zOS操作系统的功能概述.ppt

第二章z OS操作系统的功能概述 内容提要 内存管理 外存储管理 数据管理 作业管理 安全管理 系统初始化 z OS的内存管理在z OS系统架构里 不再有扩展存储的概念中央存储 CentralStorage 也称作主存 mainstorage 是为系统提供对数据的直接寻址 快速访问的半导体存储器 辅助存储 AuxiliaryStorage 是放在直接访问存储设备 即DASD 上的 z OS的内存管理 虚拟存储结构 虚拟存储是建立在主存 辅存体系上的存储管理技术 它以程序访问的局部性原则为基础 通过某种策略 把辅存中的信息分批调入主存 给用户提供一个比实际容量大得多的逻辑地址空间来访问主存 从CPU的角度看 主存 辅存层次的速度接近于主存 容量与位价则接近于辅存 解决了速度 容量与成本之间的矛盾 z OS的内存管理 页面调度 z OS使用地址表确定一个页是在实存中还是在辅存中 并确定位置 在辅存的片和实存的帧之间进行的页面的移动称为页面调度 z OS的页面调度对于用户来说是透明的 为了选择需要调出到辅存中的页面 z OS采用最近最少使用 LRU 算法 z OS的内存管理 虚拟存储地址 页 Page 被划分成4KB虚拟存储单元的地址空间称为页段 Segment 被划分成 B单元的地址空间称为段区 Region 被划分成2 8 B单元的地址空间称为区 z OS的内存管理 动态地址转换 动态地址转换 Dynamicaddresstranslation DAT 是在存储映射期间把一个虚拟地址转换成所对应的实存地址的处理过程 动态地址转换只允许程序的一份拷贝装入任何可利用的实存空间 否则 在实存空间里可能会出现多个该程序的拷贝 动态地址转换是通过使用页表 段表 区表和转换检测缓冲器并由硬件和软件共同实现的 z OS的内存管理 虚拟存储是如何工作的 z OS的内存管理 帧 页 片 在虚拟存储中执行的程序片必须在实存和辅助存储之间转移 为了实现这个转移 z OS按4K字节的单元或块管理存储器 存储器中定义了以下的块 均为4K 实存中的块被称为帧 frame 虚存中的块被称为页 page 辅存中的块被称为片 slot z OS的内存管理 页面窃取与交换 z OS总是尽力保持足够多的可用的实存帧 当程序涉及到的页面不在实存中时 z OS可以把该页面调入可用实存帧中 当可用帧减少时 z OS用页面窃取的方法来补充 也就是说 它将某个帧分给一个活动的用户后 其他任务也可使用这个帧 交换 SWAP 是指在实存和辅助存储之间转移所有最近有效的地址空间的方法 它可以将整个地址空间移入或者移出实存 是z OS平衡系统负载和维持充足的可用实存所使用的方法之一 z OS的内存管理 虚拟存储和64位寻址的简史 z OS的内存管理 地址空间中有什么 z OS的内存管理 z OS系统地址空间 系统z OS的系统地址空间在主调度程序初始化后启动 这些系统地址空间为z OS上启动的所有其他类型的地址空间执行提供一定的支持 子系统z OS要使用各种各样的子系统 例如主作业入口 primaryjobentry 子系统或者JES TSO E登录为每个登录z OS的用户都会创建TSO E地址空间 批处理作业为每个运行于z OS上的批处理创建地址空间 批处理作业的地址空间由JES启动 z OS的外存储管理 多级存储结构 z OS的外存储管理 存储管理的任务 介质管理 初始化卷 监视维护卷的使用 包括安装卷 格式化卷 在卷上建立VTOC及VTOC索引 数据管理 主要包括的任务有 定义编目 选择合适的数据集组织和记录长度 分配数据集等 空间管理 目的是保证卷上有足够的空间创建新的数据集 主要任务有 删除不用的数据集 将不常用的数据集迁移到速度较慢的设备上 释放数据集未用的空间 压缩数据集 整理碎片等 可用性管理 目的是要保证数据集的可用性 也就是说 在数据集出问题时 系统能够从最近的备份中恢复用户的数据 为实现此目的 重要的手段是备份和恢复 z OS的外存储管理 存储介质的存储格式 1 磁带的存储格式 z OS的外存储管理 存储介质的存储格式 2 DASD的存储格式 z OS的外存储管理 VTOC VTOC是一个单个Extent上的顺序的数据集 并且存放在磁盘的0柱面0磁道之后 65535磁道之前 它记录了存储设备上所有数据集的属性 如数据集名 定位信息 长度 记录格式 使用情况 建立日期等 2019 12 20 19 可编辑 z OS的外存储管理 VTOC索引 由于VTOC是一个顺序的数据集 当卷上数据集很多时 查找速度非常慢 在z OS中可建立其索引以提高其访问性能 VTOC的索引是一个与VTOC在同一个卷上的单独的物理顺序数据集 其名称为 SYS1 VTOCIX xxxxxxxx 其中 xxxxxxxx 要遵照数据集标准命名规则 一般是VTOC及其索引所在卷的卷标号 数据管理 数据集的访问方法 基本直接访问方法 BDAM 直接数据集 基本的分区访问方法 BPAM PDS PDSE 基本顺序访问方法 BSAM 顺序数据集 扩展格式的数据集 ExtendedFormatDataSet 索引顺序访问方法 ISAM 索引顺序数据集 虚拟存储访问方法 VSAM ESDS KSDS RRDS LDS 队列顺序访问方法 QSAM HFS文件 数据集的管理 数据集的命名 每当分配一个新的数据集 必须给数据集一个唯一的名字 一个数据集名可能是一个名字段 或一系列联合的名字段 HLQ LLQ 每个名字段 限定符 的长度可以是一到八个字符 名字段的第一个字母必须是大写字母 A到Z 或符号 剩下的七个字符是任一字母 数字 0 9 符号 或一个连字号 名字段之间使用间隔符 隔开 包括所有的名字段和间隔符在内 数据集名的长度不能超过44个字符 数据集的管理 数据集记录格式 数据集的管理 数据集的编目 catalog 在z OS中 数据集的管理主要是通过编目来实现的 编目本身是一个数据集 它含有其他数据集的信息 对数据集的编目实际上是对数据集的入口建立列表和索引 访问数据集时 系统通过查找编目来定位已编目的数据集 编目中包括数据集名 卷标 VOLUME 和设备类型 UNIT 数据集的管理 BSC与VVDS 一个编目机制包含两种独立的数据集一个基本的编目结构 BCS 一个VSAM卷数据集 VVDS BCS可以认为是编目 而VVDS则可认为是VTOC的扩展 数据集的管理 编目的结构 数据集的管理 主编目与用户编目 作业管理 z OS操作系统通过JES子系统对系统中绝大多数的作业进行控制和管理 包括从系统外部接收作业 对系统中的作业进行调度 管理作业的输出等 在z OS系统中 我们将一个作业的生命期分为六个阶段 输入 Input 转换 Conversion 运行 Processing 输出 Output 打印 Print Punch 清除 Purge 作业处理流程 输入 作业处理流程 转换 作业处理流程 运行 作业处理流程 输出和打印 作业处理流程 清除 作业处理流程 总体流程 作业管理 JES2的性能与功能 从z OS外得到作业 调度作业 优化系统效率 卸载作业和备份系统 高级打印输出 安全管理 安全管理 RACF ResourceAccessControlFacility 是z OS的安全子系统 它可以验证一个用户 并且保护数据不会被有意或无意地破坏 修改 泄漏或使用 RACF有四大功能 验证一个用户 资源授权检查 记录和报告 安全管理 系统初始化 大型主机的初始化过程包括硬件系统初始化和软件系统初始化