Эбберс М. Введение в современные мейнфреймы: основы z/OS

Подождите немного. Документ загружается.

162 Глава5

система выбирает тома, устраняя необходимость задавать том при распределении

набора данных.

Если запрос на распределение пространства задается по средней длине записи,

выделение пространства не зависит от типа устройства. Независимость от устройства

особенно важна для памяти, управляемой системой.

571 Логические записи и блоки

Длина логической записи (logical record length, LRECL) является единицей информа-

ции о единице обработки (например, о клиенте, счете, сотруднике в платежной ведо-

мости и т. д.). Она представляет собой наименьший объем обрабатываемых данных

и состоит из полей, содержащих информацию, распознаваемую обрабатывающим

приложением.

При выделении пространства на DASD, магнит-

ной ленте или оптических носителях логические

записи группируются в физические записи, назы-

ваемые блоками. BLKSIZE указывает длину этих

блоков. Каждый блок данных на DASD-томе имеет

определенное расположение и уникальный адрес,

что позволяет найти любой блок без интенсивного поиска. Логические записи мож-

но сохранять и извлекать либо напрямую, либо последовательно.

Максимальная длина логической записи (LRECL) ограничена физическим объ-

емом используемого носителя.

Если требуемый объем пространства выражается в блоках, необходимо задать ко-

личество и среднюю длину блоков в наборе данных.

Приведем пример запроса дискового пространства:

• средняя длина блока в байтах = 300;

• первичное количество (число) блоков = 5000;

• вторичное количество блоков, выделяемых, если первичное количество будет

заполнено данными, = 100.

На основании этой информации операционная система оценивает и выделяет

требуемое количество дискового пространства.

572 Экстенты наборов данных

Пространство для набора данных на диске выделяется в экстентах (extents). Экстент

представляет собой непрерывный набор дорожек, цилиндров или блоков дискового

привода. Количество экстентов, занимаемых наборами данных в процессе своего

роста, может увеличиваться. Старые типы наборов данных могут иметь до 16 экстен-

тов на том. Более новые типы наборов данных могут иметь до 128 экстентов на том

или до 255 экстентов на нескольких томах.

Экстенты важны, когда не используются PDSE и приходится осуществлять управ-

ление пространством самостоятельно, а не через DFSMS. В данном случае лучше,

чтобы набор данных поместился в один экстент для максимизации быстродействия

Длиналогическойзаписи

(LRECL)–



максимальнаядлина

логическойзаписи–атрибут

DCBнабораданных

 Работаснаборамиданных 163

дисков. Чтение или запись непрерывного набора дорожек выполняется быстрее, чем

чтение или запись дорожек, разбросанных по диску, что могло бы иметь место в слу-

чае динамического выделения дорожек. Однако при недостаточности непрерывного

пространства набор данных записывается в несколько экстентов.

58 Форматы записи наборов данных

Традиционные наборы данных z/OS являются ориентированными на записи (record

oriented). При нормальном использовании отсутствуют байт-ориентированные

файлы, подобные используемым в PC и UNIX-системах. (z/OS UNIX использует

байт-ориентированные файлы; байт-ориентированные функции существуют также

в других специализированных областях. Такие наборы данных не считаются тради-

ционными).

В z/OS не используются символы новой строки (new line, NL) или возврата карет-

ки и перевода строки (carriage return + line feed, CR+LF) для обозначения конца запи-

си. Записи любого набора данных имеют либо фиксированную, либо переменную

длину. Например, при редактировании набора данных через ISPF каждая строка явля-

ется записью.

Традиционные наборы данных z/OS имеют один из пяти форматов записи:

F – Fixed

(Фиксированный)

Это означает, что один физический блок на диске соот-

ветствует одной логической записи и что все блоки/запи-

си имеют одинаковый размер. Этот формат используется

редко.

FB - Fixed Blocked

(Фиксированный

блочный)

Это означает, что несколько логических записей объеди-

няются в один физический блок. Это может обеспечить

эффективное использование пространства и работу. Этот

формат широко используется для записей фиксирован-

ной длины.

V – Variable

(Переменный)

В этом формате используется одна логическая запись как

один физический блок. Логическая запись переменной

длины состоит из дескриптора записи (record descriptor

word, RDW), за которым следуют данные. Дескриптор за-

писи представляет собой 4-байтовое поле, описывающее

запись. Первые 2 байта содержат длину логической запи-

си (включая 4-байтовый RDW). Длина может иметь значе-

ние от 4 до 32 760 байт. Все биты третьего и четвертого

байтов должны быть равны 0, так как другие значения ис-

пользуются для сцепленных записей. Этот формат ис-

пользуется редко.

VB – Variable Blocked

(Переменный

блочный)

В этом формате несколько логических записей перемен-

ной длины (каждая из которых содержит RDW) помеща-

ются в один физический блок. Программа должна помес-

тить в начало блока дополнительный дескриптор блока

(Block Descriptor Word, BDW), содержащий общую длину

блока.

164 Глава5

U – Undefined

(Неопределенный)

Этот формат содержит физические записи/блоки пере-

менной длины без предопределенной структуры. Хотя

этот формат может выглядеть привлекательным для раз-

личных необычных вариантов применения, обычно он

используется только для исполняемых модулей.

Необходимо обратить внимание на различие между блоком и записью. Блок –

это то, что записывается на диск, тогда как запись представляет собой логическую

сущность.

Используемая здесь терминология широко применяется в литературе по z/OS.

Приведем основные термины.

• Размер блока (Block Size, BLKSIZE) – размер физического блока, записанного

на диск для F- и FB-записей. Для V-, VB- и U-записей он указывает максималь-

ный размер физического блока, который можно использовать для набора дан-

ных.

• Размер логической записи (Logical Record Size, LRECL) – представляет либо

размер логической записи (F, FB) либо максимальный допустимый размер ло-

гической записи (V, VB) для набора данных. Записи формата U не используют

показатель LRECL.

• Формат записи (Record Format, RECFM) – F, FB, V, VB или U (см. выше).

Эти понятия называются свойствами блока уп-

равления данными (data control block, DCB), так

как в программе на ассемблере они задаются

именно в этом управляющем блоке. От пользова-

теля часто требуется задать эти параметры при

создании нового набора данных. Тип и длина набора данных определяется его фор-

матом записей (RECFM) и длиной логической записи (LRECL). Наборы данных фик-

сированной длины имеют формат записей F, FB, FBS и т. д. Наборы данных перемен

ной длины имеют формат записей V, VB, VBS и т. д.

Набор данных с параметрами RECFM=FB

и LRECL=25 представляет собой набор данных

фиксированной длины (FB) с длиной записи

25 байт (B – «блочный»). В наборе данных форма

та FB длина логической записи (LRECL) указывает

длину каждой записи в наборе данных; все записи имеют одинаковую длину. Первый

байт данных в FB-записи находится в позиции 1. Запись в наборе данных формата FB

с LRECL=25 может иметь следующий вид:

Позиции 1–3: Код страны = ‘USA’

Позиции 4–5: Код штата = ‘CA’

Позиции 6–25: Город = ‘San Jose’ + 12 пробелов справа

Набор данных с параметрами RECFM=VB и LRECL=25 представляет собой набор

данных переменной длины (VB) с максимальной длиной записи 25 байт. В наборе

данных формата VB записи могут иметь разную длину. Первые 4 байта каждой записи

содержат RDW, и первые 2 байта RDW содержат длину записи (в двоичном представ-

Размерблока–

размерфизическогоблока,

записанногонадиск



дляF-иFB-записей

Форматзаписи(RECFM)–

форматзаписи;одноиз

свойствблокауправления

данными

 Работаснаборамиданных 165

лении). Первый байт данных VB-записи находится в позиции 5, после 4-байтового

RDW, расположенного в позициях 1–4. Запись в наборе данных формата VB с LRE-

CL=25 может иметь следующий вид:

Позиции 1–2: Длина в RDW = шестнадцатеричное 0011 = десятичное 17

Позиции 3–4: Нули в RDW = шестнадцатеричное 0000 = десятичное 0

Позиции 5–7: Код страны = ‘USA’

Позиции 8–9: Код штата = ‘CA’

Позиции 10–17: Город = ‘San Jose’

Рис. 5.1 иллюстрирует взаимосвязь между записями и блоками для каждого из пяти

форматов записей.

запись запись запись запись

запись запись запись запись запись запись

запись запись запись

запись запись запись запись запись

запись запись запись запись

блок блок блок блок

блок

блок блок

блок блок блок блок

блок блок

BDW

Фиксированные записи. BLKSIZE = LRECL.

Фиксированные блочные записи. BLKSIZE = n x LRECL.

RDW

Переменные записи. BLKSIZE >= LR

ECL

Переменные блочные записи. BLKSIZE >= 4 + n x LRECL.

Неопределенные записи. Внутренняя структура для метода

доступа не определена.

Дескриптор записи и дескриптор блока имеют длину 4 байта.

(LRECL = 4 + длина данных)

Рис 51 Основныеформатызаписей

59 Типы наборов данных

В z/OS существует множество различных типов наборов данных и различных мето-

дов управления ими. В этой главе рассматривается три типа: последовательный, сек-

ционированный и VSAM. Все они используются для хранения на дисках; мы также

рассмотрим наборы данных на магнитной ленте.

166 Глава5

591 Что такое последовательный набор данных?

Простейшей структурой данных в системе z/OS является последовательный набор

данных. Он состоит из одной или нескольких записей, записываемых в физическом

порядке и обрабатываемых последовательно. Новые записи добавляются в конец на-

бора данных.

Примерами последовательного набора данных являются выходной набор данных

для построчного принтера и файл журнала.

Пользователь z/OS определяет последовательные наборы данных посредством

языка управления заданиями (job control language, JCL), указав организацию набора

данных PS (DSORG=PS), что означает physical sequential (физически последователь-

ная). Другими словами, записи в наборе данных физически располагаются одна за

другой.

В этой главе рассматриваются, главным образом, наборы данных на дисках, однако

мэйнфрейм-приложения могут также использовать наборы данных на магнитной

ленте для различных целей. Приводы для носителей на магнитной ленте для мэйнф-

реймов используют записи (блоки) переменной длины. Максимальный размер блока

для стандартных методов программирования составляет 65 Кб. Специализированные

программы могут создавать блоки большей длины. Существует множество моделей

приводов для носителей на магнитной ленте с различными характеристиками.

592 Что такое PDS?

Секционированный набор данных (partitioned data set, PDS) добавляет уровень орга-

низации в простую структуру последовательных наборов данных. PDS представляет

собой собрание последовательных наборов данных, называемых разделами (mem-

bers). Каждый раздел подобен последовательному набору данных и имеет простое

имя длиной до восьми символов.

PDS, кроме того, содержит оглавление. Оглавление содержит записи для каждого

раздела в PDS с ссылкой (или указателем) на раздел. Имена разделов перечисляются в

оглавлении в алфавитном порядке, но сами разделы могут находиться в библиотеке в

любом порядке. Оглавление дает возможность

системе извлечь определенный раздел в наборе

данных.

Секционированные наборы данных часто на-

зывают библиотеками (library). В z/OS библиоте-

ки используются для хранения исходных про-

грамм, параметров управления системами и при-

ложениями, JCL и исполняемых модулей. Сущест-

вует очень мало системных наборов данных, не

являющихся библиотеками.

PDS расходует пространство при каждом изме-

нении или добавлении раздела. В результате поль-

зователям z/OS требуется регулярно сжимать PDS

для восстановления потерянного пространства.

Раздел–

секциясекционированного

набораданных(partitioned

dataset,PDS)или

расширенного

секционированногонабора

данных(partitioneddataset

extended,PDSE)

Библиотека–

секционированныйнабор

данных,используемыйдля

храненияисходныхпрограмм,

параметровиисполняемых

модулей

 Работаснаборамиданных 167

Пользователь z/OS определяет PDS посредством JCL с организацией наборов дан-

ных PO (DSORG=PO), что означает partitioned organization (секционированная орга-

низация).

Почему PDS имеет такую структуру?

Структура PDS была разработана таким образом, чтобы обеспечивать эффективный

доступ к библиотекам связанных разделов, будь то загрузочные модули, модули ис-

ходного кода программ, JCL или многие другие типы содержимого.

Многие системные наборы данных также хранятся в наборах данных PDS, осо-

бенно когда они состоят из множества небольших связанных файлов. Например, оп-

ределения панелей ISPF хранятся в наборах данных PDS.

Основное назначение ISPF состоит в том, чтобы создавать и управлять наборами

данных PDS. Эти наборы данных обычно содержат исходный код программ, текст

руководств или экранов справки либо JCL для распределения наборов данных и за-

пуска программ.

Преимущества PDS

Набор данных PDS обеспечивает простой и эффективный способ организации свя-

занных групп последовательных файлов. С точки зрения пользователей z/OS PDS

имеет следующие преимущества:

• Группирование связанных наборов данных под одним именем упрощает

управление данными в z/OS. Можно либо отдельно обрабатывать файлы, хра-

нящиеся как разделы PDS, либо обрабатывать все разделы как единое целое.

• Так как пространство, распределяемое для наборов данных z/OS, всегда выде-

ляется с начала дорожки на диске, использование PDS позволяет сохранять

больше одного небольшого набора данных в дорожке. В ситуациях, когда есть

много наборов данных гораздо меньшего размера, чем дорожка, это позволяет

сэкономить дисковое пространство. На дисковых устройствах 3 390 дорожка

составляет 56 664 байта.

• Разделы PDS можно использовать в качестве последовательных наборов дан-

ных, которые можно добавлять (или конкатенировать) к последовательным

наборам данных.

• Несколько наборов данных PDS можно конкатенировать, создавая, таким об-

разом большие библиотеки.

• Наборы данных PDS легко создаются с помощью JCL или ISPF; они просты

в управлении с использованием утилит ISPF или команд TSO.

Недостатки PDS

Наборы данных PDS просты, гибки и широко распространены. Однако некоторые

аспекты построения PDS неблагоприятно влияют как на производительность, так

и на эффективность использования дисковой памяти, в частности имеют место сле

дующие недостатки:

168 Глава5

• Потери пространства.

При замене раздела в PDS новая область данных записывается в новый раздел

области памяти, выделенной для PDS. При удалении раздела удаляется и указа-

тель на него, т. е. отсутствует механизм повторного использования пространс

тва. Это потерянное пространство часто называется газом (gas), который тре-

буется периодически удалять путем реорганизации PDS, например с использо-

ванием утилиты IEBCOPY для его сжатия.

• Ограниченный размер оглавления.

Размер оглавления PDS задается во время распределения. С увеличением раз-

мера набора данных он может занимать больше пространства в единицах раз-

мера, заданного в качестве дополнительного пространства. Эти дополнитель-

ные единицы называются вторичными экстентами (secondary extents).

Однако в оглавлении PDS можно сохранить лишь фиксированное количество

записей разделов, так как размер фиксируется при распределении набора

данных. Если требуется сохранить больше записей, чем имеется пространства,

необходимо распределить новый PDS с дополнительными блоками огравления

и скопировать в него разделы из старого набора данных. Это означает, что

при распределении PDS необходимо посчитать количество требуемого про-

странства оглавления.

• Длительный поиск в оглавлении.

Как говорилось выше, запись в оглавлении PDS состоит из имени и указателя

на расположение раздела. Записи хранятся в алфавитном порядке имен разде-

лов. Вставка записи в начале большого оглавления может вызвать значительное

количество операций ввода-вывода, так как все записи после новой перемеща-

ются, чтобы освободить место для нее.

Кроме того, поиск в записях осуществляется последовательно в алфавитном по-

рядке. Если оглавление очень велико и разделы малы, поиск в оглавлении может

занять больше времени, чем извлечение раздела, если известно его расположение.

593 Что такое PDSE?

Аббревиатура PDSE означает «partitioned data set extended» (расширенный секциони-

рованный набор данных). Этот набор данных состоит из оглавления и из одного или

нескольких разделов, как и PDS. Как и PDS, его можно создать с использованием JCL,

TSO/E и ISPF и обрабатывать, используя такие же методы доступа.

Оглавление может по мере необходимости ав-

томатически расширяться до предела адресации

522 236 разделов. Он также содержит индекс,

обеспечивающий быстрый поиск имен разделов.

Пространство удаленных или перемещенных раз-

делов автоматически повторно используется для новых разделов, поэтому не требу-

ется выполнять сжатие PDSE для удаления потерянного пространства. Каждый раздел

PDSE может иметь до 15 728 639 записей. PDSE может иметь не более 123 экстентов,

но не может занимать больше одного тома. При использовании оглавления PDSE оно

хранится в процессорной памяти для быстрого доступа.

PDS/PDSE–

библиотекаz/OS,содержащая

разделы,вчастности

исходныепрограммы

 Работаснаборамиданных 169

Наборы данных PDSE можно использовать почти вместо всех наборов данных

PDS, используемых для хранения данных. Но формат PDSE не предназначен для ис-

пользования в качестве замены PDS. Когда PDSE применяется для хранения загрузоч-

ных модулей, он хранит их в структурах, называемых программными объектами

(program objects).

Сравнение PDS с PDSE

Во многом PDSE подобен PDS. Имя каждого раздела может иметь длину до 8 байт. С точ-

ки зрения доступа к оглавлению или разделу PDS большинство интерфейсов PDSE не-

различимы от интерфейсов PDS. Наборы данных PDS и PDSE обрабатываются с исполь-

зованием тех же методов доступа (BSAM, QSAM, BPAM). И если вам интересно, в заданном

PDS или PDSE разделы должны использовать одинаковый метод доступа.

Однако наборы данных PDSE имеют другой внутренний формат, что увеличивает

их полезность. Можно использовать PDSE вместо PDS для хранения данных или про-

грамм. В PDS программы можно сохранять как загрузочные модули (load modules).

В PDSE программы хранятся как программные объекты. Если требуется сохранить

загрузочный модуль в PDSE, его сначала необходимо преобразовать в программный

объект (используя утилиту IEBCOPY).

Наборы данных PDSE имеют некоторые свойства, позволяющие увеличить про-

дуктивность пользователей и производительность системы. Основное преимущество

использования PDSE в сравнении с PDS состоит в том, что PDSE автоматически по-

вторно использует пространство в наборе данных, не требуя периодически запускать

утилиту для его реорганизации.

Кроме того, размер оглавления PDS является фиксированным, независимо от ко-

личества разделов в нем, тогда как размер оглавления PDSE является гибким и расши-

ряемым для включения хранящихся в нем разделов.

Кроме того, система автоматически восстанавливает пространство при удалении

или замене раздела и возвращает его в пул пространства, доступного для других раз-

делов того же PDSE. Пространство можно повторно использовать без использования

утилиты IEBCOPY для сжатия.

К прочим преимуществам наборов данных PDSE относятся:

• Разделы PDSE могут быть разделяемыми. Это упрощает обеспечение целост-

ности PDSE при одновременном изменении отдельных разделов PDSE.

• Сокращенное время поиска в оглавлении. Оглавление PDSE содержит индекс,

и поиск в нем осуществляется по этому индексу. Оглавление PDS организовано

в алфавитном порядке, поэтому поиск в нем выполняется последовательно.

Система может кешировать в памяти оглавления часто используемых наборов

данных PDSE.

• Создание нескольких разделов одновременно. Например, можно открыть два

DCB для одного PDSE и записать два раздела одновременно.

• Наборы данных PDSE могут содержать до 123 экстентов. Экстент представляет

собой непрерывную область пространства на DASD-томе, занятую или заре-

зервированную для определенного набора данных.

170 Глава5

• После записи на DASD логические записи извлекаются с пользовательских

блоков и повторно разбиваются на блоки. При чтении, записи в PDSE повтор-

но разбиваются на блоки размером, заданным в DCB. Размер блока, используе-

мый для повторного разбиения на блоки, может отличаться от первоначаль-

ного размера блока.

594 Когда набору данных недостаточно пространства

Как говорилось выше, при распределении набора данных резервируется некоторое

количество пространства в блоках, дорожках или цилиндрах на диске хранения. Если

полностью израсходовать это пространство, система выводит сообщение SYSTEM

ABEND ‘0D37’ (либо B37 или E37).

В этой книге не рассматриваются аварийные завершения (abnormal end, abend),

однако при возникновении такой проблемы вам придется ее каким-то образом раз-

решать. При работе в сеансе редактирования вы не сможете выйти из сеанса до тех

пор, пока проблема не будет разрешена.

При аварийном завершении в связи с недостатком пространства можно исполь-

зовать следующие варианты разрешения:

• Если набор данных имеет формат PDS, его можно сжать следующим образом:

а) разделите (PF 2) экран и выберите

UTILITIES (опция 3);

б) выберите

LIBRARIES (опция 1) в меню выбора утилиты;

в) укажите имя набора данных и введите C в строку опций;

г) после завершения сжатия набора данных должно появиться сообщение

COMPRESS SUCCESSFUL;

д) теперь можно переключиться (PF 9) в сеанс редактирования и сохранить

новый материал.

• Распределите набор данных большего размера и выполните копирование

в него следующим образом:

а) Разделите (PF 2) экран и выберите

UTILITIES (опция 3), затем DATASET

(опция 2) с другой стороны разделения.

б) Укажите имя набора данных, получившего сообщение аварийного завер

шения, чтобы вывести его свойства.

в) Распределите другой набор данных с пространством большего размера.

г) Выберите

MOVE/COPY (опция 3) в меню выбора утилиты, чтобы скопиро-

вать разделы из старого набора данных в новый набор данных большего

размера.

д) Просмотрите (опция 1) новый набор данных, чтобы убедиться в том, что

все было скопировано правильно.

е) Переключитесь (PF 9) обратно в сеанс редактирования, в котором произош

ло аварийное завершение, введите

в верхнюю строку ввода и в нижнюю

строку ввода, введите

CREATE

в командную строку и нажмите Enter.

 Работаснаборамиданных 171

ж) Введите имя нового набора данных большего размера и имя раздела для

получения скопированной информации.

з) Вы снова видите сеанс редактирования, в котором произошло аварийное

завершение. Введите

CAN

в командную строку. Нажмите клавишу RETURN

(PF 4) для выхода из сеанса редактирования.

и) Выберите

DATASET (опция 2) из меню выбора утилиты, чтобы удалить ста-

рый набор данных.

й) Переименуйте новый набор данных, назначив ему старое имя.

• Отмените новый материал, введенный в сеансе редактирования; для этого вве-

дите

CAN

в командную строку. Теперь вы должны иметь возможность выпол-

нить выход без аварийного завершения; однако вся несохраненная информа-

ция будет потеряна.

510 Что такое VSAM?

Термин Virtual Storage Access Method (VSAM, виртуальный метод доступа) применя-

ется как к типу набора данных, так и к методу доступа, используемому для управле-

ния различными типами пользовательских данных. Как метод доступа VSAM обеспе-

чивает гораздо более сложные функции, чем другие методы доступа к дискам. VSAM

хранит дисковые записи в уникальном формате, непонятном для других методов

доступа.

VSAM используется главным образом для при-

ложений. Он не используется для исходных про-

грамм, JCL или исполняемых модулей. VSAM-

файлы нельзя отобразить или редактировать че-

рез ISPF.

Можно использовать VSAM, чтобы организо-

вать записи по четырем типам наборов данных: упорядоченный по ключам, упорядо-

ченный по вводу, линейный или с записями с относительными номерами. Основное

различие между этими типами наборов данных состоит в способе хранения и досту-

па к их записям.

Приведем краткое описание наборов данных VSAM.

• Key Sequence Data Set (KSDS; набор данных, упорядоченный по ключам).

Представляет собой наиболее используемый вариант VSAM. Каждая запись

имеет одно или несколько ключевых полей, и запись можно извлечь (или вста-

вить) по значению ключа. Это обеспечивает произвольный доступ к данным.

Записи имеют переменную длину.

• Entry Sequence Data Set (ESDS; набор данных, упорядоченный по вводу).

Этот вариант VSAM хранит записи в последовательном порядке. Доступ к запи-

сям осуществляется последовательно. Этот вариант используется в IMS, DB2

и z/OS UNIX.

• Relative Record Data Set (RRDS; набор данных с записями с относительными

номерами).

VSAM–

методдоступадляпрямой

ипоследовательной

обработкизаписей

фиксированнойипеременной

длины