IBMメインフレーム用オペレーティングシステムの歴史
ベル研究所はBESYS (別名BELLMON)を開発して1960年代中頃まで使用した。 ベル研究所はこれを無料・無保証で他社にも公開した。
VM/370は会話型モニターシステム (CMS)というシングルユーザー用のシステムに仮想マシン機能を組み合わせたもので、CMSのコピーを各ユーザーの仮想マシン上で実行できるタイムシェアリング機能がこれにより提供された。CP/CMSはこの構成の直系の子孫である。仮想マシン機能によりソフトウェアの開発者は仮想マシンの1つで開発作業を継続しながら別の仮想マシンを使ってテストすることができるようになり、CMSタイムシェアリングシステムはプログラムの開発に広く使われた。
VM/370はその後アップグレードが繰り返された。
Model 20はSystem/360の周辺機器の一部を利用できたことから、そのシリーズの1モデルに分類されたが、これは16ビット機であり、他のSystem/360シリーズのマシンとはプログラムの完全な互換性がなかった。ドイツにあるIBMの複数の研究所が360/20の複数の構成に対応するよう調整した3つのOS(ディスクを搭載して最小メモリ容量が12KBのDPS、ディスクがなくテープを搭載して最小メモリ構成が8KBのTPS、パンチカード機で最小メモリ構成が4KBのCPS)を開発した。IBMは小規模事業者向けにSystem/3シリーズを後に発売し、360/20とはアーキテクチャが異なっていたことから、IBMのメインフレーム機とは周辺機器が異なる360/20の後継機は開発されなかった。
マルチタスクに対応しなければこのクラスのCPUが持つ高い処理能力のほとんどを遅いI/O操作に対する待ち時間で浪費してしまう。従ってシステムを司る心臓部としてOSを位置づけ、アプリケーションに対する正当な要求に全て応じつつ、もしアプリケーションがクラッシュしたり永久ループなどの誤動作が生じた場合は、同時に動作している別のアプリケーションに影響を与えないよう対処することが求められた。
様々なクラスのマシンをサポート。メモリ搭載量が16KBの下位モデルから1MBの上位モデルに対応し、秒間1000命令から50万命令までの命令処理速度に対応した。
様々なアプリケーションの要求に応える。例えばあるアプリケーションではファイルを先頭から最後まで読むだけでよいが、別のアプリケーションでは巨大なファイルの特定のレコードに高速にランダムアクセスする必要があり、また別のアプリケーションでは処理時間のほとんどを計算に費やしておりディスクをほとんど読み書きしなかった。
こうした厳しい要求によりOS/360や他のSystem/360用ソフトウェアの開発は当時としては前人未到の大規模プロジェクトとなり、間もなくIBMは問題に直面し、膨大な時間と費用をかけて大量のバグに対処しなければならなくなった。PCがなくクロスコンパイラやエミュレーターもない当時の開発環境では、System/360のOSを実機上で開発してテストしなければならず、問題は大きくなる一方で、IBMはBasic Programming Support / 360 (BPS/360)を先に開発しなければならなくなった。
1970年に発表されたSystem/370は機能的にはSystem/360と同じだったが、System/360の同価格帯のモデル構成と比較して4倍の処理速度があった。1972年にIBMが発表したSystem/370 Advanced Functionsは仮想メモリの対応が目玉機能で、既に販売したSystem/370に後付けで追加することが可能だった。故にIBMは仮想メモリに対応した強化版OSの販売にも力を入れた。
新OSのほとんどは旧OSと区別するため名前の最後に/VSを付けていた。VSはバーチャルストレージ(仮想ストレージ)の略で、メモリという言葉にはコンピュータがデータを忘れて紛失してしまうような印象を与える恐れがあったことから、IBMは意図的にバーチャルメモリ(仮想メモリ)という用語を避けていた。
IBMが販売するの今日のメインフレームが搭載するOSの全て(z/TPFを除く)はこの時発表されたSystem/370 Advanced Functionsの子孫であり、z/TPFはIBMが当初航空会社向けに航空機の予約を大量に捌くべく開発したACPの子孫である。
スラッシングとは、物理メモリとディスクの間で仮想メモリページをシャッフルするのに多くの時間が割かれてしまい、システムが非常に遅くなる状態のことである。
IBMはCP-40とCP-67の開発を通じてどのようにスラッシング問題に対処すればよいのかを学習した。新たな仮想メモリと仮想マシンのテクノロジーは非常に高速かつ信頼性があり、メインとなる市場での負荷の高い商用システムでの使用に耐えるものだった。自動化された仮想メモリは優秀なプログラマが開発したオーバーレイ方式のプログラムと同様のパフォーマンスをコンスタントに叩きだせるとしてデビッド・セイヤーは会社に採用を迫った。
コンピュータソフトウェアシステムという名前のコンサルティング会社は1968年にリリース版のCP-67を用いて商用タイムシェアリングサービスを提供した。同社の技術チームはMITの卒業生であるディック・オレンシュタインとハロルド・ファインリーブの2人を新卒で採用していた(前述のCTSSを参照)。会社の規模拡大に伴い社名をナショナルCSSに改め、サポートを求める有料ユーザーが増えるようにシステムに大幅な改良を加えてOSの名前をVP/CSSに変えた。1980年代初頭にIBMがVM/370(詳細は後述)を投入して市場を奪われるまで、VS/CSSはナショナルCSSの主力商品だった。
ユーザーはMFTをインストールする際に、メモリを最大で4本のパーティションに固定長で区切ることができ、複数のアプリケーションを同時に実行できるように設定できた。MFTバージョンII (MFT-II)は最大で52本まで上限を緩和した。