Uğur ÖCAL,9662017
Gazi Üniversitesi,Teknik Eğitim Fakültesi,
Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Bölümü
06500 Teknikokullar,ANKARA

Bilginin paylaşılması gereken yerlerde, şirket, okul, hastane, banka vb. gibi ortamlarda olması gereken yegâne sistemler vardır. Bunların tek bir yerden idaresi bilginin verimli kullanılması ve güvenliği açısından önemlidir. İşte bütün bunların merkezinde mainframe (anaçatı) denilen kapasitesi ve hızı yüksek bilgisayarlar kullanılır.

Bu çalışmada, kaynak taramaları yapılmış ve özellikle mainframe de öncü olan IBM firmasının, geçmişten günümüze bir kritiği yapılmıştır. Gerek modelleri gerekse kullanılmış işletim sistemlerinden yüzeysel olarak geçilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Mainframe,IBM,anaçatı,enterprise

Mainframe denince, insanların aklına büyük bir bilgi işlem merkezinde bulunan birçok bilgisayar ve bir ana bilgisayar gelse de ,aslında mainframe, geniş bir bilgisayar için verilmiş olan bir endüstri terimidir.CPU, I/O, Disk, Printer, Teyp birimlerini içlerinde barındırılar. Ve büyük şirketler tarafından üretilirler.

ŞEKİL 1- Mainframe ’in esası olan ana bilgisayar

Şekil.1’de söylenmek istenen aslında: Mainframe=Ana bilgisayardır.İş uygulamalarını ve geniş ölçekli hesaplama işlerini amaçlar.

Mainframe’lerin geçmişinde, dağıtılmış veri işlemeden (Distributed Data Processing-DDP) daha ziyade merkezileştirme konusu büyük önem taşımaktaydı. Günümüzde ise bundan uzaklaşılmış ve bir bilgisayar ağında bulunan kullanıcılara ve küçük server ’lara (sunumculara) servis yapılmaya başlanmıştır.

Tipik bir merkezi sistemde bir tane genel amaçlı büyük bir bilgisayar vardır. Bir çok terminal, bu büyük bilgisayara bağlıdır. Bu tür bir sistem bir çok amaca hizmet edebilirse de yine de en kullanışlı ve fiyatça uygun bir sistem değildir. Bir DDP sistemi ise belli konularda uzmanlaşmış bir çok bilgisayarın diğer sisteme göre daha ucuza geldiği bir sistemdir. Dolayısıyla mainframe teknolojisinin günümüzde bu yöne doğru kaydırılması oldukça mantıklıdır.

IBM firmasının öncülüğünde başlayan mainframe bilgisayarlar, hâlâ IBM ’in öncülünde gelişimlerini sürdürmektedirler. IBM bu konuda, tıpkı bir üniversite gibi araştırmalar yapıp, bilgisayar dünyasına yeni bir çok kavram kazandırmıştır. System/360 ile başlayan IBM mainframe serüveni günümüzde de S/390 ’la sürmektedir.

Tamamen transistörlerden oluşmuş olan IBM 1401 modeli, ilk bilgisayar sistemi olarak anıldıysa bile, IBM S/360 aslında ilk bilgisayar sistemi sayılırdı. İlk defa bir, byte adresleme kavramı kullanıldı(3x8bit=24bit adresleme yapabiliyordu).Ve şu aşina olduğumuz computer architecture (bilgisayar mimarisi) terimi de ilk defa bu bilgisayarla kullanılmaya başlandı.

S/360, family architecture (aile mimarisi) denilen bir kavram yarattı. Peki neydi bu family architecture ?. 6 adet bilgisayarın -bunlar birer dumy terminaldi- her birinin aynı çevresel birimle ve aynı yazılımla kullanılmasına olanak veriyordu. Ve sistem ayrıca telefon hattı yoluyla bir host (uzaktaki ev sahibi bilgisayar) ile haberleşebildi. Dolayısıyla remote computing denilen uzaktan hesaplama terimi de popüler hale geldi.

Evdeki bir mobilyayı andıran (şekil-2) s/360 1970 ‘lerde birçok hastane,üniversite,banka,kütüphane,lâboratuar ve şirkette bulunmaktaydı. Bu sitemin yapıcıları Fred Brooks, R.O.Evans, Erich Block idi. Kullandığı yazılımlar ise OS/360,DOS ve CP-67 ‘ydi.

OS/360 (operating system) farklı versiyonlarda ve 3 tane program kontrol seçeneğine sahip olarak çıktı:

Bunlardan ilki ; Primary Control Program-PCP (birincil program kontrolü) denilen ve bir tek zamanda bir tek işin yapıldığı opsiyondu. Belleğin 32KB’ında çalışıyordu. Lakin bu sistemde I/O işlemleri için CPU önemli bir vakit kaybediyordu.

Multiprogramming (çoklu programlama) denilen teknikten sonra kaynakların etkin kullanımı mümkün oldu.

İkinci olarak MFT-multi programming with a fixed number of tasks (Görevlerin değişmez sayısıyla çoklu programlama ) opsiyonu ile tanışıldı. PCP ’nin gelişmişiydi şüphesiz. İlk kullanılmaya başlandığı zaman MFT 4 sabit sayıdaki görevi destekleyebildi. Daha sonra bu 15 görev desteğine kadar çıktı.

Üçüncü olarak ; MVT- multi programming with a variable number of tasks (Görevlerin değişken sayısıyla çoklu programlama) tekniğine geçildi. Bu teknikte MFT ’yi geride bıraktı. MVT de istenilen sayıda görevi aynı anda işleyebiliyordu ,en azından teoride bu böyleydi.

MFT ve MVT kullanılması daha fazla bellek demekti. Şimdi bize komik gelen bu büyüklükler o zamanlarda şirketlerin başına belaydı. MFT için 64KB gerekirken, MFT içinse 128 KB bir bellek gerekiyordu.

Aynı zaman da JCL-Job Control Language de bu zamanda tanıtıldı. Lakin IBM e bu konuda en büyük destek olucu temel IBJOB isimli sistem sağladı. Yani JCL temelleri IBJOB sayesinde atıldı ama JCL OS/360 la geldi. Ve bugünkü yerini aldı.

IBM firması S/360 ’tan sonra S/370 i piyasaya sürdü. S/370 ile birlikte virtual storage denilen sanal depolama kavramı ortaya çıktı. Ve bu sonuç doğal olarak S/360 ‘ın mimarisini tamamen değiştirdi. S/370 ile gelen başka bir olay ise tek bir işletim sistemi altında 370’in bir veya daha fazla CPU ile çalışmasıydı. Ayrıca böyle bir durumda 370 ortak bir bellek alanında işlem yapabiliyordu(memory sharing). Şekil-3 ‘de görülen KANAL (channel) kavramı IBM in tabiridir ve bu kelime aslında bize, I/O işlerini anlatır.

370 ’ten sonra çıkan bu sistem ,extended architecture ‘ a (genişletilmiş mimari ’ye) sahipti. Buradaki genişletilme kavramı IBM tarafından 2 sınıf altında toplandı. Var olanlara yeni eklentiler yapılması ve yeni kavramların getirilmesi olarak 2 sınıftı.

• Real storage eklentisi

• Virtual storage eklentisi

• Geliştirilmiş I/O performansı

Real storage eklentisi :S/370‘in bellek büyüklüğü geliştirilmeliydi. Çünkü 370 en fazla 16 MB ‘lık gerçek belleği destekliyordu. 370/XA da bu büyüklük 16MB üzerine çıkarıldı.

Virtual storage eklentisi :Sanal bir depolama işlemi on-line uygulamalar için şarttı. Terminaller için gerekli alan yetmemekteydi. IMS veya CICS sürekli kullanım halindeydi ve bunlar aynen günümüzün versiyon olayında olduğu gibi geliştirilmekteydi. 370/XA da yapılan şey ise MVS işletim sistemi için on-line uygulamalarda sanal depolamanın arttırılması oldu.

Peki nedir bu MVS kavramı?

MVS-Multiple Virtual Storage de denilen ve S/370 ile tanıtılan bir kavramdı. Ve gerçekten uzmanca düşünülmüş bir işletim sistemiydi. Çoklu CPU operasyonlarını ve sanal belleği iyi kullanıyordu. Bellekte her kullanıcı için bir yer ayırıp kullanıcıların işlemlerini bu ayrı bölmelerde yapıyordu.

Enterprise System Architecture diye bilinen ve hala bazı firmalarda kullanılan bu sistemde 3090E ve 4381E işlemci modelleri kullanıldı. Bu yeni teknoloji tek ve çoklu imaj işleme işlerini multiprogramming ile yapabiliyordu. ESA/370 ayrıca MVS/ESA adı verilmiş olan bu yeni işletim sistemini destekliyordu. Veriler programlar kanalıyla bölüm bölüm gösterilebiliyordu. Bu yaklaşım özellikle çok fazla program kullanılırken, güvenilirliği arttırdı.

Önemli olan bir diğer nokta ise PR/SM-Processor Resource/System Manager ‘ın kullanılmasıyla, bir sistemin mantıksal bölümlere ayrılıp her bölümde ayrı bir işletim sisteminin kullanılabilmesi oldu. Bu yaklaşım sisteme bir esneklik sağladı.

Aslında bu terim kuruluş (şirket) anlamına gelmektedir. Ancak bilgisayar dünyasında; bilgisayarları kullanan kuruluş olarak anılır. Günümüzde enterprise dendiği vakit aklımıza bir şirketin bilgisayar işi gelir. Küçük organizasyonlar için değil de daha çok büyük işler ve organizasyonlar için kullanıla gelmektedir.

1990 ‘dan sonra mainframe gelişimine bakarsak eğer, ESA uzantılı modeller 1996 yılına kadar göze çarpar. ESA/390 denilen modelde 3 ayrı tip olarak piyasaya sürülmüştür. 1996 ‘da piyasaya sürülen modelindeki tek fark işletim sisteminin MVS/ESA dan OS/390 ‘a geçmesiydi. Son olarak S/390 piyasaya çıktı. S/390 hali hazırda kullanılan ve popülaritesi yüksek olan bir IBM ürünü (Şekil-4).

S/390 da olan PC ve mainframe işletim sisteminin aynı terminalde olması kullanıcıya en iyi çalışma ortamını kendi seçme özgürlüğü tanır. P/390 herhangi bir ESA/390, S/370 veya 370/XA işletim sistemlerinde birleştirilmiş uygulamaları tek başına çalıştırabilir bir teknolojiye sahiptir. Öyleyse P/390 nedir ? P/390 , S/390 için yapılmış bir yardımcı işlemcidir (Şekil-5).

Bu modül, üzerinde 256MB bellek bulunduruyor. Peki nedir bunu ilgi çekici kılan ?

İşlemci ve I/O performansında %40 a varan artışlar sağlaması. Ayrıca firmanın belirttiğine göre , P/390 ile yapılan ve P/390 olmadan yapılan testlere göre %50 ve %100 ‘e varan performans artışları.

Ayrıca S/390 da (tabi ki kendi özellikleri de dahil) parallel channel adapter ile birlikte teyp sürücüleri, printerlar, görüntü ve iletişim denetleyicilerini çok yüksek bir kalitede ve hızda çalıştırabilir. Fakat S/390 en fazla 2 parallel channel adapter ‘i destekler. Aslında bu sistem yeni olduğundan çokfazla eleştirel görüşler yok ve bizlerin bildiği sadece, IBM ‘in söylediği.

IBM 1964 ten beri bilgisayar dünyasına yeni terimler ve yen sistemler kazandırmaya devam ediyor. Aynı şekilde mainframe ‘lerde de en yeni ürünleri ticari amaçla piyasaya sürüyor. Ancak şu bilinmelidir ki mainframe ‘ler IBM in tekelinde değildir. IBM, mainframelerin tarihi gelişimin odak noktasıdır. SUN , Unisys, Magellan, Siemens vb. gibi firmalar halihazırda sağlam, güçlü ve yenilikleri destekleyen bir mimariyle piyasada bulunmaktalar. Günümüzde ve belki gelecekte de devam edecek olan ve uydu teknolojisiyle olan haberleşmelerimizde de kullanılan ATM destekli mainframe sistemler şu anda en popüler sistemler.

Geçmişte , piyasadan silinecek söylentileriyle sekteye uğratılmaya çalışılan bu sağlam sistemler günümüzde de hâlâ gücünü sürdürmekte. Bir çok bilgi işlem merkezinin temeli olan mainframeler zaman geçtikçe popüler işletim sistemlerini de (LINUX, WINDOWS NT, UNIX) desteklemekte ve bilgisayar dünyasındaki yerini korumaktadır.

1.Prasad,N.S. IBM Mainframes Architecture and Design, Mc Graw-Hill,1989

2.Özbalkan,N. Elektronik-Elektroteknik Bilgiişlem Terimleri Sözlüğü, Ankara, Bilim Yayınları,1994

3.Erdem O.A. Bilgisayar Haberleşme Teknolojisi, Ankara, Nobel, 1998

4. http://www.ibm.com

5. http://pucc.princeton.edu/~melinda

6. http://www.data21.com

7. http://www.championcc.com

8. http://www.storage.ibm.com/software/adsm/adsmhome.htm

9. http://linas.org/linux/i370/i370.html

10. http://mvshelp.com/ref01.htm

11. http://bubba.indstate.edu/tsld001.htm

12. http://www.s390.ibm.com/products/p390/p390hp.html

13. http://www.kocsistem.com.tr/depts/unisys/uug_b/clearpath.htm

14. http://www.netas.com.tr/netas_t/Prod_and_Serv/Products/concorde_t.html