Информационная технология

ПРОФИЛЬ ПРИКЛАДНОЙ СРЕДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА суперЭВМ (PSE10-HIP)

II панне официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Московским наунно-исслсловатсльским центром (МНИЦ) Минсвязи России. Государственным научно-исследовательским институтом информационных технологий и телекоммуникаций (ГНИИ И ГГ «ИНФОРМИКА») Минпромнауки России и Минобразования России. Институтом радиотехники и электроники Российской академии наук (ИРЭ РАН) и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации (ВНИИстанларт) Госстандарта России

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 25 октября 2002 г. № 393-ст

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

©• И ПК Издательство стандартов. 2002

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

Редактор Л. В. Афанасенко Техническим редактор В.II. Прусакова Корректор В.Е. Нестерова Компьютерная верстка С.В. Ряоовой

Ии. дни. Ni 02354 от 14.07.2000. Слано в набор 05.11.2002. Подписано в печать 15.12.2002. Усл.печ.л. 3.26. Уч.-ицд. 2.90.

Тираж 300 ж». С 8789. Зак. 1102.

ИНК Ииательствостандартов. 107076 Москва. Кололоный пср.. 14. http://www.Mandards.ru    e-mail:    mfoWMandards.ro

Набрано в И штельстве на ПЭВМ Филиал И ПК И иательство стандартов — гоп. "Московский печатник", 105062 Москва. Лялин пср.. 6.

Плр Nr 080102

ГОСТ Р 51954-2002

Содержание

1    Обпше положения ......................................................... I

1.1    Область применения ................................................... I

1.2    Сценарий и модель среды    суперЭВМ....................................... 2

2    Нормативные ссылки....................................................... 3

3    Определения.............................................................. 3

4    Обо шипении и сокращении................................................... 4

4.1    Обозначении.......................................................... 4

4.2    Общие сокращении..................................................... 4

4.3    Сокращения для базовых стандартов........................................ 4

5    Соответствие.............................................................. 5

5.1    Требования к реал и танин................................................ 5

5.2    Заявка о соответствии реализации.......................................... 5

5.3    Форма заявки о соответствии реализации.................................... 6

5.4    Приложения.......................................................... 7

6    Требования............................................................... 8

6.1    Введение............................................................. 8

6.2    Конфигурационные переменные........................................... 8

6.3    Интерфейс операционной системы......................................... 8

6.4    Оболочка и утилиты.................................................... 9

6.5    Графика.............................................................10

6.6    Языки...............................................................10

6.7    Зашита..............................................................II

6.8    Административное управление системой.....................................II

6.9    Организации сети......................................................II

6.10    Хранилище данных....................................................II

6.11    Сменные носители....................................................II

Приложение А    Перечень вариантов..............................................12

А. I Варианты, определенные    в    настоящем профиле...............................12

A. 2 Bapnaim.i базовых стандартов.............................................12

Приложение Б    Связи    между базовыми стандартами..................................13

Б. I Базовые стандарты POSIX...............................................13

Б.2 Матрица связи........................................................13

Б.З Аннотации к базовым стандартам..........................................14

Приложение В Стандартизация в области прикладной среды суперЭВМ..................15

B. I Введение............................................................15

В.2 Вопросы переносимости.................................................15

В.З Интерфейс операционной системы.........................................16

В.4 Оболочка и утилиты....................................................16

В.5 Графика.............................................................17

В.6 Языки...............................................................17

III

ГОСТ Р 51954-2002

В.7 Защита..............................................................18

В.8 Административное управление системой....................................18

В.9 Организация сети......................................................19

В. 10 Хранилище памяти....................................................19

B.II Сменные носители....................................................19

Приложение Г Типовые приложении.............................................20

Г.1 Требования к суперЭВМ и их характеристики................................20

Г.2 Требования к стандартам................................................20

Г.З Описания приложений..................................................20

Приложение Д Библиография..................................................22

Д.1 Обязательные базовые стандарты..........................................22

Д.2 Дополнительные стандарты POSIX.........................................22

IV

ГОСТ I* 51954-2002

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 I. 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*.

V

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационная технология

ПРОФИЛЬ ПРИКЛАДНОЙ СРЕДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА суперЭВМ (PSE10-II1P)

Information technology.

Supcrcomputing application environment profile (PSEIO-HIP)

Дата ыммсния 2004—01—01

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 н среде суперЭВМ;

-    дополнительные требования к среде суперЭВМ, нс 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 вереде суперЭВМ. Приложения для суперЭВМ отличаются от других вычислительных приложений по масштабу вычислительной задачи. Огромный масштаб приложений язя 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 язя доступа от других компьютеров и данных, обслуживающих обьекгы с разными функциональными возможностями. Так как центральным объектом может быть одна реально обслуживающая система, настоящий стандарт нс ограничивает возможности реализации головного обьскга в виде набор;! автоматизированных рабочих мест (рабочих станций) или ЭВМ с массовым параллельным обслуживанием, которые используют как единый головной объект.

Настоящий стандарт предназначен язя заказчиков, поставщиков и разработчиков суперЭВМ, а также язя разработчиков приложений язя них. Определяя список требуемых стандартов и любых соответствующих вариантов их реализации, настоящий стандарт полезен язя каждой группы пользователей.

Настоящий стандарт создаст основу для создания стандартов среды, которая может быть использована язя реализации объектовой системы и разработки приложений. Настоящий стандарт также является руководством язя пользователей при приобретении систем и приложений. Определение в настоящем стандарте конкретного набор;! стандартов и вариантов их реализации обеспечивает максимальный уровень переносимости приложений и согласованности при взаимодействии пользователей. Тем самым пользователь получает возможность приобретать и м|м|>ектипно применять новые системы и новые приложения, разработанные в соответствии с настоящим стандартом.

Настоящий стандарт нс распространяется на системы других типов, такие как системы реального времени, обработки тран закций, обработки ошибок и г. л.

И мание официальное

I

Настоящий era ил apt не устанавливает никаких конкретных требовании к средах! 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 ятя стен самодостаточной; она охватывает как среду разработки приложений, так и среду их функционирования. Такая система может быть рсадьно 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 иди более);

-    приостановку и продолжение задания;

-    интенсивность числовых вычислений;

-    временную длительность обработки;

-    дорогостоящие ресурсы.

Примеры приведены в приложении Г.

1.2.2    Модель среды су перЭВМ

Традиционная концепция системы POSIX предполагает, что прикладные и сервисные процессы управляются интерактивным пользователем, который может инициировать сценарий оболочки.

Прикладной Сервисный Процесс Процесс процесс процесс управления управления ... ... узлом • • • пакетным режимом

Прикладной программный интерфейс системы POSIX    ППИ организации (с расширениями для суперЭВМ)    пакетной очереди

и_о_а

Среда системы POSIX (с расширениями для суперЭВМ)

Локальные Накопители Внешние сети Хранилище терминалы на дисках данных

Рисунок I — Модель среды суперЭВМ на основе POSIX

Модель среды суперЭВМ на основе POSIX показана на рисунке I. Основным новым средством, внесенным в модель, является процесс управления пакетным режимом. Пакетный администратор обеспечивает контроль над ресурсами системы, необходимыми для длительного выполнения супср-компмотерных приложений.

Модель среды суперЭВМ иллюстрирует это расширение для ПИП 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.

■>

ГОСТ I» 51954-2002

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 I. Обшис 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.

3    Определения

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    базовый сганлдрг (base standard): Стандарт или техническое требование (спецификация), использованное в качестве соответствующей нормативной ссылки в профиле органом, принявшим профиль.

3.2    локальный POSIX (POSIX locale): Конкретный язык, который определяет переносимый набор символов, как описано в 2.5.1 ИСО/МЭК 9945-2 111 (POSIX.2).

3.3    метол тестирования (lest method): Программные средства, процедуры или другие средства, указанные в стандарте для оценки соответствия настоящему стандарту.

3.4    приложение (application): Программное средство, предназначенное для решения прикладной проблемы (прикладное программное средство).

Примечание — При поддержке одного из вариантов утилит, обеспечивающих переносимость, должны быть учтены требования к приложению для определения действий, интерактивно выполняемых пользователем при взаимодействии с системой через терминал посредством операторов командного языка оболочки.

3.5    прикладная проблема (application problem): Проблема, выдвинутая пользователем и требующая для своего решения обработки соответствующей информации.

3.6    реализация (implementation): Программное средство, предназначенное для функционирования в соответствующей среде (например. суперЭВМ), разработанное по стандартам данной среды и заявленное (аттестованное) на соответствие этим стандартам.

Примечание — Под реализацией следует понимать объект (программное средство), обеспечивающий приложениям и пользователям услуги, описанные в настоящем стандарте. Термин «реализация» следует трактовать как объект, модифицированный изготовителем (разработчиком)для:

-    компоновки его в соответствии с настоящим стандартом;

-    выбор:! некоторых факультативных (нсобя затсльных) средств, описанных в настоящем стандарте, путем его настройки администраторами ши операторами локальной системы.

Другие термины, использованные в настоящем стандарте, определены в стандартах, указанных в разделе 2 и приложении Д.

3

4 Обозначения и сокращения

4.1    Обошачения

Обозначения, использованные в настоящем стандарте, соответствуют обозначениям, установленным в ИСО/МЭК 9945-2 |l| (POSIX.2).

4.2    Общие сокращения

В настоящем стандарте использованы следующие общие сокращения.

Примечание — Другие сокращения, использованные в настоящем стандарте, указаны в ссылочных базовых стандартах из приложения Д.

—    профиль прикладной среды (application environment profile).

—    прикладной программный интерфейс (application program interface).

—    волоконно-оптический распределенный интерфейс данных (fibre distributed data interface).

—    передача, досту п к файлам и управление ими (file transfer, acccs and management). ПДУФ яазяется частью набора протоколов ВОС.

—    ядро графической системы (graphical kernel system).

—    высокопроизводительный параллельный интерфейс (high performance parallel interface).

—    протокол Интернета (Internet protocol). ПИ яазяется пакетным протоколом для передачи данных от одной системы к другой.

—    заявка о соответствии реализации (implementation conformance statement).

—    система массовой памяти (mass storage system).

—    взаимосвязь открытых систем (open systems interconnection). ВОС яазяется набором протоколов и стандартов для взаимосвязи и передачи между системами.

—    комплект аттестационных тестов для POSIX (POSIX conformance test suite).

—    расширение ИИГСП для XII (PHIGS extended XII).

—    иерархическая интерактивная графическая система программиста (programmer's hierarchical interactive graphics system).

—    транспортный протокол управления (transport control protocol). ТПУ яазяется надежным, последовательным, сквозным, потоковым протоколом с установлением соединения, который выполняется на вершине протокола Интернета.

—    прозрачный досту п к файлу (transparent file access).

—    протокол пользовательских датаграмм (user data protocol). ПДП яазяется ненадежным протоколом, ориентированным на сообщение, который выполняется на вершине протокола Интернета.

—    расширение переносимости пользователя (user portability extension).

—    протокол виртуального терминала (virtual terminal protocol). ПВТ яазяется частью набор;! протоколов ВОС.

—    версия II. распространяемая MIT X Консорциумом, по развитию и поддержанию X Window System.

—    протокол передачи электронных сообщений. Х.400 яазяется частью набора протоколов ВОС.

—    услути справочника. Х.500 яазяется частью набора протоколов ВОС.

4.3 Сокращения для базовых стандартов

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения для ссылочных базовых стан-

4

ГОСТ 1» 51954-2002

лартов из приложения Д. Данные сокращения могут охватывать рял базовых стандартов, образующих

единый набор. 4.3.1 Стандарт Ада — я зык программирования Ада (ИСО/МЭК 8652 |2|). 4.3.2 Стандарт Си — я зык программирования Си (ИСО/МЭК 9899 |3|). 4.3.3 Стандарт ФОР! РАН 77 — язык программирования ФОРТРАН 77 (АНСИ Х3.9 |4|>. 4.3.4 Стандарт ФОРТРАН 90 — язык программирования ФОРТРАН 90 (стандарты серии ИСО/МЭК 1539 |5| - |7|). 4.3.5 Стандарт размеченной ленты — структура и разметка файла на магнитных лентах для обмена информацией (ИСО 1001 |8|). 4.3.6 POSIX.1 — интерфейс мобильной операционной системы (POSIX) (ИСО/МЭК 9945-1 |9|). 4.3.7 POSlX.la — интерфейс мобильной операционной системы (POSIX) (ИСО/МЭК 9945-1 |9| в части расширений системного ППИ). 4.3.8 POSIX.2 — интерфейс мобильной операционной системы (POSIX) (ИСО/МЭК 9945-2 |1|). 4.3.9 POSIX.4 — интерфейс мобильной операционной системы (POSIX) (ИСО/МЭК 9945-1 |9| в части расширений в реальном масштабе времени ППИ). 4.3.10 POSIX.5 — интерфейсы языка Ала с POSIX. Привязка к ППИ. (ИСО/МЭК 14519 |10|). 4.3.11 POSIX.8 — интерфейс мобильной операционной системы (POSIX) (ИСО/МЭК 9945-1 |9| в части доступа к прозрачному файлу). 4.3.12 POSIX.9 интерфейсы я зыка ФОРТРАН 77 с POSIX. Привя зка к П П И. (И ИЭЭ Стд 1003.9 1111). 4.3.13 POSIX.IO — настоящий стандарт. 4.3.14 POSIX.I5 — интерфейс мобильной операционной системы (POSIX). Пакетные расширения (ИИЭЭСтл 1003.2d |12|). 4.3.15 PI224.2 — услуги справочника. ВОС/ППИ. X500LIS (ИСО/МЭК 14392 |13|). 5 Соответствие

5.1    Требования к реализации

Реализация, претендующая на соответствие настоящему стандарту, должна удовлетворять следующим критериям:

-    система должна поддерживать все требуемые интерфейсы и ограничения, установленные в разделе 6 настоящего стандарта, включая требования, указанные в нормативных документах, на которые даны ссылки в разделе 6. Данные интерфейсы должны удовлетворять требованиям соответствия из ссылочных стандартов и связанным с ними методам испытаний (при их наличии):

-    система может поддерживать необязательные интерфейсы, указанные в разделе 6. Если данный вариант реализован, интерфейсы должны удовлетворять требованиям соответствия из ссылочных стандартов и связанным с ними методам испытаний (при их жзличии);

-система может обеспечивать дополнительные функции или средства, помимо указанных в разделе 6.

11 системных документах все нестандартные расширения должны быть указаны как нестандартные. Использование нестандартных расширений может изменять повеление функций или средств, указанных в разделе 6. Заявки о соответствии реализации ссылочным стандартам вместе с заявкой о соответствии реализации настоящему стандарту должны определять среду, в которой приложение может работать с поведением, указанным в настоящем стандарте. Ни в косм случае среда нс должна требовать изменения приложения, строго соответствующего настоящему стандарту (POSIX.IO). См. 5.4.1.

5.2    Заявка о соответствии реализации

Для реализации, заявляемой на соответствие настоящему стандарту (ирофззлю POSIX.IO).

5