7.2. Аппаратные ресурсы, используемые в z/os.
Операционная система z/OS выполняется процессором и во время выполнения находится в памяти процессора; z/OS часто называется системным программным обеспечением.
Оборудование мэйнфрейма состоит из процессоров и множества периферийных устройств, таких, как дисковые приводы (называемые устройствами хранения с прямым доступом – direct access storage devices, DASD), приводами для магнитных лент и различными типами пользовательских консолей. Приводы для магнитных лент и DASD используются для системных функций и пользовательскими программами, выполняемыми в z/OS.
При выполнении нового заказа на систему z/OS IBM поставляет код системы клиенту через Интернет или на картриджах с магнитной лентой. В организации клиента системный программист z/OS получает заказ и копирует новую систему на DASD-тома. После того как система настроена и готова к работе, для запуска и эксплуатации системы z/OS необходимы системные консоли.
Операционная система z/OS предназначена для обеспечения полного использования самого современного оборудования IBM и множества сложных периферийных устройств. На рис. 3.1 приведено упрощенное представление концепции мэйнфрейм:
Программное обеспечение – операционная система z/OS состоит из загрузочных модулей или исполняемого кода. В процессе установки системный программист копирует эти загрузочные модули в загрузочные библиотеки, расположенные на DASD-томах.
Аппаратное обеспечение – оборудование системы включает все устройства, контроллеры и процессоры, составляющие среду мэйнфрейма.
Периферийные устройства – включают приводы для магнитных лент, DASD и консоли.
Память процессора (processor storage) – часто называется основной, реальной (real) или центральной (central) памятью; в ней происходит выполнение операционной системы z/OS. Кроме того, все пользовательские программы используют память процессора совместно с операционной системой.
7.3. Мультипрограммирование и мультипроцессирование.
В отличие от ранних систем компьютерные системы, управляемые операционной системой z/OS, поддерживают мультипрограммирование, т. е. одновременное выполнение множества программ.
При мультипрограммировании, когда задание не может использовать процессор, система может приостановить или прервать задание, освобождая процессор для обработки другого задания.
Для того чтобы сделать мультипрограммирование возможным, z/OS собирает и сохраняет всю необходимую информацию о прерываемой программе, прежде чем перейти к выполнению другой программы. Когда прерванная программа опять готова к выполнению, она может возобновить выполнение с того места, в котором она была остановлена.
Мультипрограммирование позволяет z/OS одновременно выполнять тысячи программ для пользователей, работающих над различными проектами в разных точках мира. z/OS может также осуществлять мультипроцессирование, под которым понимается одновременная работа двух и больше процессоров, совместно использующих различные аппаратные ресурсы, в частности память и внешние дисковые устройства. Технологии мультипрограммирования и мультипроцессирования делают z/OS идеальной операционной системой для обработки задач, требующих множества операций ввода-вывода.
К типичным задачам для мэйнфреймов относятся приложения длительного выполнения, записывающие изменения в миллионы записей базы данных, и оперативные приложения, обрабатывающие тысячи интерактивных пользователей одновременно. Сравним это с операционной системой, используемой в однопользовательской компьютерной системе. Такая операционная система может выполнять программы только от лица одного пользователя. При использовании персонального компьютера, например, все ресурсы компьютера часто находятся в распоряжении одного пользователя.
Когда множество пользователей выполняет много разных программ, помимо большого количества сложного оборудования, z/OS требуется большой объем памяти для обеспечения надлежащей системной производительности. Большие компании используют сложные бизнес-приложения, осуществляющие доступ к большим базам данных, и отраслевые программные продукты промежуточного уровня. Такие приложения требуют, чтобы операционная система осуществляла защиту конфиденциальности пользовательских данных, а также поддерживала совместное использование баз данных и программных служб.