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第三章 主机硬件系统与逻辑分区 四川大学IBM技术中心 肖政灵 早期的系统设计——S/360结构图 系统组件 ?中央处理器盒(Central Processor Box)包含处理器、内存、控制电路和通道接口 ?通道（Channel）可以在I/O设备和内存之间提供一个独立数据和控制的路径。早期的系统最多可以有16个通道，目前的z系列大型主机最多可以支持1000多个通道 ?通道是连接在控制单元（Control Unit/CU）上的，而控制单元具有一定的逻辑功能来控制特定类型的I/O设备。 ?并行通道最多可以连接8个控制单元，而大部分的控制单元可以连接多个设备，连接的最大数量将取决于特定的控制单元，但是一般来说是16个 设备地址 ?每一个通道、控制单元和设备都有一个十六进制的地址 ?例如：某磁盘驱动器的地址为132 ?由于一个设备可以使用多个通道，所以一个设备可以同时具有多个地址，但约定该设备的地址取最小的那一个 ?例如：某设备使用1、5、6号通道；控制单元为7；设备编号为1。那么设备地址取171，但操作系统可以用三个地址中任何一个访问该设备 早期的系统设计——与目前系统的差异 ?必威体育精装版的大型机上不能使用并行通道，而且它们在旧型号的大型机上也逐渐被替代。 ?并行通道已经被ESCON（企业系统连接）和FICON（光纤连接）通道所取代，这些通道只能连接在一个控制单元上，更确切的说这些通道都使用光纤，并连接在一个导向器（director）或交换机（switch）上。 ?目前的大型机有16个以上的通道，并用两位十六进制数来作为地址的通道部分。 ?在新的系统中，通道通常被认为是CHPID（通道路径标识符）或者PCHIDs（物理通道标识符），所有的通道都被集成到了主处理器盒里面。 目前系统的设计 目前CEC的设计比早期的S/360要复杂得多，其主要体现如下几个方面： ?I/O连接和配置 ?I/O操作 ?系统分区 I/O连接 I/O连接的关键概念 ?ESCON和FICON通道仅连接一个设备或者一个交换机上的一个端口 ?大部分的现代大型机在通道和控制单元间使用了交换机,交换机可以连接到多个系统上，共享所有系统中的控制单元和I/O设备。 ?CHPID地址用两位十六进制数表示。 ?有时，多个分区可以共享CHPIDs，能否这样做取决于CHPID所连接的控制单元的状态。总的来说，用于磁盘的CHPID是可以共享 ?在分区的操作系统和CHPID之间存在着一个I/O子系统层。 I/O连接的主要技术 ?ESCON导向器和FICON交换机都是支持多连接高速数据传送的设备 ?I/O控制层使用一个叫做IOCDS（I/O控制数据集，I/O Control Data Set）的控制文件，来将由CHPID号、交换机端口号、控制单元地址和单元地址构成的物理I/O地址转换成操作系统软件访问设备所使用的设备号，它在系统加电时被加载到硬件存储区（Hardware Save Area，HAS），并可被动态修改 ?设备号相当于我们前面所提到的早期S/360架构中的地址，但它可以包含3个或4个十六进制数 ?现代控制单元，特别是磁盘的控制单元，经常有多个通道或者交换机连接到其相关的设备上，它们可以在同一时间在多个通道中传输多批数据 系统控制和分区 系统控制和分区 ?系统控制的功能之一就是可以把系统划分为若干个逻辑分区（LPARs）。长久以来，系统的逻辑分区数被限制在15个内，而新的大型机可以有30个或更多的逻辑分区 ?提供分区功能的硬件和固件称作PR/SM（Processor Resource/System Manager)。PR/SM负责创建和运行逻辑分区。 ?系统管理员为每个LPAR分配内存，不同的LPAR之间不能共享内存。可以给特定LPAR分配处理器，或者让系统控制器用内部负载均衡算法来给所有LPAR分配处理器。也可以给特定LPAR分配通道，或者根据每个通道的设备的状态来使它在多个LPAR间进行共享。 LPAR的特性 ?从某种意义上说，LPAR是独立于主机的，每个LPAR都运行着各自的操作系统。这些操作系统可以是任何大型机操作系统，而并不一定是z/OS，多个LPAR间也允许共享I/O设备 ?系统管理员可以分配一个或多个处理器给一个LPAR专用，系统控制功能（通常是微码和固件）提供了分配器来在所选的LPAR间共享处理器。管理员可以指定每个LPAR能同时使用的最大处理器数量，也可以为不同LPAR提供权重 ?每个LPAR的操作系统都有独立的初始装入程序IPLed，都有各自操作系统的备份，有各自的操作控制台等，如果一个LPAR上的系统崩溃，并不会影响到其它LPAR 系统组件 系统组件 ?处理器组件（Processor components） ?系统辅助处理器（System