Одноуровневый магазин - Single-level store

Эта статья посвящена одноуровневому хранилищу в вычислительной системе. Для ячеек одноуровневой памяти в энергонезависимой памяти см. Одноуровневая ячейка.

Одноуровневое хранилище (SLS) или же одноуровневая память это компьютерное хранилище термин, имеющий два значения. Эти два значения связаны тем, что в обоих: страницы памяти может быть в первичное хранилище (баран ) или в вторичное хранилище (диск); однако текущее фактическое физическое расположение страницы не имеет значения для процесса.

Изначально это означало то, что сейчас обычно называют виртуальная память, который был представлен в 1962 г. Атлас система в Манчестере.[1]

Теперь это обычно относится к организации вычислительной системы, в которой нет файлы, только постоянные объекты (иногда называемые сегменты ), которые отображаются в процессы ' адресные пространства (которые полностью состоят из набора сопоставленных объектов). Вся память компьютера рассматривается как единая двумерная плоскость адресов (сегмент и адрес внутри сегмента).

Концепция постоянного объекта была впервые введена Мультики в середине 1960-х годов в проекте, совместно используемом Массачусетский технологический институт, General Electric и Bell Labs.[2] Он также был реализован как виртуальная память, причем фактическая физическая реализация включала несколько уровней типов хранения. (У Multics, например, было три уровня: изначально основная память, высокоскоростной барабан, и диски.)

SLS сейчас чаще всего ассоциируется с IBM i (ранее известный как i5 / OS или же OS / 400), Операционная система из IBM System i, хотя IBM впервые внедрила SLS в 1978 году в Система / 38 и это Средство программы управления (CPF), предшественник IBM i.[3]

Дизайн

При одноуровневом хранилище все хранилище компьютера представляет собой единую двумерную плоскость адресов, указывающую на страницы. Страницы могут быть в первичное хранилище (баран ) или в вторичное хранилище (диск); однако текущее расположение адреса не имеет значения для процесса. Операционная система берет на себя ответственность за поиск страниц и предоставление их для обработки. Если страница находится в основном хранилище, она сразу становится доступной. Если страница находится на диске, ошибка страницы происходит, и операционная система переносит страницу в основное хранилище. Никакие явные операции ввода-вывода во вторичную память не выполняются процессами: вместо этого чтения из вторичной памяти выполняются в результате ошибок страниц; записи во вторичное хранилище выполняются, когда страницы, которые были изменены после чтения из вторичного хранилища в первичное хранилище, записываются обратно в свое местоположение во вторичном хранилище.

System / 38 и дизайн IBM i

Конструкция одноуровневого хранилища IBM была первоначально задумана и впервые реализована Фрэнк Солтис и Гленн Генри в конце 1970-х как способ создания переходной реализации для компьютеров со 100% твердотельная память. В то время считалось, что дисководы устареют и будут полностью заменены какой-либо формой твердотельной памяти. Система / 38 была разработана так, чтобы не зависеть от формы аппаратной памяти, используемой для вторичного хранилища. Однако этого не произошло, потому что, хотя твердотельная память стала экспоненциально дешевле, жесткие диски также стали дешевле; таким образом, соотношение цен в пользу дисковых накопителей сохраняется: емкость намного выше, чем у твердотельной памяти, гораздо медленнее для доступа и гораздо дешевле.

В IBM i операционная система полагает, что у нее есть доступ к практически неограниченному массиву хранения «реальной памяти» (т. Е. Первичной памяти). Транслятор адресов сопоставляет доступную реальную память с физической памятью, находящейся на дисковых накопителях («вращающихся» или твердотельных) или на сервере SAN (например, V7000). Операционная система просто помещает объект по адресу в своей памяти. ОС «не знает» (или не заботится), находится ли объект физически в памяти или на более медленном устройстве хранения данных. Лицензионный внутренний код, на котором работает ОС, обрабатывает сбои страниц на страницах объектов не в физической памяти, считывая страницу в доступный страничный фрейм в первичном хранилище.[4]

В реализации одноуровневого хранилища в IBM i ошибки страниц делятся на две категории. Это сбои базы данных и сбои, не связанные с базой данных. Сбои базы данных возникают, когда страница, связанная с объектом реляционной базы данных, таким как таблица, представление или индекс, в настоящее время не находится в первичном хранилище. Сбои, не связанные с базой данных, возникают, когда любой другой тип объекта в настоящее время не находится в первичном хранилище.

IBM i рассматривает все вторичное хранилище как единый пул данных, а не как набор из нескольких пулов (файловых систем), как это обычно делается в других операционных системах, таких как системы типа Unix-подобный системы и Майкрософт Виндоус. Он намеренно разбрасывает страницы всех объектов по всем дискам, чтобы объекты можно было сохранять и извлекать гораздо быстрее.[нужна цитата ] В результате сервер IBM i редко становится привязанным к диску.[нужна цитата ] Одноуровневые операционные системы хранения также позволяют свободно заменять ресурсы ЦП, памяти и диска во время выполнения, чтобы сгладить узкие места в производительности.[нужна цитата ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Одноуровневая система хранения, Т. Килберн, Д. Б.Г. Эдвардс, М.Дж. Ланиган, Ф.Х. Самнер, IRE Trans. Электронные компьютеры, апрель 1962 г. По состоянию на июль 2014 г.
  2. ^ Виртуальная память, процессы и совместное использование в Multics, Роберт С. Дейли, Джек Б. Деннис По состоянию на июль 2014 г.
  3. ^ IBM System / 38 Технические разработки (PDF ), Декабрь 1978 г.
  4. ^ «Управление памятью AS / 400».