[发明专利]计算机配置虚拟拓扑发现

说明书

技术领域

本发明一般地涉及多处理器系统的虚拟化。更具体而言，本发明涉及使得程序发现其虚拟环境的拓扑。

背景技术

在系统控制功能中，有将系统分区为若干逻辑分区(LPAR)的能力。LPAR是处理器硬件的子集，其被定义为支持操作系统。LPAR包含资源(处理器、存储器和输入/输出设备)并作为独立系统而操作。多个逻辑分区可以存在于一个大型机硬件系统中。

在来自IBM的、包括S/390的大型机硬件系统中，很多年都存在15个LPAR的限制。年代更近一些的机器具有30个(很可能更多)。这种机器以z/Architecture的机器为例子。IBMz/Architecture在由IBM于2007年4月公开的z/Architecture Principles of Operation(z/Architecture操作原理)SA22-7832-05中被描述。

存储器容量、I/O可用性和可用处理能力的实际限制通常将LPAR的数量限制为少于这些最大值。

提供分区的硬件和固件被称为PR/SM^TM(处理器资源/系统管理器)。使用PR/SM功能来创建和运行LPAR。PR/SM(内置设施)和LPAR(使用PR/SM的结果)之间的区别通常被忽略，且术语LPAR被共同地用于设施及其结果。

系统管理员向每个LPAR分配存储器部分，且存储器不可以在LPAR之间共享。管理员可以分配处理器(也被称为CP或者CPU)给特定的LPAR，或者管理员可以允许系统控制器使用内部负载平衡算法来将任意或所有的处理器调度给所有的LPAR。通道(CHPID)可以被分配给特定的LPAR或者被多个LPAR共享，这取决于每个通道上的设备的性质。

具有单个处理器(CP处理器)的系统可以具有多个LPAR。PR/SM具有内部调度器，其可以将处理器的一部分分配给每个LPAR，这非常类似于操作系统调度器将其处理器时间的一部分分配给每个进程、线程或者任务。

分区控制规范部分地包含在IOCDS中，部分地包含在系统简档中。IOCDS和简档都驻留在支持元素(SE)中，支持元素仅仅是系统内部的一个笔记本计算机。该SE可以连接到一个或多个硬件管理控制台(HMC)，该硬件管理控制台是用来监视和控制诸如大型机微处理器的硬件的桌面个人计算机。HMC比SE更便于使用，且可以控制若干不同的大型机。

从HMC(或者，在不常见情况下从SE)工作，操作者通过选择和加载简档和IOCDS来准备一台大型机以供使用。这些创建了LPAR并用设备号码、LPAR分配、多路径信息等来配置通道。这被称为上电复位(POR)。通过加载不同的简档和IOCDS，操作者可以完全改变LPAR的数量和性质，以及I/O配置的外观。但是，这么做通常对任何运行中的操作系统和应用是破坏性的，因此如果没有预先安排，很少这么做。

逻辑分区(LPAR)实际上相当于单独的大型机。

每个LPAR运行其自己的操作系统。这可以是任何大型机操作系统；例如，没必要在每个LPAR中运行例如z/OS安装规划者可以选择在若干LPAR中共享I/O设备，但这是一个本地决策。

系统管理员可以分配一个或多个系统处理器以用于LPAR的独占使用。或者，管理员可以允许在一些或者所有的LPAR上使用所有的处理器。这里，系统控制功能(经常被称为微码或者固件)提供一个调度器以在所选择的LPAR中共享处理器。管理员可以指定在每个LPAR中执行的并行处理器的最大数量。管理员也可以向不同的LPAR提供加权；例如，指定LPAR1应该接收两倍于LPAR2的处理器时间。

每个LPAR中的操作系统被分别进行初始程序装入(IPL)，具有其自己的操作系统副本，具有其自己的操作员控制台(如果需要的话)等等。如果一个LPAR中的系统崩溃了，对其他的LPAR没有影响。

在具有3个LPAR的大型机系统中，例如，在LPAR1中可能有生产z/OS，在LPAR2中有z/OS的测试版本，而在LPAR3中有用于S/390的Linux如果这整个系统具有8GB的存储器，则可以分配4GB给LPAR1，1GB给LPAR2，1GB给LPAR3，并保留2GB。用于两个z/OS LPAR的操作系统控制台可能在完全不同的位置。

对于大多数实用目的而言，在例如3个运行z/OS(以及共享它们的大部分I/O配置)的独立大型机之间以及在同一个大型机上做同样事情的3个LPAR之间没有差别。除了细微的例外，z/OS、操作员和应用无法察觉出差别。