A história do desenvolvimento de sistemas de computação no final dos anos 60 e 70 reflete a busca incessante por soluções mais simples, acessíveis e eficientes para empresas de todos os portes. Entre os marcos mais significativos dessa evolução, destaca-se a criação da linguagem RPG (Report Program Generator) e o advento do Sistema/3. Ambas as inovações mudaram o conceito de programação e permitiram que muitas pequenas empresas se inserissem no mercado de informática, sem a necessidade de programadores altamente especializados.

Quando você se depara com a escolha de como chegar ao seu hotel em Rochester, pode optar por um caminho simples: dar as direções ao motorista do táxi, ou pode optar por uma abordagem mais relaxada, mencionando apenas o nome do hotel e deixando que o motorista faça o resto. Essa analogia reflete a diferença entre uma abordagem procedural e uma não procedural. No primeiro caso, você dirige ativamente o fluxo da viagem; no segundo, você delega o controle, confiando no motorista para chegar ao destino. Da mesma forma, o RPG, quando foi criado, permitia que os programadores “relaxassem” e não se preocupassem com os detalhes do sistema ou com o fluxo do programa. O foco estava na definição dos arquivos e registros necessários para executar as operações de negócios, sem se preocupar com a complexidade dos processos de baixo nível.

O RPG foi inicialmente projetado para ser uma linguagem simples, destinada a operadores sem formação técnica em programação. Nos primeiros tempos, muitos consideravam o RPG uma linguagem incompleta ou até mesmo inválida, mas isso não impediu que ela fosse amplamente adotada. A estratégia de Rochester, que desenvolveu o RPG, era justamente tornar a programação acessível a qualquer pessoa. Isso incluía desde pequenos empresários até secretárias e contadores, pessoas que poderiam, com relativa facilidade, criar aplicações para suas empresas sem precisar de programadores caros e especializados.

Em 1969, a IBM anunciou o Sistema/3, um sistema projetado para substituir as máquinas de cartões perfurados. Esse sistema operava de forma bastante simples, processando um trabalho por vez, com os dados de entrada fornecidos por cartões perfurados. Sua principal característica era ser acessível, tanto em termos de custo quanto de facilidade de uso. Ele foi, sem dúvida, um grande sucesso, especialmente entre pequenas empresas que anteriormente não tinham condições de investir em computadores. A proposta de um “sistema sem programadores” era uma estratégia de venda eficaz que conquistou muitos novos clientes para a IBM, resultando na entrega de cerca de 25.000 unidades do Sistema/3.

A popularidade do Sistema/3 deu origem a uma série de outros sistemas, como o Sistema/32, o Sistema/34 e o Sistema/36. Embora cada um desses sistemas tivesse melhorias significativas em relação ao anterior, todos compartilhavam a mesma base de arquitetura. Uma das limitações notáveis do Sistema/3 era o seu endereço de 16 bits, que limitava o tamanho dos programas a apenas 64 kilobytes. Com o avanço da tecnologia, surgiu a necessidade de uma arquitetura mais flexível e escalável, capaz de suportar sistemas maiores e mais complexos. Assim, em 1970, a IBM começou a desenvolver a arquitetura do Sistema/38, com o objetivo de torná-la independente das limitações de hardware.

A principal inovação do Sistema/38 era a sua arquitetura independente da tecnologia subjacente. Isso significava que, à medida que o hardware evoluísse e ficasse mais poderoso e barato, a estrutura do sistema poderia ser alterada sem impactar os programas dos clientes. Essa abordagem visava a criação de um sistema com maior flexibilidade e adaptabilidade, o que garantiria sua longevidade e eficácia à medida que as tecnologias avançassem.

Embora o Sistema/38 fosse um avanço significativo, a popularidade do Sistema/3 e suas variantes fez com que a IBM adiasse o lançamento do Sistema/38 até 1975. Nesse meio tempo, a empresa continuou a desenvolver novas versões do Sistema/3, como o Sistema/32 e o Sistema/34, e a introduziu ao mercado com grande sucesso. Em 1983, a IBM lançou o Sistema/36, uma versão mais aprimorada do Sistema/34, que logo se tornou um sucesso de vendas.

Essa trajetória de evolução do Sistema/3 culminou na criação do AS/400, que surgiu da fusão de duas equipes de desenvolvimento separadas: uma focada no Sistema/36 e a outra no Sistema/38. A fusão não foi fácil, pois as duas equipes tinham visões e abordagens muito diferentes sobre como o sistema deveria ser desenvolvido. O Sistema/36, com sua arquitetura simples e eficiente, tinha uma base de clientes pequena e focada, enquanto o Sistema/38, mais robusto e exigente em termos de recursos, visava um público maior e mais diversificado.

Essa dicotomia entre as duas arquiteturas acabou gerando desafios para a transição dos clientes do Sistema/36 para o AS/400. Muitos clientes do Sistema/36 resistiram à mudança, principalmente por causa das diferenças de desempenho e da grande quantidade de memória necessária para rodar o ambiente do Sistema/38 no novo sistema. Com o tempo, a IBM teve que conceder mais memória para muitos clientes a fim de melhorar o desempenho do AS/400, o que gerou críticas e dificuldades iniciais na adoção da nova plataforma.

Apesar das dificuldades, o AS/400 se consolidou como uma das plataformas mais poderosas e flexíveis da sua época, capaz de atender tanto a pequenos negócios quanto grandes corporações. O legado do Sistema/3 e das suas variantes foi fundamental para o sucesso do AS/400, pois representou um ponto de partida crucial para uma nova era na computação empresarial.

Para o leitor, entender a evolução dos sistemas de computação, desde o Sistema/3 até o AS/400, é essencial para compreender como a simplificação e a acessibilidade da programação impactaram a adoção de tecnologias nas empresas. As lições aprendidas com o RPG e os primeiros sistemas de computadores devem ser vistas como parte de um movimento mais amplo, que visava democratizar o acesso à informática, permitindo que pequenas empresas tivessem as mesmas vantagens tecnológicas que grandes corporações. Além disso, a capacidade de adaptar sistemas antigos às novas tecnologias, sem comprometer a compatibilidade com as aplicações existentes, é um conceito crucial que continua a influenciar o desenvolvimento de software até hoje.

Como acessar e manipular os objetos do sistema no AS/400?

Os objetos do sistema no AS/400 são entidades encapsuladas que representam unidades fundamentais de funcionamento e armazenamento. A interação com esses objetos se dá essencialmente por meio de ponteiros, sendo os ponteiros do sistema e os ponteiros de espaço os principais mecanismos de acesso e manipulação de tais estruturas.

O ponteiro do sistema é uma estrutura de 16 bytes que sempre aponta para o início de um objeto do sistema. Ele não pode ser modificado nem usado para acessar partes internas do objeto — sua única função é fornecer endereço para o objeto como um todo. Por esse motivo, as operações permitidas sobre ele são limitadas. Ele serve como chave de entrada para que, a partir dele, se possa obter ponteiros mais flexíveis, como os ponteiros de espaço.

Já o ponteiro de espaço, embora também tenha 16 bytes e se pareça com o ponteiro do sistema, oferece uma capacidade muito mais granular. Ele aponta para uma posição específica na "porção de espaço" de um objeto do sistema — uma área de trabalho interna onde os dados podem ser manipulados diretamente. Essa distinção é crítica: enquanto a "porção funcional" do objeto é inviolável, a "porção de espaço" é acessível e mutável. O endereço contido no ponteiro de espaço pode ser modificado dinamicamente para apontar a diferentes posições dentro do mesmo espaço, o que permite percorrer e alterar byte por byte conforme necessário.

A autorização de acesso é um aspecto central. Um usuário autorizado que possui um ponteiro do sistema para determinado objeto pode obter um ponteiro de espaço correspondente, ganhando, assim, capacidade de manipulação mais profunda. Esse modelo garante tanto segurança quanto flexibilidade.

Além desses dois tipos, há outros ponteiros fundamentais no nível MI (Machine Interface). O ponteiro de dados é semelhante ao de espaço, mas inclui a descrição do tipo de dado apontado, permitindo interpretar os bytes conforme o tipo, como em C. O ponteiro de instrução serve para o controle de fluxo, apontando para instruções específicas em um fluxo de execução. Com o tempo, foram adicionados ainda o ponteiro de espaço de máquina, para acesso à memória interna, e o ponteiro de procedimento, utilizado em chamadas e retornos de funções.

Os objetos do sistema apresentam características fundamentais que sustentam a arquitetura do AS/400. São criados explicitamente com instruções CREATE, baseadas em templates definidos pelo usuário. Esses templates residem em objetos de espaço e especificam atributos e valores do novo objeto. Os objetos podem ser temporários ou permanentes. Os permanentes persistem no sistema até serem explicitamente destruídos, enquanto os temporários desaparecem durante o IPL (Initial Program Load), o que permite alocar recursos temporários sem necessidade de gerenciamento complexo no fim de cada tarefa.

A persistência de objetos é um diferencial arquitetônico profundo do AS/400. Ela permite que objetos sobrevivam indefinidamente na memória do sistema, facilitando o compartilhamento e preparando o terreno para modelos orientados a objeto robustos e duráveis. Em sistemas convencionais, isso exigiria armazenar os dados em arquivos persistentes; no AS/400, o objeto vive como uma entidade de primeira classe no espaço de endereçamento único.

Essa abordagem tem implicações significativas tanto em performance quanto em segurança e estabilidade. Objetos permanentes, embora mais caros em termos de recursos, são fundamentais para dados críticos, como espaços de dados que armazenam registros de banco de dados. Objetos temporários, como índices criados para consultas específicas, não precisam sobreviver a um IPL e são descartados automaticamente para liberar recursos.

Diferente de outros sistemas, o AS/400 não associa objetos temporários apenas ao ciclo de vida do job. Mesmo que o job termine, os objetos continuam existindo e disponíveis. A remoção ocorre apenas no IPL, o que reduz a sobrecarga durante a execução dos jobs e aumenta o desempenho geral do sistema.

A distinção entre objetos do sistema e objetos de programa é fundamental. Apesar da terminologia ambígua herdada do System/38 — onde operandos internos do programa MI também são chamados de "objetos de programa" — esses não compartilham características com os objetos do sistema. Um número binário de dois bytes, por exemplo, é considerado um "objeto de programa", mas não possui encapsulamento, espaço de dados ou persistência. Essa diferença é essencial para evitar confusões conceituais e compreender a verdadeira estrutura do modelo orientado a objeto adotado no nível MI.

É fundamental compreender que os ponteiros no AS/400 não são apenas referências simples, mas instrumentos poderosos de controle, segurança e abstração, que possibilitam o funcionamento coeso e seguro de uma arquitetura única, centrada na ideia de objetos persistentes em uma memória lógica contínua.

Como as Operações de Entrada/Saída (I/O) no AS/400 Facilitam a Comunicação Remota e Melhoram o Desempenho

A operação de I/O descrita no exemplo envolve uma série de processos interligados que garantem a comunicação eficiente entre o sistema local e o sistema remoto. Inicialmente, o pedido SQL FETCH é enviado, com o IOP (Input/Output Processor) instruindo o modem a transmitir o pedido pela linha de comunicação até o sistema remoto. Após a transferência dos dados dos buffers de memória, o IOP cria uma mensagem OPEND e envia de volta ao IOBU (Input/Output Buffer Unit) no processador do sistema. Essa mensagem contém quatro campos essenciais: bits de sinalização, o tipo de mensagem (OPEND), o identificador de requisição (RID) e o status de conclusão.

Após o recebimento da mensagem OPEND, o IOP finaliza o processamento do pedido, e o manipulador de I/O, por sua vez, retira da fila o IORM (I/O Request Message) que foi enfileirado, atualiza o status e o envia à fila do roteador IPCF (Inter-Processor Communication Facility). O IPCF, ao receber a mensagem, avalia o status de conclusão e, se tudo estiver correto, envia a resposta para a fila de retorno identificada no campo da mensagem IORM. Posteriormente, o IOM (I/O Manager) que originou o pedido de I/O realiza o processo de limpeza necessário e envia um Feedback Record (FBR) à fila de respostas (MIRQ), notificando que a operação de I/O foi concluída.

Nesse ponto, o gerente de funções (FM) pode prosseguir com outras operações, enquanto o programa de aplicação aguarda o retorno dos resultados da operação SQL FETCH. O processo de I/O descrito demonstra como o pedido SQL é enviado para o sistema remoto, e como, após o processamento desse pedido, o sistema remoto inicia uma nova operação de I/O para devolver os resultados ao sistema local. O IOP, no sistema local, recebe os dados do sistema remoto e envia a mensagem OPSTART para o processador principal, que executa as funções necessárias para concluir a operação.

Quando o I/O local envia a mensagem OPEND, o gerente de funções sinaliza ao programa de aplicação que o pedido SQL FETCH foi concluído. Em um cenário de sistemas interconectados com OptiConnect para OS/400, o tempo necessário para completar a operação de I/O é consideravelmente reduzido. OptiConnect utiliza um cabo de fibra ótica de alta velocidade, o que elimina os problemas de ruído e redundância presentes nas linhas de comunicação convencionais. O uso de protocolos de comunicação especializados e drivers de dispositivos mais simples torna essa conexão mais eficiente, permitindo uma troca de dados mais direta e rápida.

Se o pedido SQL fosse para um banco de dados local, o processo descrito acima envolvendo o IOM, o FM e o SDLC (Synchronous Data Link Control) não seria necessário. Em vez disso, a solicitação seria gerida diretamente pelo sistema de gerenciamento de banco de dados local, com as falhas de página sendo tratadas pela gestão de armazenamento, em colaboração com o IPCF.

A importância do processamento eficiente de I/O é evidente no sistema AS/400, cujos recursos dedicados a I/O são fundamentais para sua operação. O desempenho dos processadores continua a crescer rapidamente, mas os dispositivos físicos de I/O não acompanham esse ritmo. Para sustentar o aumento das capacidades dos sistemas, será cada vez mais necessário realizar operações de I/O em paralelo, o que torna a arquitetura do AS/400, com seus múltiplos barramentos e IOPs, particularmente vantajosa para lidar com os desafios de desempenho e capacidade dos próximos anos.

O AS/400 se destaca pela sua capacidade de realizar um número massivo de operações de I/O, utilizando processadores de I/O programáveis. Esse diferencial é um legado de sistemas como o CDC 6600, que foi o primeiro a utilizar processadores de I/O programáveis, contribuindo para o desenvolvimento de processadores RISC. O AS/400 se beneficia dessas lições para construir sistemas de alta performance que se destacam até hoje no mercado.

É importante destacar que, embora o foco deste exemplo seja a operação de I/O no AS/400, a evolução dos sistemas de comunicação e a integração com tecnologias como o OptiConnect estão tornando a troca de dados mais eficiente, rápida e segura. Além disso, a transição para o modelo de computação cliente/servidor, impulsionado tanto pelos usuários finais quanto pelos executivos de negócios, está redefinindo o modo como as empresas gerenciam suas operações e dados, tornando as infraestruturas mais distribuídas e flexíveis.

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