Supercomputer operating system
சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் ஆப்பரேட்டிங் சிஸ்டம் என்பது சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களுக்கான ஒரு இயக்க முறைமையாகும். 20 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் இருந்து, சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் கட்டமைப்பில் அடிப்படை மாற்றங்கள் ஏற்பட்டுள்ளதால், சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் இயக்க முறைமைகள் பெரிய மாற்றங்களுக்கு உட்பட்டுள்ளன. ஆரம்பகால இயக்க முறைமைகள் வேகத்தைப் பெறுவதற்காக ஒவ்வொரு சூப்பர் கம்ப்யூட்டருக்கும் தனிப்பயனாக்கப்பட்டிருந்தாலும், இந்த போக்கு உள் இயக்க முறைமைகளிலிருந்து விலகி லினக்ஸின் ஒரு வடிவத்தை நோக்கி நகர்கிறது, இது நவம்பர் 2017 இல் டாப் 500 பட்டியலில் உள்ள அனைத்து சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களையும் இயக்கியது. 2021 ஆம் ஆண்டில், சிறந்த 10 கணினிகள் எடுத்துக்காட்டாக ரெட் ஹாட் எண்டர்பிரைஸ் லினக்ஸ் (ஆர். எச். இ. எல்) அல்லது அதன் சில மாறுபாடுகள் அல்லது பிற லினக்ஸ் விநியோகம் எ. கா. உபுண்டு. நவீன வெகுஜன இணையான சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் பொதுவாக பல வகையான முனைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் மற்ற சேவைகளிலிருந்து கணக்கீடுகளைப் பிரிக்கின்றன என்பதால், அவை வழக்கமாக வெவ்வேறு முனைகளில் வெவ்வேறு இயக்க முறைமைகளை இயக்குகின்றன, எ. கா., கம்ப்யூட் முனைகளில் கம்ப்யூட் முனை கர்னல் (சிஎன்கே) அல்லது கம்ப்யூட் முனை லினக்ஸ் (சிஎன்எல்) போன்ற சிறிய மற்றும் திறமையான இலகுரக கர்னலைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஆனால் சேவையகத்தில் லினக்ஸ்-வழித்தோன்றல் மற்றும் உள்ளீடு/வெளியீடு (ஐ/ஓ) முனைகள் போன்ற பெரிய அமைப்பு. ஒரு பாரம்பரிய பல பயனர் கணினி அமைப்பு வேலை திட்டமிடல் நடைமுறையில் செயலாக்கம் மற்றும் புற வளங்களுக்கான ஒரு பணி சிக்கலாக இருக்கும்போது, ஒரு பெரிய இணையான அமைப்பில், வேலை மேலாண்மை அமைப்பு கணக்கீட்டு மற்றும் தகவல் தொடர்பு வளங்கள் இரண்டின் ஒதுக்கீட்டை நிர்வகிக்க வேண்டும், அதே போல் பல்லாயிரக்கணக்கான செயலிகள் இருக்கும்போது தவிர்க்க முடியாத வன்பொருள் தோல்விகளை நேர்த்தியாக கையாள வேண்டும். பெரும்பாலான நவீன சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் லினக்ஸ் இயக்க முறைமையைப் பயன்படுத்துகின்றன என்றாலும், ஒவ்வொரு உற்பத்தியாளரும் தாங்கள் பயன்படுத்தும் லினக்ஸ்-வழித்தோன்றலில் அதன் சொந்த குறிப்பிட்ட மாற்றங்களைச் செய்துள்ளனர், மேலும் எந்தவொரு தொழில்துறை தரநிலையும் இல்லை, ஏனெனில் வன்பொருள் கட்டமைப்புகளில் உள்ள வேறுபாடுகள் ஒவ்வொரு வன்பொருள் வடிவமைப்பிற்கும் இயக்க முறைமையை மேம்படுத்த மாற்றங்கள் தேவைப்படுகின்றன. சூழல் மற்றும் கண்ணோட்டம் சூப்பர் கம்ப்யூட்டிங்கின் ஆரம்ப நாட்களில், அடிப்படை கட்டிடக்கலை கருத்துக்கள் வேகமாக உருவாகின, மேலும் கணினி மென்பொருள் பொதுவாக விரைவான திருப்பங்களை எடுக்கும் வன்பொருள் கண்டுபிடிப்புகளைப் பின்பற்ற வேண்டியிருந்தது. ஆரம்பகால அமைப்புகளில், இயக்க முறைமைகள் வேகத்தைப் பெறுவதற்காக ஒவ்வொரு சூப்பர் கம்ப்யூட்டருக்கும் தனிப்பயனாக்கப்பட்டன, இருப்பினும் அவற்றை உருவாக்குவதற்கான அவசரத்தில், கடுமையான மென்பொருள் தர சவால்கள் தோன்றின, மேலும் பல சந்தர்ப்பங்களில் கணினி மென்பொருள் வளர்ச்சியின் செலவு மற்றும் சிக்கலானது வன்பொருளைப் போலவே ஒரு பிரச்சினையாக மாறியது. 1980 களில் க்ரேயில் மென்பொருள் மேம்பாட்டுக்கான செலவு வன்பொருளுக்காக அவர்கள் செலவழித்ததற்கு சமமாக வந்தது, மேலும் அந்த போக்கு உள் இயக்க முறைமைகளிலிருந்து பொதுவான மென்பொருளின் தழுவலுக்கு நகர்வதற்கு ஓரளவு காரணமாக இருந்தது. 1980 களின் நடுப்பகுதியில் இயக்க முறைமை மாற்றங்களில் முதல் அலை வந்தது, ஏனெனில் விற்பனையாளர் குறிப்பிட்ட இயக்க முறைமைகள் யுனிக்ஸுக்கு ஆதரவாக கைவிடப்பட்டன. ஆரம்பகால சந்தேகம் இருந்தபோதிலும், இந்த மாற்றம் வெற்றிகரமாக நிரூபிக்கப்பட்டது. 1990 களின் முற்பகுதியில், சூப்பர் கம்ப்யூட்டிங் சிஸ்டம் மென்பொருளில் பெரிய மாற்றங்கள் நிகழ்ந்தன. இந்த நேரத்தில், யுனிக்ஸின் வளர்ந்து வரும் பயன்பாடு கணினி மென்பொருளைப் பார்க்கும் விதத்தை மாற்றத் தொடங்கியது. இயக்க முறைமையை செயல்படுத்த ஒரு உயர் மட்ட மொழியின் (சி) பயன்பாடு மற்றும் தரப்படுத்தப்பட்ட இடைமுகங்களை நம்பியிருப்பது கடந்த காலத்தின் அசெம்பிளி மொழி சார்ந்த அணுகுமுறைகளுக்கு மாறாக இருந்தது. வன்பொருள் விற்பனையாளர்கள் யுனிக்ஸை தங்கள் கணினிகளுடன் மாற்றியமைத்ததால், யுனிக்ஸில் புதிய மற்றும் பயனுள்ள அம்சங்கள் சேர்க்கப்பட்டன, எ. கா., வேகமான கோப்பு அமைப்புகள் மற்றும் டியூனபிள் செயல்முறை அட்டவணைகள். இருப்பினும், யுனிக்ஸைத் தழுவிய அனைத்து நிறுவனங்களும் "சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களுக்கான யுனிக்ஸ்" உருவாக்க ஒரு தொழில்துறை தரத்தில் ஒத்துழைப்பதை விட, அதில் தனித்துவமான மாற்றங்களைச் செய்தன. யுனிக்ஸ் ஒவ்வொரு கட்டமைப்பிற்கும் உகந்ததாக இருக்க அவற்றின் கட்டமைப்புகளில் உள்ள வேறுபாடுகள் இந்த மாற்றங்களை தேவைப்படுவதால் இது ஓரளவு இருந்தது. இவ்வாறு பொது நோக்கத்திற்கான இயக்க முறைமைகள் நிலையானதாக மாறியதால், சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் அவர்களிடமிருந்து முக்கியமான கணினி குறியீட்டை கடன் வாங்கவும் மாற்றியமைக்கவும் தொடங்கின, மேலும் சக்கரத்தை மீண்டும் கண்டுபிடிக்காமல், அவற்றுடன் வந்த இரண்டாம் நிலை செயல்பாடுகளின் வளமான தொகுப்பை நம்பியிருந்தன. இருப்பினும், அதே நேரத்தில் பொது நோக்கத்திற்கான இயக்க முறைமைகளுக்கான குறியீட்டின் அளவு வேகமாக வளர்ந்து வந்தது. யுனிக்ஸ் அடிப்படையிலான குறியீடு 500,000 வரிகளை எட்டிய நேரத்தில், அதன் பராமரிப்பு மற்றும் பயன்பாடு ஒரு சவாலாக இருந்தது. இதன் விளைவாக குறைந்தபட்ச இயக்க முறைமை செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்தும் மைக்ரோ கர்னல்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான நடவடிக்கை எடுக்கப்பட்டது. கார்னகி மெலன் பல்கலைக்கழகத்தில் மேக் மற்றும் ஐ. என். ஆர். ஐ. ஏ. வில் கோரஸ்ஓஎஸ் போன்ற அமைப்புகள் ஆரம்பகால மைக்ரோ கர்னல்களுக்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும். சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் பல்வேறு வகையான முனைகளை உருவாக்கியதால் இயக்க முறைமையை தனித்தனி கூறுகளாகப் பிரிப்பது அவசியமானது, எ. கா., கணக்கீட்டு முனைகள் மற்றும் I/O முனைகள். எனவே நவீன சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் வழக்கமாக வெவ்வேறு முனைகளில் வெவ்வேறு இயக்க முறைமைகளை இயக்குகின்றன, எ. கா., கணிப்பு முனைகளில் சிஎன்கே அல்லது சிஎன்எல் போன்ற சிறிய மற்றும் திறமையான இலகுரக கர்னலைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஆனால் சேவையகத்தில் லினக்ஸ்-வழித்தோன்றல் மற்றும் ஐ/ஓ முனைகள் போன்ற பெரிய அமைப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன. சி. டி. சி 6600, பொதுவாக உலகின் முதல் சூப்பர் கம்ப்யூட்டராகக் கருதப்படுகிறது, சிப்பேவா இயக்க முறைமையை இயக்கியது, பின்னர் இது பல்வேறு பிற சி. டி. சி 6000 தொடர் கணினிகளில் பயன்படுத்தப்பட்டது. சிப்பேவா முந்தைய சி. டி. சி 3000 இலிருந்து பெறப்பட்ட ஒரு எளிய வேலை கட்டுப்பாட்டு சார்ந்த அமைப்பாகும், ஆனால் இது பிற்கால க்ரோனோஸ் மற்றும் ஸ்கோப் அமைப்புகளை பாதித்தது. முதல் கிரே-1 லாஸ் அலமோஸ் ஆய்வகத்திற்கு இயக்க முறைமை அல்லது வேறு எந்த மென்பொருளும் இல்லாமல் வழங்கப்பட்டது. லாஸ் அலமோஸ் அதற்கான பயன்பாட்டு மென்பொருளையும், இயக்க முறைமையையும் உருவாக்கினார். கிரே 1 க்கான முக்கிய நேரப் பகிர்வு அமைப்பு, கிரே நேரப் பகிர்வு அமைப்பு (சி. டி. எஸ். எஸ்), பின்னர் லிவர்மோர் ஆய்வகத்தில் இருபது ஆண்டுகளுக்கு முன்பு சி. டி. சி 6600 இயக்க முறைமைக்கான லிவர்மோர் நேரப் பகிர்வு அமைப்பின் (எல். டி. எஸ். எஸ்) நேரடி வழித்தோன்றலாக உருவாக்கப்பட்டது. சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களை உருவாக்குவதில், அதிகரித்து வரும் மென்பொருள் செலவுகள் விரைவில் ஆதிக்கம் செலுத்தியது, 1980 களில் கிரேயில் மென்பொருள் மேம்பாட்டுக்கான செலவு வன்பொருளுக்கான செலவுக்கு சமமாக வளர்ந்தது. யுனிக்ஸ் அடிப்படையிலான யுனிக்ஸ் இயக்க முறைமையிலிருந்து யுனிக்ஸ் அடிப்படையிலான யுனிக்ஸ் இயக்க முறைமைக்கு மாறுவதற்கு இந்த போக்கு ஓரளவு காரணமாக இருந்தது. 1985 ஆம் ஆண்டில், யுனிசோஸ் இயக்க முறைமையுடன் அனுப்பப்பட்ட முதல் அமைப்பு கிரே-2 ஆகும். அதே நேரத்தில், EOS இயக்க முறைமை ETA சிஸ்டம்ஸ் அவர்களின் ETA10 சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களில் பயன்படுத்துவதற்காக உருவாக்கப்பட்டது. கன்ட்ரோல் டேட்டா கார்ப்பரேஷனின் பாஸ்கல் போன்ற மொழியான சைபில் மொழியில் எழுதப்பட்ட ஈஓஎஸ், சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களுக்கான நிலையான இயக்க முறைமைகளை உருவாக்குவதில் உள்ள நிலைத்தன்மை சிக்கல்களை எடுத்துரைத்தது, இறுதியில் அதே இயந்திரத்தில் யுனிக்ஸ் போன்ற அமைப்பு வழங்கப்பட்டது. ஈ. டி. ஏ கணினி மென்பொருளை உருவாக்குவதிலிருந்து கற்றுக்கொண்ட பாடங்களில் ஒரு புதிய சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் இயக்க முறைமையை உருவாக்குவது தொடர்பான அதிக அளவிலான ஆபத்து மற்றும் யுனிக்ஸ் அதன் பெரிய கணினி மென்பொருள் நூலகங்களுடன் பயன்படுத்துவதன் நன்மைகள் ஆகியவை அடங்கும். 1990 களின் நடுப்பகுதியில், பழைய இயக்க முறைமைகளில் முதலீடு இருந்தபோதிலும், யுனிக்ஸ் அடிப்படையிலான அமைப்புகளின் பயன்பாட்டை நோக்கிய போக்கு இருந்தது, இது பல தளங்களில் அறிவியல் கணக்கீட்டிற்கான ஊடாடும் வரைகலை பயனர் இடைமுகங்களைப் (ஜி. யு. ஐ) பயன்படுத்தவும் உதவியது. ஒரு பொருட்கள் OS ஐ நோக்கிய நகர்வு எதிர்ப்பாளர்களைக் கொண்டிருந்தது, அவர்கள் லினக்ஸ் வளர்ச்சியின் வேகமான வேகம் மற்றும் கவனம் ஆகியவற்றை ஏற்றுக்கொள்வதற்கு எதிரான ஒரு பெரிய தடையாக மேற்கோள் காட்டினர். ஒரு எழுத்தாளர் எழுதியது போல் "லினக்ஸ் பிடிக்கக்கூடும், ஆனால் இப்போது எங்களிடம் பெரிய அளவிலான அமைப்புகள் உள்ளன". ஆயினும்கூட, அந்த போக்கு தொடர்ந்து வேகத்தை அதிகரித்தது, 2005 வாக்கில், கிட்டத்தட்ட அனைத்து சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களும் யுனிக்ஸ் போன்ற சில ஓஎஸ்ஸைப் பயன்படுத்தின. யுனிக்ஸின் இந்த வகைகளில் ஐபிஎம் ஏஐஎக்ஸ், திறந்த மூல லினக்ஸ் அமைப்பு மற்றும் கிரேவிலிருந்து யுனிசிஸ் போன்ற பிற தழுவல்கள் அடங்கும். 20 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், லினக்ஸ் சூப்பர் கம்ப்யூட்டிங் பையின் மிக உயர்ந்த பங்கைக் கட்டளையிடுவதாக மதிப்பிடப்பட்டது. நவீன அணுகுமுறைகள் ஐபிஎம் ப்ளூ ஜீன் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் கணிப்பு முனைகளில் சிஎன்கே இயக்க முறைமையைப் பயன்படுத்துகிறது, ஆனால் ஐ/ஓ முனைகளில் ஐ/ஓ முனை கர்னல் (ஐஎன்கே) எனப்படும் மாற்றியமைக்கப்பட்ட லினக்ஸ் அடிப்படையிலான கர்னலைப் பயன்படுத்துகிறது. சிஎன்கே என்பது ஒரு இலகுரக கர்னல் ஆகும், இது ஒவ்வொரு முனையிலும் இயங்குகிறது மற்றும் அந்த முனையில் ஒரு பயனருக்கு இயங்கும் ஒற்றை பயன்பாட்டை ஆதரிக்கிறது. திறமையான செயல்பாட்டின் பொருட்டு, சிஎன்கேவின் வடிவமைப்பு எளிமையாகவும் குறைந்தபட்சமாகவும் வைக்கப்பட்டது, இயற்பியல் நினைவகம் நிலையான முறையில் வரைபடமாக்கப்பட்டது மற்றும் சிஎன்கே திட்டமிடல் அல்லது சூழல் மாறுதல் தேவையில்லை அல்லது வழங்கவில்லை. சிஎன்கே கணக்கீட்டு முனையில் கோப்பு I/O ஐ கூட செயல்படுத்தாது, ஆனால் அதை அர்ப்பணிக்கப்பட்ட I/O முனைகளுக்கு பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறது. இருப்பினும், ப்ளூ ஜீன் பல கணக்கீட்டு முனைகளில் ஒற்றை I/O முனையைப் பகிர்ந்து கொள்வதால், I/O முனை இயக்க முறைமைக்கு பல பணிகள் தேவைப்படுகின்றன, எனவே லினக்ஸ் அடிப்படையிலான இயக்க முறைமையின் தேர்வு. பாரம்பரிய பல பயனர் கணினி அமைப்புகள் மற்றும் ஆரம்பகால சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களில், வேலை திட்டமிடல் செயலாக்கம் மற்றும் புற வளங்களுக்கான ஒரு பணி திட்டமிடல் சிக்கலாக இருந்தபோதிலும், ஒரு பெரிய இணையான அமைப்பில், வேலை மேலாண்மை அமைப்பு கணக்கீட்டு மற்றும் தகவல் தொடர்பு வளங்களின் ஒதுக்கீட்டை நிர்வகிக்க வேண்டும். ஒரு சூப்பர் கம்ப்யூட்டரின் வெவ்வேறு உள்ளமைவுகளில் பணி திட்டமிடல் மற்றும் இயக்க முறைமையை சரிசெய்வது அவசியம். ஒரு வழக்கமான இணையான வேலை திட்டமிடுபவர் ஒரு மாஸ்டர் திட்டமிடுபவரைக் கொண்டிருக்கிறார், இது சில அடிமை திட்டமிடுபவர்களுக்கு இணையான வேலைகளைத் தொடங்கவும், கண்காணிக்கவும், கட்டுப்படுத்தவும் அறிவுறுத்துகிறது, மேலும் அவ்வப்போது வேலை முன்னேற்றத்தின் நிலை குறித்து அவர்களிடமிருந்து அறிக்கைகளைப் பெறுகிறது. சில, ஆனால் அனைத்து சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் அட்டவணைகளும் வேலை நிறைவேற்றத்தின் இருப்பிடத்தை பராமரிக்க முயற்சிக்கவில்லை. கிரே எக்ஸ்டி3 மற்றும் க்ரே எக்ஸ்டி4 அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் பிபிஎஸ் புரோ திட்டமிடுபவர் அதன் முப்பரிமாண டோரஸ் ஒன்றோடொன்று இணைப்பில் இருப்பிடத்தை மேம்படுத்த முயற்சிக்கவில்லை, ஆனால் கிடைக்கக்கூடிய முதல் செயலியைப் பயன்படுத்துகிறது. மறுபுறம், ப்ளூ ஜீன் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களில் உள்ள ஐபிஎம் இன் திட்டமிடுபவர் 8x8x8 முனை குழுவின் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட நடுத்தர விமானங்களுக்கு ஒரே பயன்பாட்டிலிருந்து பணிகளை ஒதுக்குவதன் மூலம் இருப்பிடத்தை சுரண்டுவதையும் நெட்வொர்க் சர்ச்சையைக் குறைப்பதையும் நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. ஸ்லர்ம் பணிச்சுமை மேலாளர் திட்டமிடுபவர் ஒரு சிறந்த பொருத்தம் வழிமுறையைப் பயன்படுத்துகிறார், மேலும் பணி ஒதுக்கீடுகளின் இருப்பிடத்தை மேம்படுத்த ஹில்பர்ட் வளைவு திட்டமிடலைச் செய்கிறார். தியான்ஹே-2 போன்ற பல நவீன சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் ஸ்லர்மைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது அமைப்பு முழுவதும் உள்ள வளங்களுக்கான சர்ச்சையை மத்தியஸ்தம் செய்கிறது. ஸ்லர்ம் திறந்த மூலமாகும், லினக்ஸ் அடிப்படையிலானது, மிகவும் அளவிடக்கூடியது, மேலும் ஒரு கணினி கிளஸ்டரில் ஆயிரக்கணக்கான முனைகளை ஒரு மணி நேரத்திற்கு 100,000 க்கும் மேற்பட்ட வேலைகளின் நீடித்த செயல்திறனுடன் நிர்வகிக்க முடியும். மேலும் காண்கஃ விநியோகிக்கப்பட்ட இயக்க முறைமை சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் கட்டமைப்பு சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் இயக்க முறைமைகளின் பயன்பாட்டு பங்கு குறிப்புகள் இயக்க முறைமைகள் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் இயக்க முறைமைகள்