IBM i, the i standing for integrated,[5] is an operating system developed by IBM for IBM Power Systems.[6] It was originally released in 1988 as OS/400, as the sole operating system of the IBM AS/400 line of systems. It was renamed to i5/OS in 2004, before being renamed a second time to IBM i in 2008.[7][8] It is an evolution of the System/38CPF operating system,[9] with compatibility layers for System/36SSP and AIX applications.[9] It inherits a number of distinctive features from the System/38 platform, including the Machine Interface which provides hardware independence, the implementation of object-based addressing on top of a single-level store, and the tight integration of a relational database into the operating system.[1]
History
Origin
OS/400 was developed alongside the AS/400 hardware platform beginning in December 1985.[9] Development began in the aftermath of the failure of the Fort Knox project, which left IBM without a competitive midrange system.[10][11] During the Fort Knox project, a skunkworks project was started at Rochester by engineers, who succeeded in developing code which allowed System/36 applications to run on top of the System/38,[12] and when Fort Knox was cancelled, this project evolved into an official project to replace both the System/36 and System/38 with a single new hardware and software platform.[9] The project became known as Silverlake (named for Silver Lake in Rochester, Minnesota).[13][12][14]
The operating system for Silverlake was codenamed XPF (Extended CPF), and had originally begun as a port of CPF to the Fort Knox hardware.[9] In addition to adding support for System/36 applications, some of the user interface and ease-of-use features from the System/36 were carried over to the new operating system.[1]
Silverlake was available for field test in June 1988, and was officially announced in August of that year. By that point, it had been renamed to the Application System/400, and the operating system had been named Operating System/400.[12]
The move to PowerPC
The port to PowerPC required a rewrite of most of the code below the TIMI. Early versions of OS/400 inherited the Horizontal and Vertical Microcode layers of the System/38, although they were renamed to the Horizontal Licensed Internal Code (HLIC) and Vertical Licensed Internal Code (VLIC) respectively.[15] The port to the new hardware led to the IMPI instruction set and the horizontal microcode implementing it being replaced by the PowerPC AS instruction set and its implementation in PowerAS processors. This required the VLIC to be rewritten to target PowerPC instead of IMPI, and for the operating system functionality previously implemented in the HLIC to be re-implemented elsewhere.[1] This led to the HLIC and VLIC being replaced with a single layer named the System Licensed Internal Code (SLIC). The SLIC was implemented in an object-oriented style with over 2 million lines of C++ code, replacing some of the HLIC code, and most of the VLIC code.[16][17] Owing to the amount of work needed to implement the SLIC, IBM Rochester hired several hundred C++ programmers for the project, who worked on the SLIC in parallel to new revisions of the VLIC for the CISC AS/400 systems.[1] The first release of OS/400 to support PowerPC-based hardware was V3R6.[18][19]
Rebranding


La línea de productos AS/400 fue renombrada varias veces a lo largo de las décadas de 1990 y 2000. [ 15 ] Como parte del cambio de marca de 2004 a eServer i5 , OS/400 pasó a llamarse i5/OS ; el 5 indicaba el uso de procesadores POWER5 . [ 20 ] La primera versión de i5/OS, V5R3, fue descrita por IBM como "un nombre diferente para el mismo sistema operativo". [ 21 ]
En 2006, IBM cambió el nombre de la línea AS/400 por última vez a System i . [ 22 ] En abril de 2008, IBM consolidó System i con la plataforma System p para crear IBM Power Systems . [ 23 ] Al mismo tiempo, i5/OS pasó a llamarse IBM i , con el fin de eliminar la asociación con los procesadores POWER5. [ 24 ] Las dos versiones más recientes del sistema operativo en ese momento, que se habían lanzado como i5/OS V5R4 y V6R1, [ 25 ] [ 26 ] pasaron a llamarse IBM i 5.4 y 6.1. [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
Junto con el cambio de marca a IBM i, IBM modificó la nomenclatura de versiones del sistema operativo. Las versiones anteriores utilizaban un esquema de Versión, Versión, Modificación , por ejemplo, V2R1M1. Este se sustituyó por un esquema de Versión.Versión , por ejemplo, 6.1. [ 31 ] A partir de IBM i 7.1, IBM sustituyó las versiones de Modificación por Actualizaciones Tecnológicas . [ 29 ] Las Actualizaciones Tecnológicas se distribuyen como PTF opcionales para versiones específicas del sistema operativo que añaden nuevas funcionalidades o compatibilidad con hardware. [ 32 ]
Arquitectura
El núcleo de IBM i se divide entre dos capas: el Código Interno con Licencia del Sistema (SLIC) [ 15 ] [ 1 ] , dependiente del hardware , y la Instalación de Programa de Control Extendido (XPF) [ 16 ] [ 7 ] [ 33 ] [ 34 ], independiente del hardware. Estas capas están separadas por una capa de abstracción de hardware llamada Interfaz de Máquina Independiente de la Tecnología (TIMI). Las versiones posteriores del sistema operativo incorporaron capas adicionales, incluyendo una capa de compatibilidad con AIX denominada Entorno de Soluciones de Aplicaciones Portátiles (originalmente conocido como Entorno de Espacio de Direcciones Privadas ) [ 9 ] [ 35 ] , y el entorno Advanced 36 Machine , que ejecutaba aplicaciones System/36 SSP en emulación. [ 1 ]
IBM suele utilizar nombres diferentes para TIMI, SLIC y XPF en la documentación y los materiales de marketing, [ 36 ] por ejemplo, la documentación de IBM i 7.4 se refiere a ellos como la Interfaz de Máquina de IBM i , el Código Interno Licenciado de IBM i y el Sistema Operativo de IBM i respectivamente. [ 37 ]
Interfaz de máquina independiente de la tecnología (TIMI)
TIMI aísla a los usuarios y las aplicaciones del hardware subyacente. Este aislamiento es más completo que las abstracciones de hardware de otros sistemas operativos e incluye la abstracción de la arquitectura del conjunto de instrucciones del procesador, el tamaño del espacio de direcciones y las especificidades de E/S y persistencia. [ 15 ] Esto se logra a través de dos mecanismos interrelacionados: [ 1 ]
- Los compiladores para IBM i no generan código máquina nativo directamente, sino una representación intermedia de alto nivel definida por TIMI. Al ejecutar un programa, el sistema operativo realiza una traducción anticipada de las instrucciones TIMI a código máquina nativo para el procesador y almacena el código generado para su posterior ejecución. Si el proceso de traducción cambia o se adopta un conjunto de instrucciones de CPU diferente, el sistema operativo puede regenerar el código máquina a partir de las instrucciones TIMI de forma transparente, sin necesidad de recompilar desde el código fuente.
- Instead of operating on memory addresses, TIMI instructions operate on objects. All data in IBM i, such as data files, source code, programs and regions of allocated memory, are encapsulated inside objects managed by the operating system (cf. the "Everything is a file" model in Unix). IBM i objects have a fixed type, which defines the set of applicable operations which may be carried out on them (for example, a Program object can be executed, but cannot be edited). The object model hides whether data is stored in primary, or secondary storage. Instead, the operating system automatically handles the process of retrieving and then storing the changes to permanent storage.
The hardware isolation provided by the TIMI allowed IBM to replace the AS/400's 48-bit IMPI architecture with the 64-bit RS64 architecture in 1995. Applications compiled on systems using the IMPI instruction set could run on top of the newer RS64 systems without any code changes, recompilation or emulation, while also allowing those applications to avail of 64-bit addressing.[7]
There are two different formats of TIMI instructions, known as the Original Machine Interface (OMI) and New Machine Interface (NMI) formats.[38] OMI instructions are essentially the same as the System/38 Machine interface instructions, whereas NMI instructions are lower-level, resembling the W-codeintermediate representation format used by IBM's compilers.[1] IBM partially documents the OMI instructions,[39] whereas the NMI instructions are not officially documented. OMI instructions are used by the original AS/400 compilers, whereas NMI instructions are used by the Integrated Language Environment compilers.[1] During the PowerPC port, native support for the OMI format was removed, and replaced with a translator which converted OMI instructions into NMI instructions.
The storing of the TIMI instructions alongside the native machine code instructions is known as observability. In 2008, the release of i5/OS V6R1 (later known as IBM i 6.1) introduced a number of changes to the TIMI layer which caused problems for third-party software which removed observability from the application objects shipped to customers.[40]
SLIC

El SLIC consta del código que implementa el TIMI sobre la arquitectura IBM Power. Además de contener la mayor parte de la funcionalidad típicamente asociada con un núcleo de sistema operativo , es responsable de traducir las instrucciones TIMI a código máquina, y también implementa algunas funcionalidades de alto nivel que se exponen a través del TIMI, como la base de datos relacional integrada de IBM i. [ 1 ] El SLIC implementa el modelo de almacenamiento basado en objetos de IBM i sobre un esquema de direccionamiento de almacenamiento de un solo nivel , que no distingue entre almacenamiento primario y secundario, y en su lugar administra todos los tipos de almacenamiento en un único espacio de direcciones virtuales . [ 41 ] El SLIC está implementado principalmente en C++, y reemplazó las capas HLIC y VLIC utilizadas en versiones de OS/400 anteriores a V3R6. [ 16 ]
XPF
El XPF consta del código que implementa los componentes independientes del hardware del sistema operativo, que se compilan en instrucciones TIMI. [ 16 ] Los componentes del XPF incluyen la interfaz de usuario, el lenguaje de control , utilidades de gestión y consulta de datos, herramientas de desarrollo y utilidades de gestión del sistema. El XPF también contiene el entorno System/36 y el entorno System/38 , que proporcionan API y utilidades de compatibilidad con versiones anteriores para aplicaciones y datos migrados desde sistemas SSP y CPF. [ 42 ] XPF es el nombre interno de IBM para esta capa y, como su nombre indica, comenzó como una evolución de la utilidad de programación de control de System/38 . [ 1 ] El XPF se implementa principalmente en PL/MI , aunque también se utilizan otros lenguajes. [ 43 ]
PASE
PASE (Portable Applications Solutions Environment) proporciona compatibilidad binaria para ejecutables AIX en modo usuario que no interactúan directamente con el núcleo AIX, y admite las interfaces binarias de aplicaciones AIX de 32 y 64 bits . [ 44 ] PASE se incluyó por primera vez de forma limitada y no documentada en la versión V4R3 de OS/400 para admitir una versión de Smalltalk . [ 9 ] Se anunció por primera vez a los clientes en el momento de la versión V4R5, momento en el que había adquirido una funcionalidad adicional significativa.
PASE consiste en el espacio de usuario de AIX que se ejecuta sobre una interfaz de llamadas al sistema implementada por SLIC. [ 45 ] Las interfaces de llamadas al sistema permiten la interoperabilidad entre PASE y las aplicaciones nativas de IBM i; por ejemplo, las aplicaciones PASE pueden acceder a la base de datos integrada o llamar a aplicaciones nativas de IBM i, y viceversa. [ 46 ] Durante la creación de PASE, se agregó al sistema operativo un nuevo tipo de objeto de almacenamiento de un solo nivel llamado Teraspace , que permite que cada proceso PASE tenga un espacio privado de 1 TiB que se direcciona con punteros de 64 bits. [ 47 ] Esto fue necesario ya que todos los trabajos de IBM i (es decir, los procesos) normalmente comparten el mismo espacio de direcciones. [ 9 ] Las aplicaciones PASE no utilizan las instrucciones TIMI independientes del hardware, sino que se compilan directamente a código máquina Power.
Las adaptaciones de software de código abierto a IBM i suelen dirigirse a PASE en lugar de a las API nativas de IBM i para simplificar la adaptación. [ 48 ] El software de código abierto para IBM i se suele empaquetar utilizando el formato de paquete RPM y se instala con el gestor de paquetes YUM . [ 49 ] [ 50 ]
PASE es distinto del entorno Qshell , que es una implementación de un intérprete de comandos Unix y utilidades asociadas construidas sobre las API nativas (a través de XPF) compatibles con POSIX de IBM i. [ 51 ]
Máquina avanzada 36

Introducida en 1994, la plataforma Advanced/36 ejecutaba aplicaciones System/36 sin modificar y el sistema operativo SSP en emulación sobre el SLIC de OS/400 utilizando hardware prácticamente idéntico al de los sistemas AS/400 contemporáneos. [ 1 ] Esta funcionalidad se incorporó al propio OS/400 desde V3R6 hasta V4R4, lo que permitió ejecutar hasta cuatro "máquinas virtuales" System/36 (según la terminología de IBM) mediante la denominada función Advanced 36 Machine del sistema operativo. [ 52 ] El soporte se interrumpió en la versión V4R5, coincidiendo con la discontinuación por parte de IBM de la línea de productos Advanced/36 en su totalidad. [ 53 ] La función Advanced 36 Machine es distinta del entorno System/36 introducido en la versión inicial de OS/400 y que aún cuenta con soporte en las versiones actuales de IBM i.
Antes del Advanced/36, la línea System/36 utilizaba dos procesadores diferentes en cada sistema: el Procesador de Almacenamiento Principal (MSP), que ejecutaba la mayor parte del sistema operativo SSP, así como el código de usuario, y el Procesador de Almacenamiento de Control (CSP), que ejecutaba el llamado "microcódigo", el cual implementaba la funcionalidad central del sistema operativo, así como la E/S. El microcódigo del CSP se invocaba desde el MSP mediante la instrucción de Llamada al Supervisor (SVC). En el Advanced/36, el microcódigo del CSP se reimplementó dentro del SLIC. También se integró un emulador de MSP en el SLIC, a veces denominado Interfaz de Emulación Independiente de la Tecnología . Incluso con la sobrecarga de la emulación, los sistemas Advanced/36 eran significativamente más rápidos que los sistemas System/36 originales a los que reemplazaron debido al rendimiento de sus procesadores PowerPC AS. [ 1 ]
Características
Gestión de bases de datos
IBM i cuenta con una base de datos relacional integrada , actualmente conocida como IBM Db2 para IBM i . [ 37 ] La base de datos evolucionó a partir de la base de datos no relacional System/38, obteniendo soporte para el modelo relacional y SQL . [ 1 ] Originalmente, la base de datos no tenía nombre; en su lugar, se describía simplemente como "soporte de base de datos". [ 54 ] En 1994 , se le dio el nombre de DB2/400 para indicar una funcionalidad comparable a la de otras bases de datos comerciales de IBM. [ 1 ] A pesar de la marca Db2, Db2 para IBM i es una base de código completamente separada de Db2 en otras plataformas, y está estrechamente integrada en la capa SLIC de IBM i en lugar de ser un producto opcional. [ 55 ] [ 56 ]
IBM i provides two mechanisms for accessing the integrated database - the so-called native interface, which is based on the database access model of the System/38, and SQL.[1] The native interface consists of the Data Description Specifications (DDS) language, which is used to define schemas and the OPNQRYF command or QQQQRY query API.[57] Certain Db2 for i features such as object-relational database management require SQL and cannot be accessed through the native interface.[58] IBM i has two separate query optimizers known as the Classic Query Engine (CQE) and SQL Query Engine (SQE).[59] These are implemented inside the SLIC alongside a Query Dispatcher which selects the appropriate optimizer depending on the type of the query. Remote access through the native interface and SQL is provided by the Distributed Data Management Architecture (DDM) and Distributed Relational Database Architecture respectively.[60]
A storage engine for MySQL and MariaDB named IBMDB2I allows applications designed for those databases to use Db2 for i as a backing store.[61][62] Other open source databases have been ported to IBM i, including PostgreSQL, MongoDB and Redis.[63] These databases run on the PASE environment, and are independent of the operating system's integrated database features.[64]
Networking
IBM i supports TCP/IP networking in addition to the proprietary IBM Systems Network Architecture.[65]
IBM i systems were historically accessed and managed through IBM 5250 terminals attached to the system with twinax cabling. With the decline of dedicated terminal hardware, modern IBM i systems are typically accessed through 5250 terminal emulators. IBM provides two terminal emulator products for IBM i:[66]
- IBM i Access Client Solutions is a Java-based client that runs on Linux, macOS and Windows to provide 5250 emulation.
- IBM i Access for Web/Mobile provides web-based 5250 emulation.
Además, IBM proporciona una consola de administración basada en web y un producto de análisis de rendimiento llamado IBM Navigator para i. [ 67 ]
Programación
Los lenguajes de programación disponibles de IBM para IBM i incluyen RPG , Control Language , C , C++ , Java , EGL , COBOL y REXX . Anteriormente, existían compiladores para Pascal , BASIC , PL/I y Smalltalk , pero su desarrollo se ha interrumpido. El Entorno de Lenguaje Integrado (ILE) permite que los programas escritos en lenguajes compatibles con ILE (C, C++, COBOL, RPG y CL) se integren en el mismo ejecutable y llamen a procedimientos escritos en cualquiera de los otros lenguajes ILE.
Cuando se introdujo PASE, era necesario compilar el código para PASE en un sistema AIX. Este requisito se eliminó en OS/400 V5R2 cuando se hizo posible compilar el código utilizando el conjunto de compiladores IBM XL dentro del propio PASE. [ 68 ] Desde entonces, se han portado otros compiladores a PASE, incluido gcc . [ 69 ]
Algunas herramientas de desarrollo para IBM i se ejecutan sobre el propio sistema operativo, como el editor de texto Source Edit Utility (SEU) y Programming Development Manager . IBM también proporciona un entorno de desarrollo integrado (IDE) basado en Eclipse para IBM i llamado IBM Rational Developer for i, que se ejecuta en estaciones de trabajo de desarrolladores en lugar de en IBM i. [ 70 ] Antes del IDE basado en Eclipse, IBM proporcionaba un IDE basado en WorkFrame/2 que se ejecutaba en OS/2 llamado CODE/400 y un IDE basado en VisualAge que se ejecutaba en sistemas Microsoft Windows . [ 71 ] [ 72 ]
IBM i utiliza EBCDIC como codificación de caracteres predeterminada , pero también proporciona soporte para ASCII , UCS-2 y UTF-16 . [ 1 ] [ 73 ]
Almacenamiento
En IBM i, las unidades de disco se pueden agrupar en un grupo de almacenamiento auxiliar (ASP) para organizar los datos, limitar el impacto de las fallas de los dispositivos de almacenamiento y reducir el tiempo de recuperación. [ 74 ] Si se produce una falla en el disco, solo es necesario recuperar los datos del grupo que contiene la unidad defectuosa. Los ASP también se pueden usar para mejorar el rendimiento aislando objetos con características de rendimiento similares, por ejemplo, receptores de diario, en su propio grupo.
Por defecto, todas las unidades de disco se asignan al grupo 1. El concepto de grupos de IBM i es similar al concepto de grupos de volúmenes de Unix / Linux ; sin embargo, en IBM i es habitual que todas las unidades de disco se asignen a un único ASP.
Seguridad
La seguridad en IBM i se define en términos de autoridades , que representan el permiso para realizar una acción específica sobre un objeto específico. [ 75 ] Las autoridades se pueden otorgar a usuarios individuales (conocidos como perfiles de usuario ), grupos (conocidos como perfiles de grupo ) o a todos los usuarios ( autoridades públicas ). Los objetos relacionados se pueden agrupar en una lista de autorización , lo que permite otorgar autoridades sobre todos los objetos de la lista al otorgar autoridades sobre la lista de autorización. [ 76 ]
Los perfiles de usuario tienen una clase de usuario asociada que determina el conjunto de permisos predeterminados disponibles para ese perfil. Existen cinco clases de usuario estándar que, en orden de privilegio creciente, son: Usuario de estación de trabajo , Operador del sistema , Programador del sistema , Administrador de seguridad y Oficial de seguridad . [ 9 ] IBM i incluye un perfil de usuario predeterminado para cada clase de usuario, y el perfil de usuario predeterminado Oficial de seguridad, denominado QSECOFR, es el equivalente más cercano al usuario root de un sistema operativo tipo Unix. [ 77 ]
IBM i puede configurarse para usar uno de cinco niveles de seguridad, que controlan el grado en que se aplican las características de seguridad del sistema operativo: [ 78 ]
- Nivel 10 : Los usuarios pueden iniciar sesión sin contraseña y tienen acceso completo al sistema. Si un usuario inicia sesión con un nombre de usuario desconocido, se creará automáticamente un nuevo perfil de usuario.
- Nivel 20 : Los usuarios deben iniciar sesión con un nombre de usuario y contraseña de un perfil de usuario conocido, pero tendrán acceso casi completo al sistema una vez que hayan iniciado sesión. La creación o modificación de perfiles de usuario está restringida a aquellos perfiles que tengan permisos para la gestión de perfiles. Se pueden crear cuentas de acceso limitado, que pueden restringirse al acceso a ciertos objetos o a la ejecución de ciertos comandos.
- Nivel 30 : Se aplican las autorizaciones, lo que significa que los usuarios no pueden acceder a los objetos a menos que tengan autorización para acceder a ellos.
- Nivel 40 : El acceso a determinados programas del sistema e instrucciones MI está restringido y solo puede ser utilizado por el código del sistema operativo.
- Nivel 50 : Incluye los cambios necesarios para que el sistema cumpla con la normativa TCSEC C2 y añade un registro de auditoría de seguridad.
Los tres primeros niveles corresponden a los niveles de seguridad disponibles en CPF y las versiones iniciales de OS/400. El nivel de seguridad 40 se añadió en OS/400 V1R3 y se convirtió en el nivel de seguridad predeterminado del sistema operativo. La adición del nivel 40 requirió la eliminación del modelo de direccionamiento de capacidades del System/38, que también estaba presente en versiones anteriores de OS/400. [ 9 ] El nivel de seguridad 50 se añadió en V2R3 cuando OS/400 obtuvo la certificación de seguridad TCSEC C2 .
Cronograma de lanzamiento
Véase también
Referencias
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Enlaces externos
- Sitio de IBM i
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- IT Jungle - Sitio web de noticias de IBM i
- MC Press Online - Sitio web de noticias sobre computadoras de gama media de IBM
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