現(xiàn)代大型主機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)論

前言

大型主機(jī)無(wú)與倫比的強(qiáng)大能力使其可以管理多達(dá)數(shù)十億的交易量，這些交易正是當(dāng)今社會(huì)全球頂尖企業(yè)客戶的核心業(yè)務(wù)。隨著大型主機(jī)的不斷發(fā)展及其在世界范圍內(nèi)應(yīng)用的不斷深入，全球已有超過(guò)400所高校正在積極傳授和開(kāi)發(fā)大型主機(jī)課程。目前IBM正在同全球許多著名大學(xué)合作，力爭(zhēng)在2010年實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)2萬(wàn)名大型主機(jī)技術(shù)人員的目標(biāo)。近年來(lái)，我國(guó)IT服務(wù)外包業(yè)的興起與外包收入的持續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，也為國(guó)內(nèi)大型主機(jī)方面的人才提供了新的發(fā)展機(jī)遇，因此，從現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展來(lái)看，培養(yǎng)和造就一批大型主機(jī)方面的專業(yè)人才顯得尤為重要。然而，國(guó)內(nèi)高校傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)科在大型主機(jī)方面開(kāi)設(shè)的課程較少，而且較系統(tǒng)全面介紹大型主機(jī)系統(tǒng)的基本概念、硬件體系結(jié)構(gòu)與設(shè)備、主機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與安全、主機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和主要應(yīng)用等方面的專業(yè)書(shū)籍也非常匱乏，這正是編寫(xiě)本書(shū)的目的所在。本書(shū)共分8章，具體內(nèi)容組織如下： 第1章“大型主機(jī)概述”主要講述S/360及大型主機(jī)的演進(jìn)歷程、大型主機(jī)基本概念、使用者及其使用原因、主要工作類型、使用者角色以及除z/OS外的其他大型主機(jī)操作系統(tǒng)。第2章“大型主機(jī)硬件系統(tǒng)”介紹大型主機(jī)早期和現(xiàn)代主機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)，并對(duì)系統(tǒng)處理單元、多處理器系統(tǒng)和輸入輸出系統(tǒng)分別進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹；對(duì)目前主要的主機(jī)輔助存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行了闡述；列舉了3個(gè)典型的主機(jī)系統(tǒng)配置。第3章“大型主機(jī)關(guān)鍵技術(shù)”介紹主機(jī)連通性技術(shù)（通道）、共享技術(shù)（集群）和虛擬存儲(chǔ)技術(shù)，并對(duì)邏輯分區(qū)（LPAR）及其重要概念進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。第4章“主機(jī)基本操作”以主機(jī)操作系統(tǒng)z/OS為基礎(chǔ)，講述z/OS交互式工具和主機(jī)數(shù)據(jù)基本操作及數(shù)據(jù)集相關(guān)概念；介紹通過(guò)JCL和SDSF來(lái)提交作業(yè)并查看作業(yè)執(zhí)行的結(jié)果，并列舉基本JCL語(yǔ)句和參數(shù)；介紹批處理與JES來(lái)闡明如何用JES和啟動(dòng)程序來(lái)配合完成批處理工作；最后介紹軟件產(chǎn)品的安裝和修改跟蹤管理工具SMP/E. 第5章“大型主機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接”簡(jiǎn)要講述網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡(jiǎn)史，對(duì)IBM SNA和TCP/IP協(xié)議及體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹，特別介紹IBM SNA參考模型及其主要網(wǎng)絡(luò)組件和SNA鏈路層協(xié)議；在此基礎(chǔ)上介紹SNA網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò)的融合技術(shù)；并對(duì)主要產(chǎn)品（通信服務(wù)器）和主要組件VTAM進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。第6章“大型主機(jī)系統(tǒng)安全”介紹大型主機(jī)面臨的安全威脅和作為企業(yè)安全性管理中心的大型主機(jī)的安全策略、設(shè)施和角色；隨后對(duì)IBM安全服務(wù)器的主要組件和接口進(jìn)行介紹；分別對(duì)主機(jī)安全管理實(shí)施、操作員控制臺(tái)安全管理和完整性保護(hù)進(jìn)行了相應(yīng)的闡述。第7章“主機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)”講述了基于z/OS系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的生命周期流程；概述z/OS應(yīng)用開(kāi)發(fā)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，并對(duì)z/OS上使用的匯編語(yǔ)言、COBOL和PL/I等其他語(yǔ)言分別進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹；以COBOL為例，講述將一個(gè)源程序轉(zhuǎn)換成一個(gè)可執(zhí)行加載模塊并執(zhí)行這個(gè)加載模塊的過(guò)程?，F(xiàn)代大型主機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)論第8章“現(xiàn)代主機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用與展望”對(duì)大型主機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用成本與特征優(yōu)勢(shì)作詳盡的分析；列出并簡(jiǎn)要說(shuō)明大型主機(jī)典型應(yīng)用；列舉當(dāng)前大型主機(jī)的行業(yè)應(yīng)用案例；簡(jiǎn)要介紹現(xiàn)代大型主機(jī)的發(fā)展前景。大型主機(jī)代表著一種信息處理方式，因此，大型主機(jī)技術(shù)不僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)的研究方向，也是金融信息工程專業(yè)的研究課題。本書(shū)適合作為高校、高職計(jì)算機(jī)專業(yè)課程和金融信息專業(yè)課程的教材，也是大型主機(jī)系統(tǒng)操作、管理維護(hù)人員和程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人員不可缺少的學(xué)習(xí)資料。通過(guò)本書(shū)的學(xué)習(xí)，讀者可以了解到更多的有關(guān)大型主機(jī)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)和重要技術(shù)，以及主機(jī)操作使用的基礎(chǔ)知識(shí)，并且可以系統(tǒng)全面地認(rèn)識(shí)和掌握大型主機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用以及應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)施過(guò)程。本書(shū)各章節(jié)概要地介紹了大型主機(jī)的基本概念和主要技術(shù)，在編排上注重覆蓋大型主機(jī)的硬件和軟件關(guān)鍵技術(shù)，并沒(méi)有就所涉及的技術(shù)作深入細(xì)致的闡述，每章后面的小結(jié)和思考題供讀者對(duì)各章內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和復(fù)習(xí)回顧。在學(xué)習(xí)中要注意大型主機(jī)各主要技術(shù)與微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的異同，以便對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和發(fā)展有更深入的認(rèn)識(shí)。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，經(jīng)歷了近3年的時(shí)間，從立項(xiàng)、資料收集到撰寫(xiě)整個(gè)過(guò)程中，得到了IBM大學(xué)合作部的邱曉平女士、李晶暉女士、陳君先生、萬(wàn)澤春先生、黃小平先生，IBM資深專家朱國(guó)燊先生、付毓勤博士，以及IBM中國(guó)開(kāi)發(fā)中心伍緯先生、陳娟小姐等二十多位工程師的大力支持；還有華中科技大學(xué)教務(wù)處、計(jì)算機(jī)學(xué)院、軟件學(xué)院以及IBM技術(shù)中心的領(lǐng)導(dǎo)和老師的配合和鼓勵(lì)，并有計(jì)算機(jī)學(xué)院研究生李莎同學(xué)、洪霞同學(xué)、李志勇同學(xué)、周木林同學(xué)、鄧在超同學(xué)、王威同學(xué)、張緯同學(xué)、蔡亮同學(xué)以及計(jì)算機(jī)學(xué)院本科生黃雅斌同學(xué)、王海同學(xué)、許英春同學(xué)、曹寅同學(xué)和IBM技術(shù)中心工作人員陳超、劉松等作了大量的翻譯工作；IBM技術(shù)中心的王芬老師提了中肯的意見(jiàn)，借此機(jī)會(huì)向所有支持和參與此項(xiàng)工作的同志們表示衷心的感謝。該書(shū)還獲得了“IBM大學(xué)合作項(xiàng)目書(shū)籍出版資助計(jì)劃”的資助。由于編者水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，書(shū)中難免存在不足之處，望讀者就書(shū)中存在的問(wèn)題隨時(shí)向編者提出指正，我們不勝感激！

內(nèi)容概要

大型主機(jī)在現(xiàn)代大型企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施中扮演著非常重要的角色。本書(shū)的主要內(nèi)容包括大型主機(jī)概述、主機(jī)硬件系統(tǒng)、大型主機(jī)關(guān)鍵技術(shù)、主機(jī)基本操作、大型主機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接、大型主機(jī)系統(tǒng)安全、主機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和現(xiàn)代主機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用與展望。通過(guò)本書(shū)，不僅可以了解到更多的有關(guān)大型主機(jī)系統(tǒng)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)和重要技術(shù)等，而且能夠了解主機(jī)操作使用的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉主要的主機(jī)操作系統(tǒng)z／Os，同時(shí)還可以較為系統(tǒng)全面地認(rèn)識(shí)和掌握大型主機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用以及應(yīng)用的開(kāi)發(fā)實(shí)施過(guò)程。

書(shū)籍目錄

第1章大型主機(jī)概述　1.1　IT業(yè)的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)　1.2　s／3G0及大型主機(jī)演進(jìn)　　1.2.1　s／360　　1.2.2　s／370　　1.2.3　s／390　　1.2.4　zSeries　　1.2.5　IBMSystemz　1.3　大型主機(jī)的概念　1.4　大型主機(jī)的使用者　1.5　使用大型主機(jī)的原因　1.6　大型主機(jī)典型負(fù)載　　1.6.1　批處理　　1.6.2　在線交易處理　1.7　大型主機(jī)的角色　1.8　2／Os與其他操作系統(tǒng)　　1.8.1　2／VM　　1.8.2　VSE　　1.8.3　zSeries上Linux的運(yùn)用　　1.8.4　2／TPF　1.9　小結(jié)　1.10　思考題第2章　大型主機(jī)硬件系統(tǒng)　2.1　早期系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　2.2　現(xiàn)代主機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　　2.2.1　I／O連接與配置　　2.2.2　系統(tǒng)控制與分區(qū)　　2.2.3　LPAR　2.3　系統(tǒng)處理單元　2.4　多處理器系統(tǒng)　2.5　輸入輸出系統(tǒng)　2.6　輔助存儲(chǔ)設(shè)備　　2.6.1　DASD設(shè)備類型　　2.6.2　傳統(tǒng)的DASD　　2.6.3　冗余磁盤(pán)陣列(RAID)  　　2.6.4　企業(yè)存儲(chǔ)服務(wù)器(ESS)　　2.6.5　虛擬磁帶服務(wù)器(VTS)　2.7　典型的主機(jī)系統(tǒng)　　2.7.1　小型系統(tǒng)配置　　2.7.2　中型系統(tǒng)配置　　2.7.3　大型系統(tǒng)配置　2.8　小結(jié)　2.9　思考題第3章　大型主機(jī)關(guān)鍵技術(shù)　3.1　通道　　3.1.1　通道子系統(tǒng)　　3.1.2　主機(jī)連通性概覽　　3.1.3　邏輯通道子系統(tǒng)　　3.1.4　通道命令字與通道的種類　　3.1.5　EscoN通道　　3.1.6　通道到通道的適配器　　3.1.7　FICON通道　　3.1.8　快速開(kāi)放系統(tǒng)適配器　　3.1.9　硬件配置定義  3.2　集群　　3.2.1　共享DASD　　3.2.2　CTC環(huán)  　　3.2.3　并行系統(tǒng)綜合體  3.3　虛擬存儲(chǔ)技術(shù)　　3.3.1　物理存儲(chǔ)器　　3.3.2　虛擬存儲(chǔ)器與地址空間　　3.3.3　2／OS存儲(chǔ)管理  3.4　邏輯分區(qū)　　3.4.1　操作環(huán)境的歷史　……第4章　主機(jī)基本操作第5章　大型主機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接第6章　大型主機(jī)系統(tǒng)安全第7章　主機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)第8章　現(xiàn)代主機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用與展望附錄A　名詞中英文對(duì)照表附錄B　EBCDIC-ASCII字符表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：S／360系統(tǒng)的主要貢獻(xiàn)在以下4個(gè)方面得以體現(xiàn)：第一，從應(yīng)用角度來(lái)看，克服了第二代計(jì)算機(jī)功能單調(diào)的弱點(diǎn)，集科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制功能于一身，確立了通用性。命名360的意思是指一個(gè)圓的360度角，表示全方位的應(yīng)用服務(wù)，表達(dá)了這一計(jì)算機(jī)家族的普遍適用性。第二，從生產(chǎn)角度來(lái)看，實(shí)現(xiàn)了系列化。360系統(tǒng)的主要型號(hào)有：20型、25型和30型小型機(jī)；44型和50型中型機(jī)；65型、75型、85型大型機(jī)；91型和105型超級(jí)計(jì)算機(jī)。型號(hào)雖多，但采用了標(biāo)準(zhǔn)化措施，即統(tǒng)一指令格式（有16位、32位、48位3種字長(zhǎng)，5種格式）、統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式（有16位、32位、64位3種標(biāo)準(zhǔn)形式和可變字長(zhǎng)形式）、統(tǒng)一字符編碼、統(tǒng)一I／O接口、統(tǒng)一中斷系統(tǒng)以及統(tǒng)一人機(jī)對(duì)話方式等。由于確立了兼容性，使同一程序在不同型號(hào)的機(jī)器語(yǔ)言級(jí)上兼容，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)工業(yè)能力的規(guī)范和發(fā)展。第三，從發(fā)展角度來(lái)看，既采用了新的技術(shù)，又為日后的繼續(xù)發(fā)展留有余地。其后的System／370（簡(jiǎn)稱s／370）和system／390（簡(jiǎn)稱S／390）都是在System／360基礎(chǔ)上的延續(xù)與發(fā)展，它們各自標(biāo)定著相應(yīng)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。360系統(tǒng)在處理機(jī)設(shè)計(jì)中采用了微程序技術(shù)，為系列機(jī)功能的擴(kuò)充創(chuàng)造了條件。為了使I／O操作進(jìn)一步獨(dú)立于CPU，采用了通道技術(shù)；在可靠性、可用性和可維護(hù)性方面，對(duì)指令與數(shù)據(jù)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行4位編碼的存儲(chǔ)鍵保護(hù)。對(duì)于高檔機(jī)型還采用了高速緩存、流水控制、超常精度運(yùn)算及冗余技術(shù)。第四，從使用角度來(lái)看，360系統(tǒng)配有操作系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言和FORTRAN、COBOL等高級(jí)語(yǔ)言，使用十分方便。更重要的是，360在建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的繼承性上起了開(kāi)創(chuàng)性的作用，所謂系統(tǒng)的繼承性是指它有長(zhǎng)遠(yuǎn)開(kāi)發(fā)的價(jià)值，有逐步擴(kuò)充的余地，有不斷提高性能的靈活性。它能使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)適應(yīng)用戶新的需求，使已有的軟件資源能繼續(xù)得到有效的利用，使新系列的開(kāi)發(fā)周期越來(lái)越短。

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