マルチ環境リアルタイム

マルチ環境リアルタイム( MERT ) は、後にUNIX リアルタイム( UNIX-RT ) と改名され、^[3] 1970 年代にベル研究所で組み込みミニコンピュータ(特にPDP-11 )で使用するために開発された、タイムシェアリングとリアルタイムを組み合わせたオペレーティングシステムです。デュプレックス マルチ環境リアルタイム( DMERT )と呼ばれるバージョンは、高可用性を実現するために設計されたAT&T 3B20D電話交換ミニコンピュータのオペレーティングシステムでした。 ^{[4] [5] [6] DMERT は後に}Unix RTR (Real-Time Reliable)と改名されました。^[6]

ベル研究所のタイムシェアリングオペレーティングシステムUnix [7] を一般化^したMERT は、 Unixプログラムと特権リアルタイムコンピューティングプロセスを実行できる再設計されたモジュール式カーネルを特徴としていました。これらのプロセスのデータ構造は他のプロセスから分離されており、メッセージパッシングはプロセス間通信(IPC)の優先形式でしたが、共有メモリも実装されていました。MERTには、リアルタイムデータベースアプリケーションで使用される、大規模で連続した静的サイズのファイルを特別にサポートするカスタムファイルシステムもありました。MERTの設計は、ダイクストラのTHE、ハンセンのモニター、IBMのCP-67 ^[2]の影響を受けています。

MERTオペレーティングシステムは、保護の順に4層設計でした。^[2]

• カーネル: メモリ、CPU 時間、割り込みのリソース割り当て
• カーネル モード プロセスには、入出力(I/O)デバイス ドライバー、ファイル マネージャー、スワップマネージャー、ファイル マネージャーをディスクに接続するルート プロセス(通常はスワップ マネージャーと組み合わせて使用​​される) が含まれます。
• オペレーティング システム スーパーバイザー
• ユーザープロセス

標準スーパーバイザはMERT/UNIXであり、これはMERTのカスタムIPCメカニズムの使用を可能にする拡張システムコールインターフェースとシェルを備えたUnixエミュレーターであったが、 RSX-11エミュレーターも存在した。^[2]

DMERT – UNIX-RTR が導入した興味深い機能の 1 つは、カーネルプロセスの概念です。これは、マイクロカーネル アーキテクチャのルーツに関連しています。サポートには、カーネル プロセスにシグナルを送信するために使用される、/bin/kpkill( ) ではなく別のコマンド ( )があります。また、2 つの異なるシステム コール (と で、1 つ目はユーザー プロセスを終了し、2 つ目はカーネル プロセスを終了します) もある可能性があります。 に通常のユーザーランドシグナリングメカニズムがどの程度導入されているかは不明です。そのためのシステム コールがあると仮定しても、さまざまなシグナルを送信できるのか、それとも 1 つのシグナルだけを送信できるのかは不明です。また、カーネル プロセスが、配信されたシグナルをキャッチする方法があるかどうかも不明です。UNIX-RTR 開発者がカーネル プロセス用のシグナルおよびメッセージング アプリケーションプログラミング インターフェイス(API) 全体を実装した可能性があります。 /bin/killkill(2)kpkill(2)/bin/kpkill

ls -lUNIX-RTR システムのルート権限を持っている場合、出力が予想とは少し異なることにすぐに気づくでしょう。つまり、drwxr-xr-xフィールドに 2 つのまったく新しいビットがあります。これらは両方とも最初の列にあり、C(連続) とx(エクステント) です。これらは両方とも連続データに関係していますが、1 つはinodeに関係し、もう 1 つは非メタデータに 関係している可能性があります。

例ls -l：

 drwxr-xr-x       ルート64 2003 年12 月4 日日曜日/cft
 xrwxr-xr-xルート64 2013 年12月11 日月曜日/no5text
 Crwxr-xr-xルート256 2014 年12 月12 日火曜日/no5data
                                                                               

AT&T、その後Lucent、そして現在はAlcatel-Lucentは、 SPARCベースおよびSolaris OEM パッケージ ATT3bem (Solaris SPARC の /opt/ATT3bem にあります)のベンダーです。これは完全な3B21Dエミュレーター (3B21E として知られ、Very Compact Digital eXchange (VCDX) の背後にあるシステム) であり、5ESSスイッチの管理モジュール (AM) 部分に実稼働環境を提供することを目的としています。5ESS には、3B21D マイクロコンピューターの一部ではない SM と CM があります。エミュレーターでは、ワークステーションは「AW」(管理ワークステーション) と呼ばれます。エミュレーターは Solaris 2.6/SPARC とともにインストールされ、以前は SunLink X.25 と呼ばれていた Solstice X.25 9.1 (SUNWconn) も付属しています。 X.25 スタックを 3B21D エミュレーターにパッケージ化する理由は、ベルシステム、地域のベル運営会社、および ILEC が、最も重要なシステムに X.25 ネットワークを依然として使用しているためです (電話交換機は X.25 またはベル研究所で開発された同様のネットワークである Datakit VCS II 上で稼働している可能性がありますが、TCP/IP スタックはありません)。

AT&T/Alcatel-Lucent エミュレータは、正常に動作させるのが簡単なプログラムではありません。たとえ、正常に動作している 5ESS ハード ディスクの 'dd' 出力ファイルからイメージを取得できたとしてもです。まず、インストール プロセスでユーザーが回避しなければならないバグがかなりあります。インストールが完了すると、周辺機器をエミュレートされた周辺機器に接続する構成ファイルが作成されます。ただし、CD にはこれを説明するドキュメントがほとんどありません。このファイルの名前は、SS5 の場合は em_devmap、Ultra60 の場合は em_devmap.ultra です。

さらに、インストール プロセスで言及されているバグの 1 つは、ハード ディスクを正しく fdisk してイメージ化するスクリプトが壊れていることです。/opt/ATT3bem/bin/3bem プロセスはこれらのハードコードされた場所を期待しているか、必要としているように見えるため、特定のものを特定のオフセットに書き込む必要があります。

エミュレータは SPARCstation-5 および UltraSPARC-60 で動作します。3B21D は、最新の SPARC でエミュレートすると、3B21D マイクロコンピュータのプロセッサが実際に MIPS で実行するよりも高速になる可能性があります。エミュレータを使用する上で最も難しいのは、実際に実行するための DMERT/UNIX-RTR hdd イメージを取得することです。5ESS のオペレーティング システムは、ベンダーの従業員および顧客など、少数の人々に限定されており、それらの人々が作業するか、コードを作成します。動作中のシステムのイメージ (eBay で入手し、動作中の 3B21D から取り出し、ファイルにイメージ化するか、Ultra60 または SPARCstation-5 に取り込むことができます) があれば、UNIX-RTR システムを実行しようとするリソースが得られます。

UNIX-RTR (Real-time Reliable) を実行している Bourne シェルの uname -a 出力は次のとおりです。

# uname  -a
   <3B21D> <3B21D>

3B20D システムでは 21 ではなく 20 が出力されますが、3B20D はまれで、現在ではほとんどの非 VCDX 5ESS は 3B20D ではなく 3B21D ハードウェアです (ただし、ソフトウェアは問題なく動作します)。3B20D は WE32000プロセッサを使用し、21 は WE32100 を使用します。他にも違いがある可能性があります。プロセッサに関して珍しいことの 1 つは、スタックが増加する方向が上向きであることです。

falloc のマニュアル ページ (Contiguous または eXtent ファイル スペースの割り当てを担当する場合があります):

     FALLOC(1) 5ESS UNIX FALLOC(1)
     名前
          falloc - 連続したファイルを割り当てる
     概要
          falloc ファイル名サイズ
     説明
          指定されたファイル名の連続したファイルが割り当てられます
          'サイズ' (512 バイト) のブロックになります。
     診断
          コマンドは必要なディレクトリが検索できないとエラーを出します。
          最終ディレクトリは書き込み不可、ファイルは既に存在します
          または、ファイル用の十分なスペースがありません。

UNIX-RTR には、アトミック ファイル スワップ コマンド (atomsw、以下のマニュアル ページ) が含まれています。

    ATOMSW(1) 5ESS UNIX ATOMSW(1)
     名前
          atomicw - アトミックスイッチファイル
     概要
          原子w ファイル1 ファイル2
     説明
          2つのファイルのアトミックスイッチ。内容、権限、および
          2つのファイルの所有者は1回の操作で切り替えられます。
          このコマンドの実行中にシステム障害が発生した場合、
          file2は元の内容、権限を持つか
          所有者、またはファイル1の内容、権限、
          所有者。したがって、ファイル2は貴重品と見なされます。ファイル1は
          システム障害の場合は切り捨てられます。
     制限
          両方のファイルが存在する必要があります。両方のファイルは同じディレクトリに存在する必要があります。
          ファイルシステム。どちらのファイルも「特殊デバイス」（
          たとえば、TTY ポートなど)。
          クラフトシェルからこのコマンドを入力するには、ファイルを切り替える
          ファイル「/tmp/xyz」を含む「/tmp/abc」の場合、MML に次のように入力します。
          EXC:ENVIR:UPROC、FN="/bin/atomsw",ARGS="/tmp/abc"-"/tmp/xyz";
          PDS の場合は次のように入力します:
          EXC:ENVIR:UPROC,FN"/bin/atomsw",ARGS("/tmp/abc","/tmp/xyz")!
     注記
          システム障害時にファイル 1 が失われる可能性があります。
     ファイル
          /bin/atomsw で、