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 TN5250 クライアント内に表示される IBM i 7.1 のメイン メニュー | |
| 開発者 | IBM |
|---|---|
| 書かれた | C++、C、PL/MI、Java、アセンブリ言語、Modula-2、PL/MP [1] [2] [3] |
| OSファミリー | IBM CPF |
| 作業状態 | 現在 |
| ソースモデル | クローズドソース |
| 初回リリース | 1988年8月26日 |
| 最新リリース | 7.5 / 2022年5月10日[4] |
| マーケティングターゲット | ミニコンピュータ、ミッドレンジコンピュータ、エンタープライズサーバー |
| 利用可能 | 英語 |
| 更新方法 | プログラム一時修正(PTF) |
| パッケージマネージャー | オープンソースパッケージのRPMとYUM |
| プラットフォーム | IBM AS/400、IBM Power Systems |
| カーネルタイプ | 多くのマイクロカーネル（SLIC）と仮想マシン（TIMI）の設計哲学を共有している[5] |
| デフォルトの ユーザーインターフェース | テキストベースのユーザーインターフェース |
| ライセンス | 独自 |
| 先行 | システムサポートプログラム、制御プログラム機能 |
| 公式サイト | ibm.com/products/ibm-i |
IBM i（iはintegratedの略）[6]は、 IBMがIBM Power Systems向けに開発したオペレーティングシステムです。[7]当初は1988年にOS/400としてリリースされ、 IBM AS/400シリーズの唯一のオペレーティングシステムでした。2004年にi5/OSに改名され、2008年に再びIBM iに改名されました。[8] [9]これは、System/38 CPFオペレーティングシステム[5]の進化版で、 System/36 SSPおよびAIXアプリケーション用の互換レイヤーを備えています。[5]ハードウェア独立性を提供するマシンインターフェース、シングルレベルストア上のオブジェクトベースアドレッシングの実装、リレーショナルデータベースとオペレーティングシステムの緊密な統合など、System/38プラットフォームから多くの特徴的な機能を継承しています。 [1]
歴史
起源
OS/400は、1985年12月からAS/400ハードウェアプラットフォームと並行して開発されました。 [5]開発は、 IBMが競争力のあるミッドレンジシステムを失ったフォートノックスプロジェクトの失敗の余波の中で始まりました。 [10] [11]フォートノックスプロジェクトの間、ロチェスターのエンジニアによって秘密裏にプロジェクトが開始され、System/36アプリケーションをSystem/38上で実行できるようにするコードの開発に成功しました。[12]フォートノックスがキャンセルされると、このプロジェクトはSystem/36とSystem/38の両方を単一の新しいハードウェアおよびソフトウェアプラットフォームに置き換える公式プロジェクトに発展しました。[5]このプロジェクトは、ミネソタ州ロチェスターのシルバーレイクにちなんでシルバーレイクと呼ばれるようになりました。[13] [12] [14]
SilverlakeのオペレーティングシステムはXPF（Extended CPF）というコード名で呼ばれ、もともとはCPFをFort Knoxハードウェアに移植したものとして始まりました。[5] System/36アプリケーションのサポートが追加されただけでなく、System/36のユーザーインターフェイスと使いやすさの機能の一部が新しいオペレーティングシステムに引き継がれました。[1]
Silverlakeは1988年6月にフィールドテストが開始され、同年8月に正式に発表された。その時点で、SilverlakeはApplication System/400に改名され、オペレーティングシステムはOperating System/400に改名されていた。[12]
PowerPCへの移行
PowerPC への移植には、TIMI より下のコードのほとんどを書き直す必要があった。OS/400 の初期バージョンはSystem/38 の水平および垂直マイクロコード層を継承していたが、それぞれ水平ライセンス内部コード(HLIC) および垂直ライセンス内部コード(VLIC) に名前が変更された。[15]新しいハードウェアへの移植により、IMPI 命令セットとそれを実装する水平マイクロコードが、PowerPC AS 命令セットと PowerAS プロセッサでのその実装に置き換えられた。これにより、VLIC を IMPI ではなく PowerPC をターゲットにするように書き直す必要があり、以前 HLIC に実装されていたオペレーティングシステムの機能を別の場所で再実装する必要があった。[1]これにより、HLIC と VLIC は、System Licensed Internal Code (SLIC) という単一の層に置き換えられた。SLIC は、200 万行を超えるC++コードを使用してオブジェクト指向スタイルで実装され、HLIC コードの一部と VLIC コードのほとんどを置き換えた。[16] [17] SLICの実装に必要な作業量を考慮して、IBMロチェスターはプロジェクトのために数百人のC++プログラマーを雇用し、CISC AS/400システム用のVLICの新改訂と並行してSLICの開発に取り組んだ。[1] PowerPCベースのハードウェアをサポートするOS/400の最初のリリースはV3R6であった。[18] [19]
ブランド再構築
AS/400製品ラインは、1990年代から2000年代にかけて何度もブランド名が変更されました。[15] 2004年のeServer i5へのブランド名変更の一環として、OS/400はi5/OSに改名されました。5はPOWER5プロセッサの使用を意味します。 [20] i5/OSの最初のリリースであるV5R3は、IBMによって「同じオペレーティングシステムの異なる名前」と説明されました。[21]
2006年、IBMはAS/400ラインを最後にSystem iにブランド変更しました。[22] 2008年4月、IBMはSystem iをSystem pプラットフォームと統合してIBM Power Systemsを作成しました。[23]同時に、i5/OSはPOWER5プロセッサーとの関連を削除するためにIBM iに名前が変更されました。 [24]当時のオペレーティングシステムの最新の2つのバージョンはi5/OS V5R4とV6R1としてリリースされていましたが、[25] [26] IBM i 5.4と6.1に名前が変更されました。[27] [28] [29] [30]
IBM i へのブランド変更に伴い、IBM はオペレーティング システムのバージョン管理の命名法を変更しました。以前のリリースでは、バージョン、リリース、変更のスキーム (例: V2R1M1) が使用されていました。これは、バージョン.リリースのスキーム (例: 6.1) に置き換えられました。[31] IBM i 7.1 以降、IBM は変更リリースをテクノロジー リフレッシュに置き換えました。[29]テクノロジー リフレッシュは、オペレーティング システムの特定のリリースのオプションのPTFとして提供され、オペレーティング システムに新しい機能やハードウェア サポートを追加します。[32]
建築
IBM i が最初に OS/400 としてリリースされたとき、ハードウェアに依存するシステムライセンス内部コード(SLIC) [15] [1]とハードウェアに依存しない拡張制御プログラム機能(XPF) [16] [8] [33] [34]の 2 つの層に分かれていました。これらは、テクノロジ独立マシン インターフェース(TIMI)と呼ばれるハードウェア抽象化層によって分割されています。このオペレーティング システムの後のバージョンでは、AIX互換層であるPortable Application Solutions Environment (当初はPrivate Address Space Environmentと呼ばれていました) [5] [35]や、 System/36 SSP アプリケーションをエミュレーションで実行するAdvanced 36 Machine環境などの層が追加されました。[1]
IBMは、ドキュメントやマーケティング資料でTIMI、SLIC、XPFに異なる名前を使用することが多い。[36]たとえば、IBM i 7.4のドキュメントでは、これらをそれぞれIBM i マシン・インターフェース、IBM i ライセンス内部コード、IBM i オペレーティング・システムと呼んでいる。[37]
テクノロジー独立マシンインターフェース (TIMI)
TIMIは、ユーザーとアプリケーションを基盤となるハードウェアから分離します。この分離は他のオペレーティングシステムのハードウェア抽象化よりも徹底しており、プロセッサの命令セットアーキテクチャ、アドレス空間のサイズ、 I/Oと永続性の詳細を抽象化します。[15]これは、2つの相互に関連するメカニズムによって実現されます。[1]
- IBM i のコンパイラーは、ネイティブマシン コードを直接生成するのではなく、TIMI で定義された高レベルの中間表現を生成します。プログラムを実行すると、オペレーティング システムは、 TIMI 命令をプロセッサーのネイティブ マシン コードに事前に変換し、生成されたマシン コードを将来のプログラム実行のために保存します。変換プロセスが変更されたり、別の CPU 命令セットが採用されたりしても、オペレーティング システムは、ソース コードから再コンパイルすることなく、TIMI 命令からマシン コードを透過的に再生成できます。
- TIMI 命令は、メモリ アドレスを操作する代わりに、オブジェクトを操作します。データ ファイル、ソース コード、プログラム、割り当てられたメモリの領域など、IBM i のすべてのデータは、オペレーティング システムによって管理されるオブジェクト内にカプセル化されます ( Unixの「すべてがファイル」モデルを参照)。IBM i オブジェクトには固定タイプがあり、これによってオブジェクトに対して実行できる適用可能な操作のセットが定義されます (たとえば、プログラムオブジェクトは実行できますが、編集することはできません)。オブジェクト モデルでは、データがプライマリストレージに格納されているか、セカンダリ ストレージに格納されているかは隠されます。代わりに、オペレーティング システムが自動的に、変更を取得して永続ストレージに格納するプロセスを処理します。
TIMIによって実現されたハードウェア分離により、IBMは1995年にAS/400の48ビットIMPIアーキテクチャを64ビットRS64アーキテクチャに置き換えることができました。IMPI命令セットを使用するシステムでコンパイルされたアプリケーションは、コードの変更、再コンパイル、エミュレーションなしで新しいRS64システム上で実行でき、それらのアプリケーションは64ビットアドレッシングを利用することもできました。[8]
TIMI命令には、オリジナルマシンインターフェース（OMI）形式と新マシンインターフェース（NMI）形式の2つの異なる形式があります。[38] OMI命令は基本的にSystem/38マシンインターフェース命令と同じですが、NMI命令は低レベルで、 IBMのコンパイラで使用されるWコード 中間表現形式に似ています。 [1] IBMはOMI命令を部分的に文書化していますが、[39] NMI命令は公式には文書化されていません。OMI命令はオリジナルのAS/400コンパイラで使用され、NMI命令は統合言語環境コンパイラで使用されます。[1] PowerPCへの移植中に、OMI形式のネイティブサポートが削除され、OMI命令をNMI命令に変換するトランスレータに置き換えられました。
TIMI命令をネイティブマシンコード命令と一緒に保存することを可観測性と呼びます。2008年にリリースされたi5/OS V6R1（後にIBM i 6.1として知られる）では、TIMIレイヤーにいくつかの変更が導入され、顧客に出荷されたアプリケーションオブジェクトから可観測性が削除されたサードパーティソフトウェアに問題が発生しました。[40]
スリック
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SLIC は、IBM Power アーキテクチャ上に TIMI を実装するコードで構成されています。通常、オペレーティング システム カーネルに関連付けられている機能のほとんどが含まれていることに加えて、 TIMI 命令をマシン コードに変換する役割があり、IBM i の統合リレーショナル データベースなど、TIMI を通じて公開されるいくつかの高レベル機能も実装しています。[1] SLIC は、IBM i のオブジェクト ベース ストレージ モデルを、プライマリ ストレージとセカンダリ ストレージを区別せず、代わりにすべてのタイプのストレージを単一の仮想アドレス空間で管理するシングル レベル ストア アドレス指定スキーム上に実装します。[41] SLIC は主に C++ で実装され、V3R6 より前のバージョンの OS/400 で使用されていた HLIC および VLIC レイヤーに代わるものです。[16]
XPF
XPFは、オペレーティング システムのハードウェアに依存しないコンポーネントを実装するコードで構成され、TIMI命令にコンパイルされます。[16] XPFのコンポーネントには、ユーザー インターフェイス、制御言語、データ管理および照会ユーティリティ、開発ツール、システム管理ユーティリティが含まれます。XPFには、SSPおよびCPFシステムから移行されたアプリケーションとデータに下位互換性のあるAPIとユーティリティを提供するSystem/36環境とSystem/38環境も含まれています。 [42] XPFは、このレイヤーのIBM社内名であり、名前が示すように、System/38制御プログラム機能の進化として始まりました。[1] XPFは主にPL/MIで実装されていますが、他の言語も使用されます。[43]
パセ
PASE (Portable Applications Solutions Environment) は、AIXカーネルと直接対話しないユーザーモードのAIX実行可能ファイルに対してバイナリ互換性を提供し、32ビットおよび64ビットのAIXアプリケーションバイナリインターフェースをサポートします。[44] PASEは、 Smalltalkのポートをサポートするために、OS/400のV4R3リリースに限定され、文書化されていない形で初めて組み込まれました。[5]これは、V4R5リリース時に初めて顧客に発表されましたが、その時点では、大幅に追加された機能が追加されていました。
PASEは、SLICによって実装されたシステムコールインターフェース上で実行されるAIXユーザースペースで構成されています。[45]システムコールインターフェースにより、PASEとネイティブIBM iアプリケーション間の相互運用が可能になります。たとえば、PASEアプリケーションは統合データベースにアクセスしたり、ネイティブIBM iアプリケーションを呼び出したりすることができ、その逆も可能です。 [46] PASEの作成中に、Teraspaceと呼ばれる新しいタイプのシングルレベルストレージオブジェクトがオペレーティングシステムに追加されました。これにより、各PASEプロセスは、64ビットポインターでアドレス指定されるプライベート1TiBスペースを持つことができます。 [47]これは、すべてのIBM iジョブ（つまりプロセス）が通常同じアドレススペースを共有するため必要でした。[5] PASEアプリケーションは、ハードウェアに依存しないTIMI命令を使用せず、代わりにPowerマシンコードに直接コンパイルされます。
オープンソースソフトウェアのIBM iへの移植では、移植を簡素化するために、ネイティブのIBM i APIではなくPASEがターゲットとなるのが一般的です。[48] IBM i用のオープンソースソフトウェアは、通常、RPMパッケージ形式を使用してパッケージ化され、YUMパッケージマネージャーを使用してインストールされます。[49] [50]
PASEは、IBM iのネイティブPOSIX互換API上に構築されたUnixシェルと関連ユーティリティの実装であるQshell環境とは異なります。 [51]
アドバンス36マシン
1994 年に導入された Advanced/36 プラットフォームは、当時の AS/400 システムとほぼ同じハードウェアを使用して、OS/400 SLIC 上で、変更されていない System/36 アプリケーションと SSP オペレーティング システムをエミュレーションで実行しました。[1]この機能は、V3R6 から V4R4 にかけて OS/400 自体に組み込まれ、オペレーティング システムのいわゆるAdvanced 36 Machine機能を使用して、最大 4 台の System/36「仮想マシン」(IBM の用語を使用) を実行できるようになりました。[52]サポートは V4R5 リリースで中止され、IBM が Advanced/36 製品ライン全体を中止したことと一致しました。[53] Advanced 36 Machine 機能は、最初の OS/400 リリースで導入された System/36 環境とは異なり、現在の IBM i バージョンでも引き続きサポートされています。
Advanced/36 より前の System/36 ラインでは、各システムで 2 つの異なるプロセッサが使用されていました。SSP オペレーティング システムとユーザー コードのほとんどを実行するメイン ストレージ プロセッサ (MSP) と、コア オペレーティング システム機能と I/O を実装するいわゆる「マイクロコード」を実行するコントロール ストレージ プロセッサ (CSP) です。CSP マイクロコードは、スーパーバイザ コール (SVC) 命令を使用して MSP から呼び出されました。Advanced/36 では、CSP マイクロコードは SLIC 内に再実装されました。SLIC には MSP エミュレータも組み込まれており、テクノロジ独立エミュレーション インターフェイスと呼ばれることもあります。エミュレーションのオーバーヘッドがあっても、Advanced/36 システムは、PowerPC AS プロセッサのパフォーマンスにより、置き換えた元の System/36 システムよりも大幅に高速でした。[1]
特徴
データベース管理
IBM i は、現在IBM Db2 for IBM iとして知られている統合リレーショナル データベースを備えています。[37]このデータベースは非リレーショナル System/38 データベースから進化し、リレーショナル モデルとSQLのサポートを獲得しました。[1]このデータベースには当初名前がなく、単に「データベース サポート」と説明されていました。[54] 1994 年に、IBM の他の商用データベースと同等の機能を持つことを示すためにDB2/400という名前が付けられました。 [1] Db2 というブランド名にもかかわらず、Db2 for IBM i は他のプラットフォーム上の Db2 とはまったく別のコードベースであり、オプション製品ではなく IBM i の SLIC レイヤーに緊密に統合されています。[55] [56]
IBM i は、統合データベースにアクセスするための 2 つのメカニズム、System/38 のデータベース アクセス モデルに基づくいわゆるネイティブ インターフェースとSQLを提供します。[1]ネイティブ インターフェースは、スキーマとコマンドまたはクエリ API を定義するために使用されるデータ記述仕様(DDS) 言語で構成されます。 [57]オブジェクト リレーショナル データベース管理などの特定の Db2 for i 機能にはSQL が必要であり、ネイティブ インターフェースからはアクセスできません。[58] IBM i には、クラシック クエリ エンジン(CQE) とSQL クエリ エンジン(SQE)と呼ばれる2 つの独立したクエリ オプティマイザーがあります。 [59]これらは、クエリのタイプに応じて適切なオプティマイザーを選択するクエリ ディスパッチャーとともに、SLIC 内に実装されています。ネイティブ インターフェースと SQL を介したリモート アクセスは、それぞれ分散データ管理アーキテクチャー(DDM) と分散リレーショナル データベース アーキテクチャーによって提供されます。[60]OPNQRYFQQQQRY
MySQLおよびMariaDB用のストレージエンジンによりIBMDB2I、これらのデータベース用に設計されたアプリケーションは、Db2 for iをバックアップストアとして使用できます。[61] [62] PostgreSQL、MongoDB、Redisなど、その他のオープンソースデータベースもIBM iに移植されています。[63]これらのデータベースはPASE環境で実行され、オペレーティングシステムの統合データベース機能とは独立しています。[64]
ネットワーキング
IBM iは、独自のIBM Systems Network Architectureに加えてTCP/IPネットワークをサポートしています。[65]
IBM i システムは歴史的に、ツインアクシスケーブルでシステムに接続されたIBM 5250端末を介してアクセスおよび管理されていました。専用端末ハードウェアの衰退に伴い、現代の IBM i システムは通常、5250端末エミュレータを介してアクセスされます。IBM は IBM i 用に 2 つの端末エミュレータ製品を提供しています: [66]
- IBM i Access Client Solutions は、Linux、macOS、Windows上で実行され、 5250 エミュレーションを提供するJavaベースのクライアントです。
- IBM i Access for Web/Mobile は、Web ベースの 5250 エミュレーションを提供します。
さらに、IBMはIBM Navigator for iというWebベースの管理コンソールとパフォーマンス分析製品を提供しています。[67]
プログラミング
IBM から IBM i 用に提供されるプログラミング言語には、RPG、制御言語、C、C++、Java、EGL、COBOL、およびREXXがあります。以前はPascal、BASIC、PL/I、およびSmalltalk用のコンパイラーが提供されていましたが、現在は提供されていません。統合言語環境(ILE) を使用すると、ILE 互換言語 (C、C++、COBOL、RPG、および CL) のプログラムを同じ実行ファイルにバインドし、他の ILE 言語で記述されたプロシージャーを呼び出すことができます。
PASEが導入されたとき、PASE用のコードをAIXシステムでコンパイルする必要がありました。この要件は、 PASE自体の内部でIBM XLコンパイラスイートを使用してコードをコンパイルできるようになったOS/400 V5R2で削除されました。[68]それ以来、 gccを含む他のコンパイラがPASEに移植されました。[69]
IBM i 用の開発ツールの中には、ソース編集ユーティリティ (SEU)テキスト エディターやプログラミング開発マネージャーなど、オペレーティング システム自体の上で実行されるものがあります。IBM は、IBM i の代わりに開発者ワークステーションで実行されるIBM Rational Developer for i というEclipseベースの統合開発環境(IDE)も IBM i 用に提供しています。 [70] Eclipse ベースの IDE より前に、IBM はOS/2上で実行される WorkFrame/2 ベースの IDE であるCODE /400と、 Microsoft Windowsシステム上で実行されるVisualAgeベースの IDE を提供していました。[71] [72]
IBM iはEBCDICをデフォルトの文字エンコーディングとして使用しますが、 ASCII、UCS-2、UTF-16もサポートしています。[1] [73]
ストレージ
IBM iでは、ディスクドライブを補助記憶域プール（ASP）にグループ化してデータを整理し、ストレージデバイスの障害の影響を制限し、回復時間を短縮することができます。 [74]ディスク障害が発生した場合、障害が発生したユニットを含むプール内のデータのみを回復する必要があります。ASPは、ジャーナルレシーバーなどの同様のパフォーマンス特性を持つオブジェクトを独自のプールに分離することで、パフォーマンスを向上させるためにも使用できます。
デフォルトでは、すべてのディスク ドライブはプール 1 に割り当てられます。IBM i プールの概念は、Unix / Linuxのボリューム グループの概念に似ていますが、IBM i では、すべてのディスク ドライブが単一の ASP に割り当てられるのが一般的です。
安全
IBM i のセキュリティは、特定のオブジェクトに対して特定のアクションを実行する許可を表す権限という観点から定義されます。 [75]権限は、個々のユーザー (ユーザー プロファイルと呼ばれる)、グループ (グループ プロファイルと呼ばれる)、またはすべてのユーザー (パブリック権限) に付与できます。関連するオブジェクトは権限リストにグループ化することができ、権限リストで権限を付与することで、リスト内のすべてのオブジェクトに権限を付与することができます。[76]
ユーザープロファイルには、そのユーザープロファイルで使用できるデフォルトの権限のセットを指定するユーザークラスが関連付けられています。標準ユーザークラスは 5 つあり、権限が増加する順に、ワークステーションユーザー、システムオペレーター、システムプログラマー、セキュリティ管理者、セキュリティ担当者です。[5] IBM i には、各ユーザークラスのデフォルトのユーザープロファイルが付属しており、という名前のデフォルトのセキュリティ担当者ユーザープロファイルは、Unix 系オペレーティングシステムのルートユーザーQSECOFRに最も近いものです。[77]
IBM iは、オペレーティングシステムのセキュリティ機能が適用される範囲を制御する5つのセキュリティレベルのいずれかを使用するように設定できます。[78]
- レベル 10 – ユーザーはパスワードなしでログインでき、システムにフルアクセスできます。ユーザーが不明なユーザー名でログインすると、新しいユーザー プロファイルが自動的に作成されます。
- レベル 20 – ユーザーは既知のユーザー プロファイルのユーザー名とパスワードを使用してログインする必要がありますが、ログインするとシステムにほぼ完全にアクセスできるようになります。ユーザー プロファイルの作成または変更は、プロファイル管理の権限が付与されたユーザー プロファイルに制限されます。制限付きアクセス アカウントを作成して、特定のオブジェクトへのアクセスや特定のコマンドの実行を制限できます。
- レベル 30 – 権限が適用されます。つまり、ユーザーはオブジェクトに対する権限を持っていない限り、オブジェクトにアクセスできません。
- レベル 40 – 特定のシステム プログラムおよび MI 命令へのアクセスは制限されており、オペレーティング システム コードでのみ使用できます。
- レベル 50 – システムが TCSEC C2 コンプライアンスを達成するために必要な変更が含まれ、セキュリティ監査ジャーナルが追加されます。
最初の 3 つのレベルは、CPF および OS/400 の初期リリースで利用可能なセキュリティ レベルに対応しています。セキュリティ レベル 40 は OS/400 V1R3 で追加され、オペレーティング システムのデフォルトのセキュリティ レベルになりました。レベル 40 の追加には、OS/400 の以前のリリースにも存在していた System/38 の機能アドレッシングモデルの削除が必要でした。 [5]セキュリティ レベル 50 は、OS/400 がTCSEC C2セキュリティに認定されたときに V2R3 で追加されました。
リリースタイムライン
- ^ リリース当時、V1リリースはリリース1、2、3と名付けられていました。[81] [82] [83] V2R1のリリース時に、遡及的にV1R1、V1R2、V1R3に名前が変更されました。[84]
- ^ 改造レベル1は存在しなかった。[83]
参照
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外部リンク
Wikimedia Commons には、IBM iに関連するメディアがあります。
- IBM i サイト
- IBM i ドキュメント
- IT Jungle - IBM i ニュース ウェブサイト
- MC Press Online - IBM ミッドレンジ コンピューターのニュース ウェブサイト