Realizar un cambio de topología virtual de configuración.

Un método para un cambio de configuración de una topología de una pluralidad de procesadores invitados (CPU invitadas) de una configuración de invitado en un sistema de ordenador anfitrión dividido en particiones lógicas que comprende procesadores anfitriones (CPU anfitrionas),

estando el método caracterizado por:

un procesador invitado de la configuración de invitado que busca (2001) una instrucción de realizar función de topología definida por una arquitectura de ordenador, comprendiendo la instrucción de realizar función de topología un campo de código de operación que especifica la instrucción de realizar función de topología y un campo de registro que especifica un registro general;

ejecutar la instrucción de realizar función de topología, comprendiendo la ejecución:

obtener un campo de control de función FC a partir del registro general especificado;

responder al FC que tiene un primer valor o un segundo valor que especifica una solicitud para un cambio de polarización, es decir, una solicitud para cambiar entre asignar de manera uniforme o no uniforme recursos de tratamiento físicos a los procesadores invitados, solicitar el cambio de polarización especificado de la configuración de la topología de los procesadores invitados de la configuración de invitado;

responder al cambio de polarización especificado solicitado que es aceptado, cambiar la topología de los procesadores invitados de la configuración de invitado de acuerdo con el cambio de polarización especificado;

responder al cambio de topología solicitado que está en progreso, establecer (2005) un primer valor de código de condición que indica un cambio de topología iniciado;

responder al cambio de topología solicitado que es rechazado, establecer (2007) un segundo valor de código de condición que indica que el cambio de topología es rechazado;

responder al cambio de topología solicitado que es rechazado, establecer un valor de código de razón RC en el registro general;

responder al FC que tiene un tercer valor que especifica una solicitud para una comprobación de estado de cambio de topología, establecer un valor de código de condición que indica si el informe del cambio de topología está pendiente; y completar la ejecución de la instrucción.

Realizar un cambio de topología virtual de configuración.

CAMPO DEL INVENTO

El presente invento se refiere en general a la virtualización de sistemas multiprocesadores. En particular, el presente invento se refiere a habilitar programas para cambiar elementos de la topología de su entorno virtual.

ANTECEDENTES

Entre las funciones de control del sistema está la capacidad de dividir el sistema en varias particiones lógicas (LPAR) . Una LPAR es un subconjunto del hardware del sistema que está definida para soportar un sistema operativo. Una LPAR contiene recursos (procesadores, memoria, y dispositivos de entrada/salida) y opera como un sistema independiente. Pueden existir múltiples particiones lógicas dentro de un sistema de hardware de ordenador central.

En los sistemas de ordenador centrales de IBM incluyendo el S/390®, durante muchos años ha existido un límite de 15 LPAR. Las máquinas más recientes tienen 30 (y potencialmente más) . Tales máquinas están ejemplificadas por las de z/Architecture®. La z/Architecture® de IBM está descrita en los Principios de Operación de z/Architecture SA22-7832-05 publicados en Abril de 2007 por IBM.

Limitaciones prácticas de tamaño de memoria, disponibilidad de I/O, y potencia de tratamiento disponible limitan usualmente el número de LPAR a ser menor que estos máximos.

El hardware y el firmware que proporciona la división en particiones es conocido como PR/SM™ (Recurso de Procesador/Gestor de Sistema) . Son las funciones PR/SM las que son usadas para crear y ejecutar las LPAR. Esta diferencia entre PR/SM (un equipo integrado) y las LPAR (el resultado de usar PR/SM) es a menudo ignorada y el término LPAR es usado de forma colectiva para el equipo y sus resultados. Los administradores de sistema asignan partes de memoria a cada LPAR y la memoria no puede ser compartida entre las LPAR. Los administradores pueden asignar procesadores (también conocidos como procesadores centrales (CP) o unidades de tratamiento centrales (CPU) para especificar las LPAR o pueden permitir que los controladores de sistema distribuyan o asignen alguno o todos los procesadores a todas las LPAR usando un algoritmo interno de equilibrio de cargas. Pueden asignarse canales (CHPID) a LPAR específicas o pueden ser compartidos por múltiples LPAR, dependiendo de la naturaleza de los dispositivos en cada canal.

Un sistema con un único procesador (procesador CP) puede tener múltiples LPAR. Un PR/SM tiene un distribuidor interno que puede asignar una parte del procesador a cada LPAR, tanto como un distribuidor de sistema operativo asigna una parte de su tiempo de procesador a cada proceso, recorrido, o tarea.

Las especificaciones de control de la división en particiones están parcialmente contenidas en los IOCDS y están parcialmente contenidas en un perfil de sistema. Los IOCDS y el perfil residen ambos en el Elemento de Soporte (SE) que, por ejemplo, es simplemente un ordenador portátil dentro del sistema. El SE puede ser conectado a una o más Consolas de Gestión de Hardware (HMC) , que, por ejemplo, son ordenadores personales de sobremesa usados para vigilar y controlar el hardware tales como los microprocesadores centrales. Una HMC es más conveniente para usar que un SE y puede controlar varios ordenadores centrales diferentes.

Trabajando desde una HMC (o desde un SE, en circunstancias inusuales) , un operador prepara un ordenador central para usar seleccionando y cargando un perfil y un IOCDS. Estos crean las LPAR y configuran los canales con números de dispositivos, asignaciones de LPAR, información de múltiples trayectos, y así sucesivamente. Esto es conocido como una Reposición de Activado (POR) . Cargando un perfil e IOCDS diferentes, el operador puede cambiar completamente el número y naturaleza de las LPAR y la apariencia de la configuración de I/O. Sin embargo, hacer esto es usualmente disruptivo para cualesquiera sistemas y aplicaciones operativos en funcionamiento y es por ello raro hacerlo sin planificación previa.

Las particiones lógicas (LPAR) son, en la práctica, equivalentes a ordenadores centrales separados.

Cada LPAR ejecuta su propio sistema operativo. Este puede ser cualquier sistema operativo de ordenador central; no hay necesidad de ejecutar z/OS® por ejemplo, en cada LPAR. Los planificadores de instalación pueden elegir compartir dispositivos de I/O a través de varias LPAR, pero esta es una decisión local.

El administrador de sistema puede asignar uno o más procesadores de sistema para el uso exclusivo de una LPAR. Alternativamente, el administrador puede permitir que todos los procesadores sean usados en alguna o en todas las LPAR. Aquí, las funciones de control del sistema (a menudo conocidas como microcódigo o firmware) proporcionan un distribuidor para compartir los procesadores entre las LPAR seleccionadas. El administrador puede especificar un número máximo de procesadores concurrentes que ejecutan en cada LPAR. El administrador puede también proporcionar ponderaciones para LPAR diferentes; por ejemplo, especificar que LPAR1 debería recibir el doble de tiempo de procesador que la LPAR2.

El sistema operativo en cada LPAR es inicializado (por ejemplo, IPLed) por separado, tiene su propia copia de su sistema operativo, tiene su propia consola de operador (si es necesario) , y así sucesivamente. Si el sistema en una LPAR falla, no tiene efecto sobre las otras LPAR.

En un sistema de ordenador central con tres LPAR, por ejemplo, se podría tener una z/OS de producción en LPAR1, una versión de prueba de z/OS en LPAR2, y Linux® para S/390® en LPAR3. Si este sistema total tiene 8 GB de memoria, se podrían haber asignado 4 GB a LPAR1, 1 GB a LPAR2, 1 GB a LPAR3, y haber conservado 2 GB en reserva. Las consolas del sistema operativo para las dos LPAR de z/OS podrían estar en posiciones completamente diferentes.

Para la mayor parte de los propósitos prácticos no hay diferencia entre, por ejemplo, tres ordenadores centrales separados que ejecutan z/OS (y que comparten la mayor parte de su configuración de I/O) y tres LPAR en el mismo ordenador central haciendo las mismas cosas. Con excepciones menores el z/OS, los operadores y las aplicaciones, no pueden detectar la diferencia.

Las menores diferencias incluyen la capacidad de z/OS (si se ha permitido cuando las LPAR fueron definidas o en cualquier instante durante la ejecución) para obtener información sobre el rendimiento y la utilización a través del sistema de ordenador central completo y para desplazar dinámicamente recursos (procesadores y canales) entre las LPAR para mejorar el rendimiento.

Los ordenadores centrales de IBM® actuales, también llamados un complejo de procesador central (CPC) o complejo electrónico central (CEC) , pueden contener varios tipos diferentes de procesadores de z/Architecture® que pueden ser usados para propósitos ligeramente diferentes.

Varios de estos propósitos están relacionados con el control de costes de software, mientras que otros son más fundamentales. La totalidad de los procesadores en el CPC comienza como unidades de procesador equivalentes (PU) o máquinas que no han sido caracterizadas para ser usadas. Cada procesador es caracterizado por IBM durante la instalación o en un instante posterior. Las caracterizaciones potenciales son:

- Procesador (CP)

Este tipo de procesador está disponible para el sistema operativo y software de aplicación normales.

- Procesador de Asistencia del Sistema (SAP)

Cada ordenador central moderno tiene al meno un SAP; los sistemas mayores pueden tener varios. Los SAP ejecutan código interno para proporcionar el subsistema de I/O. Un SAP, por ejemplo, traduce número de dispositivos y direcciones reales de identificadores de trayecto de canal (CHPID) , direcciones de unidad de control, y números dispositivo. Gestiona múltiples trayectos para controlar unidades y realiza la recuperación de error para errores temporales. Los sistemas operativos y las aplicaciones no pueden detectar SAP, y los SAP no usan ninguna memoria "normal".

- Instalación Integrada para Linux (IFL)

Este es un procesador normal con una o dos instrucciones inhabilitadas que son usados solamente por z/OS. Linux no usa estas instrucciones y puede por ello operar en un IFL. Linux puede ser ejecutado por un CP también. La diferencia es que en un IFL no es contado cuando se especifica el número de modelo del sistema. Esto puede constituir una diferencia sustancial en... [Seguir leyendo]

1. Un método para un cambio de configuración de una topología de una pluralidad de procesadores invitados (CPU invitadas) de una configuración de invitado en un sistema de ordenador anfitrión dividido en particiones lógicas que comprende procesadores anfitriones (CPU anfitrionas) , estando el método caracterizado por:

un procesador invitado de la configuración de invitado que busca (2001) una instrucción de realizar función de topología definida por una arquitectura de ordenador, comprendiendo la instrucción de realizar función de topología un campo de código de operación que especifica la instrucción de realizar función de topología y un campo de registro que especifica un registro general;

ejecutar la instrucción de realizar función de topología, comprendiendo la ejecución:

obtener un campo de control de función FC a partir del registro general especificado;

responder al FC que tiene un primer valor o un segundo valor que especifica una solicitud para un cambio de polarización, es decir, una solicitud para cambiar entre asignar de manera uniforme o no uniforme recursos de tratamiento físicos a los procesadores invitados, solicitar el cambio de polarización especificado de la configuración de la topología de los procesadores invitados de la configuración de invitado;

responder al cambio de polarización especificado solicitado que es aceptado, cambiar la topología de los procesadores invitados de la configuración de invitado de acuerdo con el cambio de polarización especificado;

responder al cambio de topología solicitado que está en progreso, establecer (2005) un primer valor de código de condición que indica un cambio de topología iniciado;

responder al cambio de topología solicitado que es rechazado, establecer (2007) un segundo valor de código de condición que indica que el cambio de topología es rechazado;

responder al cambio de topología solicitado que es rechazado, establecer un valor de código de razón RC en el registro general;

responder al FC que tiene un tercer valor que especifica una solicitud para una comprobación de estado de cambio de topología, establecer un valor de código de condición que indica si el informe del cambio de topología está pendiente; y completar la ejecución de la instrucción.

2. El método según la reivindicación 1, en el que ejecutar la instrucción de realizar la función de topología comprende además:

responder al primer valor FC que especifica una polarización horizontal, iniciar la polarización horizontal de los procesadores invitados de la configuración de ordenador, produciendo por ello una topología actualizada resultante;

responder al segundo valor FC que especifica una polarización vertical, iniciar la polarización vertical de los procesadores invitados de la configuración de ordenador, produciendo por ello una topología actualizada resultante.

3. El método según la reivindicación 2, en el que la solicitud de polarización iniciada es asíncrona con la terminación de la ejecución, en que el método comprende además, responder al campo FC que tiene el tercer valor que especifica una comprobación de un cambio de topología, comprobando el estado de terminación del cambio de topología.

4. El método según la reivindicación 3, en el que la ejecución comprende además:

responder a un informe de ausencia de cambio en la topología que está pendiente, establecer un código de condición que indica un informe de cambio de topología no pendiente en el que el proceso de cambio de topología está completo; y responder a un informe de cambio de topología que está pendiente, establecer un código de condición que indica un informe de cambio de topología pendiente en el que el proceso de cambio de topología no ha sido completado.

5. . El método según la reivindicación 2, en el que la polarización horizontal comprende proporcionar un recurso de procesador anfitrión sustancialmente igual a cada recurso de procesador invitado, en el que la polarización vertical comprende proporcionar sustancialmente más recursos de procesador anfitrión al menos a un procesador invitado de dichos procesadores invitados que al menos a otro procesador invitado de dichos procesadores invitados.

6. El método según la reivindicación 2, en el que el valor RC especifica un código de razón que consiste de:

responder a la configuración que es polarizada como especificada por el código de función antes de la ejecución, indicando el valor RC que la configuración está ya polarizada de acuerdo con el código de función; y responder a la configuración que trata una polarización incompleta antes de la ejecución, indicando el valor RC un cambio de topología que está ya en proceso.

7. El método según la reivindicación 2, en el que la instrucción de realizar la función de topología definida por la arquitectura del ordenador es buscada y ejecutada por una unidad de tratamiento central de una arquitectura de ordenador alternativa, en el que el método comprende además interpretar la instrucción de realizar función del topología para identificar una rutina de software predeterminada para emular la operación de la instrucción de realizar función del topología; y en el que ejecutar la instrucción de realizar función de topología comprende ejecutar la rutina de software predeterminada para realizar operaciones del método para ejecutar la instrucción de realizar función de topología.

8. El método según la reivindicación 2 en el que dicha polarización vertical comprende además aprovisionar dichos procesadores invitados de la configuración de ordenador a un nivel de autorización, siendo el nivel de autorización cualquiera de entre alto, medio y bajo, en el que el nivel alto de autorización comprende asignar la totalidad de un procesador anfitrión a un procesador invitado correspondiente de la configuración de invitado;

en el que el nivel medio de autorización comprende asignar menos de la totalidad de un procesador anfitrión a dicho procesador invitado correspondiente de la configuración de invitado, en el que uno o más procesadores anfitriones son asignados a dicho procesador invitado de la configuración de invitado y en el que el nivel bajo de autorización comprende no asignar parte de ningún procesador anfitrión a dicho procesador invitado correspondiente de la configuración de invitado.

9. Un sistema que comprende medios adaptados para realizar todas las operaciones del método según cualquier reivindicación de método precedente.

10. Un programa de ordenador que comprende instrucciones para realizar todas las operaciones del método según cualquier reivindicación de método precedente, cuando dicho programa de ordenador es ejecutado en un sistema de ordenador.