"Основы AS/400" - читать интересную книгу автора (Солтис Фрэнк)

Основы AS/400От автораПредисловиеВведениеНачалоРеволюция начинаетсяПроект Fort KnoxРанняя AS/400 (она же System/38)Союз AS/400-PowerPCКоманда технических разработчиковКоманда менеджеровВ последнюю минутуТвердая рукаЗачем написана книга?Замечания ко второму изданиюКак читать эту книгуГлава 1Расширенная архитектура приложенийАрхитектура компьютераС точки зрения программистаУровни абстракцииСоздание программКлассификация архитектурПроцессоро-ориентированная архитектураAPI-ориентированные архитектурыМашинная архитектура высокого уровняИ это тоже есть!Глава 2Технология PowerPCМикросхемы сжимаются на глазахАльянс PowerPCЭволюция PowerPCRISC-процессор AS/400 для коммерческих расчетовТехнология PowerPC для AS/400Архитектура PowerPCРасширения архитектуры PowerPC65-разрядный процессор?Система команд AmazonРеализации процессора AS/400Процессоры Muskie первого поколенияПроцессоры Cobra первого и второго поколенияПроцессоры третьего поколения ApacheО Процессоры четвертого и следующих поколенийО Подсистема памятиОрганизация памятиПерекрестные переключателиБудущее переключателей памятиВыводыГлава 3System Licensed Internal Code (SLIC) —сердце AS/400Разделяй и властвуйМикрокодВпереди скользкая дорогаКонцепции объектно-ориентированного программированияСреда разработки SLICЗатраты на разработку SLICТехнологии ядра в SLICИндивидуальность System/36Что-то старое, что-то новоеAdvanced 36ВыводыГлава 4Машинный интерфейс, независимый от технологииОбзор архитектуры MIНеисполняемый интерфейсКомпиляторы для AS/400Характеристики машинного интерфейсаРабота с программами MIСоздание программыУничтожение программыМатериализация и адаптируемость программыВнутри шаблона программыФорматы команд MIКод операции MIРасширение кода операцииПримеры команд MIВыводыГлава 5ОбъектыИмена объектовОбъекты OS/400 и системные объекты MIПоиск объектовБиблиотекиРазделяемые папкиИнтегрированная файловая системаДоступ к объектамАдресация на базе возможностейРазрешение системных указателейДругие типы указателейХарактеристики системных объектовПрограммные объектыВнутри системного объектаСегментированная памятьСтруктура системного объектаМногосегментные объектыСодержимое заголовковЗаголовок сегментаЗаголовок EPAПримеры объектовВыводыГлава 6Интегрированная база данныхБаза данных без имениХранилища данныхПреобразование оперативных данных в информационныеСерверы баз данныхПараллельная обработкаМногомерные базы данных (MDD)Анализ данных и инструментарий конечных пользователейУправление хранилищем данныхЭволюция реляционной базы данныхДвуликая база данныхКак функционирует база данныхФункции СУБДОписание данных и создание файловСоздание физических файлов и таблицСоздание логических файлов и проекцийСловарь данных и каталогиНезависимость данных и программЗащита данныхЦелостность и восстановление данныхЖурналСистемная защита пути доступа SMAPPУправление транзакциямиТриггерыСсылочная целостностьДисковые системы высокой доступностиДругие функции базы данныхХранимые процедурыПоддержка национальных языковПредсказывающий регулятор запросовПовышение производительности базы данныхРаспределенные базы данныхШлюзы к другим базам данныхТрансформация данных с помощью DataPropagatorСоединение при помощи OptiConnectВнутренняя реализация функций базы данныхОбъекты базы данныхОбласти данныхИндексы области данныхКурсорыДоступ пользователя к даннымЖурналы SLICУправление транзакциями в SLICМашинные индексыДвоичный поискДеревья с двоичным основаниемВнутренняя организация дерева с двоичным основаниемВыводыГлава 7Защита от несанкционированного доступаИнтегрированная защитаУровни защитыОтсутствие защиты (уровень 10)Парольная защита (уровень 20)Защита ресурсов (уровень 30)Защита ОС (уровень 40)Защита C2 (уровень 50)Профили пользователейКласс пользователяОбъекты, принадлежащие и доступныеПрава доступа к объектамПривилегированные команды и специальные праваЗаимствование прав программойГруппирование правАлгоритм поиска правДополнительная защита в сетевом миреПодключение ПК к AS/400Вирусы, черви, троянские кони и другие мерзкие твариБезопасный сервер WWWВыводыГлава 8Одноуровневая памятьСколько байтов адресуют 64 разрядаВиртуальная памятьВиртуальная память для систем разделения времениОдноуровневая виртуальная памятьПостоянная виртуальная памятьЧто такое одноуровневая памятьОдноуровневая память и производительностьУказатели и тегиАппаратная защита указателейРежим активных теговУказатели и теги на дискеВнутри указателяСказка о двух размерах адресаПереполнение адресаТрансляция адресаХарактеристики модели памятиРегистр состояния машиныОбзор трансляции адресаТрансляция адреса виртуальный—реальныйХешированиеЗапись страничной таблицыРежимы доступа к памятиЗащита страницУправление дискамиПулы вспомогательной памятиСегменты памятиДисковые экстентыВыводы:Сегменты группы доступаКаталоги вспомогательной памятиВыводыГлава 9Управление процессамиЛучшая в мире структура задачТехнологии микроядраНачинаем снизуДиспетчеризация задач в AS/400Состояния задачиОчередь диспетчеризации задачОчереди и счетчики приема-передачиМультипроцессированиеСимметричное мультипроцессированиеАсимметричное мультипроцессированиеДинамическое планирование приоритетовПроцессы в MIИсходная модель процессовМодель процессов ILEВнутри процесса ILEСтруктура процессов ILEГруппа активизации ILEИсключения, события и прерыванияИсключения и события MIУправление исключениями SLICАппаратное переключение контекстаЗадания и управление ими OS/400Концепции управления заданиямиПодсистемыСтарая и новая структуры заданияПроцессы, задачи, задания, группы активизации и потокиВыводыГлава 10Система ввода-выводаВремя переменБазовые концепции ввода-выводаПромышленные стандарты ввода-выводаШина SPDСоединения аппаратуры ввода-вывода SPDРабота шины ввода-вывода SPDОперации ввода-вывода в AS/400Объекты поддержки ввода-выводаКомпоненты ввода-выводаКак все это работаетВыводыГлава 11Версия 4Расширенная версия 4 AS/400Сетевые вычисленияРеализация стандартовБитва за рабочий столСовместные вычисленияУпрощенные клиент-серверные вычисленияПоддержка приложенийJava, Java везде и всюдуJava для AS/400Проект San Francisco (Каркасы Java)Интегрированные ПК-серверыСерверные модели AS/400eОбработка данныхКачественный рост старших моделей AS/400еRISC-процессор и перспективы его развитияКластеры и постоянная готовностьУлучшения соотношения цена-производительность в серии AS/400еУниверсальностьНовые технологии ввода-выводаВыводыГлава 12AS/400 в XXI векеБудущие технологии процессоровПроцессоры пятого поколенияПосле RISCVLIW в РочестереБудущее многопроцессорных системМасштабируемые многопроцессорные системы с общей памятьюCC-NUMA и COMAБудущее ввода-вывода AS/400Будущие технологии подсистем ввода-выводаДисковые массивыБудущие программные технологии AS/400Операционные системыГлобальные файловые системыИнтерфейсы пользователяТехнологии приложенийОбщая производительность системыПрограммы тестирования производительностиКак мы сравниваем?Выводы

API-ориентированные архитектуры

Учитывая недостатки процессоро-ориентированных архитектур, многие ISV, производители оборудования и организации по стандартизации совместно разрабатывали архитектуры, в основе которых лежит интерфейс прикладных программ API[ 8 ] (application programming interface). Такие API-ориентированные архитектурыустанавливают коммуникационный барьер — интерфейс, который используется всем прикладными программами для доступа к сервисам операционной системы и изолирует их от аппаратных и программных деталей.

Операционная система — это набор программ, управляющих системными ресурсами и служащих фундаментом для написания прикладных программ. Часто таким фундаментом становятся API. Существуют различные формы реализации API. Это может быть вызов или команда, запрашивающая у операционной системы согласие на выполнение некоторых действий. Хорошо известный пример API — функция операционной системы, вызываемая прикладной программой для выполнения операции ввода-вывода, такой как чтение с диска. Очевидно, что прикладной программе незачем «знать» подробности внутренней работы ввода-вывода. Программы операционной системы, выполняющие функции ввода-вывода и часто называемые подсистемами ввода-вывода, изолируют приложения от деталей аппаратной и программной реализации. Приложения, использующие для выполнения ввода-вывода только соответствующие API, не зависят от каких-либо изменений в структуре ввода-вывода на нижних уровнях.

Дополнительное преимущество дает реализация разными производителями одного и того же набора API. В этом случае приложения легко переносить с одной системы на другую. Один из наиболее известных стандартных наборов API — POSIX. POSIX — сокращение, неформально расшифровываемое как «переносимый интерфейс операционной системы базирующейся на Unix» (portable operating system interface based on Unix) — это набор международных стандартов для интерфейсов Unix-подоб-ных операционных систем. Правительственные и неправительственные организации поощряют реализацию производителями Unix-подобных операционных систем данных стандартов, как обеспечивающую переносимость приложений с одной системы на другую.

Общая проблема стандартов типа POSIX состоит в том, что они никогда не становятся законченными, и стадия определения такого стандарта занимает многие годы. В такой ситуации разработчики приложений часто берут дело в свои руки. В 1993 году группа разработчиков приложений для Unix и производителей Unix-подобных операционных систем решила определить свой собственный набор API. Они не могли ждать, пока спецификация POSIX «созреет» до такой степени, чтобы ее можно было использовать. Кроме того, ясно, что когда спецификация POSIX будет, наконец, полностью завершена, все приложения придется переписывать под новый стандарт.

Вместо этого, упомянутая группа разработчиков выделила все API, которые используются в настоящее время наиболее популярными приложениями для Unix. Из тысяч существующих Unix-приложений они взяли 50 самых распространенных и выбрали 1179 функций API в качестве основы нового стандарта, который первоначально был назван SPEC1170. Позднее это название было заменено на «Единая Спецификация UNIX» (Single UNIX Specification), и данный стандарт становится теперь новой промышленной спецификацией Unix. Помимо указанных API в него входит часть интерфейсов POSIX. В состав спецификации продолжают включаться новые API.

Очевидная проблема во всей этой работе по определению API была лаконично сформулирована одним из сотрудников института NIST (National Institute of Standards and Technology Национального института стандартов и технологий США): «Самое милое в стандартах — это большой их выбор». В самом деле, множество противоречащих друг другу и быстро изменяющихся стандартов делает невозможным создание приложения, которое было бы переносимо на все платформы. Далее, в главе 11, мы рассмотрим язык программирования Java и предоставляемые им возможности по созданию переносимых приложений.

Более того, эти стандарты не являются полными, то есть во многих случаях приложениям приходится действовать «в обход» API. В результате приложение становится зависимым от аппаратуры и программного обеспечения нижних уровней: в тот момент, когда приложение обходит API, все проблемы, присущие процессоро-ори-ентированным архитектурам, возникают снова.