大型機

大型機，或大型機，英文名Mainframe。大型機使用專用的處理器指令集、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。大型機一詞最初指的是裝在一個非常大的框架鐵盒子里的大型計算機系統(tǒng)，用來區(qū)別于較小的微型計算機和微型計算機。大部分時候是指系統(tǒng)/3603356年開始的一系列IBM電腦。這個詞也可以用來指代其他廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品，比如Amdahl， 日立 數(shù)據(jù) 系統(tǒng) (HDS)由 制造的兼容系統(tǒng)。有些人用這個詞來指代IBM 就像/400 或iSeries 系統(tǒng)，這種用法是不恰當?shù)模灰驗榫瓦BIBM自己也只是把這幾個系列的機器當做中型服務(wù)器，而不是大型機。

大型機（host machine）或者大型機是指系統(tǒng)/360開始的一系列IBM電腦和兼容機，最初指的是那些安裝在帶框架的大鐵盒里的大型計算機系統(tǒng)，用來區(qū)別于較小的小型機和個人電腦。

20世紀80年代以來，網(wǎng)絡(luò)化和小型化越來越明顯傳統(tǒng)的集中式處理和大型機/啞終端模式can 不要見人s的需求越來越多在這種情況下，傳統(tǒng)的大型機和小型機都陷入了危機。為了應(yīng)對危機，一些大型機和小型機已經(jīng)把原來的一些功能和模式改成了c/S模式下的服務(wù)器角色適應(yīng)人 s又需要了。在微型計算機、UNIX服務(wù)器、集群技術(shù)、在工作站的沖擊下，傳統(tǒng)的小型機可以 適應(yīng)這種變化的t已經(jīng)被淘汰，而IBM大型機卻經(jīng)久不衰主要原因如下：RAS（Reliability, availability, maintainability and high reliability、高可用性、高服務(wù)性），I/o處理能力和ISA。

大型機和超級計算機(舊稱巨型機):1的主要區(qū)別.大型機使用專用指令系統(tǒng)和操作系統(tǒng)，超級計算機使用通用處理器和UNIX或類UNIX操作系統(tǒng)(如linux)2.大型機擅長非數(shù)值計算(數(shù)據(jù)處理)超級計算機擅長數(shù)值計算(科學計算)3.大型機主要用于商業(yè)領(lǐng)域，如銀行和電信，而超級計算機用于尖端科學領(lǐng)域，尤其是國防領(lǐng)域。4.大型主機使用冗余等技術(shù)來保證其安全性和穩(wěn)定性，因此通常有兩套內(nèi)部結(jié)構(gòu)。另一方面，超級計算機使用大量處理器，通常由多個機柜組成。5.為了保證兼容性，大型機的一些技術(shù)比較保守。

目前生產(chǎn)大型機的企業(yè)是:IBM、UNISYS

注意:1.SUN和HP公司一般不生產(chǎn)大型計算機，但它們生產(chǎn)高端UNIX服務(wù)器，其性能和用途與IBM大型計算機相似這些服務(wù)器通常被稱為大型機級別的服務(wù)器。

2.目前，IBM大型機是其Z系列服務(wù)器。

降低大型機的CPU消耗是一項重要的任務(wù)。節(jié)省每一個CPU周期，不僅可以延緩硬件升級，還可以減少基于使用規(guī)模的軟件授權(quán)費用。

IBM   Language   Environment  (LE)編輯器和運行時提供了許多優(yōu)化選項——，因此不需要修改源代碼。

編譯時間選項

通過LE編譯器的優(yōu)化，大型機程序員可以調(diào)整目標代碼，充分發(fā)揮一個處理器家族的計算性能。

ARCH(架構(gòu))是一個編輯器選項。ARCH階段指示編譯器使用為目標處理器優(yōu)化的機器指令生成目標代碼。ARCH變得越來越重要，因為IBM已經(jīng)推出了幾代服務(wù)器，它們都包含為性能優(yōu)化而設(shè)計的指令集。

另一個選項是TUNE，它告訴編輯器安排機器指令的順序，以確保可以利用處理器的指令流水線和緩存優(yōu)勢。

程序員需要優(yōu)化生產(chǎn)線上最老的處理器家族。ARCH選項錯誤，操作異常(0C1s)可能導致不良調(diào)節(jié)并降低性能。

運行時選項

IBM lE還提供了各種運行時選項來提高大型機性能。

以下是選項指定的層次結(jié)構(gòu)：

運行時選項在程序調(diào)用中指定

使用用戶選項(UOPT)控制會話(CSECT)連接選項到程序

區(qū)域選秀(ROPT)模塊

CEEPRMxx PARMLIB成員中的全局選項集

CBLPSHOPOPS的一般處理條件，存儲初始化和堆棧大小都是運行時優(yōu)化選項，尤其是在CICS環(huán)境下。

CBLPSHPOPS。CBPSHPOPS控制LE在進入或退出COBOL操作時是否執(zhí)行PUSH HANDLE和pop POP HANDLE CICS命令。PUSH HANDLE命令Push 3356 handle命令用stack保存所有未處理的條件，而POP則從過去推送處理條件。如果未處理的句柄引發(fā)任何條件，控制將切換到handle命令指定的錯誤運行時。

關(guān)閉CBPSHPOPS選項可以節(jié)省CPU周期，并避免額外的PUSH和POP命令。但是，如果沒有CBPSHPOPS，在較低模塊中提出的條件可能會滲透到高級處理運行時中，而無需錯誤準備。僅在分析和測試后更改配置。

存儲初始化。存儲選項通過一些參數(shù)來控制內(nèi)存初始化，比如新應(yīng)用的堆段參數(shù)，LE釋放的堆段參數(shù)，以及控件進入運行時堆棧或自動存儲的初始化。

就CPU周期而言，堆初始化通常是成本最低的。初始化堆棧存儲更昂貴，盡管成本取決于子例程調(diào)用的數(shù)量。除非你為國家安全局工作，否則不要使用擦除-on-Free 清除選項。

棧和堆大小。LE有自己的內(nèi)存管理器，目的是減少程序向操作系統(tǒng)或CICS申請更多存儲的次數(shù)。 LE獲取大塊內(nèi)存，按需細分。當塊不能滿足存儲需求時， LE會調(diào)用操作系統(tǒng)或CICS申請另一塊。初始化堆或棧存儲的明智選擇將減少對操作系統(tǒng)內(nèi)存管理的調(diào)用次數(shù)，并降低CPU利用率。

選擇初始塊大小是一門超越科學的藝術(shù)。太小的塊會增加CPU使用率，但太大的塊可能會減少存儲使用率。

大存儲塊中的碎片在混合應(yīng)用中相當麻煩。對于一個虛擬應(yīng)用程序，一個程序從一對內(nèi)存塊中申請大小為512KB的堆，而另一個程序可能同時從1MB的堆塊中申請大小為32字節(jié)的堆。當程序運行時，第一個程序獲得512KB，并調(diào)用另一個程序獲得32字節(jié)。當?shù)谝粋€程序試圖獲取512KB時，LE無法通過現(xiàn)有塊滿足需求，只能申請另一個塊。這意味著幾乎有0 5MB的存儲空間沒有被使用。

在選擇初始堆和堆棧大小時，首先要研究應(yīng)用程序的行為。還要為CICS在每個用戶存儲段的開頭和結(jié)尾設(shè)置8個字節(jié)“崩潰區(qū)”一個4-K IBM LE交易請求(GETMAIN)實際占用4112字節(jié)，會導致CICS存儲碎片。堆CICS，使用4，080字節(jié)，非常適合a 4-K頁。LE還使用一些新的存儲來滿足自己的使用控制，這進一步減少了程序的可用空間。

1958年，IBM發(fā)布了第一臺完全由晶體管制成的計算機RCA501。1959年，IBM陸續(xù)推出7070、像7090和I401這樣的大型晶體管計算機、I620等中小型晶體管計算機。1964年，IBM公司堅持不懈地努力開發(fā)世界 第一臺采用集成電路技術(shù)的IBM360系列計算機。

這個時期的電腦價格昂貴，只能用于國防、金融、交通、國家部門和能源等支柱產(chǎn)業(yè)提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)。比如IBM360的開發(fā)成本就高達50億美元，甚至是第一顆原子彈 成本的2.5倍。

為了解決這個問題，當時的學者提出了效用計算（Utility   Calculation）其思想淵源來自電力行業(yè)。白熾燈和發(fā)電機出來的時候，雖然理論上每家每戶都可以實現(xiàn)照明，但這需要每家每戶配置和維護一臺發(fā)電機，顯然在經(jīng)濟上和技術(shù)上都不可行。為此，科學家和工程師發(fā)明了發(fā)電廠、DC供電系統(tǒng)和交流供電系統(tǒng)，最后是發(fā)電廠和遠距離交流供電系統(tǒng)構(gòu)成了電力工業(yè)的核心技術(shù)并延續(xù)至今。