Дата введения 1 января 2004 г.
Введен впервые
Введение
Настоящий стандарт - один из комплекса стандартов на интерфейсы, оболочку, утилиты и приложения мобильной операционной системы POSIX, реализуемой в открытых системах. Настоящий стандарт определяет набор стандартов и технических требований, обеспечивающих мобильность (переносимость) приложений для суперЭВМ, пользователей и администраторов системы.
Цель разработки настоящего стандарта - определение услуг по реализации приложений суперЭВМ в среде POSIX.
Обязательными элементами настоящего стандарта являются разделы 1, 2, 3, 4, 5, 6 и приложение А, справочными являются приложения Б, В, Г и Д.
Настоящий стандарт разработан с использованием требований соответствующих государственных, межгосударственных и базовых международных и национальных стандартов на основе стандарта Института инженеров электротехники и электроники (ИИЭЭ) ИИЭЭ 1003.10-95 "Стандарт ИИЭЭ по информационным технологиям. POSIX. Профиль прикладной среды организации вычислений на суперЭВМ"
1. Общие положения
1.1. Область применения
Настоящий стандарт определяет:
- профиль прикладной среды организации вычислений на суперЭВМ (вычислительной среды для программных средств суперЭВМ) на основе набора стандартов, относящихся к системе POSIX, в целях обеспечения мобильности приложений (прикладных программных средств) и пользователя в среде суперЭВМ;
- дополнительные требования к среде суперЭВМ, не установленные в стандартах.
В настоящем профиле определены стандарты, варианты их применения (опции) и дополнительные требования, необходимые для приложений на суперЭВМ и пользователей в среде POSIX.
В настоящем профиле основное внимание уделено вопросам переносимости приложений и пользователей в среде суперЭВМ. Приложения для суперЭВМ отличаются от других вычислительных приложений по масштабу вычислительной задачи. Огромный масштаб приложений для суперЭВМ вызывает потребность в услугах, которые часто отсутствуют или не полностью реализуются в малых системах. Целью настоящего стандарта является уточнение среды, в которой предоставляются данные услуги.
Настоящий профиль разработан на основе рекомендаций стандартов серии ГОСТ Р ИСО/ МЭК ТО 10000 (части 1-3) с учетом требований ГОСТ Р 1.5.
Классификация профиля, установленного в настоящем стандарте, - по ГОСТ Р ИСО/ МЭК ТО 10000-3.
В настоящем профиле использована модель традиционной среды суперЭВМ: централизованный компьютер и данные являются объектом для доступа от других компьютеров и данных, обслуживающих объекты с разными функциональными возможностями. Так как центральным объектом может быть одна реально обслуживающая система, настоящий стандарт не ограничивает возможности реализации головного объекта в виде набора автоматизированных рабочих мест (рабочих станций) или ЭВМ с массовым параллельным обслуживанием, которые используют как единый головной объект.
Настоящий стандарт предназначен для заказчиков, поставщиков и разработчиков суперЭВМ, а также для разработчиков приложений для них. Определяя список требуемых стандартов и любых соответствующих вариантов их реализации, настоящий стандарт полезен для каждой группы пользователей.
Настоящий стандарт создает основу для создания стандартов среды, которая может быть использована для реализации объектовой системы и разработки приложений. Настоящий стандарт также является руководством для пользователей при приобретении систем и приложений. Определение в настоящем стандарте конкретного набора стандартов и вариантов их реализации обеспечивает максимальный уровень переносимости приложений и согласованности при взаимодействии пользователей. Тем самым пользователь получает возможность приобретать и эффективно применять новые системы и новые приложения, разработанные в соответствии с настоящим стандартом.
Настоящий стандарт не распространяется на системы других типов, такие как системы реального времени, обработки транзакций, обработки ошибок и т.д.
Настоящий стандарт не устанавливает никаких конкретных требований к средам суперЭВМ с массовым параллелизмом или распределенной обработкой. Эти режимы обеспечивают вычислительные мощности приложений для суперЭВМ, стандартизация которых преждевременна. В последующем область применения настоящего стандарта может быть расширена при включении данных приложений.
1.2. Сценарий и модель среды суперЭВМ
Типовая система суперЭВМ является самодостаточной; она охватывает как среду разработки приложений, так и среду их функционирования. Такая система может быть реально скомпонована из набора механизмов мультиобработки, но представляется пользователю как единая система. Такая система может также охватывать сетевые соединения, которые явно видимы пользователю.
1.2.1. Типовые приложения для суперЭВМ
Конкретные требования и характеристики суперЭВМ и приложений для них включают в себя:
- многочисленные данные;
- требования значительных физических ресурсов;
- большое время выполнения (несколько дней или более);
- приостановку и продолжение задания;
- интенсивность числовых вычислений;
- временную длительность обработки;
- дорогостоящие ресурсы.
Примеры приведены в приложении Г.
1.2.2. Модель среды суперЭВМ
Традиционная концепция системы POSIX предполагает, что прикладные и сервисные процессы управляются интерактивным пользователем, который может инициировать сценарий оболочки.
Модель среды суперЭВМ на основе POSIX показана на рисунке 1. Основным новым средством, внесенным в модель, является процесс управления пакетным режимом. Пакетный администратор обеспечивает контроль над ресурсами системы, необходимыми для длительного выполнения суперкомпьютерных приложений. Модель среды суперЭВМ иллюстрирует это расширение для ППИ POSIX и системной среды в соответствии с требованиями к прикладной среде суперЭВМ. В данной модели также отражена потребность в сетях и хранилище данных.
В среде суперЭВМ использованы два основных режима:
- пакетный режим.
Так как многие приложения для суперЭВМ требуют значительной процентной загрузки системных ресурсов, пакетная обработка необходима для обеспечения максимальной производительности и управления использованием системных ресурсов;
- интерактивный режим.
Применение данного режима обычно связано с разработкой приложения, предварительной и окончательной обработкой пакетных прогонов и административным управлением системой. Визуализация в реальном масштабе времени при интерактивном взаимодействии с пользователем является важным методом повышения производительности при использовании больших объемов данных.
2. Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 1.5.-92 Государственная система стандартизации Российской Федерации. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов
ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000-1-99 Информационная технология. Основы и таксономия международных функциональных стандартов. Часть 1. Общие положения и основы документирования
ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000-2-99 Информационная технология. Основы и таксономия международных функциональных стандартов. Часть 2. Принципы и таксономия профилей ВОС
ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000-3-99 Информационная технология. Основы и таксономия международных функциональных стандартов. Часть 3. Принципы и таксономия профилей среды открытых систем
В настоящем стандарте также использованы ссылки на международные и национальные стандарты, перечень которых приведен в приложении Д.