【文章內(nèi)容簡介】 wareTechnologyindependentOS Software (OS/400)Technology independentMachine Interface (TIMI)Technology independentOS Software (LIC)Hardware 每一種計(jì)算機(jī)平臺的新產(chǎn)品對其舊產(chǎn)品上應(yīng)用軟件的百分之一百的兼容，是保護(hù)用戶的投資，特別是保護(hù)用戶應(yīng)用軟件開發(fā)的投資，有著非常重大的意義。由于獨(dú)立于硬件，又獨(dú)立于軟件的技術(shù)界面TIMI的存在，AS/400在系統(tǒng)兼容性方面所取得的成績可謂卓有成效。TIMI技術(shù)使AS/400成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中保護(hù)用戶投資的典范。 與其他應(yīng)用編程接口（API）不同的是，TIMI為操作系統(tǒng)OS/400和所有應(yīng)用程序提供了一個(gè)完整的API集。TIMI上方的系統(tǒng)或應(yīng)用程序與其下方的系統(tǒng)程序或硬件資源進(jìn)行通信的唯一通道就是TIMI，而不是象其他面向API的結(jié)構(gòu)允許程序繞過API和底層硬件進(jìn)行通信。TIMI結(jié)構(gòu)把需要了解硬件細(xì)節(jié)的那部分操作系統(tǒng)軟件建立在TIMI下方，而與硬件無關(guān)的那部分操作系統(tǒng)則位于TIMI上方。 這種應(yīng)用程序獨(dú)立于硬件的體系結(jié)構(gòu)帶來的直接好處就是使系統(tǒng)硬件升級變得十分方便：即使底層硬件變化很大，如CPU從48位CISC升級為64位RISC，用戶也不需要重寫或改寫應(yīng)用程序使其適應(yīng)新的64位RISC AS/400。許多傳統(tǒng)的S/36和AS/400用戶將應(yīng)用程序從早期的S/36經(jīng)歷數(shù)次硬件升級直到今天的64位RISC AS/400一次也沒有重寫過其應(yīng)用程序，其根本原因就是TIMI對底層硬件的屏蔽作用。 AS/400上所有新技術(shù)的采用，如第一個(gè)采用4M位、16M位內(nèi)存芯片，第一個(gè)采用RAID5磁盤保護(hù)，第一個(gè)采用NWay處理器技術(shù)，第一個(gè)采用光纖連接技術(shù)等，使用戶感受到的只是性能提高，而不會影響到任何的應(yīng)用，用戶一旦投資AS/400，就可以終身享受信息產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)。即使在當(dāng)硬件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序全面地從48位提高到64位的躍升中，AS/400的用戶也不需要重新編寫或編譯其應(yīng)用程序，這是其他任何廠商絕對作不到的。 或許AS/400不是業(yè)界第一個(gè)實(shí)現(xiàn)64位CPU的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，但是AS/400卻是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)64位CPU、64位操作系統(tǒng)、64位應(yīng)用軟件的“全真”64位系統(tǒng)。其他許多著名廠商在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)64位CPU的工作中走在了前頭，然而由于操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件對底層硬件的依賴較大，使他們花費(fèi)了許多年的功夫和許多人的精力，在不久前才能宣布其操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了64位。AS/400之所以能在交付64位CPU的同時(shí)交付64位OS，并使用戶的應(yīng)用自動轉(zhuǎn)換成64位，關(guān)鍵就在于TIMI對底層硬件的隔離作用。（2）領(lǐng)先卓越的性能 AS/400的成功贏利及眾多的裝機(jī)量，使得IBM每年不斷投入大量人力物力以最新技術(shù)對其進(jìn)行改進(jìn)，AS/400的性能不斷提高，1990年以來，AS/400的高端性能每年增長6070%，性能價(jià)格比每年增長30%；AS/400系列產(chǎn)品其可伸縮性從低端到高端跨度1100倍以上。TPCC值達(dá)152,346Tpmc。 下面從影響AS/400性能的兩個(gè)主要方面逐一闡述：芯片、I/O子系統(tǒng)。l 芯 片1）絕緣硅技術(shù)(SOI)絕緣硅片技術(shù)實(shí)際上是一種微處理器技術(shù)，它能將更多的硅和硅氧化層添加到處理器中用于絕緣。具體來講，它是在處理器芯片內(nèi)部的硅晶片上先嵌埋一層二氧化硅絕緣物，再以這一絕緣物作為基板來制造各個(gè)晶體管，通過絕緣的氧化層起到保護(hù)芯片上數(shù)萬個(gè)晶體管的作用，減小晶體管的靜電電容，而使晶體管的狀態(tài)切換加快，降低了誤差、提高了晶體管的工作效率以及微處理器的速度；同時(shí)，減小了狀態(tài)切換時(shí)的充電電流，以降低功耗，延長了設(shè)備的使用壽命。IBM AS/400 8xx 系列是世界上第一個(gè)采用SOI技術(shù)的服務(wù)器家族，從這一方面也可以看出由于AS/400特有的體系結(jié)構(gòu)，從而使其能夠一直保持著對新技術(shù)的最快吸收和投入生產(chǎn)應(yīng)用。2） PowerPC64位處理器技術(shù)AS/400是目前唯一從硬件、操作系統(tǒng)到應(yīng)用程序全面實(shí)現(xiàn)64位處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。此芯片的設(shè)計(jì)是為了適應(yīng)商業(yè)環(huán)境的需要，采用5級流水，4級超標(biāo)量運(yùn)算，有20多條專為AS/400設(shè)計(jì)的專用指令，這種擴(kuò)展主要是針對商用工作負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化，使得AS/400更適于定點(diǎn)運(yùn)算,這樣使AS/400在商業(yè)環(huán)境中可以做一個(gè)非常優(yōu)秀的服務(wù)器。在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，AS/400的64位技術(shù)體現(xiàn)出強(qiáng)大的性能和巨大的潛力。它的TPCC值在業(yè)界也處于領(lǐng)先地位。3）CMOS技術(shù)采用CMOS技術(shù)，在原有PowerPC 60x的228條64位的指令上增加了20多條專為AS/400設(shè)計(jì)的專用指令至253條，增加的指令主要包括數(shù)據(jù)值運(yùn)算支持，一些新的載入和儲存指令，對指令預(yù)裝入的處理等，這些指令對商用運(yùn)算非常重要。4）256bit總線寬度與升級Cache通信 在總線方面，PowerPC AS采用256bit總線寬度與升級Cache通信，確保了中央處理器能夠大容量地處理數(shù)據(jù)和指令。而很多的RISC芯片均采用64bit的總線寬度與Cache通信，這在商用數(shù)據(jù)的大吞吐量面前勢必會形成瓶頸。盡管系統(tǒng)可吞吐大量數(shù)據(jù)，但Cache通常仍是多數(shù)RISC系統(tǒng)的瓶頸，AS/400采用256KB單循環(huán)數(shù)據(jù)Cache來克服這個(gè)問題，系統(tǒng)總線帶寬達(dá)36GB/S，這一值是許多RISC芯片總線寬度的兩倍。5） 指令預(yù)取處理技術(shù) 在指令預(yù)取方面，大多數(shù)的RISC芯片的擊中準(zhǔn)確率僅為80%或90%，也就是說系統(tǒng)在為下一步運(yùn)算預(yù)取指令后，常常需要重新再預(yù)取，這是因?yàn)槌绦蛑械奶D(zhuǎn)和轉(zhuǎn)移等命令所致。這使得中央處理器未得到充分利用，某些時(shí)候處于空閑狀態(tài)，而PowerPC AS芯片采用特殊指令預(yù)取處理技術(shù)使預(yù)取準(zhǔn)確率達(dá)100%，充分利用了CPU的處理能力。6） 全面的錯(cuò)誤檢驗(yàn)技術(shù) 在商業(yè)應(yīng)用方面另一個(gè)重要因素是數(shù)據(jù)的高度集成和可用性。PowerPC AS芯片中采用全面的錯(cuò)誤檢驗(yàn)技術(shù)，不同的奇偶校驗(yàn)方式被集成到多數(shù)控制和數(shù)據(jù)流邏輯單元上，使得芯片級校驗(yàn)非常完備和可靠。l I/O子系統(tǒng) 系統(tǒng)的設(shè)備通過I/O總線連接到主機(jī)上，對AS/400來說，大量的I/O處理器分別承擔(dān)了不同的任務(wù)處理，極大地減輕了中央處理器的負(fù)擔(dān)，使得中央處理器能對重要數(shù)據(jù)進(jìn)行高性能處理。系統(tǒng)中央處理器通過內(nèi)存總線連至主存上,同時(shí)連至主存的還有服務(wù)處理器(ServiceProcessor)和總線控制單元，一個(gè)總線控制單元與SPD或PCI總線相連，連到SPD或PCI總線的是I/O總線單元，最終，I/O總線單元提供了對I/O設(shè)備的連接。 針對某一設(shè)備的I/O命令由系統(tǒng)處理器送至相應(yīng)的I/O總線控制單元，再傳至設(shè)備，I/O操作完成后，I/O總線單元將結(jié)果返至系統(tǒng)處理器。這些I/O總線單元是由一些I/O處理器和相應(yīng)軟件構(gòu)成，它們極大地分擔(dān)了系統(tǒng)的負(fù)載。（3）單級存儲結(jié)構(gòu) 在存儲管理上，AS/400系統(tǒng)把所有的內(nèi)存(主存)和外存(輔存)看作一個(gè)大內(nèi)存，而不再使用外存(磁盤)這個(gè)概念，這就是AS/400著名的單級存儲結(jié)構(gòu)。 當(dāng)我們在AS/400上創(chuàng)建一個(gè)目標(biāo)時(shí)，地址空間中的一個(gè)虛地址被分配給這個(gè)目標(biāo)，從操作系統(tǒng)的角度來看，當(dāng)目標(biāo)被訪問時(shí)，其唯一的參考就是目標(biāo)名，虛地址只是在TIMI或其下才起作用。 單級存儲結(jié)構(gòu)為用戶提供了一個(gè)簡單而單一的存儲空間。和其他文件系統(tǒng)相比，單級存儲結(jié)構(gòu)不僅極大地簡化了系統(tǒng)存儲管理任務(wù)，還使程序開發(fā)人員在編寫程序時(shí)把注意力更多地集中在編程上而不用考慮內(nèi)存和磁盤管理。（4）超群的可靠性和可用性 AS/400的可靠性和可用性在業(yè)界有目共睹，這種聲譽(yù)應(yīng)歸功于IBMRochester，Minnesota的開發(fā)和制造工作組。30年來，他們一直提供著高質(zhì)量的商用系統(tǒng)，為了不斷提高AS/400的可用性，AS/400開發(fā)和制造工作組嚴(yán)密注意可靠性、可用性的所有方面。正因?yàn)槿绱?，AS/%。 在眾多的評測報(bào)告中，其他各項(xiàng)性能指標(biāo)經(jīng)常是各領(lǐng)風(fēng)騷，唯有系統(tǒng)可靠性這一項(xiàng)幾乎沒有任何評測結(jié)果顯示其他任何計(jì)算機(jī)平臺能超過AS/400。與UNIX或NT平臺比起來，AS/400有著更出色的可靠性。在使用過程中，AS/400很少因誤操作死機(jī)或重起。即使發(fā)生真正的異常斷電，AS/400的內(nèi)置電池也能提供30至45秒電力，使系統(tǒng)將內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲到硬盤上，保證系統(tǒng)比較容易地實(shí)現(xiàn)完整的恢復(fù)。AS/400的穩(wěn)定可靠性來自于許多方面，其中貢獻(xiàn)最大的要數(shù)AS/400的集成性。另一方面，子系統(tǒng)的概念對AS/400的穩(wěn)定性也有非常大的貢獻(xiàn)。子系統(tǒng)相當(dāng)于在AS/400上重新劃分的虛擬機(jī)，一個(gè)子系統(tǒng)中的作業(yè)失敗不會影響另一個(gè)子系統(tǒng)的作業(yè)，使整個(gè)主機(jī)不因某些作業(yè)的誤操作而死機(jī)。（5）高度集成的系統(tǒng)環(huán)境 作為商用服務(wù)器，給用戶提供一個(gè)完整，協(xié)調(diào)，易于管理的系統(tǒng)是至關(guān)重要的。一種有效的方法，就是通過系統(tǒng)本身的集成性來降低實(shí)施管理的復(fù)雜程度，從而降低風(fēng)險(xiǎn)和整體擁有成本(Total Cost of Ownership)。AS/400是一個(gè)最典型的集成的商用計(jì)算機(jī)，它把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常要用到的功能如：網(wǎng)絡(luò)通信功能、數(shù)據(jù)庫管理功能、安全管理功能完全集成在AS/400操作系統(tǒng)中。這種集成系統(tǒng)的整體功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于各部分功能的簡單疊加。使用各種功能的用戶接口都是一致的，因此在AS/400上開發(fā)應(yīng)用會節(jié)省許多人力、財(cái)力資源，需要的維護(hù)人員也比其它的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)少，這是AS/400在業(yè)界獲得成功的重要原因之一。AS/400操作系統(tǒng)具有高度的集成性，它包含了豐富的功能，而這些功能或許要在許多其它不同的系統(tǒng)中才能找到。類似的軟件有：252。 系統(tǒng)管理252。 備份和恢復(fù)252。 數(shù)據(jù)庫252。 安全性252。 通訊252。 Internet功能252。 Java功能 它們都包含于OS/400中，擁有統(tǒng)一的控制語言，一致的編程接口，其它系統(tǒng)的用戶一般必須另外購買10到25種模塊才能獲得OS/400所包含的功能。 在其它系統(tǒng)中，許多產(chǎn)品都是第三方提供的，用戶必須確認(rèn)這些模塊能夠相互集成，并進(jìn)行必要的測試來保證它們能夠順利合作。每當(dāng)某一模塊推出了新版本，用戶都必須測試這個(gè)新版本是否能夠同其它模塊兼容，或者是否有必要升級其它模塊。發(fā)生故障時(shí)，如何才能夠確定導(dǎo)致故障的模塊，有了新版本的OS/400，用戶無需測試不同的版本能否共存。（6）嚴(yán)密的安全防范系統(tǒng) 除了業(yè)界領(lǐng)先的系統(tǒng)可靠性，AS/400還有同樣領(lǐng)先于業(yè)界的系統(tǒng)安全性。早在OS/400的V2R3版本中，IBM就推出了OS/400的50級安全性管理，該級別安全管理獲得了美國聯(lián)邦政府定義的商業(yè)計(jì)算最高安全級別C2級認(rèn)證。迄今為止，AS/400堪稱是世界上“最安全”的計(jì)算機(jī)之一。 AS/400上的所有東西都是以“對象”的形式進(jìn)行存儲的，對象由兩部分組成。對象的前面部分是對象頭，它包含了對象類型、對對象的操作許可、對象所有者、對對象的授權(quán)等內(nèi)容，第二部分才是對象所包含的數(shù)據(jù)。和其他許多系統(tǒng)把安全性管理附加在操作系統(tǒng)之上所不同的是，AS/400內(nèi)部對象的安全性管理無時(shí)不在，無處不在。對于一個(gè)對象，如果用戶沒有正確的授權(quán)，則對象不能被訪問，或不能對對象進(jìn)行沒被允許的操作。系統(tǒng)的安全性管理有些整個(gè)是在MI上方的OS/400中實(shí)現(xiàn)的，如系統(tǒng)安全值的設(shè)定；有些則整個(gè)是在MI下方的SLIC中實(shí)現(xiàn)的，如對象的權(quán)限等；有些則是部分在MI之上實(shí)現(xiàn)，部分在MI之下實(shí)現(xiàn)，所有這些給AS/400帶來了UNIX和其他硬件平臺所不具備的非常高的系統(tǒng)安全性。 AS/400系統(tǒng)上的每一個(gè)操作員都有指定的安全等級，只能進(jìn)行限定的操作。系統(tǒng)上還留有工作日志，記錄每一步操作。另外由于AS/400操作系統(tǒng)的特殊性，在其它平臺上廣泛流行的計(jì)算機(jī)病毒對AS/400沒有任何破壞力。AS/400配備了鎖和鑰匙，可以鎖定系統(tǒng)，避免非法或偶然的事故(如關(guān)閉系統(tǒng))。（7）開放標(biāo)準(zhǔn)兼容性 AS/400屬于開放性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能與其他類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連以構(gòu)成覆蓋面寬廣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。AS/400本身帶有通訊設(shè)備及相應(yīng)的通訊管理軟件，具有很強(qiáng)的通訊能力，便于遠(yuǎn)距離、高速度傳輸數(shù)據(jù)。 如果開放系統(tǒng)的目標(biāo)是技術(shù)無關(guān)性和技術(shù)的普及，那么AS/400可以被看作是業(yè)界最開放的系統(tǒng)。它是市場上唯一能夠順利轉(zhuǎn)向下一代64位計(jì)算的服務(wù)器，從而滿足“技術(shù)無關(guān)性”的目標(biāo)。252。 AS/400完全支持TCP/IP，為傳統(tǒng)SNA環(huán)境和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)提供相當(dāng)?shù)男阅?。除了這些標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議之外，AS/400還支持其它網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，如以太網(wǎng)、令牌環(huán)、異步、FDDI/SDDI、NetBIOS、NetWare、AppleTalk和無線局域網(wǎng)子網(wǎng)。252。 AS/400也完全包含了JAVA支持，用于跨平臺開發(fā)和可移植性。雖然許多現(xiàn)有AS/400應(yīng)用程序是用RPG編程，OS/400還可以支持其它可移植語言，如C++、COBOL、C、FORTURAN。252。 除了用于文件結(jié)構(gòu)的本機(jī)EBCDIC之外，AS/400還引入了高性能數(shù)據(jù)流支持和層次文件結(jié)構(gòu)(應(yīng)用于PC和UNIX系統(tǒng))，這使它成為業(yè)界最開放的系統(tǒng)之一。這些靈活的文件結(jié)構(gòu)還得到加強(qiáng)，包含了多種數(shù)據(jù)訪問標(biāo)準(zhǔn)，包括DRDA、ANSISQL9對Apple用戶的DAL支持、Netdata,然還有ODBC。諸如VIM、MAPI、MIME和POP3等業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)郵件接口也是OS/400開放性的體現(xiàn)。252。 此外還有對通用桌面客戶機(jī)的支持，如Windows客戶機(jī)、OS/Linux、Apple和UNIX RISC微處理器方案進(jìn)一步證明了AS/400是如何包容“開放技術(shù)”的。（8）簡單易用 AS/400是為商業(yè)用戶而設(shè)計(jì)，不是為技術(shù)專家而設(shè)計(jì)的，它對專業(yè)知識的要求很低，只需例行的手工維護(hù)就可以讓系統(tǒng)順利運(yùn)行，無需專職的數(shù)據(jù)處理DP人員。一般來說，一臺支持著數(shù)百用戶的AS/400可以連續(xù)運(yùn)行一年多而無需重啟。 AS/400以易于使用，易于開發(fā)和易于管理而聞名，這主要?dú)w于AS/400的面向?qū)ο蟮捏w系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想和全功能的操作系統(tǒng)。面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)為不同的操作提供