Фрэнк Солтис - Основы AS/400

• Название: Основы AS/400
• Автор: Фрэнк Солтис
• Издательство: Русская Редакция
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 1998
• ISBN: 5-7502-0038-8

В данном переводе второго издания книги "Основы AS/400" описаны практически все аспекты работы этой вычислительной системы: от используемых в ней новейших аппаратных и программных технологий до истории создания. Издание состоит из предисловия, введения, 12 глав, приложения и предметного указателя; содержит иллюстрации. Автор книги Фрэнк Солтис, сделавший академическую карьеру в области информатики, начиная с замысла System/38, является одним из ведущих специалистов по идеологии и архитектуре AS/400. Книга предназначена для широкого круга читателей: бизнесменов, менеджеров, руководителей подразделений, желающих понять, чем система или сервер AS/400e могут быть выгодны их бизнесу. Тем не менее, издание будет полезно и специалистам, которые хотят разобраться в мельчайших деталях. На русском языке публикуется впервые.

---

Внутри процесса ILE

В этом разделе мы заглянем внутрь процесса ILE. Структура процесса ILE сложна, и, подобно многим другим затронутым нами темам, ее описание насыщено таким количеством имен, сокращений и терминов, что может загнать в угол любого специалиста по компьютерам. И хотя знакомство с ней не обязательно для понимания работы процессов AS/400, я включил этот раздел в книгу ради полноты изложения. Итак, мазохисты, если Вам нужна еще одна порция аббревиатур, читайте.

Структура процессов ILE

Сначала разберемся с компонентами процесса ILE и сокращениями, их обозначающими:

Блок управления процессом PCB (Process Control Block) содержится в системном объекте MI. Ранее мы говорили, что этот системный объект, кроме всего прочего, содержит TDE процесса. Далее мы увидим, что PCB также содержит адреса других связанных с процессом компонентов.

Рабочая область активизации процесса PAWA (Process Activation Work Area) представляет собой кучу, используемую для размещения структур времени выполнения, таких как группы активизации. У каждого процесса — одна PAWA.

Родительская группа активизации PAGP (Parent Activation Group) — это корневая структура подструктуры процесса, содержащая список всех групп активизации процесса. Несмотря на свое название, сама PAGP не является группой активизации.

Группа активизации ACTGRP (Activation Group) предоставляет активизации программы ресурсы памяти (стек, статическую память и кучу). ACTGRP похожа на минипроцесс.

Могильные сегменты (Tombstone Segments) используются для создания указателей объектов процесса POP (process object pointer) — описателей (handle) структур SLIC. Описатели используются многими ОС, включая OS/ 2 и Apple Macintosh как косвенные указатели блоков памяти в куче. Вместо прямой адресации таких блоков описатель ссылается а основной указатель, обычно расположенный по фиксированному адресу и содержащий адрес блока. При перемещении блоков по памяти нужно изменять только значение основного указателя. Сегменты называются могильными, так как они предотвращают непосредственный доступ к структурам SLIC; даже если уровень защиты системы разрешает доступ к этим сегментам. Основной указатель находится в области памяти, доступной только SLIC.

Область очередей процесса (Process Queue Space) — в ней размещаются одна или несколько очередей приема-передачи (SRQ) сообщений.

На рисунке 9.4 показано расположение перечисленных компонентов в структуре процессов ILE. Обратите внимание, что в PAWA содержится список всех групп активизации (PAGP) и сами эти группы. На рисунке показаны четыре группы активизации, хотя как уже упоминалось, их может быть минимум две. По умолчанию всегда первая ACTGRP — это системная группа активизации, а вторая — пользовательская группа активизации.

PCB = Блок управления процессом PAWA = Рабочая область активизации процесса PAGP = Родительская группа активизации ACTGRP = Группа активизации

Рисунок 9.4. Структура процесса ILE

А теперь заглянем внутрь группы активизации.

Группа активизации ILE

Группа активизации содержит целиком или только ссылки на некоторые компоненты со странными, на первый взгляд, именами и аббревиатурами. Давайте сначала разберемся, что это за компоненты.

Блок управления активизацией программы PACB (Program Activation Control Block) используется в процессе выполнения программы для хранения адресов. Эта структура позволяет находить процедуры и данные, связанные с программой. Для каждой активной программы имеется по одному PACB, и каждый PACB содержит один или несколько векторов связывания модулей.

Вектор связывания модулей MBV (Module Binding Vector) предназначен для хранения адресов, используемых модулем. Он содержит адреса данных и процедур, на которые ссылается модуль.

Справочник группы активизации (Activation Group Directory) представляет собой каталог имен, используемый для позднего связывания программ и данных.

Справочная таблица процедур PRT (Procedure Reference Table) — одна на каждую группу активизации. Ее сегменты содержат точки входа процедур, используемые для вызовов между группами активизации и через процедурные указатели.

Список кучи (Heap List) идентифицирует области кучи, связанные с данной группой активизации.

Область кучи (Heap Spaces) состоит из управляющего сегмента и нескольких сегментов данных. Управление кучами для MI и SLIC осуществляется диспетчером кучи SLIC.

Сегменты автоматической памяти (Auto Storage Segments) содержат стек, используемый группой активизации для автоматической памяти.

Сегменты статической памяти (Static Storage Segments) — место, где располагается статическая память группы активизации.

На рисунке 9.5 показано расположение перечисленных компонентов в группе активизации.

PACB = Блок управления активизацией программы MBV = Вектор связывания модулей PRT = Справочная таблица процедур

Рисунок 9.5. Группа активизации ILE

Итак, подведем итоги. Каждый процесс AS/400 содержит PAWA. Внутри PAWA находятся PAGP, а также две или более ACTGRP. В каждой ACTGRP — PACB, содержащий несколько MBV, каталог группы активизации, PRT, список кучи, одну или несколько областей кучи, сегменты автоматической и статической памяти. Надеюсь, теперь Вам все понятно?

Исключения, события и прерывания

Если нечто не соответствует общему правилу, то его обычно называют исключением из правила. В вычислительных системах также имеются исключения из общих правил обработки. В этом разделе мы рассмотрим обработку исключений, событий и прерываний на AS/400.

На аппаратном уровне обычно говорят о прерываниях. Как упоминалось выше в этой главе, прерывание — это событие, отличное от команды перехода, которое изменяет нормальный порядок выполнения команд. Причиной прерывания может быть выполнение некоторой команды или некоторое действие за пределами текущей программы, например, завершение операции ввода-вывода. Архитектура PowerPC определяет полноценный механизм прерываний, позволяющий процессору изменять свое состояние в ответ на внешние сигналы, ошибки и необычные ситуации, возникающие при исполнении команд. Мы еще рассмотрим это подробнее.

Программы и процессы MI ничего не «знают» о прерываниях на аппаратном уровне. Однако, о прерывании, возникшем в результате исполнения программы MI, должно быть сообщено MI. За обнаружение, обработку и сообщение MI о прерываниях отвечает SLIC.

Исключения и события MI

В MI различаются исключения и события. Исключение — это либо ошибка, обнаруженная машиной при исполнении команды, либо определенное состояние, обнаруженное пользовательской программой. Событие — это происшествие, возникающее в процессе работы машины и, напротив, представляющее интерес для ее пользователей. Исключения синхронны, то есть вызываются исполнением некоторой команды. События асинхронны, то есть их причина — за пределами исполняющейся в данной момент команды. Часто исключения и события очень легко перепутать.

Рассмотрим несколько примеров. Предположим, что программа пытается разделить число на 0 — очевидная ошибка. Когда эта ошибка обнаружится, о ней будет сообщено с помощью исключения. Исключение синхронно, так как, если данные всегда одинаковы, та же самая ошибка будет происходить в том же самом месте при каждом выполнении программы.

Теперь представим себе, что параллельно с программой исполняется операция ввода-вывода, например, чтение записи с диска. В некоторый момент времени операция ввода-вывода завершается, и об этом факте необходимо сообщить. Механизм сообщения о завершении ввода-вывода — это событие, так как его причина — действие, не связанное с выполняемой в данный момент командой. Оно асинхронно, то есть оно не связано с исполнением программы и может произойти в любой момент.

Подобно подразделению исключений MI на два типа: ошибки и пользовательские состояния, — есть и два типа событий. Это объектные события, например, исчерпание максимума сообщений в очереди, и машинные события, например, истечение заданного интервала времени. Процесс MI следит за наступлением событий из определенного набора, и когда происходят все или некоторые из них, выполняет нужные действия.

С появлением моделей программ и процессов ILE в модель исключений были внесены изменения. Исключение в MI — формально определенное сообщение процесса. Все сообщения процесса хранятся в пространстве очередей процесса, являющемся частью структуры процессов ILE, описанной в предыдущем разделе. Так как исключение доставляется как сообщение, то возможна задержка между сигнализацией об исключении и его обработкой. Эти характеристики описанной структуры исключений одинаковы и для исходных моделей, и для моделей ILE.

С появлением ILE мониторинг и обработка исключений стали явно управляться пользователем MI. Мониторы исключений используются для отслеживания исключений. Существуют команды MI для включения и отключения мониторов исключений. Одновременно может быть включено несколько мониторов. У каждого из них свой приоритет, в соответствии с которым осуществляется поиск и обработка прерываний в том случае, если включено несколько мониторов. С каждым монитором всегда связана внешняя процедура ILE, обрабатывающая исключения.