Ещё одна священная война: mainframes vs x86 servers

[tengiz]

Трансляция адресов выполняется для каждой инструкции процессора.

Вообще-то это зависит от процессора. Были (и, возможно, ещё есть) микропроцессоры у которая модель защиты памяти ядра ОС была проста и элегантна: виртуальные адреса выше жёстко зашитого аппаратного адреса, т.е. когда MSB в адресе был на самом деле индикатором "доступ только для кода в режиме супервайзора" и их никогда не нужно было никуда транслировать. Другими словами, виртуальный адрес из диапазона супервайзора просто был равен физическому (с точностью до того самого одного бита в адресе) и, соответственно, был non-pageable. А вот для адресов где этот бит был не выставлен, виртуальный адрес уже честно транслировался.

Кроме того, даже если таких процессоров уже и нет, в основе архитектуре современных популярных микропроцессорных ОС совершенно однозначно торчат уши именно такой модели защиты памяти супервайзора несмотря на наличие значительно более гибких универсальных механизмов защиты памяти.

[zVlad]

Трансляция адресов выполняется для каждой инструкции процессора.

Вообще-то это зависит от процессора. Были (и, возможно, ещё есть) микропроцессоры у которая модель защиты памяти ядра ОС была проста и элегантна: виртуальные адреса выше жёстко зашитого аппаратного адреса, т.е. когда MSB в адресе был на самом деле индикатором "доступ только для кода в режиме супервайзора" и их никогда не нужно было никуда транслировать. Другими словами, виртуальный адрес из диапазона супервайзора просто был равен физическому (с точностью до того самого одного бита в адресе) и, соответственно, был non-pageable. А вот для адресов где этот бит был не выставлен, виртуальный адрес уже честно транслировался.

Кроме того, даже если таких процессоров уже и нет, в основе архитектуре современных популярных микропроцессорных ОС совершенно однозначно торчат уши именно такой модели защиты памяти супервайзора несмотря на наличие значительно более гибких универсальных механизмов защиты памяти.

Бит 5 в PSW процессора МФ называется DAT mode (DAT- dynamic address translation), если его значение "1", то динамическое преобразование адреса выполняется, если "0" то не выполняется, Иными словами адрес в инструкции распознается как реальный (физический, линейный).
То что Вы взяли как цитату относится к тем программа (большенство) которые выполняются в виртуальной памяти. Но ничто не препятствует выполнять программы на МФ в реальных адресах. Так в основном работает ядро VM. Оно при этом имеет свою виртуальную память, но ее виртуальная память не использует аппаратную реализацию, используется программная реализация, т.е. програмы так написаны что понимают все правильно.

[Flash-04]

Так в основном работает ядро VM. Оно при этом имеет свою виртуальную память, но ее виртуальная память не использует аппаратную реализацию, используется программная реализация, т.е. програмы так написаны что понимают все правильно.

IBM смогла победить законы Мэрфи?

[zVlad]

Так в основном работает ядро VM. Оно при этом имеет свою виртуальную память, но ее виртуальная память не использует аппаратную реализацию, используется программная реализация, т.е. програмы так написаны что понимают все правильно.

IBM смогла победить законы Мэрфи?

Не знаю как сейчас (наверняка по другому), но в VM/SP 6, ядро VM состояло из двух частей - одна находилась в реальной памяти резидентно, вторая часть была страничной, но выполнялась без трансляции адресов. Для этого все модули страничной части объединялись в блоки не более 4К и некий внутренний монитор отслеживал какие модули находятся в реальной памяти, а какие во внешней. Передача управления модулям страничной части шала через этот монитор, который "подкачивал" нужную страницу. Таким образом управлялась страничная часть ядра без аппаратной поддержки.
Сейчас все по другому похоже.

[zVlad]

Уезжаю за город, на дикую природу, не теряйте.

Пока можете покритиковать мою новую, бредовую идею пришедшую ко мне в процессе изучения некоторых элементов архитектуры x86. Я осмеливаюсь утверждать что архитектурно сервера на процессоре x86 является подмножеством архитектуры ИБМ МФ.

[KP580BE51]

Пока можете покритиковать мою новую, бредовую идею пришедшую ко мне в процессе изучения некоторых элементов архитектуры x86. Я осмеливаюсь утверждать что архитектурно сервера на процессоре x86 является подмножеством архитектуры ИБМ МФ.

Гениально!

А почему только x86?

[Dmitry67]

Уезжаю за город, на дикую природу, не теряйте.

Пока можете покритиковать мою новую, бредовую идею пришедшую ко мне в процессе изучения некоторых элементов архитектуры x86. Я осмеливаюсь утверждать что архитектурно сервера на процессоре x86 является подмножеством архитектуры ИБМ МФ.

Кроме надежности (перекидывании на другие процы при выходе из строя) Вы не привели никаких аргументов. Напротив. все, о чем Вы писали, оказывалось и в Wintel (под другим названием).

Единственным существенным недостатком x86 остается его невиртуализируемость без трюков. Впрочем, в x64 починено и это

[flip_flop]

[казалось бы оффтопик]
Тем временем имеем вести с полей, на которых мейнфреймы не играют, где нет виртуализации и виртуальных машин, но все-таки интересно... Опубликован свежий список топ-500 суперкомпютеров. Выдержки из сводки тенденций http://www.top500.org/lists/2007/06/highlights/general
"...
A total of 289 systems (57.8 percent) are now using Intel processors. This is slightly up from six month ago (261 systems, 52.5 percent) and a represents a typical fraction recently seen for Intel chips in the TOP500.
The AMD Opteron family, which passed the IBM Power processors six month ago, remained the second most common processor family with 105 systems (21 percent) down from 113 systems (22.6 percent) six month ago. 85 systems (17 percent) use IBM Power processors down from 93 systems (18.6 percent) six month ago.
Dual core processors are the dominant chip architecture. The most impressive growth showed the number of systems using the Intel Woodcrest dual core chips which grew in six month from 31 to 205.
Another 90 systems use Opteron dual core processors up from 75 six month ago.
373 systems are labeled as clusters, making this the most common architecture in the TOP500 with a stable share of 74.6 percent.
InfiniBand technology is strongly increasing its share to 127 systems up from 78 six months ago...
"
То есть наступают системы, казалось бы не позиционированные для архитектуры суперкомьютеров. Как говорил местный классик - "берем ширпотреб и вяжем быстрым интерконнектом", и все. Например номер 8 - ширпотребовский Делл с простеньким кластером, "всего" 1200 плат (с двумя сокетами, на каждом из которых сидит четырехьядерный процессор) - и восьмое место в списке. Можно по прежнему клеймить "убогую" архитектуру х86, искать в ней убийственные дефекты, неправильные регистры, но факты вещь упрямая.

Вопрос к уважаемым виртуализаторам - экстраполируя рост степени интеграции (увеличение числа ядер на кремнии) а также усложнение архитектуры, в первую очередь доработку виртуализации (тоже связанную с ростом интеграции) и утилизации ресурсов (как процессоров, так и интерфейсов ввода-вывода), стоит ли ожидать в ближайшем времени подобного наступления х86 серверов на поле мейнфреймов (огромное число трансакций "дебит-кредит" с неравномерной нагрузкой)?
[/казалось бы оффтопик]

[Palych]

экстраполируя рост степени интеграции (увеличение числа ядер на кремнии) а также усложнение архитектуры, в первую очередь доработку виртуализации (тоже связанную с ростом интеграции) и утилизации ресурсов (как процессоров, так и интерфейсов ввода-вывода), стоит ли ожидать в ближайшем времени подобного наступления х86 серверов на поле мейнфреймов (огромное число трансакций "дебит-кредит" с неравномерной нагрузкой)?
[/казалось бы оффтопик]

Я тут намедни забрёл на SUNовский сайт - мне шипко понравились их T1 сервера.
Напхать их в 6000 chassis - получается неплохой "мейнфрейм". Правда для кредиток маловато, а M[4-9]000 - уже более похоже.

[KP580BE51]

Я тут намедни забрёл на SUNовский сайт - мне шипко понравились их T1 сервера.
Напхать их в 6000 chassis - получается неплохой "мейнфрейм". Правда для кредиток маловато, а M[4-9]000 - уже более похоже.

Что-то мне кажется, что такой комп, MF просто порвет.

К стати, http://www.pheedo.com/click.phdo?i=3559 ... 307815d64c

[dB13]

Вопрос к уважаемым виртуализаторам - экстраполируя рост степени интеграции (увеличение числа ядер на кремнии) а также усложнение архитектуры, в первую очередь доработку виртуализации (тоже связанную с ростом интеграции) и утилизации ресурсов (как процессоров, так и интерфейсов ввода-вывода), стоит ли ожидать в ближайшем времени подобного наступления х86 серверов на поле мейнфреймов (огромное число трансакций "дебит-кредит" с неравномерной нагрузкой)?

IMHO -- не так скоро, только через 3-5 лет, но Тенгиз в этом лучше разбирается.
Кластерные базы данных пока в младенчестве, покупатели консервативны, RAS (Reliability, Availability and Serviceability, http://en.wikipedia.org/wiki/Reliability,_Availability_and_Serviceability) у некластерных систем на Itanium и IBM Power пока лучше, но Linux, Microsoft, Intel, AMD, VMware, Unisys, Stratus с этим борются.

TPC-C Results:
http://www.tpc.org/tpcc/results/tpcc_results.asp?print=false&orderby=tpm&sortby=desc
#1: HP Integrity Superdome-Itanium2 -- 4,092,799 tpmC, $2.93/tpmC
# 17 Unisys ES7000 (Intel Dual-Core Xeon) -- 749,839 tpmC, $3.33/tpmC
#1 in $/tpmC HP ProLiant ML350G5 (Quad-Core Xeon) -- 100,926 tpmC, $0.78/tpmC

Fault tolerant / lockstep execution x86 servers:
http://www.stratus.com/download/?file=/pdf/whitepapers/cp.pdf

[KP580BE51]

Fault tolerant / lockstep execution x86 servers:
http://www.stratus.com/download/?file=/pdf/whitepapers/cp.pdf

Using Stratus lockstep technology, ftServer systems maintain multiple CPU-memory units in precise synchronization — executing the same instructions at exactly the same clock cycle. Lockstep processing ensures that any errors, even transient errors, are detected and that the system can survive any CPU-memory unit error without interrupting processing and without losing any data or state.

ИМХО утопия. Или придется частоту снизить до сотен мегагерц. Плюс собственные генераторы имеются в к примеру винчестерах, которые сами по себе не могут быть одинаковые.

[zVlad]

Я тут намедни забрёл на SUNовский сайт - мне шипко понравились их T1 сервера.
Напхать их в 6000 chassis - получается неплохой "мейнфрейм". Правда для кредиток маловато, а M[4-9]000 - уже более похоже.

Что-то мне кажется, что такой комп, MF просто порвет.

К стати,
IBM creates world's most powerful computer

Я немножко подправил ссылку предоставленную уважаемым Процессоровичем.
Действительно "к стати". ИБМ делает самые мощные в мире компьютеры и тем не менее продолжает производить и совершенствовать заведомо менее мощные МФ. С чего бы это казалось бы? Может у кого есть объяснение?
Мое объяснение я уже не раз приводил. Суть его в том что у МФ есть своя ниша в спросе на компьютеры, и в этой нише МФ может быть сравним только с двумя другими платформами RISC серверами с Юних и с x86 серверами.
По показателям надежности, готовности, доступности, и безопасности МФ и его операционные системы и то и другое семейство конкурентов. В диапозоне малых мощностей x86 превосходит МФ по экономике (соотношение с RISC мне не известны). В диапазоне средних и больших мощностей (пожалуйста, не приводите в пример суперкомпьютеров - это совсем другие чем МФ компьютеры и они друг друга просто не взаимозаменяют) экономика МФ боле чем конкурентна с RISC и с x86. Под экономикой я понимаю не цену приобретения а цену эксплуатации (владения) на достаточно значительном временном интервале. Обычно считают на пять лет, но для МФ и больший срок эксплуатации вполне приемлем.

Возвращаясь тем не менее к суперкомпьютерам и приведенным данным о том в каком проценте суперкомпьютеров используются z86 и AMD, я хочу лишь процитировать статью предоставленную уважаемым Процессоровичем:

Each processing chip inside the machines contains 4 unique processor cores. There are 32 of these processors in every circuit board, and 32 circuit boards in every rack. With a total of 216 racks, the full machine features 884,736 unique processor cores.

.... и спросить уважаемую публику: а что мешает ИБМ использовать в их МФ теже, или очень похожие "cores"? Или, и это мне кажется весьма вероятным, наоборот использовать "cores" МФ при построении Blue Gene?

[zVlad]

Fault tolerant / lockstep execution x86 servers:
http://www.stratus.com/download/?file=/pdf/whitepapers/cp.pdf

Using Stratus lockstep technology, ftServer systems maintain multiple CPU-memory units in precise synchronization — executing the same instructions at exactly the same clock cycle. Lockstep processing ensures that any errors, even transient errors, are detected and that the system can survive any CPU-memory unit error without interrupting processing and without losing any data or state.

ИМХО утопия. Или придется частоту снизить до сотен мегагерц. Плюс собственные генераторы имеются в к примеру винчестерах, которые сами по себе не могут быть одинаковые.

99.999% - это то что МФ уже имеет несколько лет.

[zVlad]

.... стоит ли ожидать в ближайшем времени подобного наступления х86 серверов на поле мейнфреймов (огромное число трансакций "дебит-кредит" с неравномерной нагрузкой)?

Подобного какому наступлению? На поле супрекомпьютеров? Как же так получичается, x86 завоевал как минимум два поля: малых настольных компьютеров и суперкомпьютеров и лишь ожидается наступление на МФ. Почему такая последовательность, может быть Вы поясните, flip_flop?