Tuning der zIIP-Nutzung

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# Tuning der zIIP-Nutzung

Dieses Kapitel enthält Vorschläge zur Vermeidung unnötiger SRB/TCB-Umschaltungen und zur Reduzierung des CPU-Mehrbedarfs für die zIIP-Unterstützung sowie zur Verbesserung des Auslagerns zum ZIIP.

- CPU-Zeitbegrenzung - FETCH-Operationen

- 3GL-Programmaufrufe

- Natural Multi-Fetch-Datensatzabruf

- Sortierverarbeitung - SORT-Parameter

- Zwischenspeicherung (Caching) der Druck- und Arbeitsdateien

- Angabe der Thread-Größe - THSIZE-Parameter

Anmerkung
Sie können die Component Switch Statistics des Natural-Systemkommandos `ZIIP` zur Anzeige einer Liste der Komponenten benutzen, die TCB-Umschaltungen verursachen (siehe zIIP-Komponenten-Umschaltstatistik).

## CPU-Zeitbegrenzung - FETCH-Operationen

Der Natural-Profil-/Session-Parameter `MT` (Maximale CPU-Zeit) bewirkt, dass jedes Mal, wenn Natural ein Programm auf Level 1 startet, eine z/OS-Timer-Service-Anforderung ausgeführt werden muss. Dadurch wird Natural gezwungen, sich vom zIIP abzuschalten. Die Standardeinstellung ist `MT=60`, um Endlosschleifen in Natural-Anwendungen zu verhindern. Daher wird der Timer jedes Mal neu gestartet, wenn Natural auf eine Level 0-Programmebene zurückfällt. Dies geschieht auch beim `FETCH`-Statement: Jedes Mal, wenn ein Programm geladen wird, muss der Timer zurückgesetzt werden.

Die Standardeinstellung ist `MT=60`, um Endlosschleifen in Natural-Anwendungen zu vermeiden. Die Software AG empfiehlt, `MT=0` zu setzen, wenn eine Sitzung läuft, in der viele `FETCH`-Statements ausgeführt werden. Dadurch wird verhindert, dass Natural Timer-Makros verwendet, und es werden unnötige SRB/TCB-Umschaltungen vermieden.

## 3GL-Programmaufrufe

Natural muss die Verwendung von zIIP jedes Mal abschalten, wenn ein 3GL-Programm ausgeführt wird, da Natural nicht weiß, ob in dem/den externen Subprogramm(en) z/OS-Serviceaufrufe erfolgen.

Darüber hinaus darf Natural nur in Natural-Programmiersprache geschriebenen Code auf ein zIIP auslagern. Benutzerdefinierter Code, der in einer anderen Programmiersprache geschrieben wurde, darf nicht ausgelagert werden.

Der Aufruf von 3GL-Programmen innerhalb einer Natural-Schleife erzwingt viele SRB/TCB-Umschaltungen und damit viel zusätzlichen CPU-Rechenaufwand. Ein hoher Anteil an 3GL-Code reduziert die Entlastungsmöglichkeiten von Natural-Sitzungen. Solche Sitzungen sind für den Betrieb mit aktiviertem zIIP nicht geeignet.

## Natural Multi-Fetch-Datensatzabruf

Die Ausführung einer Adabas-Zugriffsanweisung in Natural verursacht mindestens einen WAIT-SVC-Aufruf und zwingt Natural, sich vom zIIP abzuschalten. Sie können die Anzahl der Wechsel reduzieren, indem Sie die Multi-Fetch-Fähigkeiten von Natural nutzen:

| Ohne Multi-Fetch | Mit Multi-Fetch
--- | --- | ---
Gelesene Datensätze | 100.000 | 100.000
Anzahl der Wechsel in den SRB-Modus | 100.000 | 12.500
Gesamte Enklave-CPU-Zeit | 5.389 ms | 958 ms

Weitere Informationen zur Multi-Fetch-Funktion finden Sie unter Multi-Fetch-Klausel im Abschnitt Daten in einer Adabas-Datenbank aufrufen im Leitfaden zur Programmierung .

## Sortierverarbeitung - SORT-Parameter

Externe Sortierungen werden im zIIP nicht verarbeitet. Eine externe Sortierung würde mehrere Datenbank-SRB/TCB-Umschaltungen für die `SORTIN`- und `SORTOUT`-Verarbeitung erfordern (meist vier Schaltungen pro Datensatz), wodurch Ihre Sitzung bei aktiviertem zIIP erheblich verlangsamt wird.

Die Verwendung von Natural `SORT` reduziert die Anzahl der SRB/TCB-Umschaltungen auf eine Umschaltung.

| Externes Sortieren verwenden | Natural SORT verwenden
--- | --- | ---
Gelesene Datensätze | 1.145 | 1.145
Anzahl der Wechsel in den SRB-Modus | 3.435 | 1.148
Gesamte Enklave-CPU-Zeit | 155 ms | 70 ms

### SORT-Parameter

Sie können den Natural-Profilparameter `SORT` angeben, um die externe Sortierung zu umgehen und das interne Natural `SORT` zu verwenden, z. B:

    SORT=(WRKSIZE=1000,EXT=OFF)

## Zwischenspeicherung (Caching) der Druck- und Arbeitsdateien

Die Verwendung von Arbeitsdateien oder Druckern führt zu E/A-Unterbrechungen, die Natural zwingen, sich vom zIIP abzuschalten. Sie können unnötige Unterbrechungen vermeiden, indem Sie Cache-Puffer definieren, die für die E/A-Verarbeitung von Druck- und Arbeitsdateien verwendet werden. Diese Cache-Puffer werden verwendet, um die Daten so lange wie möglich im Kern zu halten und Daten in größeren Blöcken zu lesen oder zu schreiben.

Die Cache-Puffer werden mit dem Schlüsselwort-Subparameter `PWCSIZE` des Profilparameters `ZIIP` definiert, zum Beispiel:

    ZIIP=(PWCSIZE=(300,200,300))

Die Puffergrößen werden in KB interpretiert. Sie geben den Druckpuffer, den Lesepuffer und den Schreibpuffer an. Puffergrößen von mehreren 100 KB sind ausreichend.

- Umleitung von primären Ein-/Ausgaben auf einen Cache-Puffer

- Beispiel für die Verwendung von Cache-Puffern

- Überwachung der Cache-Nutzung

### Umleitung von primären Ein-/Ausgaben auf einen Cache-Puffer

Primäre Ein-/Ausgaben unterliegen nicht dem Caching. Stattdessen ist die Größe des Terminal-E/A-Puffers relevant. Dieser Puffer wird entweder geleert, wenn er voll ist, oder wenn eine E/A durch ein `INPUT`-Statement ausgelöst wird.

Sie können den Natural-Profilparameter `MAINPR` verwenden, um die Programmausgabe von der Natural-Systemausgabe zu trennen und die Primärausgabe für `CMPRINT` auf einen zusätzlichen Drucker umzuleiten, der mit einem Cache-Puffer verarbeitet wird.

### Beispiel für die Verwendung von Cache-Puffern

Wenn Ihre Anwendung einen Ausdruck mit einer Zeilengröße von 132 Zeichen erstellt, reduziert ein Druck-Cache von 132 KB die SRB/TCB-Umschaltungen beim Drucken um den Faktor 1000. Das bedeutet, dass Natural nicht für jede Zeile umschaltet, sondern nur einmal pro 1000 Zeilen oder 20 Seiten.

| WRITE (1) ohne Cache | WRITE (1) mit Cache
--- | --- | ---
Geschriebene Zeilen | 10.000 | 10.000
Anzahl der Wechsel in den SRB-Modus | 10.003 | 10
Gesamt-CPU-Zeit der WLM-Enklave | 386 ms | 68 ms

Für die Behandlung der Arbeitsdatei erhält man ein ähnliches Ergebnis:

| READ WORK FILE (1) ohne Cache | READ WORK FILE (1) mit Cache
--- | --- | ---
Geschriebene Zeilen | 10,000 | 10,000
Anzahl der Wechsel in den SRB-Modus | 10,478 | 5
Gesamt-CPU-Zeit der WLM-Enklave | 641 ms | 305 ms

### Überwachung der Cache-Nutzung

Sie können die Nutzung des Cache-Puffers mit dem Natural-Systemkommando `BUS` überwachen.

Um die Puffer-Cache-Nutzung zu überwachen:

- Geben Sie das folgende Systemkommando ein:

      BUS

  Im Bericht zur Puffernutzungsstatistik Buffer Usage Statistics werden dann die von den Cache-Puffern verwendeten Größen ausgegeben:

      12:50:28               ***** NATURAL BUS UTILITY *****              2012-04-03

      User SAG                 - Buffer Usage Statistics -            OpSYS z/OS

       No. Name    Type    Size      Used   Perc.  MaxUsed   Perc.  MaxSize   Perc.
      ------------------------------------------------------------------------------
       18  PCACHE    V   512000        32    0.0    511958  100.0
       21  WCACHEO   V   307200        32    0.0    306947   99.9
       26  WCACHE01  V   512000        32    0.0    511992  100.0

      ------------------------------------------------------------------------------
      ThrdSize   Total  1382656    166593   12.0      2000   54.9    33480      1.6
        2000K  (in KB)   1351K      163K             742K             33K
      ------------------------------------------------------------------------------

      Nat9995 Natural session terminated normally.

  - `PCACHE` ist der Cache für alle Druckausgaben.

  - `WCACHEO` ist der Cache für das Statement `WRITE WORK FILE`.

  - `WCACHEnn` ist der Cache für das Statement `READ WORK FILE`.

Für Statements, die Ausgaben erzeugen (z.B. `WRITE` oder `WRITE WORK FILE`), wird nur ein Cache-Puffer zugewiesen, auch für mehrere Dateien. Für das Statement `READ WORK FILE` wird pro Arbeitsdatei ein Puffer zugewiesen. Die Puffer werden nur belegt, wenn sie verwendet werden.

Ausführliche Informationen über die Puffernutzungsstatistiken (Buffer Usage Statistics) finden Sie im entsprechenden Abschnitt SYSTP Utility in der Utilities-Dokumentation.

## Angabe der Thread-Größe - THSIZE-Parameter

Im Batch-Modus und unter TSO weist Natural normalerweise einen internen Puffer mit einem `GETMAIN-` oder `FREEMAIN`-Anforderung an das Betriebssystem zu. Jede Speicheranforderung beinhaltet einen SVC-Aufruf (Supervisor Call) und erfordert einen Wechsel zurück in den TCB-Verarbeitungsmodus.

Sie können die Anzahl der `GETMAIN`- oder `FREEMAIN`-Anforderungen reduzieren, indem Sie eine Thread-Größe mit dem Natural-Profilparameter `THSIZE` angeben. Natural weist dann die angegebene Menge an Speicherplatz mit einem `GETMAIN` zu und bedient danach alle Pufferanforderungen aus dem zugewiesenen Thread-Speicher, ohne das Betriebssystem erneut aufzurufen.

Am Ende einer Natural-Sitzung können Sie mit dem Bericht Buffer Usage Statistics (siehe Beispielbildschirm) die Puffer- und Thread-Auslastung überprüfen und feststellen, ob die definierte Thread-Größe (`MaxUsed`) ausreicht, um alle von der Sitzung verwendeten Puffer zuzuweisen.

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