大型機(jī)

大型機(jī)，或大型機(jī)，英文名Mainframe。大型機(jī)使用專(zhuān)用的處理器指令集、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。大型機(jī)一詞最初指的是裝在一個(gè)非常大的框架鐵盒子里的大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用來(lái)區(qū)別于較小的微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)。大部分時(shí)候是指系統(tǒng)/3603356年開(kāi)始的一系列IBM電腦。這個(gè)詞也可以用來(lái)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(gè)詞來(lái)指代IBM 就像/400 或iSeries 系統(tǒng)，這種用法是不恰當(dāng)?shù)?；因?yàn)榫瓦BIBM自己也只是把這幾個(gè)系列的機(jī)器當(dāng)做中型服務(wù)器，而不是大型機(jī)。

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

20世紀(jì)80年代以來(lái)，網(wǎng)絡(luò)化和小型化越來(lái)越明顯傳統(tǒng)的集中式處理和大型機(jī)/啞終端模式can 不要見(jiàn)人s的需求越來(lái)越多在這種情況下，傳統(tǒng)的大型機(jī)和小型機(jī)都陷入了危機(jī)。為了應(yīng)對(duì)危機(jī)，一些大型機(jī)和小型機(jī)已經(jīng)把原來(lái)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(jì)算機(jī)、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(jī)可以 適應(yīng)這種變化的t已經(jīng)被淘汰，而IBM大型機(jī)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(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)(舊稱(chēng)巨型機(jī)):1的主要區(qū)別.大型機(jī)使用專(zhuān)用指令系統(tǒng)和操作系統(tǒng)，超級(jí)計(jì)算機(jī)使用通用處理器和UNIX或類(lèi)UNIX操作系統(tǒng)(如linux)2.大型機(jī)擅長(zhǎng)非數(shù)值計(jì)算(數(shù)據(jù)處理)超級(jí)計(jì)算機(jī)擅長(zhǎng)數(shù)值計(jì)算(科學(xué)計(jì)算)3.大型機(jī)主要用于商業(yè)領(lǐng)域，如銀行和電信，而超級(jí)計(jì)算機(jī)用于尖端科學(xué)領(lǐng)域，尤其是國(guó)防領(lǐng)域。4.大型主機(jī)使用冗余等技術(shù)來(lái)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(jí)計(jì)算機(jī)使用大量處理器，通常由多個(gè)機(jī)柜組成。5.為了保證兼容性，大型機(jī)的一些技術(shù)比較保守。

目前生產(chǎn)大型機(jī)的企業(yè)是:IBM、UNISYS

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

2.目前，IBM大型機(jī)是其Z系列服務(wù)器。

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

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

編譯時(shí)間選項(xiàng)

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

ARCH(架構(gòu))是一個(gè)編輯器選項(xiàng)。ARCH階段指示編譯器使用為目標(biāo)處理器優(yōu)化的機(jī)器指令生成目標(biāo)代碼。ARCH變得越來(lái)越重要，因?yàn)镮BM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(jì)的指令集。

另一個(gè)選項(xiàng)是TUNE，它告訴編輯器安排機(jī)器指令的順序，以確?？梢岳锰幚砥鞯闹噶盍魉€和緩存優(yōu)勢(shì)。

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

運(yùn)行時(shí)選項(xiàng)

IBM lE還提供了各種運(yùn)行時(shí)選項(xiàng)來(lái)提高大型機(jī)性能。

以下是選項(xiàng)指定的層次結(jié)構(gòu)：

運(yùn)行時(shí)選項(xiàng)在程序調(diào)用中指定

使用用戶(hù)選項(xiàng)(UOPT)控制會(huì)話(huà)(CSECT)連接選項(xiàng)到程序

區(qū)域選秀(ROPT)模塊

CEEPRMxx PARMLIB成員中的全局選項(xiàng)集

CBLPSHOPOPS的一般處理?xiàng)l件，存儲(chǔ)初始化和堆棧大小都是運(yùn)行時(shí)優(yōu)化選項(xiàng)，尤其是在CICS環(huán)境下。

CBLPSHPOPS。CBPSHPOPS控制LE在進(jìn)入或退出COBOL操作時(shí)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(guò)去推送處理?xiàng)l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(cuò)誤運(yùn)行時(shí)。

關(guān)閉CBPSHPOPS選項(xiàng)可以節(jié)省CPU周期，并避免額外的PUSH和POP命令。但是，如果沒(méi)有CBPSHPOPS，在較低模塊中提出的條件可能會(huì)滲透到高級(jí)處理運(yùn)行時(shí)中，而無(wú)需錯(cuò)誤準(zhǔn)備。僅在分析和測(cè)試后更改配置。

存儲(chǔ)初始化。存儲(chǔ)選項(xiàng)通過(guò)一些參數(shù)來(lái)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(jìn)入運(yùn)行時(shí)堆?；蜃詣?dòng)存儲(chǔ)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(chǔ)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(guó)家安全局工作，否則不要使用擦除-on-Free 清除選項(xiàng)。

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(qǐng)更多存儲(chǔ)的次數(shù)。 LE獲取大塊內(nèi)存，按需細(xì)分。當(dāng)塊不能滿(mǎn)足存儲(chǔ)需求時(shí)， LE會(huì)調(diào)用操作系統(tǒng)或CICS申請(qǐng)另一塊。初始化堆或棧存儲(chǔ)的明智選擇將減少對(duì)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?jí)K大小是一門(mén)超越科學(xué)的藝術(shù)。太小的塊會(huì)增加CPU使用率，但太大的塊可能會(huì)減少存儲(chǔ)使用率。

大存儲(chǔ)塊中的碎片在混合應(yīng)用中相當(dāng)麻煩。對(duì)于一個(gè)虛擬應(yīng)用程序，一個(gè)程序從一對(duì)內(nèi)存塊中申請(qǐng)大小為512KB的堆，而另一個(gè)程序可能同時(shí)從1MB的堆塊中申請(qǐng)大小為32字節(jié)的堆。當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，第一個(gè)程序獲得512KB，并調(diào)用另一個(gè)程序獲得32字節(jié)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)程序試圖獲取512KB時(shí)，LE無(wú)法通過(guò)現(xiàn)有塊滿(mǎn)足需求，只能申請(qǐng)另一個(gè)塊。這意味著幾乎有0 5MB的存儲(chǔ)空間沒(méi)有被使用。

在選擇初始堆和堆棧大小時(shí)，首先要研究應(yīng)用程序的行為。還要為CICS在每個(gè)用戶(hù)存儲(chǔ)段的開(kāi)頭和結(jié)尾設(shè)置8個(gè)字節(jié)“崩潰區(qū)”一個(gè)4-K IBM LE交易請(qǐng)求(GETMAIN)實(shí)際占用4112字節(jié)，會(huì)導(dǎo)致CICS存儲(chǔ)碎片。堆CICS，使用4，080字節(jié)，非常適合a 4-K頁(yè)。LE還使用一些新的存儲(chǔ)來(lái)滿(mǎn)足自己的使用控制，這進(jìn)一步減少了程序的可用空間。

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

這個(gè)時(shí)期的電腦價(jià)格昂貴，只能用于國(guó)防、金融、交通、國(guó)家部門(mén)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(kāi)發(fā)成本就高達(dá)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(gè)問(wèn)題，當(dāng)時(shí)的學(xué)者提出了效用計(jì)算（Utility   Calculation）其思想淵源來(lái)自電力行業(yè)。白熾燈和發(fā)電機(jī)出來(lái)的時(shí)候，雖然理論上每家每戶(hù)都可以實(shí)現(xiàn)照明，但這需要每家每戶(hù)配置和維護(hù)一臺(tái)發(fā)電機(jī)，顯然在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上都不可行。為此，科學(xué)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(yuǎn)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。