7.1. Введение в z/os. Физическая память, используема в z/os

z/OS предназначена для обеспечения стабильной, безопасной и постоянно доступной среды для приложений, выполняемых на мэйнфрейме.

В большинстве ранних операционных систем запросы на обработку вводились в систему поочередно. Операционная система обрабатывала каждый запрос или задание как единое целое и не запускала следующее задание до тех пор, пока не завершится обработка текущего. Такая схема хорошо работала, когда задание могло непрерывно выполняться от начала до конца. Но часто заданию нужно было ожидать завершения ввода или вывода информации при работе с такими устройствами, как привод для магнитных лент или принтер. Ввод и вывод занимает много времени в сравнении со скоростью процессора. Когда задание ожидало завершения операций ввода-вывода, процессор бездействовал.

Нахождение способа продолжить работу процессора в то время, пока задание находилось в режиме ожидания, позволило бы увеличить общий объем нагрузки, которую процессор мог обработать без использования дополнительного оборудования; z/OS выполняет работу путем ее разделения на фрагменты и передачи фрагментов задания различным компонентам системы и подсистемам, работающим независимо.

В любой момент времени тот или иной компонент принимает управление процессором, выполняет свою часть работы и передает управление пользовательской программе или другому компоненту.

Физическая память, используемая в z/OS

С абстрактной точки зрения мэйнфреймы и все остальные компьютеры имеют два типа физической памяти:

• Физическая память, расположенная непосредственно в процессоре мэйнфрейма. Она называется процессорной памятью, реальной памятью (real storage) или основной памятью (central storage); ее можно считать памятью мэйнфрейма.

• Физическая память, внешняя по отношению к мэйнфрейму; включает хранилища на устройствах с прямым доступом, таких, как дисковые приводы и приводы для магнитных лент. Такую память часто называют страничной памятью (paging storage) или вспомогательной памятью (auxiliary storage). Основное различие между двумя типами памяти связано со способом доступа, в частности:

• К основной памяти процессор осуществляет синхронный доступ. Другими словами, процессор должен ждать, пока данные будут извлечены из основной памяти.

• К вспомогательной памяти осуществляется асинхронный доступ. Для доступа к вспомогательной памяти процессор использует запросы ввода-вывода, выполнение которых происходит между другими рабочими запросами в системе. Во время запроса ввода-вывода процессор свободен для выполнения другой работы.

Как и в случае с памятью персонального компьютера, основная память мэйнфрейма является сильно связанной с самим процессором, тогда как вспомогательная память мэйнфрейма размещается на (относительно) более медленных внешних дисковых приводах или приводах для магнитных лент. Так как основная память имеет более тесную интеграцию с процессором, процессору требуется гораздо меньше времени для доступа к данным в основной памяти, чем к вспомогательной памяти. Однако вспомогательная память является менее дорогостоящей, чем основная память.