Операционные системы супер-ЭВМ

       

Реализация методов доступа в процессоре массовой памяти


Особенностью рассматриваемой ФС является наличие програм­мируемого процессора массовой памяти.

Основное назначение МП - сглаживание дисбаланса между ско­ростью процессора и темпом обмена с дисковой памятью, особенно существенным при непоследовательных методах доступа - прямых, индексных, ключевых, библиотечных и т.п. В частности, ОС распо­лагает в массовой памяти справочники, поскольку поиск элемента справочника по имени элемента реализуется ключевым методом дос­тупа. Максимальный выигрыш от наличия массовой памяти получат задачи, обрабатывающие большие массивы информации, с произволь­ным доступом к элементам массива - по строкам, столбцам, диаго­налям и т.п.

При организации работы с методами доступа, выполняющимися в процессоре МП, необходимо предусмотреть достаточную гибкость для того, чтобы обеспечить добавление новых методов, модифика­цию существующих.

Разработка новых произвольных методов доступа к файлам может происходить в два этапа. На первом этапе метод доступа реализуется в виде отдельного кластера в оперативной памяти. После "обкатки" нового метода доступа он может быть перенесен в процессор массовой памяти. Кластер теперь будет использоваться только для связи с методом доступа в массовой памяти. Более того, может одновременно существовать несколько реализаций одного метода доступа.

Для обеспечения требуемой гибкости в системе управления массовой памятью используется, как и в ОС ОМ, кластерная техно­логия.

Файл в массовой памяти является абстрактным объектом со специфицированным набором операций. Информация об объекте содержится в массовой памяти и доступна только процедурам, реа­лизующим объект, скрыта от программ, использующих этот объект.

Программы, выполняющиеся в процессоре массовой памяти, представляют собой совокупность модулей. Каждый модуль имеет набор процедур, реализующих этот метод доступа. Локальные дан­ные процедур, отражающие внутреннее представление файла, распо­лагаются в массовой памяти.
Например, локальными данными после­ довательного файла будет являться указатель на конец файла, текущий указатель и собственно тело файла. Все эти данные рас­полагаются в одной области массовой памяти.

Набор процедур, реализующий метод доступа, является прог­раммой управления объектом (файлом), локальные данные (область памяти) - объектом.

Адрес локальных данных и тип файла хранятся в таблице активных файлов в задаче ОБМЕНМП для каждого открытого файла. Увязывание объекта с программой происходит при каждом обращении к операции: первым параметром операции всегда является адрес локальных данных.

Первые четыре процедуры имеют стандартные функции: инициа­ции, терминации, отображения файла с дисков в массовую память, отображение файла из массовой памяти на диски. Остальные проце­дуры определяют конкретный доступ к файлу.

При запуске операционной системы задача ОБМЕНМП загружает процессор массовой памяти совокупностью модулей, реализующей все методы доступа к файлам, сохраняя только описание модулей: типы и спецификации параметров обращения к процедурам.

Таким образом, задача ОБМЕНМП является только передаточным звеном между кластером, выполняющимся в задаче пользователя, и кластером в процессоре массовой памяти: первый кластер указыва­ет только номер процедуры кластера в МП и параметры к ней, а задача ОБМЕНМП по спецификации параметров к данной процедуре формирует обращение к соответствующей операции в процессоре массовой памяти ( в качестве параметра будет добавлен адрес локальных данных того файла, к которому идет обращение).

Реализация при помощи кластерной техники позволяет добить­ся желаемой гибкости при добавлении новых методов доступа, а также при модификации существующих, без изменения задачи ОБМЕНМП и кластеров, выполняющихся в адресном пространстве задачи пользователя (и тем более самих программ пользователя).


Содержание раздела