Операционные системы и программное обеспечение на платформе zSeries

Начальная загрузка и инициализация z/OS


Начальная загрузка z/OS производится с помощью универсальной программы начальной загрузки IPL (Initial Program Load), которая находит и считывает в память модули ядра операционной системы и запускает программу инициализации ядра NIP (Nucleus Initialization Program) [5], [6].

Нужно, чтобы к моменту загрузки были подготовлены и размещены на томах прямого доступа необходимые наборы данных, содержащие системный код, конфигурационные параметры, процедуры, а также страничные наборы данных и наборы данных, предназначенные для хранения генерируемой системой информации (статистика, журналы).

Базовый системный код (ядро z/OS) представлен в библиотечном наборе данных SYS1.NUCLEUS, который всегда размещается на так называемом системном резидентном томе (SYSRES), где должна находиться и программа начальной загрузки IPL. SYS1.NUCLEUS может включать несколько различных вариантов загрузки ядра, каждый из которых представлен в разделе IEANUC0n (n=1-9), а также программу инициализации ядра (NIP) и указатель на главный каталог. Главный каталог (Master Catalog) должен содержать информацию о размещении всех наборов данных, используемых в процессе загрузки.

Дальнейшая загрузка осуществляется под управлением программы инициализации ядра NIP, которая работает в режиме диалога с оператором и использует информацию, представленную в библиотечном наборе данных SYS1.PARMLIB. Этот набор данных состоит из множества разделов, каждый из которых содержит описание параметров конфигурации и настройки операционной системы в виде позиционного текста. Например, в разделе IEASYS содержатся значения основных системных параметров z/OS, в разделе BPXPRM - параметры настройки z/OS UNIX, в CONSOL - характеристики консолей и т.п. Набор данных SYS1.PARMLIB можно назвать системным реестром z/OS. Необходимые при загрузке параметры аппаратной конфигурации системы и характеристики устройств ввода-вывода извлекаются из VSAM набора данных IODF (Input/Output Definition File). Этот набор данных используется для создания в COMMON области блоков управления устройствами (UCB), а также таблицы назначения групповых имен устройствам (Eligible Device Table, EDT).


Кроме указанных наборов данных, на этапе загрузки формируются или используются следующие системные наборы данных:

  • страничные наборы данных для временного хранения данных, вытесненных при страничном обмене и свопинге;
  • SYS1.PROCLIB - системная библиотека каталогизированных процедур (содержит готовые программы на языке управления заданиями);
  • SYS1.LINKLIB - системная библиотека загрузочных модулей, а также другие библиотеки, описанные в разделе LNKLST набора данных SYS1.PARMLIB (содержат нерезидентные системные программы: утилиты, программы обслуживания, редактор связей и др.);
  • SYS1.LPALIB - библиотечный набор данных, содержащий дополнительные модули z/OS, загружаемые в область LPA, включая системные процедуры, SVC-программы, базовые системные программы методов доступа, некоторые TSO-модули и др. Для загрузки в LPA возможно использование других библиотек, описанных в разделе LPALST набора данных SYS1.PARMLIB;
  • SYS1.MANx - VSAM набор данных, служащий для хранения статистической информации, собираемой модулем SMF (x=A-Z,0-9);
  • SYS1.LOGREC - системный журнал ошибок и сбоев оборудования;
  • SYS1.DUMPxx - системный дамп (содержимое виртуальной памяти), формируемый в случае ошибок при выполнении системных программ (хх=00..99).


На заключительном этапе инициализации системы создается первое виртуальное адресное пространство Master Scheduler ("главный планировщик"), которое, в частности, служит для создания новых системных адресных пространств с помощью специальной программы ACS (Address Space Create). Системные адресные пространства создаются с целью разместить системный код не в общей области, а в приватной. Можно выделить четыре группы системных адресных пространств в зависимости от способа их создания и использования (рис. 5.11):

  • SYSTEM - системные адресные пространства, создаваемые на этапе инициализации автоматически с помощью главного планировщика;
  • START - адресные пространства, создаваемые по команде оператора START, вводимой с системной консоли или формируемой автоматически для запуска процедур JCL;
  • TSO - адресные пространства, создаваемые для каждого сеанса пользователя TSO, открываемого по команде LOGON;
  • Batch Job - адресные пространства, принадлежащие пакетным инициаторам подсистемы управления заданиями JES и используемые для выполнения пакетных заданий.





Рис. 5.11.  Адресные пространства z/OS

Список основных системных, а также запускаемых автоматически при инициализации операционной системы адресных пространств представлен в таблице 5.3.

Таблица 5.3. Основные системные адресные пространства z/OSНаименованиеНазначение
*MASTER*Главный планировщик Master Scheduler
ALLOCASСоздание адресных пространств и пространств данных
APPC, ASCHПоддержка сетевого протокола APPC
CATALOG (CAS)Функции каталога
BPXOINITИнициализация системного сервиса UNIX
CONSOLEПоддержка консольных устройств
DFM, DFMCAS, GDEDFMУправление распределенными файлами (Distributed File Manager)
DLFСредства использования гиперпространств
DUMPSRVСредства формирования дампов
HSM, ABARS, ABARxxxxМенеджер иерархической памяти DFSMShsm, средства резервного копирования и восстановления
FTPSERVEFTP-сервер
GRSСредства глобальной синхронизации ресурсов
IOSASСупервизор ввода-вывода, поддержка ESCON
IXGLOGRСистемный регистратор
JES2, JES2AUX, JES2MONПодсистема управления заданиями JES2
LLAСредства кэширования оглавлений библиотек в виртуальной памяти
NFSСетевая файловая система NFS
OAMСервер данных для ленточных библиотек IBM 3494 и IBM 3495
OMVSСистемный сервис UNIX
PCAUTHПоддержка межпространственной связи
RASPМенеджер реальной памяти RSM
RMMМенеджер управления сменными носителями DFSMSrmm
RRSСлужба восстановления ресурсов
SMFСредства управления системой SMF (статистика и измерение производительности)
SMSПодсистема управления внешней памятью
SMXC, SYSBMASДополнительные средства управления PDSE наборами данных
TCPIPСредства поддержки TCP/IP
TRACEТрассировка системы
VLFСредства кэширования наборов данных в виртуальной памяти
XCFASСредства Parallel Sysplex
VTAMСредства поддержки сети SNA/VTAM
WLMМенеджер управления рабочей нагрузкой
Управление созданными адресными пространствами и выполняющимися в них приложениями осуществляется на основе создаваемых z/OS управляющих блоков (control blocks). Управляющие блоки представляют связанные между собой структуры данных определенного формата, которые используются для описания всех ресурсов и процессов z/OS и хранятся в виртуальной памяти.


Важнейшим из них является так называемая таблица векторов связей CVT (Communications Vector Table), которая хранится в области ядра и содержит указатели на основные управляющие блоки и системные таблицы, используемые базовой управляющей программой BCP. Местоположение CVT определяется по указателю, записанному в области PSA. Одним из векторов в таблице CVT является указатель на таблицу векторов адресных пространств ASVT (Address Space Vector Table), которая хранится в подпуле 245 и содержит список указателей на управляющие блоки ASCB всех доступных адресных пространств. Как уже отмечалось ранее, блок управления адресным пространством ASCB содержит информацию и указатели, необходимые для управления адресным пространством.

После того как произведен начальный запуск операционной системы z/OS, поддерживается три варианта перезагрузки:

  • холодная перезагрузка (cold start) - выполняется как начальная загрузка с полной перестройкой содержимого областей виртуальной памяти;
  • быстрая перезагрузка (quick start) - не перестраивается содержимое PLPA; временные наборы данных, размещенные в виртуальной памяти (так называемые VIO), не сохраняются;
  • теплая перезагрузка (warm start) - содержимое PLPA не перестраивается, наборы данных VIO сохраняются.



Содержание раздела