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UNICOS

UNICOS est le système d'exploitation standard pour les calculateurs VSMP (multi-processeurs vectoriels de Cray) et sa sortie date de 1985. Il s'appuie sur l'UNIX System V, un système d'exploitation très largement diffusé et relativement portable, programmé en C. Le système UNICOS a également subi l'influence de la 4ème génération de BSD et il a été complété de fonctionnalités disponibles sur les super-calculateurs, ce qui lui permet de répondre aux besoins de la recherche scientifique. UNICOS est la première implémentation 64 bits d'Unix et d'un système de fichiers de type Unix. Il assure un fonctionnement stable aussi bien pour les petits serveurs que pour les gros systèmes.

Contextes d'utilisation

Le système UNICOS s'intègre de façon exceptionnellement flexible et robuste aux environnements de calcul. En voici les caractéristiques générales :

• Calcul parallèle
  Le système UNICOS est le premier système hautes-performances de type UNIX qui supporte SMP.

• Système d'exploitation multi-processeurs et multi-thread
  Le système UNICOS peut gérer jusqu'à 32 processeurs. Cray réserve toujours un pourcentage minimal de processeurs pour la gestion des processus système eux-mêmes, même dans les configuration les plus puissantes et les plus volumineuses.

• Hautes performances pour la bande-passante et la capacité des E/S
  Les E/S d'UNICOS augmentent avec le nombre de processeurs dans le système. L'UNIX standard a été modifié pour supporter un système de fichiers pouvant gérer des fichiers allant jusqu'à 8 To. Les fonctionnalités suivantes y ont été ajoutés : la possibilité d'utiliser un grand nombre de périphériques dans un même système, de combiner des disques durs de différents types et des périphériques de stockage dans un même système de fichiers (pour des systèmes mémoire hiérarchiques), et l'amélioration de l'algorithme lié à la stratégie de stockage des fichiers. Le cache est disponible pour les périphériques physiques, et vient en complément du cache du système des fichiers, ce qui augmente les performances des lecteurs indépendants et les systèmes de fichiers. Le système UNICOS permet la combinaison d'accès E/S bufférisés ou non aux périphériques, sans nuire à l'intégrité des données, ce qui n'est pas le cas pour les autres systèmes. Pour Cray, la performance n'est acceptable que si l'intégrité des données est garantie.

• Temps d'attente pour les processus d'E/S faibles
  Les transferts E/S du système UNICOS ont été fortement optimisés. Autant que possible, les fichiers utilisateurs sont transmis directement sans utiliser de caches, afin de réduire le nombre de transactions. Il est à l'origine des E/S asynchrones pour les systèmes UNIX, et fournit beaucoup d'interfaces pour la programmation flexible et pour le contrôle des processus d'E/S. Il possède également un chemin pour les E/S asynchrones qui n'ont besoin d'aucun contrôle externe ou processus en arrière-plan. Dans la plupart des cas, les utilisateurs peuvent directement accéder aux E/S.

• Extensions importantes
  Le support des traitements par lots a été amélioré grâce au sous-système NQE/NQS, qui permet l'évaluation et le contrôle des jobs indépendamment du système. Dans les système mélangeant traitement par lots et traitement interactif, l'interaction avec les jobs et procédures utilisateur est assurée par un nombre limité de processus. Ces limites sont gérées grâces à un menu d'administration simple et facile à manipuler avec la Base de Données des noms des Utilisateurs (UDB). Couplé avec les quotas des systèmes de fichiers, cela permet de contrôler les utilisateurs et les groupes d'utilisateurs de manière flexible.

• Le planificateur de tâches assure, lorsqu'il est bien configuré, que le partage des ressources pour les processus et les utilisateurs se déroule bien, que ce soit en traitement par lots ou en utilisation interactive. L'administrateur peut planifier les traitements mixtes, ainsi que des systèmes batch ou interactifs.

• L'extension qui assure la disponibilité du système (par ex. point de contrôle et redémarrage) peut être contrôlé de façon automatique pour le support des processus interactifs ou batch. La redondance des périphériques tels que les disques durs en miroir ainsi que d'autres techniques permettent la tolérance aux pannes. Les possibilités de diagnostics en ligne permettent le contrôle des problèmes de développement, tels que la détection des problèmes sur le CPU et les goulots d'étranglement.

• La sécurité est assurée par le Multilevel Security (MLS), les protocoles de sécurité, le contrôle ACL, sans pour autant détériorer les performances. Il est possible de restreindre les privilèges de l'opérateur et de l'administrateur. Tous deux sont nécessaires pour la sécurité MLSet réparent les failles repérées par les communauté.

• La gestion des comptes utilisateurs a été améliorée pour le système UNICOS, afin d'accroître la sécurité. Sur un système UNIX, un utilisateur donné peut posséder des droits plus élevés que ses droits par défaut. Les comptes système Unicos génèrent des enregistrements détaillés pour les besoins comme la gestion des coûts pour les temps de calcul et l'analyse de performances. Les comptes système UNICOS permettent d'analyser précisément les donées telles que le temps de calcul et les performances.

• UNICOS gère particulièrement bien les lecteurs de bande et tout ce qui est nécessaire pour les gros systèmes multi-volumes et disposant de capacité de contrôle, que l'on peut supposer trouver dans un centre de calcul. Des produits supplémentaires comme le Cray/REELlibrarian (CRL) qui permet la gestion des banques de bandes magnétiques et le Cray Data Migration Facility (DMF) sont fournis, et copient de manière totalement transparente des données sur bandes et les recopient automatiquement ou sur demande.

• UNICOS peut exécuter un programme sur plusieurs processeurs grâce au multi-tâches. C'est le premier système à fournir des interfaces pour le multi-tâches et à respecter la norme POSIX, ce qui permet de faire des économies dans les investissements pour le développement de logiciels. Le système UNICOS supporte également le contrôle à haute vitesse des basculements de threads dans une application et le contrôle prévu pour assurer les ressources des processeurs et de l'Administrateur.

• L'environnement de développement basé sur UNIX fourmille de compilateurs, de chargeurs, débogueurs et d'outils d'ajustement de performances.

Source: Informations recueillies sur le site internet de la société Cray

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