CII Iris 80

Description de Siris 8

Cette description est basée sur une brochure commerciale CII des années 1970. Elle est complétée en italique par des témoignages récents.

Avec le hardware de l'IRIS 80, la Compagnie Internationale pour l'Informatique a conçu SIRIS 8, Moniteur d'exploitation, qui met à la disposition des utilisateurs toute la puissance de l'IRIS 80, et ce de la façon la plus simple et la mieux adaptée à leurs besoins spécifiques.
Utilisant les techniques de multiprogrammation et de multitraitement, SIRIS 8 assure une utilisation optimale du système dans tous les modes de traitement simultanés (par lots en local ou à distance, conversationnel, en temps réel).
Une conception globale du hardware et du software a permis d'accélérer considérablement la supervision de l'IRIS 80 en y faisant participer le hardware. C'est ainsi que SIRIS 8 est libéré de la gestion de l'espace mémoire par la pagination, de la gestion des priorités d'exécution par le système d'interruptions, de la résolution des conflits entre les différents modules par la hiérarchisation de leur accès, de l'optimisation des accès aux disques par la station.
SIRIS 8, enfin, est un moniteur qui ne fait pas qu'optimiser le rendement global de l'IRIS 80, il tient compte également du planning du Chef d'Exploitation en réalisant la régulation des travaux.

Caractéristiques des travaux et des ressources
Un travail est une suite d'opérations que le système réalise pour un utilisateur. Un travail peut se décomposer en étapes (Job Steps) s'enchaînant automatiquement et échangeant des informations à travers des fichiers temporaires ou permanents. SIRIS 8 travaille suivant 4 modes principaux et simultanés :

•  le traitement par lots comportant :
  · le traitement local (Batch Processing),
  · le traitement à distance (Remote Batch),
•  la gestion des transactions,
•  le traitement en temps partagé (Time Sharing)
•  le traitement en temps réel.

Ces modes ont des caractéristiques qui leurs sont propres. Ainsi chacun d'eux obéit à des mécanismes de régulation d'activation différents. Mais, s'ils partagent un grand nombre de services de SIRIS 8, ils dépendent de mécanismes de supervision permettant de régler les conflits qui peuvent naître entre eux. Enfin, ces modes ont en commun le Système de Gestion de Fichiers.

Traitement par lots sur le site.
Les travaux, introduits à partir d'un ou plusieurs lecteurs de cartes, sont stockés sur disques et constituent 1 à 7 files d'attente. SIRIS 8 charge en mémoire les travaux en fonction de la priorité de chacun d'eux, des ressources disponibles et donne, à l'Unité Centrale, le travail le plus prioritaire, à un instant donné.
Ce dernier peut perdre ensuite le contrôle de l'Unité Centrale pour différentes raisons :

• demande d'entrée-sortie.
• arrivée d'un évènement concernant un programme prioritaire en attente.
• fin d'entrée-sortie.

Les évènements interrompent le programme en cours et forcent l'Unité Centrale à exécuter un module de SIRIS 8. Après le traitement de l'interruption, SIRIS 8 libère l'Unité Centrale qui peut reprendre soit le programme interrompu, soit un programme concurrent dont l'événement attendu est arrivé.

Traitement par lots à distance
A partir d'un terminal ou d'un ordinateur satellite, l'utilisateur a la possibilité d'introduire des travaux et de recevoir des résultats à distance. Il effectuera ses traitements de la même façon et avec les mêmes possibilités, que si ses programmes avaient été introduits par un des lecteurs de cartes de l'IRIS 80.
Cette gestion à distance permettait aussi la possibilité d'interaction avec le programme en exécution depuis la console de  l'opérateur à distance
Les protocoles de transfert étaient ceux définis dans le cadre de MultiNational Data. Les terminaux standards étaient des CII Mitra 15. Des CII 10020 ont également été utilisés par le CEA/DAM.

Traitement en temps réel
SIRIS 8 permet de contrôler des processus devant réagir à des évènements externes dans des délais extrêmement brefs. SIRIS 8 offre, à l'utilisateur, des procédures système lui permettant de réaliser des "courts-circuits" nécessaires, de manière à répondre au mieux aux contraintes de temps de ce genre d'activité.

• accéder à tout fichier permanent de la même manière que l'utilisateur local,
• créer et utiliser des fichiers temporaires,
• demander l'exécution immédiate d'un programme avec possibilité d'affecter la console à distance aux opérations d'entrée-sortie,

• introduire un travail dans les files d'attente du traitement par lots.
  
  
   

Traitement du type gestion de transactions
SIRIS 8 permet l'échange d'informations entre des fichiers centralisés sur la mémoire de masse et un certain nombre d'utilisateurs de terminaux à distance.
Chaque utilisateur grâce au terminal, peut dialoguer avec un programme spécialisé et interroger et mettre à jour des fichiers partagés.
SIRIS 8 offre des mécanismes de multiprogrammation de deuxième niveau (Multitasking - Multiprogrammation à l'intérieur d'un travail) permettant de gérer efficacement tous les systèmes de gestion de transmission. L'ensemble des travaux est géré de façon automatique aussi bien pour le choix et l'imbrication de leurs différentes étapes que pour l'affectation et la gestion des différentes ressources. L'utilisateur conserve cependant le contrôle des travaux en cours ou en attente.
L'ensemble de ces fonctions est repris par une extension de SIRIS 8 appelée STRATÈGE (Système Temps Réel pour des Applications de Télégestion)  qui est un superviseur spécialisé pour la gestion de transactions. STRATÈGE permet ainsi d'obtenir un temps de réponse extrêmement court à une interrogation mise à jour de fichiers, quelle que soit la taille du réseau de terminaux conversationnels. STRATÈGE assure également la sécurité du traitement : protection des programmes, protection des informations et reprises sur incidents.

Stratège a été initialement -en 1972- développé sous Siris7 puis porté sous Siris 8 et étendu au multiprocesseur. Ecrit en macro-Assembleur, ses fonctionnalités étaient en gros celles de IBM CICS . Stratège visait les applications transactionnelles pouvant supporter plusieurs milliers de terminaux et possédait en outre un système de messagerie entre les utilisateurs. Les terminaux supportés en standard étaient des Iriscope 200 (asynchrones), Iriscope 400 (TMM-VU) en direct ou concentrés sur des Mitra 15. Le projet a été développé dans la direction Applications sous la direction de Christian Le Baron assisté de Jean-Marie Hualde. Les premiers clients en ont été ARRCO (Bordeaux-Gradignan), le Ministère de l'Intérieur français (gestion des voitures volées) , le ministère de la Justice et l'Agence Tass à Moscou (au total une dizaine de systèmes).

Notion de ressources
Les ressources d'un système informatique constituent l'ensemble des capacités potentielles de ce système : le rôle de SIRIS 8 est d'allouer ces ressources aux divers utilisateurs avec le meilleur rendement global.
SIRIS 8, distingue trois types de ressources :

• partageables entre plusieurs utilisateurs : temps d'unité centrale, pages de la mémoire réelle, espace des fichiers temporaires sur le disque système.
• banalisées, allouées à un utilisateur déterminé, sur sa demande, en puisant dans un "pool" (dérouleur de bandes, etc.).
• réservées, repérées nominativement (par exemple une imprimante avec un format de papier spécial...).

Le système de gestion de fichiers
C'est un service de SIRIS 8 qui offre à l'utilisateur, quelque soit le mode d'exploitation, la protection, la localisation des fichiers sur les supports et l'organisation de fichiers.

Catalogage
SIRIS 8, possède un super-catalogue qui contient la liste de tous les utilisateurs connus du système. Ce super-catalogue renvoie sur les catalogues propres à chaque utilisateur. Dans chacun de ceux-ci, on trouvera : la liste des supports (fixes ou amovibles) dont l'utilisateur est propriétaire. Il pourra seul y créer des fichiers.

Pour chaque fichier la liste des utilisateurs autorisés à y lire ou à y écrire, le système autorise en option la définition d'un mot de passe protégeant l'accès à un fichier. Un fichier peut être situé sur le disque portant le catalogue comptable d'un utilisateur (que ce soit le disque système ou un disque amovible), ou sur une bande magnétique. Le partage d'un fichier entre plusieurs utilisateurs agréés est possible dans les conditions suivantes : écriture : un seul utilisateur peut y écrire ; les autres seront mis en attente par SIRIS 8. lecture : plusieurs utilisateurs peuvent lire simultanément le fichier. partage de données : si ce mode est autorisé pour un fichier, des accès simultanés pour des utilisations quelconques sont admis.

Organisation
Un article est un enregistrement logique. Plusieurs articles peuvent être regroupés dans le même bloc. Le format des articles peut être de longueur fixe, variable (dans ce cas les 2 premiers octets de chaque article indiquent sa longueur) ou de format indéfini (le bloc et l'article se confondent).
Les fichiers peuvent être structurés en :

• organisation séquentielle,
• organisation indexée : accès à un article d'après sa clé, occupant un emplacement fixe. Les blocs sont de longueur fixe et les articles fixes ou variables. Les données sont repérées par des index à plusieurs niveaux,
• organisation directe : accès directement à un bloc défini par son numéro,
• organisation partitionnée : le fichier est constitué de groupes ou "partitions" d'articles. Chaque groupe est accessible par un index à un seul niveau.

Sur bande magnétique, seule l'organisation séquentielle est possible.

Méthode d'accès
II existe des méthodes d'accès correspondantes à ces organisations de fichiers :

•  séquentielle assistée sur information logique.
•  séquentielle indexée : accès à l'information logique sur un fichier indexé.
•  partitionnée : accès à un groupe d'articles d'un fichier partition né.
•  séquentielle non assistée : sur des enregistrements physiques.
•  virtuelle directe : permet de lire et d'écrire des enregistrements physiques commençant sur une frontière de bloc.
•  directe réelle : lecture et écriture à partir d'adresses physiques de disque.
•  SGT : c'est la méthode d'accès pour transmission; complètement compatible avec les autres méthodes, elle est également largement indépendante des procédures de transmission utilisées.

De plus, une méthode d'accès pour la gestion des nomenclatures dans les applications de production, appelée Oracle, a été développée sous Siris8. Cette méthode d'accès était basée sur des chaînes entre articles . Le développement en était assuré par la SSII SIA. Le premier client en a été la DCAN de Brest (construction navale militaire).

Le traitement par lots

Introduction des travaux
Elle est assurée par les fonctions de service de SIRIS 8 qui sont les Symbiont et Télésymbiont, l'interpréteur de cartes de commandes et la communication avec l'opérateur.
conversion automatique.

• Les données et programmes sur cartes sont lus par le Symbiont d'entrée. Ces informations sont rangées sur le disque système dans une zone allouée dynamiquement.
  Cette technique permet un total asynchronisme entre le fonctionnement des périphériques lents et le disque système. D'où meilleur rendement de l'ensemble. En cas de manque d'espace disque, le symbiont d'entrée est automatiquement mis en attente.
  Les Télésymbionts permettent l'introduction des travaux à distance selon les mêmes modalités.
   
•  Les programmes catalogués sur disques peuvent être lancés notamment par un ordre de l'opérateur pupitre.

Contrôle
Les programmes introduits sont alors passés à l'interpréteur de commande qui réalise la compilation des cartes décrivant tout le travail. Cette compilation permet :

• La détection immédiate d'erreur entraînant l'abandon du travail.
• La mise en format condensé des informations qui assureront un enchaînement optimisé des étapes du travail.

Cette fonction peut-être mise en œuvre selon trois modes différents :

•  Analyse des cartes sans exécution, pour contrôle de validité.
•  Analyse et mise au catalogue.
•  Analyse et exécution.

La mise au catalogue peut être accompagnée d'une paramétrisation des éléments contenus dans les commandes. La valeur effective des paramètres ne sera spécifiée qu'au moment du rappel.

Mise en files d'attente
Suivant un paramètre de la carte commande "JOB" ces travaux sont aiguillés dans un certain nombre de files d'attente définies par l'utilisateur pour tenir compte de la nature de ses travaux. C'est à partir de ces files que va s'effectuer la régulation des travaux.

Régulation des travaux

Le régulateur des travaux sélectionne les travaux à activer selon trois critères :

• classe file d'attente,
• ressources demandées,
• priorité.

Il existe 3 types de files d'attente suivant la nature des travaux introduits dans le système.

• File d'attente de multiprogrammation : les travaux mis en attente dans cette file sont pris en compte selon leur priorité relative à l'intérieur de la file et selon la disponibilité des ressources qu'ils demandent. Plusieurs travaux de cette file peuvent s'exécuter en multiprogrammation. On y trouvera généralement les essais de programme, compilations, etc. tout job demandant peu de ressources banalisées et dont on veut passer un maximum dans une journée, sans planification.
• Files d'attente d'exploitation : 1 à 5 files d'exploitation peuvent être définies, avec des priorités relatives. Les travaux contenus dans l'une de ces files sont activés strictement dans l'ordre d'arrivée, et uniquement quand le travail précédent est arrivé à sa fin ou a été abandonné. Un seul travail est activé à la fois par file.
  On trouvera dans ces files les chaînes de traitement en exploitation, c'est-à-dire tous les travaux planifiés.
  Les niveaux de priorité de ces files par rapport à celui de la file de multiprogrammation permettent au chef d'exploitation d'équilibrer son installation entre une optique partitionnée du système qui avantagerait les travaux planifiés, et une optique de multiprogrammation pure qui avantagerait les travaux demandant peu de ressources.
• File d'attente des travaux catalogués : ces travaux sont lancés par l'opérateur pupitre. Plusieurs travaux de cette file peuvent être actifs simultanément en multiprogrammation.
  Ils ont pour caractéristique de n'être constitués que d'une étape et d'être très prioritaires une partie de la journée. On y trouvera des travaux du type gestion de transactions.

Quelle que soit son origine, une fois la décision prise d'activer un travail, le module de gestion des travaux va lui allouer, étape par étape, les ressources dont il a besoin, en tenant compte pour les bandes magnétiques des manipulations déjà effectuées. Ce module élabore également les données nécessaires à l'analyse de la charge du système et sa facturation.

Le travail est maintenant prêt à l'exécution.

Exécution des travaux
Avec la priorité d'allocation utilisée par la régulation des travaux, est définie également une priorité d'exécution dont va se servir le module de gestion des tâches.

Celles-ci sont réparties entre plusieurs niveaux d'interruptions "externes", ainsi les actions de sélection et de commutation des tâches, très étroitement liées au hardware IRIS 80 sont très rapides. C'est le système d'interruption qui va distribuer les tâches aux unités centrales. La priorité d'exécution d'un programme est celle du niveau d'interruption auquel elle est rattachée.

•  A chaque tâche correspond une mémoire virtuelle ; le dispositif de pagination assure la correspondance avec la mémoire réelle disponible.
  L'implantation des tâches en pages non contiguës de la mémoire par le dispositif de pagination permet une utilisation optimale de la mémoire et évite les opérations de tassement.
• Au cours de son exécution, un travail va faire appel au superviseur d'entrée-sortie, qui va :
  · optimiser les accès aux disques,
  · centraliser toutes les demandes d'entrée-sortie sous forme de file d'attente par périphérique, de façon :
  · à éviter à l'utilisateur d'avoir à tenir compte de l'adresse physique du périphérique, de son identité (périphérique banalisé), de son état au moment de la demande, à
  · assurer le débit maximal de chaque périphérique.
• L'appel au superviseur d'entrée/sortie se fera généralement à travers le système de gestion de fichier.
• L'ensemble du moniteur ne pouvant résider en permanence en mémoire rapide, c'est SIRIS 8 qui alimentera à la demande des programmes les modules non résidents dans les pages de la mémoire réelle, et les libérera après utilisation.
  Dans toutes les pages inoccupées par les programmes utilisateurs seront implantés les modules non résidents, de façon à accélérer l'ensemble.

Fin des travaux
En fin de programme ou d'étape, le module de gestion des travaux s'assure de l'achèvement des entrées-sorties, et fait procéder au démontage des volumes amovibles.
En fin de travail, il passe la main aux symbionts et/ou télésymbionts de sortie. Ceux-ci permettent la sortie des résultats sur imprimante, perforateur de cartes, locaux ou à distance.
Les symbionts de sortie peuvent être exécutés après l'achèvement de la constitution du fichier symbiont ou immédiatement dès sa création. Cette dernière option évite tout risque de blocage du système par débordement de fichier.

Le time-sharing

La décision de mise en ou hors service du sous-système temps partagé dépend uniquement de l'opérateur central.
Au moment de sa mise en service, l'opérateur central précise les diverses ressources à lui affecter (mémoire centrale, mémoire secondaire, nombre de fichiers permanents), ainsi que les paramètres de fonctionnement (nombre maximum d'usagers simultanés, pourcentage maximum d'utilisation de l'unité centrale).
L'opérateur peut à tout instant connaître l'état des ressources et les modifier, ainsi que les paramètres.

Une tâche conversationnelle est introduite par la tâche DEMON qui joue le rôle d'un télésymbiont et effectue en plus toutes les entrées-sorties sur les terminaux pour le compte des tâches conversationnelles.
Après contrôle de l'identité de l'usager et mise en route de la comptabilité, I'EXECUTIVE va prendre la main pour reconnaître les commandes de l'usager, les décoder et lancer les séquences correspondantes.
Le DISPATCHER doit décider parmi toutes les tâches, celles qu'il faut activer. Pour cela, il examine 4 files d'attente :

•  la file des tâches en cours, qui sont sous la juridiction de la gestion des tâches. Elles s'exécutent pendant un laps de temps déterminé par le dispatcher, au bout duquel elles seront mises en instance.
•  la file des tâches en instance, qui sont celles en train d'abandonner le contrôle, mais restent encore temporairement sous la juridiction de la gestion des tâches.
•  la file des tâches candidates qui contient toutes les tâches auxquelles il est possible de donner le contrôle.
•  la file des tâches en sommeil qui contient toutes celles qui ne pourront devenir candidates que sous l'effet d'un évènement extérieur.

Les tâches conversationnelles sont implantées dans les pages réservées par SIRIS 8 au temps partagé. Elles ne seront recopiées sur disque, c'est-à-dire "swapées out" que lorsque le DISPATCHER devra activer une tâche candidate qui ne se trouve pas en mémoire, et qu'il n'existe pas suffisamment de pages libres à cet instant.
Les tâches à "swaper out" seront choisies d'abord dans la file des tâches en sommeil, puis sur celles des tâches candidates à partir des plus faibles priorités.

Processeurs time-sharing

•  l'éditeur de texte permet à un utilisateur de créer, étendre, effacer, dupliquer et surtout entretenir des fichiers (programmes et données) organisés en séquentiel ou en séquentiel indexé à partir de sa console.
•  le metteur au point qui permet d'analyser les programmes objet, de contrôler l'exécution, d'insérer et de modifier les éléments du programme.
•  le BASIC, langage mathématique conversationnel, permettant la vérification immédiate de la syntaxe.
•  le FORTRAN, qui a les mêmes caractéristiques que le FORTRAN du traitement par lot.
   

compatibilité avec le traitement par lots
L'interface d'un programme utilisateur avec les services du moniteur est la même en traitement par lots qu'en temps partagé. Ceci permet d'exécuter en temps partagé des programmes générés et catalogués, lors d'une exploitation traditionnelle, et réciproquement. Une telle compatibilité existe aussi au niveau des fichiers.

Le temps réel

Les applications dites de temps réel, telles que : commande de processus, acquisition de mesures, télécommunications spéciales, réclameront des services moins classiques que ceux cités précédemment.
Ces services doivent aboutir, d'une part, à une amélioration du temps de réponse, facteur souvent critique, et d'autre part à une plus grande liberté d'action vis-à-vis du hardware.
Ces services sont matérialisés sous forme de "macro-instructions" appelées "procédures privilégiées".

Les macro-instructions temps réel : elles concernent le contrôle des interruptions externes. Le passage du mode asservi en mode maître et inversement, les temporisations, les récupérations d'avortement.

Le multitasking : les services offerts dans ce cadre permettent de démultiplier la tâche support du travail en "tâche mère" et "tâche filles". Les services permettent aussi de résoudre les problèmes de contrôle inter-tâches et de gestion de segments de recouvrement qui peuvent se poser.

L'accès direct aux périphériques : SIRIS 8 permet à un travail temps réel de gérer directement un périphérique en l'autorisant à composer lui-même le programme canal et en lui fournissant tous les éléments nécessaires au traitement des fins d'entrées-sorties.

Caractéristiques du système d'exploitation SIRIS 8

moniteur SIRIS 8
Gestion en multiprogrammation et multitraitement d'un nombre variable de tâches, selon plusieurs modes d'exploitation simultanés. Planification des travaux, et gestion dynamique du système.

langages et compilateurs
Assembleur MÉTASYMBOL, COBOL, FORTRAN, ALGOL en batch; EDIT (éditeur de textes), BA-SIC, FORTRAN en temps partagé.

programmes de service
Editeur de liens, générateur de conversion, tri interclassement, générateur de fichier d'essai, générateur de système maintenance des fichiers.

programmes d'application
Bibliothèque scientifique (analyse mathématique, algèbre linéaire). OPALINE (programmation linéaire) - Bibliothèque de gestion scientifique des stocks - CORAIL (PERT temps, charges, coûts) - GESTODIS (gestion des stocks dans la distribution) - ORACLE (gestion de production) - COGEB (gestion budgétaire) - MISTRAL (recherche documentaire) - SCF. (système de chaînage de fichiers) - APT et APT/RCV (programmation de machines-outils) - GPDS et SIMULA (langage de simulation d'événements) - SSCP (simulation de processus continus).

sous-systèmes spécialisés de SIRIS 8
Time-sharing,
Temps réel,
Soumission interactive de travaux (SIT),
Gestion de Transaction (STRATÈGE),
Gestion de bases de données (SOCRATE).

d'après la transcription d'une notice commerciale CII