 |
Требования, предъявляемые к системам высокой готовности
|
|
|
|
В настоящее время одним из ключевых требований пользователей UNIX-систем является возможность их наращивания с целью обеспечения более высокой степени готовности. Главными характеристиками систем высокой готовности по сравнению со стандартными системами являются пониженная частота отказов и более быстрый переход к нормальному режиму функционирования после возникновения неисправности посредством быстрого восстановления приложений и сетевых сессий до того состояния, в котором они находились в момент отказа системы. Следует отметить, что во многих случаях пользователей вполне может устроить даже небольшое время простоя в обмен на меньшую стоимость системы высокой готовности по сравнению со значительно более высокой стоимостью обеспечения режима непрерывной готовности.
Конфигурации систем высокой готовности
Конфигурации систем высокой готовности, предлагаемые современной компьютерной промышленностью, простираются в широком диапазоне от "простейших" жестких схем, обеспечивающих дублирование основной системы отдельно стоящим горячим резервом в соотношении 1:1, до весьма свободных кластерных схем, позволяющих одной системе подхватить работу любой из нескольких систем в кластере в случае их неисправности.
Термин " кластеризация " на сегодня в компьютерной промышленности имеет много различных значений. Строгое определение могло бы звучать так: "реализация объединения машин, представляющегося единым целым для операционной системы, системного программного обеспечения, прикладных программ и пользователей". Машины, кластеризованные вместе таким способом могут при отказе одного процессора очень быстро перераспределить работу на другие процессоры внутри кластера.
|
|
|
Процессоры х86 и IA-32 Pentium.
Восемь 32-разрядных регистров общего назначения (РОН) IA-32 в младших 16 разрядах совместимы с предыдущими 8- и 16 разрядными процессорами линии х86:
регистры данных – AX (AH, AL); CX (CH, CL); DX (DH,DL); BX (BH, BL), регистры указатели – SP (указатель стека); BP, индексные регистры – SI; DI.
Присутствие символа Е на первой позиции наименования регистра, например, EAX, означает его принадлежность к IA-32.
(E)AX – аккумалятор, используется в десятичной арифметике;
(E)BX – регистр базы, применяется как база при вычислении базы;
(E)CX – счетчик в циклических операциях;
(E)DX – регистр данных;
(E)SP – указатель стека (смещение вершины стека);
(E)BP – указатель базы области данных;
(E)SI, (E)DI – индексы источника и получателя при адресации со смещением
Восемь 64 разрядных регистров для чисел с плавающей точкой
Имеется указатель команды и регистр флагов (состояния)
31 17 15 13 11 9 7 5 3 1
 |
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
| FLAGS
EFLAGS
Системные флажки.
Флажок VM (VMF) – виртуальный режим
0 = защитный режим; 1 = режим виртуального 80386.
Флажок R (RF) – возобновление
0 = нет ошибки; 1 = ошибка отладки.
Флажок NT (NTF) – вложенная задача
0 = текущая задача не вложена; 1 = текущая задача вложена.
Флажок IOPL – уровень привилегии ввода/вывода (биты 13 и 12)
0 = текущая задача имеет высший приоритет;
1 = следующий ниже;
2 = следующий ниже;
3 = низший приоритет.
Флажок I (IF) – прерывание
0 = внешние прерывания запрещены; 1 = разрешены.
Флажок Т ( TF) – трассировка
0 = нет трассировка; 1 = прерывание после каждой команды.
Флажки состояния.
Флажок О ( OF) – переполнение
0 = нет переполнения; 1 = возникло переполнения.
Флажок S (SF) - знак
0 = старший бит содержит 0; 1 = старший бит содержит 1.
Флажок Z (ZF) - нуль
0 = последний ненулевой результат; 1 = последний результат был нулевым.
|
|
|
Флажок A (AF) – коррекция или вспомогательный перенос
0 = нет внутреннего переноса, 1 = внутренний перенос
Флажок Р ( PF) - паритет
0 = младший байт имеет чётный паритет; 1 = младший байт имеет нечётный паритет.
Флажок С ( CF) - перенос
0 = нет переноса из старшего бита; 1 = есть перенос.
Флажки управления.
Действуют только на циклические команды.
Флажок D (DF) - направление
0 = автоинкремент; 1 = автодекремент в циклических командах.
Шесть регистров сегментов CS – сегмент кода;
SS – сегмент стека
DS – сегмент данных
ES – сегмент данных
FS – сегмент данных
GS – сегмент данных
Адрес памяти х86 формируется путем сложения 16 разрядного кода (адреса) сегментного регистра, сдвинутого на 4 разряда влево и смещения. Получается 20 разрядный адрес (220 = 1 МB). Каждый из сегментных регистров используется по своему назначению. CS совместно с IP при адресации команд; SS – SP при адресации стека; BP – регистр РОН – адресации данных. При адресации данных также используются сегментные регистры DS, ES и смещения SI, DI. Память представляется в виде 64 К сегментами.
IA-32 в отличии от x86 может работать в особом – защищенном режиме с привлечением 32 разрядных регистров. В этом режиме память считается линейной (в отличии от сегментированной) и неразрывной и допускает адресацию 232 байт. По желанию в защищенном режиме можно использовать и модель сегментирования памяти. Однако вычисление адреса несколько иное. Сегментные адреса не суммируются со смещениями, а используются как селектор или указатель в списке «дескрипторов сегментов». Дескриптор содержит информацию о сегменте, включая его базовый адрес и длину.
В блоке сегментации 14 старших разрядов сегментного регистра используются в качестве дескрипторов, являющимися индексами в таблице дескрипторов сегментов, из которой извлекается 32-разрядный адрес. Этот адрес прибавляется к 32-разрядному исполнительному адресу, в следствии чего получается 32-разрядный линейный адрес. Страничный блок, используя таблицу страниц, транслирует линейный адрес в 32-разрядный физический адрес.
Таблицы дескрипторов и страниц используются для разграничения памяти (защиты) при поочередном выполнении различных процессов (программ). Они достаточно велики и обычно размещаются в ОЗУ. В таблицах дескрипторов содержатся поля (кодов) определяющие права доступа, границы сегментов (размер сегментов).
|
|
|
Существуют следующие регистры управления памятью.
IDTR – регистр дескрипторной таблицы прерывания, адресует таблицу точек входов обработки прерывания.
GDTR – регистр глобальной дескрипторной таблицы, содержит дескрипторы сегментов, доступных любой задаче, выполняющейся на компьютере.
LDTR – регистр локальной дескрипторной таблицы, содержит дескрипторы сегментов, доступных конкретной из текущих выполняющихся задач.
TR – регистр задачи, содержит копию дескрипторов текущей задачи и показывает, где сам дескриптор хранится в памяти.
|
|
|
