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Le Système
MVS( Multiple Virtual Storage )
Bertrand GUILLAUMEInformatique & Réseaux 3ème annèe
Université de Marne La Vallée Ingénieurs 2000
Octobre 2000
SOMMAIRE
1. Présentation du système MVS
2. La ressource Processeur
3. La ressource Mémoire
4. Les fichiers
1. Présentation du système MVS
1. Historique
2. Les caractèristiques
2.1. Multi-programmation
2.2. Multi-traitement
2.3. Mémoire virtuelle
HistoriqueOS/360
PCP MVT MFT
OS/VS2 OS/VS1
SVS MVS
MVS/SE
MVS/SP
MVS/370 MVS/XA MVS/ESA
Apparition de la mémoire Virtuelle
1964
1974
1980 1983 1988
Caractèristiques
Multi-programmation : Plusieurs utilisateurs ou travaux peuvent être servis simultanément par la machine.
Multi-tâche : Plus fine que la multi-programmation. Un travail peut-être constitué de différentes tâches fonctionnant les unes après les autres (compétition pour l’usage du processeur)
Multi-traitement : Plusieurs processeurs peuvent être gérés par le système.
La mémoire virtuelle : Chaque travail se voit offrir une taille de mémoire possible pouvant être bien supérieure à la mémoire réellement disponible.
La ressource Processeur
1. Rappel sur les notions de base
2. Gestion des interruptions
3. Le distributeur (Dispatcher)
4. Les multi-processeurs
Rappel sur les notions de base
Les interruptions : 6 types
entrée-sortie
erreur machine (“machine check”)
redémarrage (“restart”)
interruption externe
interruption programme
appel superviseur (“SVC Call”)
Rappel sur les notions de base
Le mode d’adressage :
Le DAT (Dynamic Address Translation) :
24 bits (vient de la version SP1) : barre des 16 Mo
31 bits
Mécanisme qui traduit les adresses virtuelles en adresses réelles.
Mode V=V ( programme utilise les adresses virtuelles )
Mode V=R ( programme utilise les adresses réelles )
Rappel sur les notions de base
TCB (Task Control Block) :
Représente une tâche liée à un espace-adresse ( mode habituel d’exploitation du processeur )
SRB (Service Request Block) :
C’est une demande de service système de haute priorité dont le système peut demander l’exécution dans un espace-adresse donné.
Rappel sur les notions de base
PSW (Program Status Word) :
Registre du processeur qui caractérise l’état de la routine qui est en cours d’exécution sur le processeur.
Contient les informations capitales qu’il faut sauvegarder lors d’une interruption.
Mot de 64 bits.
Bits 6
Utilisation du DAT
7 8 14 34
Proc. Interruptible par interruption E/S
Proc. Interruptible par interruption externe
Proc. Interruptible par interruption erreur machine
15 16
Proc. en attente
Etat du processeur
64
Adresse à 24 ou 31 bits de la prochaine instruction à exécuter.
La gestion des interruptions
Une interruption n’est prise en compte que si le processeur est interruptible pour ce type d’interruption.
Mécanisme de traitement d’une interruption
Current PSWProgram A
SVCRedémarrage
Externe
SVC
Programme
Erreur Machine
Entrée/Sortie
Redémarrage
Externe
SVC
Programme
Erreur Machine
Entrée/Sortie
PSW swap1 2
Old PSWs New PSWs
SVC
Interrupt
Handler
Dispatcher
3
Sauvegarde des registres dans la zone des 4 premiers Ko (PSA)
Plusieurs interruptions peuvent survenir simultanément.
Ce mécanisme permet de traiter uniquement 6 interruptions de natures différentes simultanément.
Dans ce cas on fait six échange entre OldPSW et New PSW dans l’ordre inverse de priorités : le newPSW d’un type devenant l’OldPSW d’une autre interruption)
Par branchement au dernier NewPSW sera traitée l’interruption la plus prioritaire, puis celle de priorité inférieure.
Le distributeur (Dispatcher)
Il recherche le travail le plus prioritaire pour lui fournir la ressource processeur dont il a besoin.
Il est appelé en particulier après le traitement d’une interruption
Dispatcher
Work Unit Queue
Work Element
Block
Work Element
Block
Work Element
Block
Work Element
Block
AS
AS
AS
AS
TCB
SRB
SRB
SRB
AS=Address Space
Les multi-processeurs
Partage d’une même mémoire réelle entre plusieurs processeurs.
Ce partage pose problème pour la PSA ( 4 premiers Ko pour la gestion des interruptions ).
Chaque processeur doit donc avoir sa PSA qui est vue à l’adresse 0
Utilisation du PSR ( Prefix Storage Register ) qui contient l’adresse en mémoire réelle de sa PSA.
A toute adresse réelle comprise entre 0 et 4095 est ajouté le contenu du PSR ce qui permet l’accès à la PSA du processeur (adresse absolue)
Les processeurs peuvent communiquer entre eux : instruction SIGP
Utilisation d’un mecanisme de verrouillage pour éviter des opérations contradictoire sur des ressources ….
association de verrou à toute ressource critique
tout processeur voulant accéder à une ressource représentée par un verrou doit lire l’état du verrou.
Si le verrou n’est pas mis : le processeur positionne le verrou et prend la ressource. Une fois l’opération effectué, le verrou est retiré.
Si le verrou est positionne : - soit le processeur se se met en attente sur le test du verrou (spin lock)
- soit inactiver le processus qui demande le verrou pour passer a un autre travail (suspend lock)
Problème pour l’accés concurrent aux mots memoires verrous !!
Lecture et modification en même temps du verrou par l’instruction CS (Compare & Swap)
La ressource Mémoire
Central
Storage
Processor Storage
Expanded
Storage
CPU
La mémoire centrale est directement adressable par le CPU
On peut charger des données et des programmes en mémoire centrale
La mémoire d’arrière plan est utilisée lorsque la mémoire centrale est surchargée :
on déplace les données et le programmes de la mémoire centrale vers la mémoire d’arrière plan
La mémoire d’arrière plan permet de charger préalablement des données pour fournir de plus grande vitesse d’E/S.
La mémoire est organisée en block de 4Ko.
Une adresse mémoire peut être représentée sur 24 ou 31 bits.
16 Mo adressable 2 Go adressable
Fonctionnement de la mémoire virtuelle :
Virtual
Storage
2 Go
Segment256 pages
Segment256 pages
Adresse virtuelle
DAT
STOR
Segment 1
Segment 2
Segment 3
Table des segments
Table des pages
Central Storage
Expanded Storage
Auxiliary Storage
Utilisation du DAT (Dynamic Address Translating)
- Translation d’une adresse virtuelle en adresse réelle
S
N° de segment
P
N° de Page
D
Déplacement
P
S
ZoneD
0
2047 255
0 0
Table des pages
du segment
Cadre de Page
Les fichiers
Méthodes d’accès
DataSets
Orienté Enregistrement (F(B),V(B),U)
Deux méthodes :
- VSAM
- non-VSAM
Nom de DataSets sur 44 car. Max
Location dans un catalogue
Unix Services
Fichiers HFS
Orienté Octets
Structure hierarchique de Fichiers :
-dir/subdir/fichier
- nom de fichier 256 car max
Stockage dans un container DataSets
VSAM (Virtual Storage Access Method)
l’enregistrment logique est l’unité de base
Le Control Interval est l’unité de transfert entre la mémoire et le disque
Le Control Area (CA) est un ensemble de CIs : nombre entier de pistes mais dépasse pas un cylindre.
Fichier VSAM : nombre entier de CAs.
4 types de fichiers VSAM :
- KSDS (Key Sequenced Data Set) : les enregistrement sont ordonnés par une clé unique.
- ESDS (Entry Sequenced Data Set) : organisation séquentielle, sans clé, stockage dans l’ordre d’arrivée.
- RRDS (Relative Record Data Set) : on accède directement à un enregistrement en précisant son numéro d’ordre dans le fichier.
- LDS (Linear Data Set) : plus de notion d’enregistrement
fichier=longue chaine d’octets découpé en CIs de taille 4096.