入门学习MAINFRAME的笔记.doc

1、OS/390 是一个整合的企业服务器操作系统，包括了开放式通信服务器，分布式数据与文件服务，并行系统耦合的支持，面向对象的编程，DCE，和开放的应用界面。它建立在 MVS 的基础上，提供可*性，安全性和稳定性，支持 24 小时 7 天的不间断运作。 OS/390 无论是从硬件还是软件层次上都比原先的 MVS 更加丰富。比如：硬件上 S/390 采用 CMOS 技术，可使得整个 Parallel 系统有更强大的处理能力，更小的体积；软件上，OS/390 包括了基本的部分（Base Elements）和可选的特色(Optional Features)两大部分。 其中 RACF，DFSMF，SMP/

2、E，RMF 等产品需要在正式使用前做好客户化(定制)工作： RACF 是安全控管软件，它可在各种系统和应用软件中集成，能灵活的控制存取受保护的资源。可选择集中的或分布的预设方案。它可通过 ISPF panel 来进行交互式设置，对于普通的终端用户而言，它是透明的。 DFSMS 用来做存储管理，能通过 ISMF 这个用户界面来定义，管理和维护 SMS 的各个 policies。 RACF 可提供给 DFSMS 安全性，而 DFSORT 使得 DFSMS 更快和更有效的 sorting,merging,copying,etc. SMP/E 是一个设计用来管理 MVS 系统中软件的工具。它用 loa

3、d modules,PTFs 来更新和升级软件，更可用来安装一个新的软件。 RMF 是资源管理设备，RMF 有三个不同的 Monitor，即 Monitor I、II 和 III。 其中， Monitor III 提供短期的数据收集和系统状态连续监控报告，并能够解决性能问题。 Monitor II 采用 snapshot 的监控方式，提供解决紧急问题需要的 online 评估。 Monitor I 提供了长期的系统负载和资源使用情况信息。 Monitor II，Monitor III 都是 ISPF 应用，也就是说可通过 ISPF panel 来查看 RMF 统计的信息。 OS/390 还要做

4、好 SMF，VLF，TSO/E，WLM 等产品的客户化(定制)工作： SMF 是系统管理设备，它提供给每一个产品或软件一个例程，用来记录各个软件的状态或性能信息。它采用格式化的信息来收集系统相关或作业相关的记录。 VLF 是用来改善应用响应时间的一组服务。它创建和管理 data space 用来存放经常被应用使用到的数据。它就象一个旁观者 lookaside，优化各个软件与应用程序的性能，减少 I/O 次数。LLA 也是提供类似功能的一个 start task。它通过 SYS1。PARMLIB 中 LNKLSTxx,CSVLLAxx 两个 member 将系统最常用的库文件放在 data sp

5、ace 中，从而不用每次使用这些库文件时都从 DASD 上存取。 TSO/E 是分时用户系统，共享计算机时隔与资源，提供交互式平台对系统进行操作。 WLM 用来在 Multisystem, sysplex, parallel 环境中平衡系统负载，提供各类子系统（如 CICS，IMS ，JES，APPC）的 workload 分配，平衡。 在 OS/390 系统中，我们要关注： 1Address Spaces： 不同与上述提到的 data space 仅由数据组成，Address Space 是由程序与数据共同组成的。 在系统初始化时，首先起动 MSTR address space，而后再起其它

6、的各个子系统。 2Paging and Swapping: Page 或 Swap 数据集中包含了 address spaces 里被 paged-out 的部分、共公服务区 CSA 和写入 VIO 数据集的数据。 3Dispatching Work: Address space 的调度工作由 MVS Dispatcher 完成。 4Job Flow ： 使用 JES 来管理、调度、控制作业流，还有 spooling。 5System Data Sets: 存取方法服务程序的 DEFINE 函数用来定义各系统数据集的需求。其中的一些必需放在系统常驻卷上。 6其他，包括操作通信（包括 conso

7、le 操作、message 和命令处理），安全性，可用性与完整性等。 系统程序员要对如下操作区域做好计划： 1Workload 管理：提供分布 workload 管理，workload 平衡，分布资源的 workload 竞争。 MVS 的 workload 管理由各种子系统成分组成。 2系统 performance: Tuning 系统的任务是一个不断重复和持续的过程。SRM 所提供的控制只是这个过程的一方面。初始的 tuning 包含为各类子系统选择恰当的参数。一旦系统可运作了，并且一旦通过作业的 class 和 priorities 选择作业执行的标准被建立，SRM 将按照子系统安装时设

8、定的参数来控制可用资源的分配。但是 SRM 只能处理可用资源。如果安装时的需求预计不足，甚至没有最佳分配的方案时，SRM 就不起作用了。 3I/O 设备管理：HCD 作为一个 MVS 的组件，在单一的交互式最终用户界面下从硬件与软件上做 I/O 配置处理。HCD 的 I/O 配置文件（IODF）输出包含了 I/O 设置的数据。IODF 用来定义多重硬件与软件的配置，你可以通过 activate 一个 IODF 来动态改变当前的设置而不用 IPL 或 power-on reset。 4Console 操作：包括如何与 MVS 交互来监控或控制软硬件 形成基本的对 message 和 comman

9、d 的处理的 MVS 操作。 系统程序员还要考虑以下几点： 增加系统的可用性、对于多重系统环境的活动性与功能性操作控制、简化操作员的任务、消息流和命令的处理、单一系统印象的建立、单点控制等等。OS/390 的存贮概念: 在这一部分中，系统程序员做如下工作需要许多的概念：子系统定义，虚存在 Address spaces 的分配，OS/390 中如何管理存贮，怎样处理被管理的存贮。 当系统操作员在系统控制台选择了 LOAD 参数，系统的初始化工作开始。 MVS 查找可用的主存（一定是 online 的并且是 available 的），然后为各个 system area 创建一个虚拟的环境。 处理机

10、存储包含了主存与扩存。整个系统使用一定比例的主存和虚存。要决定多少主存可用，必须要从总的主存空间里减去系统固定需求的这部分。这些主存要能用于并行执行的各种已安装的程序。 为了调整系统存贮方面的参数，需要懂得系统和存贮的初始化过程。系统的初始化过程基本包括创建系统组件的地址空间、MSTR address space 的初始化和其它子程序的初始化过程。当 JES active 后，就可通过 START、LOGON 或 MOUNT 命令来处理 JOBS。一些其它的地址空间随后也启动了，按 ASID 从小到大分别为 PCAUTH （Program call/authorization）、RASP、TR

11、ACE （System trace）、DUMPSRV （Dumping services）、XCFAS、GRS（Global resource serialization）。 OS/390 的 Address Spaces 由系统与子系统的 Address Spaces、TSO 的 logon 用户、Batch jobs、Start tasks 四类组成。当 OS/390 启动时，MSTR 安装例程初始化 system log ,communications task 等系统服务，并启动 ASID=1 的 MSTR Address Space。然后启动子系统的 Address Spaces，J

12、ES 是首先要启的子系统，所有的子系统定义在 SYS1.PARMLIB（IEFSSNxx ）中。SMS 和 DB2 等可能是第二个要起的子系统。只有 SMS 可在 JES2 前定义，其它的子系统都只能在 JES 后启动。IEFSSNxx 可控制以下内容：子系统的初始化例程被 MSTR 初始化时控制；输入的参数流被传递至子系统初始化例程；primary 子系统不管你想要否都将自动启动。详细的 IEFSSNxx 中所包含的内容要查各子系统的手册。 一般情况下，子系统的名字应与 SYS1.PROCLIB 中的 Start task 的 member 名字相同。如果不匹配将收到出错 message。I

13、EASYSxz 中的 SSN=（aa,bb,.）参数决定了选用哪个 IEFSSNxx,缺省用 IEFSSN00。 处理机存储 Overview：Processor storage 分成 central storage 和 expanded storage。Central storage 也可称作主存，提供给系统直按的可编址的数据快速存取存贮。Both 程序与数据在被处理之前必需装进主存中，主存可能还包括一些用来提高性能的 cache。Expanded storage 可能在某些模式下可用。扩存被所有的 CPU 设计用来传送 4K 一块的 block 到主存，每一块都是 32bit 的无符号二进

14、制整数。CPU 用来控制系统核心等。Auxiliary 辅存用来存放整个系统的程序和应用程序数据集，还包括 paging 和 swaping 相关的数据集。 在 OS/390 中，存贮管理包括 RSM（Real Storage Manager）、ASM(Auxiliary storage manager)、VSM (Virtual storage manager)三部分。 RSM 的功能：创建主存满足 SQA 和 LSQA 的 GETMAIN 需求；创建主存为了页面锁定；创建主存为地址空间的页面交换；创建和初始控制块和队列。 Virtual：每一个初始化可选择 virtual storage

15、的大小。这些参数将影响到主存的使用和整个系统的性能。Virtual storage 由 VSM 来管理，用 GETMAIN 或 STORAGE OBTIAN 宏来请求，用 FREEMAIN 或 STORAGE RELEASE 宏来回归。 Auxiliary：ASM 控制 page 和 swap 数据集的使用。包括 page 和 swap 操作，数据集的大小，空间计算，page 和 swap 数据集的性能，预估总的 paging 数据集的大小。 虚存 Virtual Storage: 虚存通常比主存还要大的多，它的大小取决于 CPU 类型。在 OS/390 中程序驻留在虚存中，只有正在被处理的很

16、小一部分当前活动的程序驻留在主存中。大部分不活动的在辅存（DASD）中，称为 page data sets。在主存的 frame 和辅存 slot 之间交换页的过程称为 paging。 对虚存的估计是非常重要的，因为虚存将按一定的比率被 central storage 备份（镜象）下来。还将被扩存或者辅存备份（镜象）。每次安装都能用参数调整虚存的大小，这些参数将影响主存使用与系统性能。 总共 2G 的虚存提供给：MSTR address space ；JES ；Subsystem ；Each user(batch or TSO/E)。 每一个 2G 的虚存由以下部分组成：16M 以下的公用区；

17、16M 以下的专用区；16M 以上的扩展公用区；16M以上扩展的专用区。其中，公用区中包含系统控制程序与控制块。包括 PSA 固定存储区、CSA 公用服务区、PLPA 可调页连接装配区、FLPA 固定连接装配区、可修改连接装配区、SQA 系统队列区、核心区。专用区包括 LSQA 局部系统队列区、SWA 调度工作区、AUK 授权用户键、V=V 或 V=R 的专用用户区。 Common Area 与 Private Area 在 16M 以内的大多部分区域与 16M 以上的区域都有相应的同样扩展区。不同的是，每个 Address space 的共用区中的内容都是相同的（只有在 page in/ou

18、t 或 job start/terminate 时才有所变化），但专用区中的数据与程序都不相同。 System Queue Area(SQA)区中主要存放的是系统所需的表和控制块。这一区域是固定的不能调页。它包含定义系统区和公用区的页表。总的虚存的数量和专用虚存地址空间的个数是两个影响系统使用 SQA 的因素。SYS1.PARMLIB(IEASYSxx) 中的 SQA 参数或 CONSOLE 上的设定可以决定 SQA 的大小。系统最小的 SQA 增加需求量是 64KB，如果 SQA 的需求量超过了参数设定的值，系统将试图在 CSA 区域中加入 SQA，并常驻内存。如果达到 8 个 frame

19、后，系统将停止新的 address space 的建立。 Common Service Area （CSA）区中主要保存所有任务都需要的数据场所。它是唯一允许系统中所有任务访问的区域。它用于在不同地址空间中执行的任务之间传送数据。CSA 在 MLPA 之下，扩展的 CSA 在 MLPA之上。SYS1.PARMLIB(IEASYSxx) 中的 CSA 参数或 CONSOLE 上的设定可以决定 SQA 的大小。如果 SQA 与 CSA 都定的过小，当它们被迅速用完时，最终将导致系统 failure。所以，确定合适的 extened SQA 和 CSA大小是系统长期稳定的关键。 Nucleus 是

20、MVS 控制程序常驻部分，SYS1.NUCLEUS 中的成员模块将被增加到核心区域中。也可简单的在 NUCLSTxx 中用 INCLUDE 或 EXCLUDE 语句选择。 USER REGION 用于运行用户程序。 Data Space: 另一种地址空间称为 data space。一个 data space 范围可达 2GB。在 data space 中，除了最开始的 4KB（PSA），其它整个都是数据，不含 MVS 控制块 CB。 Multiprogramming 多道程序设计 and multiprocessing 多重处理技术：许多程序可同时并行运行，但是只有一个是正活动的，由 SCP

21、选取。多重处理技术是多道程序设计的逻辑扩展，代表着可以同时执行多于一个 task 在超过一个处理机上。所有的处理机操作在单个 SCP 控制下。 Real Storage Manager: RSM 一并管理主存与扩存，直接在主存、扩存和辅存之间移动页。满足主存 SQA的申请需求，swap in 地址空间，建立并初始化与扩存相关的控制块和队列。并记录内存中 frame 的使用情况。 以前设置扩存的作用是减少主存与辅存之间的 I/O，如今多为 64 位寻址空间，扩存以不再单独列出。 Auxiliary Storage Manager：ASM 为 PAGING 和 SWAPPING 管理系统 DASD

22、，并在主存与辅存之间传送页面。系统中必需有充足的辅存支持至少三个逻辑区：系统数据集存贮区；Paging 数据集；用来存放 Swap 数据集的 working set(工作区)。 Auxiliary Data Sets 包括 PLPA 页面数据集，SWAP 数据集，公用页面数据集，LOCAL 页面数据集四部分，可用 D ASM 查看。 Paging 操作：为了使得 page 有效，便利，ASM 划分页面为 PLPA，common 和 local 三个类型。尽管系统只需要一个页面数据集，我们可以将多个页面数据集分布在不同的设备上来提高性能。PLPA 和 common 页面数据集只有一个，反复的溢出是被允许的，但推荐不要如此。 Swapping 操作：Swapping 是 SRM 主要的功能，用来控制资源分配和系统吞吐量。用 IPS 和 OPT 参数，系统的状态信息可被周期性的监控。SRM 也提供可选的 swap-in 延迟来限制 TSO/E 的响应时间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。