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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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
キャパシティオンデマンド
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
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
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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
プロセッサ
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。プロセッサ・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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