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.