Hardware (Nível 0) Organização. Interface de Máquina (IM) Interface Interna de Microprogramação (IIMP)

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1 Hardware (Nível 0) Organização O AS/400 isola os usuários das características do hardware através de uma arquitetura de camadas. Vários modelos da família AS/400 de computadores de médio porte estão disponíveis, entretanto um único sistema operacional suporta toda a linha de produtos. Isto significa que programas podem ser rodados em qualquer sistema AS/400 e movidos entre sistemas sem qualquer modificação. Interface de Máquina de Alto Nível A máquina é composta de 3 camadas, com uma interface de máquina de alto nível separando o programador da implementação detalhada. Microprogramação Palavras de Controle Hardware (IM) Interface de Máquina A interface de máquina é suportada pela camada superior do código interno, que contém duas classes de suporte: funções do sistema operacional, como gerenciamento de armazenamento, gerenciamento de dados e suporte a entrada e saída (E/S); o tradutor, que converte instrusões da IM para instruções do nível da interface interna de microprogramação (IIMP). A tradução feita pelo tradutor é análoga a um compilador otimizador. Instruções individuais de IM são convertidas em uma ou mais instruções de IIMP ou em chamadas a rotinas internas, que são conjuntos de instruções IIMP que realizam funções requisitadas. Assim como seu sistema operacional, o conjunto de instruções IM do AS/400 é orientada a objetos. Interface Interna de Microprogramação (IIMP) A IIMP é suportada por uma segunda camada de código interno que interpreta as instruções IIMP. A IIMP também consiste em dois tipos de suporte que distribui algumas das funções entre si. suporte às funções do sistema operacional, como gerenciamento de armazenamento, segurança, integridade do banco de dados, envio de tarefas, fila de tarefas e mensagens e processamento de E/S. Estas funções estão escritas em código interno vertical (CIV). funções computação, desvio, e instruções IIMP estendidas, que são interpretadas pelo nível inferior de microprogramação, chamado código interno horizontal (CIH). A interpretação é suportada por rotinas CIH consistindo de uma ou mais instruções CIH, chamadas palavras de controle. O processador do sistema diretamente decodifica e processa as palavras de controle do CIH. As instruções IIMP são um conjunto de instruções de registrador, armazenamento e desvio.

2 Hardware do Sistema O hardware do sistema inclui o processador e armazenamento principal, dispositivos de entrada e saída e controladores, e os racks, cabos e conectores que compõe o sistema AS/400. O projeto do hardware permite que componentes do sistema sejam espalhados pela organização de forma a atender os requisitos do ambiente de trabalho. Componentes do sistema, como racks adicionais, controladores de E/S, dispositivos de armazenamento e estações de trabalho, podem ser adicionados incrementalmente sem reconfigurar todo o sistema. Arquitetura do Barramento de E/S do Sistema O sistema AS/400 é projetado em torno da arquitetura do barramento de E/S, que conecta os processadores de E/S ao processador do sistema. Um processador de E/S se comunica com o processador do sistema e controla os dispositivos ligados a ele. Cada processador de E/S deve ter o devido código interno carregado para se comunicar com o programa OS/400. Controle do Barramento O barramento de E/S conecta o processador de serviço, o processador do sistema e os processadores de E/S. Cada barramento tem um controlador de barramento, que controla a arbitragem e a detecção e correção de erros no barramento. OS/400 Processador de Serviço Clock Dados Vitais Processador do Sistema Microprocessador Communications Port Processador Controlador de E/S Processador Controlador de E/S Processador Controlador de E/S Barramento de E/S 1 Tape Disk Barramento de E/S N Workstation Workstation Workstation

3 A arquitetura de entrada e saída do barramento provê capacidade de expansão futura para o sistema. Controladores e dispositivos adicionais de E/S são totalmente gerenciados pelo processador do sistema para o usuário final. Quando um novo controlador de E/S é adicionado, ele indica sua presença quando o sistema é iniciado, passando informações vitais de auto-identificação. Se o controlador de E/S tem um adaptador ou dispositivo de E/S associado a ele, sua presença é também indicada. Esta informação é passada ao sistema operacional, que automaticamente inclui os dados vitais do novo equipamento à tabela de recursos do sistema, durante a configuração automática. A arquitetura do barramento de E/S permite ao usuário adicionar novos dispositivos à processadores de E/S existentes sem interromper a operação do sistema. Múltiplos Caminhos A arquitetura de múltiplos caminhos de processador provê capacidade de expansão permitindo a adição de múltiplos processadores. Processadores adicionais são transparentes ao usuário porque eles gerenciam separadamente a carga dividindo o trabalho igualmente entre os múltiplos processadores. Se um processador falha durante a inicialização do sistema, o sistema é automaticamente configurado sem o processador em falha. O projeto flexível da arquitetura do barramento de E/S, junto com o projeto inovativo e distribuição de função entre o processador de E/S e as instruções programadas, e o processador do sistema, dão ao usuário uma melhor performance ao mesmo tempo que permite a operação simultânea de muitos dispositivos. Arquitetura do Sistema A arquitetura do AS/400 distribui funções entre os elementos do sistema, incluindo como o sistema organiza o trabalho e informações para facilitar as operações. Comandos do OS/400 Compiladores e Utiilitários OS/400 Aplicações Programas Conjunto de Instruções da Interface de Máquina de Alto Nível Máquina de Alto Nível Hardware Com a interface de máquina proporcionada pelo código interno, o AS/400 pode se adaptar facilmente a novas tecnologias de hardware e de software, sem tornar obsoletas as aplicações existentes. Orientação a Objeto A arquitetura baseada em objetos da máquina é fundamental para o projeto global de funções proporcionadas pelo AS/400. Cada tipo de objeto no AS/400 tem um propósito único dentro do sistema. Cada um tem um conjunto de comandos associado, com o qual processa aquele tipo de objeto. A arquitetura orientada a objetos proporciona um ambiente comum para trabalho e tratamento de informação eficientes no sistema.

4 Usando esta orientação a objetos, as instruções de interface de máquina podem tratar tudo de uma forma consistente. Cada objeto é reconhecido pelo sistema por seu tipo, que determina como ele pode ser usado. Componentes complexos do sistema combinam diversos tipos de objetos primários para criar objetos compostos. (Por exemplo, um comando complexo pode chamar um programa consistindo de diversos comandos simples.) Estes objetos compostos são construções geralmente invisíveis ao usuário; eles são mais fáceis de entender e controlar porque a complexidade é tratada pelo sistema. Por exemplo, um arquivo físico é uma construção do usuário que é formada por um espaço de dados e, opcionalmente, um objeto índice de espaço de dados que permite acesso lógico aos registros armazenados no espaço de dados. Combinando objetos primários a integridade do sistema pode ser mantida, já que são utilizadas funções já testadas, e a performance do sistema pode ser melhorada pelo ajuste cuidadoso das funções mais utilizadas. Alguns objetos são embarcados com o sistema ou criados pelo OS/400. Estes incluem objetos como a descrição do subsistema para trabalho interativo e comunicações, e descrições de dispositivos criadas pelo sistema durante a configuração automática dos dispositivos detectados. O sistema usa os objetos para acompanhar operações e gerenciar o trabalho submetido diretamente pelo usuário ou por aplicações. O operador do sistema ou usuário pode gerenciar estes objetos através de programas e da linguagem de comandos (LC). Os usuários também podem criar objetos para auxiliar no gerenciamento de seu trabalho no sistema. Estes incluem bibliotecas para organizar arquivos, programas para manipular estes arquivos, e até verificadores de ortografia personalizados. As funções de gerenciamento de objetos proporcionadas pelo sistema ajudam o usuário a gerenciar estes objetos. Armazenamento O sistema usa o armazenamento como espaço de trabalho para todas as tarefas requisitadas pelo usuário ou por programas. O gerenciamento do armazenamento é realizado pelo sistema. Conforme as requisições são feitas, os objetos são movidos para o armazenamento principal. Armazenamento de Nível Único O AS/400 é um sistema de armazenamento compartilhado no qual todas as porções do armazenamento principal e auxiliar são endereçados como se estivessem em uma única área (ou nível). O sistema usa o nome do objeto para determinar onde ele existe no sistema. Isto quer dizer que o usuário pode identificar objetos pelo nome, ao invés de pelo local de armazenamento. Como as operações não podem ser efetuadas em um objeto que não esteja no armazenamento principal, o sistema move parte ou todo o objeto para o armazenamento principal conforme necessário, e move de volta para o armazenamento auxiliar quando ele não é mais necessário. Esta transferência é controlada pelo sistema e não requer controle pelo usuário ou programador. Áreas de Armazenamento Sendo o AS/400 um sistema capaz de multiprocessamento, o armazenamento principal deve estar sempre disponível para processos que estejam rodando simultaneamente no sistema. Para reduzir a interferência entre processos que estejam competindo por armazenamento principal e prevenir que um processo muito grande use muito do espaço de armazenamento principal, o armazenamento principal pode ser subdividido para uso por diferentes grupos de processos. O armazenamento principal é dividido em áreas de armazenamento, que são segmentos lógicos do armazenamento principal. Quando o sistema recupera um objeto do armazenamento auxiliar para um processo, o objeto (ou uma parte do objeto que seja necessária) é movido para a área de armazenamento no armazenamento principal que foi atribuída ao processo que está executando. Armazenamento Principal: Uma área de armazenamento provê uma quantidade restrita de armazenamento principal para processos que executem dentro daquela área de armazenamento. Uma área

5 de armazenamento não é necessariamente uma partição contígua de armazenamento principal. Ao contrário, ela é composta por blocos de 1024 bytes que estão disponíveis para processos executando nela. Estes blocos podem estar em qualquer lugar no armazenamento principal. O AS/400 reserva algum armazenamento principal para os objetos de controle do sistema que estão sempre presentes no sistema. Estes objetos não são paginados durante a operação do sistema. Este armazenamento é alocado para o sistema quando este é iniciado. Outras funções do sistema, não diretamente relacionadas com o controle do sistema, são paginados e usam uma área de armazenamento que é atribuída ao próprio sistema (área da máquina). O OS/400 defina uma outra área de armazenamento que automaticamente inclui todo o armazenamento principal que não é atribuído a qualquer outra área de armazenamento. Objetos Compartilhados: O compartilhamento de objetos por usuários individuais usando simultaneamente o sistema proporciona uso eficiente do armazenamento principal. Quando um objeto (como um programa ou arquivo de banco de dados) é usado ao mesmo tempo por mais de um usuário do sistema, apenas uma cópia do objeto é colocada no armazenamento principal, mesmo que diferentes usuário executem diferentes processos em áreas de armazenamento diferentes. Qualquer número de usuários pode estar usando o objeto. O sistema sincroniza requisições de usuários conforme necessário. Este compartilhamento de objetos reduz a quantidade de paginação feita pelo sistema e reduz a necessidade de grandes áreas de armazenamento quando os usuários estão compartilhando um objeto. Gerenciamento de Armazenamento: A maior parte das funções de gerenciamento de armazenamento são executadas e controladas pelo sistema operacional. O OS/400 proporciona os comandos necessários para o programador determinar as áreas de armazenamento e atribuir processos a elas, para garantir que processos executem eficientemente. Interface de Máquina de Alto Nível (IMAN) Acesso às funções do sistema é proporcionada por uma poderosa e consistente interface de máquina de alto nível. O nível da linguagem de máquina é mais próximo das funções que um programador ou outro usuário normalmente executa. Por exemplo, instruções de máquina podem ser usadas para recuperar um registro de banco de dados, executar diversas tarefas de programação, tratar gerenciamento de armazenamento, e até pesquisar um arquivo de banco de dados. Em sistemas tradicionais, estas funções seriam tratadas por diversos programas. Uma máquina de alto nível melhora a integridade e confiabilidade do sistema. Um programador escreve menos instruções para completar uma tarefa, e quanto menos instruções, menor o número de erros em potencial. Além disso, devido à ampla gama de funções disponíveis na interface, uma máquina de alto nível reduz o custo de desenvolvimento para sistemas operacionais, linguagens e utilitários. As funções disponíveis incluem: Funções de Linguagem de Programação: Aqui estão incluídas conversões de tipos, alocação de armazenamento, gerenciamento de procedimentos e primitivas de programação embutidas. Depuração de Programas Simbólicos: O programador pode incorporar pontos de parada no códigofonte. O programa pode ser executado em modo de depuração, parando nos pontos de parada para permitir ao programador testar os valores de variáveis e campos. Esta operação pode ser feita independentemente de outros usuários no sistema, mesmo aqueles que possam estar utilizando os programas ou arquivos ao mesmo tempo. Funções de Supervisão ou Controle: Estas permitem que várias linguagens de alto nível sejam utilizadas para produzir uma aplicação. Por exemplo, as rotinas de entrada de dados podem ser escritas em COBOL e as de manipulação de dados em Pascal. O fluxo entre o controle pelas aplicações e o controle pelas funções do sistema poderia ser gerenciado pela linguagem de controle do OS/400. Funções de Gerenciamento de Dados: As funções usadas pela maior parte dos programas para acessar e manipular dados incluem declarar, apagar, recuperar, agrupar e corrigir, assim como suporte a dicionário de dados. O dicionário de dados, que pode ser acessado por todos os programas, contem informações sobre os dados como significado, relação com outros dados, origem, uso e formato.

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