Linux 勉強会資料

YLUG 勉強会

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Linux 勉強会資料

鋼鉄のペンギン

高杉昌督

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もくじもくじ

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

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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

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1.1 メインフレームの歴史

集中集中分散

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？

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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

MP5800

MP6000

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1.3 メインフレーム Linuxの歴史と動機

20001999 2001

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

★2.2.14MP6000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

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1.4 メインフレーム Linuxのコンソール

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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

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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

カーネル空間ユーザ空間

ユーザ空間

アドレス (31Bit)

0: 24bit mode (16M)

1: 31bit mode (2G)

アドレス (24Bit)

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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

CR1CR7

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

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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

0 0

0

0

4K

12K

8K

CPU-1

CPU-2

Prefix レジスタ

CPU-0割り込みテーブル



割り込み

メモリ

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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

・入出力により高多重可能。ﾌﾟﾛｾｯｻ・入出力パスは最大８重化できる。・ IRQ は 2 バイト (65536 可能 ) 。

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3. メインフレームでの Linux使い方

ハードウェアハードウェアハードウェア

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

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VM

( 仮想計算機 )

3.1 VM(仮想計算機 )とは ?

変換

ゲスト OS

対応

変換

実ハー

ドウェア

実ハー

ドウェア

追加

削除

障害

・命令

・メモリ

・入出力

・割り込み

Linux

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

仮想ハー

ド

ウェア

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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

Linux

が

対応づけ

VM

が

対応づけ

シャドウテーブル

Linux 群

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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

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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 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。

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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。

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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 …..

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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.htmLinux/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 [email protected]

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