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.
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).
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. Es wird empfohlen, 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.
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.
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 .
Externe Sortierungen können nicht auf zIIP verarbeitet werden. Daher muss Natural zIIP deaktivieren, wenn Datensätze von externen Sortierungen gesendet oder empfangen werden. Im Gegensatz dazu werden Natural-Sortierungen ausschließlich auf zIIP verarbeitet. Daher kann die Wahl einer Natural-Sortierung anstelle einer externen Sortierung die zIIP-Auslastung steigern.
Das folgende Beispiel veranschaulicht den Unterschied in der zIIP-Auslastung zwischen einer Natural-Sortierung und einer externen Sortierung.
| Externe Sortierung | Natural-Sortierung | Externe Sortierung | Natural-Sortierung | |
|---|---|---|---|---|
| Sortierte Datensätze | 12.500 | 12.500 | 25.000 | 25.000 |
| Enclave-GP-Zeit | 95 ms | 3 ms | 141 ms | 4 ms |
| Enclave-zIIP-Zeit | 71 ms | 121 ms | 134 ms | 259 ms |
| Gesamte Enklave-CPU-Zeit | 166 ms | 124 ms | 275 ms | 263 ms |
| Anzahl der Wechsel in den SRB-Modus | 211 | 0 | 419 | 0 |
Das folgende Beispiel zeigt eine Definition des Natural-Profilparameters SORT, die die externe
Sortierung umgeht und Natural nutzt:
SORT=(WRKSIZE=1000,EXT=OFF)
Eine Zunahme der Umschaltungen in den SRB-Modus wirkt sich erheblich auf die Leistung
der externen Sortierung aus. Sie können unnötige SRB/TCB-Umschaltungen vermeiden, indem
Sie einen Sortier-Arbeitspuffer mithilfe des Schlüsselwort-Subparameters WRKSIZE des
Natural-Profilparameters SORT als Cache-Puffer konfigurieren.
In der Eingabephase der externen Sortierung sammelt Natural eine ausreichende Anzahl von Eingabesätzen, die in den Arbeitspuffer passen, und sendet diese mit nur einem SRB/TCB-Wechsel an die externe Sortierung. In ähnlicher Weise ruft Natural während der Ausgabephase der externen Sortierung die entsprechende Anzahl sortierter Sätze ab, die bei einmaligem SRB/TCB-Wechsel in den Arbeitspuffer passen.
Das folgende Beispiel veranschaulicht, wie die Anzahl der bei der externen
Sortierverarbeitung erforderlichen SRB/TCB-Umschaltungen mit steigenden
WRKSIZE-Pufferwerten abnimmt.
| WRKSIZE=10 | WRKSIZE=100 | WRKSIZE=1000 | |
|---|---|---|---|
| Sortierte Datensätze | 25.000 | 25.000 | 25.000 |
| Anzahl der Wechsel in den SRB-Modus | 419 | 41 | 5 |
| Enclave-GP-Zeit | 143 ms | 135 ms | 131 ms |
| Enclave-zIIP-Zeit | 158 ms | 151 ms | 147 ms |
| Gesamte Enklave-CPU-Zeit | 301 ms | 286 ms | 278 ms |
Hier ist ein Beispiel für den Natural-Profilparameter SORT, das eine externe Sortierung mit einer
WRKSIZE-Puffergröße von 1000 KB ermöglicht.
SORT=(WRKSIZE=1000,EXT=ON)
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.
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.
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 |
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 Abschnitt Buffer Usage Statistics (BUS) unter SYSTP Utility in der Debugger und Dienstprogramme (Utilities)-Dokumentation.
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.
