СуперЭВМ_лаб_работа_03_04 (Тоноян С.А. - Методическое указание по выполнению лабораторной работы)
Описание файла
Файл "СуперЭВМ_лаб_работа_03_04" внутри архива находится в папке "Тоноян С.А. - Методическое указание по выполнению лабораторной работы". Документ из архива "Тоноян С.А. - Методическое указание по выполнению лабораторной работы", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электронные вычислительные машины (эвм)" из 6 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "супер эвм" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "СуперЭВМ_лаб_работа_03_04"
Текст из документа "СуперЭВМ_лаб_работа_03_04"
29
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Факультет «Информатика и системы управления»
Кафедра «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Тоноян С.А.
Курс «Супер ЭВМ zSeries»
«Системные сервисы UNIX операционной системы z/OS»
Лабораторная работа № 3
«Организация файловой системы HFS»
Лабораторная работа № 4
«Создание скрипта на AWK и работа с его параметрами»
Методическое указание
по выполнению лабораторной работы
Москва - 2013 год
Содержание
1. Введение 4
2. Элементы z/OS UNIX 5
3. Механизм выполнения приложений UNIX в z/OS 8
4. Организация файловой системы HFS 10
5. Пользовательский интерфейс 13
6. Практическая часть 16
7. Контрольные вопросы 29
Системные сервисы UNIX операционной системы z/OS
Цель лабораторной работы:
-
изучение механизма выполнения приложений UNIX в z/OS
-
получение практических навыков при применении прикладных сервисов UNIX операционной системы z/OS Супер ЭВМ zSeries;
-
ознакомление с основными компонентами z/OS UNIX
-
изучение интерактивного интерфейса пользователя (shell);
-
получение практических навыков работы с иерархической файловой системы HFS;
-
создание скриптов на языке awk и их выполнения
Введение
Системные сервисы UNIX, получившие в новейших версиях название z/OS UNIX, являются неотъемлемым компонентом z/OS, превратившим ее в открытую операционную систему. Начиная с версии OS/390 V1R2 реализована полная поддержка стандартов POSIX (Portable Operating System Interfaces Unix) и XPG 4.2 (X/Open Portability Guide), принятых многими разработчиками UNIX-систем. Таким образом, в z/OS UNIX реализовано два открытых системных интерфейса:
-
интерфейс системных вызовов (API) для приложений, написанных на языке C, что дает возможность запускать стандартные UNIX-приложения в z/OS;
-
интерактивный интерфейс пользователя (shell), обеспечивающий выполнение в z/OS стандартных команд, утилит и скриптов UNIX в форме, привычной для пользователей UNIX-систем.
Кроме этого, для хранения данных в z/OS UNIX реализована поддержка иерархической файловой системы UNIX, получившей название HFS (Hierarchical File System). Файлы UNIX размещаются в SMS-управляемых наборах данных z/OS специального типа (их называют HFS-наборами данных).
Важно отметить, что z/OS UNIX представляет собой не надстройку или оболочку, эмулирующую интерфейсы UNIX, а является неотъемлемой частью системного ядра BCP и тесно интегрирована с другими модулями и компонентами z/OS, такими как DFSMS, RACF, WLM, SMF, RMF, SDSF, TSO/E, ISPF/PDF и др. Многие системные функции z/OS (например, TCP/IP, HTTP server), реализованы как UNIX-приложения.
Приложения UNIX выполняются в адресных пространствах MVS и могут запускаться как из пользовательской среды shell, так и из среды TSO/ISPF, пакетных заданий и STC-процедур. Файлы UNIX, хранящиеся в HFS, доступны как приложениям UNIX, так и классическим приложениям z/OS (MVS) и могут обрабатываться с помощью команд TSO/ISPF и JCL-заданий. Поддерживается свободное копирование и перемещение данных между файлами HFS и наборами данных MVS.
У пользователей существует возможность интерактивного взаимодействия с UNIX-сервисами как через стандартный TSO/ISPF-интерфейс, так и путем прямого подключения к UNIX shell через telnet/rlogin протокол в рамках TCP/IP-соединения.
Элементы z/OS UNIX
z/OS UNIX является базовым компонентом z/OS и включает ядро системных сервисов UNIX (UNIX System Services Kernel) и прикладные сервисы (UNIX System Services Application Services).
Ядро z/OS UNIX интегрировано в базовую управляющую программу z/OS и служит для реализации функций интерфейса системных вызовов (API UNIX), связанных с управлением процессами, файловой системой HFS и коммуникациями. Другие, поддерживаемые в API функции, обрабатываются непосредственно z/OS с помощью так называемых вызываемых сервисов (callable services). Вызываемые сервисы могут быть использованы в программах на ассемблере и языках высокого уровня для доступа к функциям z/OS UNIX. Ядро z/OS UNIX обычно активизируется при загрузке z/OS и работает в собственном адресном пространстве MVS.
Прикладные сервисы z/OS UNIX представлены командным интерпретатором shell, набором стандартных утилит и отладчиком dbx. Командный интерпретатор поддерживает стандартный пользовательский интерфейс shell, позволяющий запускать приложения и утилиты, а также создавать и использовать командные файлы, называемые скриптами. Вводимые пользователем команды реализуются средствами ядра.
Отладчик dbx предназначен для автоматизированной интерактивной отладки приложений, создаваемых на языке C/C++. Отладчик располагает набором команд, хорошо известных пользователям UNIX.
Рис. 5.23. Компоненты z/OS UNIX
На рис. 5.23 представлены также стандартные компоненты z/OS, тесно связанные с поддержкой системных сервисов UNIX. К ним относятся:
-
TSO/ISPF - служат для выполнения команд и утилит, манипулирования файлами UNIX, а также для подключения пользователей к shell;
-
компилятор C/C++ - используется для создания переносимых UNIX-приложений;
-
языковая среда (LE), включающая библиотеку времени выполнения RTL (Run Time Library) для поддержки приложений (в том числе и на языке C/C++), - используется для выполнения команд shell и утилит;
-
подсистема управления данными DFSMS - управляет наборами данных HFS, которые содержат файлы файловой системы UNIX;
-
файловая система zFS (zSeries File System) - представленная в рамках сервисов поддержки распределенных вычислений DCE высокопроизводительная UNIX-подобная файловая система (начиная с z/OS V1R2). Может быть интегрирована в HFS как монтируемая файловая система.
-
менеджер управления рабочей нагрузкой WLM - управляет созданием процессов UNIX;
-
модуль сбора статистики SMF - фиксирует данные об используемых ресурсах;
-
модуль управления доступом к ресурсам RACF - управляет доступом к файлам и приложениям UNIX;
-
RMF - сбор данных и составление отчетов о функционировании сервисов UNIX.
Механизм выполнения приложений UNIX в z/OS
Для понимания механизма функционирования UNIX-сервиса необходимо установить соответствие между понятиями, используемыми в промышленных UNIX-системах, и соответствующими понятиями, применяемыми в MVS и z/OS. В частности, пользователи UNIX хорошо знакомы с понятием процесса.
Процесс представляет собой основную единицу работы в операционной системе UNIX и соответствует находящейся в стадии выполнения программе со всеми выделенными ей ресурсами. В зависимости от типа программы различают системные и пользовательские процессы. Среди системных выделяют процессы-демоны (daemon), работающие в фоновом режиме и предназначенные для поддержки вспомогательных системных сервисов (вывод на печать, электронная почта, запуск программ по расписанию и т.п.). Аналогом демонов в MVS могут считаться запускаемые процедуры (STC).
Каждый процесс имеет уникальный идентификатор PID и может по своей инициативе порождать новые (дочерние) процессы с помощью системных вызовов fork() и spawn(). Таким образом, у каждого процесса (кроме одного, самого первого) существует родительский процесс, связь с которым поддерживается благодаря еще одному атрибуту процесса PPID - идентификатору родительского процесса.
Рис. 5.24. Процессы в z/OS UNIX
Как уже отмечалось, для ядра z/OS UNIX выделяется отдельное адресное пространство (OMVS), создаваемое на этапе инициализации системы и функционирующее в соответствии с настройками, определенными в разделе BPXPRMxx системного реестра SYS1.PARMLIB. Одновременно инициализируется файловая система HFS и создается адресное пространство BPXOINIT (с помощью одноименной процедуры), выполняющее процесс-прародитель (PID=1) для всех процессов. В первую очередь BPXOINIT порождает необходимые системные процессы UNIX.
Новые адресные пространства для приложений UNIX создаются по запросу ядра к менеджеру управления рабочей нагрузкой WLM, который использует для этой цели специальную STC-процедуру BPXAS. Адресное пространство, создаваемое BPXAS, играет роль инициатора JES2, принимая порождаемый процесс UNIX. Командные интерпретаторы shell, являясь приложениями UNIX, как правило, запускаются в отдельных адресных пространствах для каждого интерактивного пользовательского сеанса.
Рис. 5.25. Средства поддержки выполнения приложений UNIX
Особую роль при поддержке UNIX-приложений играет процесс-демон INETD, с помощью которого обеспечивается доступ к shell для удаленных пользователей в TCP/IP-сети с использованием протоколов telnet и rlogin.
Организация файловой системы HFS
Организация хранения данных в операционной системе UNIX имеет существенные отличия от традиционного способа управления данными, принятого в MVS. В первую очередь файлы UNIX, в отличие от наборов данных MVS, обрабатываются системой как простая совокупность байтов без деления на логические записи, при этом логический уровень представления данных передается приложениям. Имена файлов могут содержать до 255 алфавитно-цифровых символов, при этом различают прописные и строчные буквы. Разделение файлов UNIX по типам производится в соответствии с их функциональным назначением и по типу данных. В частности, выделяют следующие типы файлов:
-
обычные - файлы общего назначения, используемые для хранения программ и данных любого типа;
-
каталоги - служат для размещения справочной информации о размещении файлов, принадлежащих данному каталогу;
-
устройства - ассоциируются с устройствами ввода-вывода;
-
символические ссылки - содержат ссылки на другие файлы;
-
именованные каналы - служат для обмена данными между процессами;
-
сокеты - служат для реализации сетевого взаимодействия.
Файлы группируются по соподчиненным каталогам, образуя иерархическую древовидную структуру, представленную на рис. 5.26. Вершиной дерева и единой точкой входа в файловую систему является корневой каталог (/). Таким образом, у каждого файла существует полное или абсолютное имя, однозначно определяющее его местоположение в файловой системе: /u/user1/docs/abc, /u/user2/prg и т.п.