СЭВМ (9) - Лекция №11 - ОС и аппаратная часть мейнфреймов

Мейнфреймы

Операционные системы мейнфремов

На мейнфрейме может выполняться несколько ОС. Все являются полнофункциональными продуктами.

Виды ОС:

• z/OS;
• z/VM;
• z/VSE;
• z/Linux;
• z/TPF.

z/VM

Содержит два основных компонента:

1. управляющая программа;
2. однопользовательская ОС.

Работая в режиме управляющей программы, z/VM выступает в качестве гипервизора - запускает другие ОС на создаваемых виртуальных машинах. Любая из ОС для мейнфреймов может быть запущена как гостевая система.

Виртуальные машины создаются искусственно на основе реальных аппаратных ресурсов. К общим устройства машин относятся принтеры, диски и процессоры. Но оборудование также может быть выделено только одной гостевой системе машины.

Управляющая программа обеспечивает безопасность данных и приложений между гостевыми системами.

z/VSE

Для небольших мейнфреймов. Структура управления идеально подходит для выполнения стандартных задач, включающих множество пакетных заданий, которые выполняются параллельно.

На практике, большинство пользователей z/VSE применяют также z/VM в качестве терминала для разработки приложений и управления системой.

z/Linux

Можно использовать ряд специальных дистрибутивов Linux.

Свойства ОС Linux для мейнфреймов:

• используются традиционные дисковые устройства (в том числе и SCSI);
• не поддерживается telnet;
• используется эмулятор X-Windows (есть стандартный графический интерфейс).

Установленную ОС Linux можно клонировать образами и эмулировать локальную сеть.

z/TPF

Является ОС особого назначения и используется в компаниях с очень большим объёмом транзакций.

Может использовать несколько мейнфреймов для постоянной обработки десятков тысяч транзакций в секунду, обеспечивая при этом многолетнюю непрерывную доступность.

Аппаратное обеспечение мейнфреймов

Центральный процессорный комплекс - это физический набор аппаратного обеспечения, включающий:

• основную память;
• один или несколько центральных процессоров. Все процессоры в системе являются процессорными модулями;
• цепи управления;
• интерфейсы для каналов, которые передают информацию и управляющие данные между устройствами ввода/вывода и памятью. Каналов может быть несколько параллельно.

Каждый канал, устройство управления и периферийное устройство имеют свой шеснадцатеричный адрес.

Каналы

Со временем, параллельные каналы заменили на логически подобные им каналы ESON и FICON - эти каналы подключаются только к одному устройству управления и представляют собой оптико-волоконные кабели. Система может иметь несколько сотен таких каналов.

Особенности ESON и FICON каналов:

• подключаются только к одному устройству или порту коммутатора;
• в цепи коммутаторы находятся между каналами и устройствами (кто бы мог подумать);
• коммутаторы могут подключаться к нескольким системам и совмество использовать устройства управления;
• каналы могут иметь CHPID или PCHPID идентификаторы, это зависит от типов устройств управления.

Между разделами ОС на основной машине существует уровень подсистемы ввода/вывода. Коммутатор должен регистрировать, какой канальный путь или раздел инициировал операцию ввода/вывода, чтобы знать, кому что отправлять после выполнения. Таким образом, одно устройство может обрабатывать запросы от множества разделов и систем.

Есть специальный файл управления - IOCDS - преобразует физические адреса ввода/вывода в адресные эквиваленты, с помощью которых ПО может обращаться к устройствам.

Существует два уровня преобразования адресов ввода/вывода. Второй уровень был добавлен для упрощения миграции на новые системы. Какой первый, какой второй - неизвестно.

Современные устройства управления используют несколько подключений к каналам и устройствам. Они помогают одновременно обрабатывать множество передач данных через несколько каналов.

продолжение...