DOS/360

DOS/360 — это операционная система для мейнфреймов IBM System/360, выпущенная корпорацией IBM в 1966 году. Она предназначалась для младших и средних моделей этой линейки, где не хватало ресурсов для более сложной OS/360. DOS/360 стала одной из первых массовых операционных систем, поддерживающих мультипрограммирование и работу с дисковыми накопителями, и оказала значительное влияние на развитие вычислительной техники.

История создания

Предпосылки

В начале 1960-х годов IBM разработала семейство мейнфреймов System/360, которое стало революционным благодаря единой архитектуре, позволяющей использовать одинаковое программное обеспечение на разных моделях. Однако для полноценной работы требовалась операционная система. Первоначально IBM планировала создать единую OS/360, но её разработка затянулась, а требования к памяти и производительности оказались чрезмерными для младших моделей (с 32–64 КБ оперативной памяти).

Разработка и выпуск

В 1965 году IBM начала параллельную разработку упрощённой системы для маломощных машин. Проект получил название DOS/360 (Disk Operating System/360). Первая версия была выпущена в январе 1966 года. Система поддерживала модели 360/30, 360/40, 360/50 и частично 360/65. В отличие от OS/360, DOS/360 не требовала сложного планирования задач и могла работать с минимальным объёмом памяти — от 16 КБ (в базовой конфигурации) до 64 КБ.

Эволюция

DOS/360 активно развивалась до середины 1970-х годов. Последняя версия, DOS/360 Release 26, вышла в 1972 году. В 1973 году её сменила DOS/VS (Virtual Storage), которая поддерживала виртуальную память. В 1979 году появилась DOS/VSE, которая оставалась в эксплуатации до 1990-х годов. Всего было выпущено более 30 релизов DOS/360, каждый из которых исправлял ошибки и добавлял новые возможности.

Архитектура и основные характеристики

Ядро и управление памятью

DOS/360 была однопользовательской системой с пакетной обработкой заданий. Она поддерживала три режима работы:

• Single Job Stream — последовательное выполнение одной программы.
• Multi-Job Stream — одновременное выполнение нескольких заданий (до 3) с разделением ресурсов.
• Background/Foreground — выполнение фоновой задачи (например, сортировки) и интерактивной задачи на консоли.

Память делилась на фиксированные разделы (partitions), каждый из которых мог содержать одну программу. Размер разделов задавался при загрузке системы. Виртуальная память отсутствовала — все программы работали в физической памяти.

Файловая система

DOS/360 использовала файловую систему BPS (Basic Programming Support) и более позднюю DOS/360 File System. Файлы хранились на дисковых накопителях (IBM 2311, 2314) или магнитных лентах. Поддерживались:

• Последовательные файлы (Sequential).
• Прямые файлы (Direct) — с доступом по ключу.
• Индексированные файлы (Indexed Sequential Access Method, ISAM).

Максимальный размер тома составлял 233 МБ на дисках IBM 2314. Имена файлов были ограничены 8 символами.

Управление заданиями

Задания (jobs) описывались на языке управления заданиями JCL (Job Control Language). JCL позволял указывать:

• Программу для выполнения.
• Входные и выходные файлы.
• Параметры запуска.
• Условия обработки ошибок.

JCL DOS/360 был проще, чем в OS/360, но менее гибким. Типичное задание содержало операторы // JOB, // EXEC и // DD.

Компоненты и подсистемы

Трансляторы и компиляторы

DOS/360 включала встроенные средства разработки:

• Assembler F — ассемблер для языка IBM/360 Assembler.
• FORTRAN IV — компилятор для научных расчётов.
• COBOL — компилятор для бизнес-приложений (версия COBOL-65).
• PL/I — компилятор для универсального языка PL/I (добавлен в 1968 году).
• RPG (Report Program Generator) — генератор отчётов.

Утилиты

В состав DOS/360 входили стандартные утилиты:

• IEBGENER — копирование файлов.
• IEBCOPY — копирование библиотек.
• IEHPROGM — управление каталогами.
• SORT — сортировка данных.
• IDCAMS — утилита для работы с VSAM (добавлена в поздних версиях).

Подсистема управления базами данных

DOS/360 поддерживала систему управления базами данных DL/I (Data Language/I), которая использовалась в иерархических базах данных, таких как IMS. DL/I позволяла создавать и обрабатывать структурированные данные.

Применение

Промышленность и бизнес

DOS/360 широко использовалась в банках, страховых компаниях, промышленных предприятиях и государственных учреждениях СССР и стран Восточной Европы. В СССР система применялась на мейнфреймах ЕС ЭВМ (аналогах IBM/360), где она была адаптирована под названием ДОС ЕС (Дисковая Операционная Система Единой Системы). ДОС ЕС использовалась до середины 1980-х годов.

Научные расчёты

Несмотря на ограничения, DOS/360 использовалась для научных и инженерных расчётов, особенно в сочетании с FORTRAN IV. Однако для сложных задач предпочитали OS/360.

Образование

DOS/360 применялась в учебных заведениях для обучения программированию на ассемблере и JCL. Симуляторы DOS/360 (например, Hercules) до сих пор используются в исторических и образовательных целях.

Ограничения и критика

Технические ограничения

• Отсутствие виртуальной памяти — программы не могли превышать размер физической памяти.
• Ограниченная многозадачность — максимум 3 одновременных задания.
• Сложность JCL — язык был громоздким и требовал точного синтаксиса.
• Низкая производительность — система была медленнее OS/360 на крупных машинах.

Критика со стороны сообщества

Пользователи отмечали, что DOS/360 была «урезанной» версией OS/360 и не поддерживала многие возможности старшей системы, такие как динамическое распределение памяти и сложные схемы приоритетов. IBM критиковали за то, что компания выпустила две разные системы для одного семейства, что усложняло миграцию.

Наследие и влияние

Влияние на последующие системы

DOS/360 стала основой для:

• DOS/VS (1973) — версия с виртуальной памятью.
• DOS/VSE (1979) — версия с расширенной поддержкой VSAM и улучшенной производительностью.
• VSE/ESA (1988) — версия для архитектуры ESA/390.
• z/VSE (2000) — версия для мейнфреймов IBM z/Architecture, которая поддерживается до сих пор.

Историческое значение

DOS/360 была одной из первых операционных систем, предназначенных для массового рынка. Она продемонстрировала возможность создания универсального программного обеспечения для разных моделей компьютеров, что стало стандартом в индустрии. В СССР ДОС ЕС использовалась на тысячах предприятий и в учебных заведениях, оказав влияние на подготовку советских программистов.

Современное состояние

Оригинальная DOS/360 больше не используется в промышленности. Однако её эмуляция доступна в проекте Hercules (эмулятор System/360). Некоторые энтузиасты и музеи восстанавливают старые системы для демонстрации истории вычислительной техники.

Интересные факты

• DOS/360 была первой операционной системой IBM, которая поддерживала работу с дисковыми накопителями как основным носителем данных (отсюда название — Disk Operating System).
• В СССР ДОС ЕС была локализована и адаптирована для работы с кириллицей, что потребовало модификации кодировок и драйверов устройств.
• Система могла работать на машинах с минимальным объёмом памяти 16 КБ, что позволяло использовать её на самых дешёвых моделях System/360.
• JCL DOS/360 до сих пор изучается в некоторых университетах как пример раннего языка управления заданиями.

Источники

• IBM Corporation. IBM System/360 Disk Operating System: Programmer's Guide. IBM, 1966.
• Pugh, E. W., Johnson, L. R., Palmer, J. H. IBM's 360 and Early 370 Systems. MIT Press, 1991.
• Аппак М. А. Операционные системы ЕС ЭВМ. М.: Статистика, 1979.
• Документация проекта Hercules: Hercules System/360, System/370, ESA/390 Emulator.
• Статьи из журнала Datamation (1966–1972) о DOS/360.