YLUG 勉強会 1 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi Linux 勉強会資料 鋼鉄のペンギン 高杉 昌督

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1 YLUG 勉強会 1 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi Linux 勉強会資料 鋼鉄のペンギン 高杉 昌督 takasugi@yokohama.email.or.jp

2 YLUG 勉強会 2 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi もくじ １．メインフレームの紹介と動機 ２．メインフレーム Linux の仕組み ３．メインフレームでの Linux 使い方 （仮想計算機上の Linux ） ４．メインフレーム Linux の今後 ５．関連 Web サイト

3 YLUG 勉強会 3 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 1. なぜメインフレーム？エンタープライズ？ いつの間にやら … zSeries superdome Enterprise 10000 Windows datacenter IA64

4 YLUG 勉強会 4 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 1.1 メインフレームの歴史 集中 分散 ダウンサイジング クライアントサーバ 全社システム集中化 計算機センタ サーバファーム データセンタ インタネット TCO 削減 Linux 誕生？

5 YLUG 勉強会 5 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 1.2 メインフレーム MP5800,MP6000  Availability 24 時間 ×365 日  Reliability 全二重化  Scalability ｷｬﾊﾟｼﾃｨｵﾝﾃﾞﾏﾝﾄﾞ MP580 0 MP600 0

6 YLUG 勉強会 6 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 1.3 メインフレーム Linux の歴史と動機 200019992001 Bigfoot (1997 ～ ) S390 リーナス・ ベスプタ デビット・ ピッツ ★ 2.2.10 ブート完了 ★ 2.2.14 カーネル公開 独 IBM 私 ★ 2.2.14 MP6000 ブー ト ★ 2.2.14 カーネル公開 他プロジェクトと Y2K 対応 ★ 64 ビット化 内職

7 YLUG 勉強会 7 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 1.4 メインフレーム Linux のコンソール

8 YLUG 勉強会 8 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 2. メインフレーム Linux の構造 ハードウェア S390 dependent layer (arch/s390) S390 device driver (driver/s390) Network protocols memory management process management Linux アプリケーション Linux Kernel その他いろいろ GNU ライブラリ ( 一部 asm 化 ) interrupt management File systems

9 YLUG 勉強会 9 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 2.1 メインフレーム Linux のメモリ管理 Intel,PowerPC メインフレーム 0 2G 4G カーネル空間 ユーザ空間 アドレス (31Bit) 0: 24bit mode (16M) 1: 31bit mode (2G) アドレス (24Bit)

10 YLUG 勉強会 10 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 2.2 メインフレーム CPU の特技 プライマリ空間 セカンダリ空間 ホーム空間 操作が容易 CR1 CR7 CR13 SACF ( アクセスレジスタモードへ変更 ) MVCLE ( ホーム空間からプライマリ空間へ MOVE) AR0 AR2:0 AR1 AR3 AR4:1 AR15 sacf mvcle sacf GR2 GR4

11 YLUG 勉強会 11 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 2.3 マルチプロセッサと割り込み CPU-0 絶対アドレス実アドレス 00 0 0 4K 12K 8K CPU-1 CPU-2 Prefix レジスタ CPU-0 割り込みテーブル CPU-1 割り込みテーブル CPU-2 割り込みテーブル 割り込み メモリ

12 YLUG 勉強会 12 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 2.4 メインフレームの入出力 CCW:channel command word CPU 完了割り込み CCW 命令 入出力バッ ファ 入出力 ﾌﾟﾛｾｯｻ ネットワーク コンソール テープ装置 プリンタ装置 ディスク装置 ・入出力ﾌﾟﾛｾｯｻにより高多重可能。 ・入出力パスは最大８重化できる。 ・ IRQ は 2 バイト (65536 可能 ) 。

13 YLUG 勉強会 13 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 3. メインフレームでの Linux 使い方 ハードウェア 論理分割機構 VM( 仮想計算機 ) Linux/ 台 PC と同じ形態 15Linux/ 台 ハイエンド WS にある 1000-10000Linux/ 台 メインフレーム特徴 Basic モード LPAR モード (Logical Partition) VM モード (Virtual Machine) Linux

14 YLUG 勉強会 14 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi VM ( 仮想計算機 ) 3.1 VM( 仮想計算機 ) とは ? 変換 ゲスト OS 対応対応 変換 追加 削除 障害 ・命令 ・メモリ ・入出力 ・割り込み Linux

15 YLUG 勉強会 15 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 3.2 Linux と VM のメモリ管理 Linux は物理メモリをアクセスしているつもりだが、 実は VM がさらに仮想化している。 仮想メモリ実メモリ ハードウェア シャドウ テーブル Linux 群

16 YLUG 勉強会 16 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 3.3 Linux と VM の入出力 仮想デバイス Linux CCW 命令 VM 実デバイス ・コンソール ・通信装置 ・ディスク ・チャネル DIAG 命令 CCW 実デバイス化 Mini-disk 仮想 デバイス CCW 変換

17 YLUG 勉強会 17 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 3.4 VM 上のプログラミング留意点 ロック処理 実 CPU 仮想 CPU ロック中 ロック確保 ・自分がロック確保する 処理を止めない限りロッ クは外れない。最終的に は VM のタイマに引っか かるが効率が悪い。 ・ CPU 間のタイマの補正 に工夫が必要になる。通 常のちょっとづつ補正す る処理では効率が悪い。 少し前に Linux390 のメーリン グリストで話題になった。 Alan も知っている。

18 YLUG 勉強会 18 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 4. メインフレーム Linux の今後 次はここ !? 理論ピーク性能 6,144GFLOPS メインフレームの隣にあったから、 こいつにも移植中です。 購入してしまった !? これは八重樫さんたちに 任せましょう。ワクワク arch/linux!? Linux はいろいろポーティングさらて いるが、自分自身に乗せられていない。

19 YLUG 勉強会 19 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 4.1 /arch/linux って出来ないかなぁ？ CPU もメモリも高性能になっているので、性能が余ってくるはず。 Linux で VM のようなものができないものか？ ARCH=linux でコンパ イルしたら、 Linux からで Linux を起動できるといった感じですが、 出来るかなぁ … ？ #start vmlinuz boot ….. Starting Kernel boot …..

20 YLUG 勉強会 20 All Rights Reserved,Copyright (C) 2000, Takasugi 5. 関連 Web サイト 鋼鉄のペンギン ―Linux for S/390 http://www.idg.co.jp/idgnews/idgnet_back/column/0007/c00070701.htm Linux/390 at Princeton University http://penguinvm.princeton.edu/ Marist College Linux for S/390 site http://linux390.marist.edu/ The official Hitachi site http://www.hitachi.co.jp/Prod/comp/soft1/linux/ The official IBM site http://www.s390.ibm.com/linux/ LINUX-390 mailing list listserv@vm.marist.edu