Файл: Белоногов Г.Г. Автоматизированные информационные системы.pdf

перехода к машинам второго и третьего поколений со­ провождался значительным повышением интереса к соз­ данию АСУ, процессам переработки деловой и коммер­ ческой информации и, прежде всего, к созданию АИС.

Одной из наиболее характерных вычислительных си­ стем третьего поколения является система ІВМ/360 (США). Эта система включает семь основных моделей, удовлетворяющих требованиям математической совме­ стимости, стандартности сопряжения с большим числом устройств ввода — вывода, возможности объединения ма­ шин в комплексы и использования в АСУ.

Характеристика технических средств обработки информации

Итак, основным средством обработки информации в АИС являются ЭВМ. Характерные особенности ЭВМ, используемых в АСУ, определяются стремлением достичь максимальной производительности и расширить возмож­ ности по дистанционному вводу—выводу информации с использованием каналов связи, по отображению полу­ чаемых результатов и хранению больших массивов информации. Такие машины обычно имеют большое число однотипных автономных устройств: несколько устройств ввода — вывода информации, несколько запо­ минающих устройств и т. п.

Использование машин в различных вариантах ком­ плектации и их структурной организации позволяет ком­ поновать вычислительные системы, наиболее полно удо­ влетворяющие специфическим требованиям потребителей АСУ. Конструктивные принципы, заложенные в их осно­ ву, позволяют с большой гибкостью наращивать аппа­ ратуру ЭВМ и повышать их производительность.

В ЭВМ АСУ достигается существенное увеличение коэффициента загрузки всех устройств, входящих в вы­ числительную систему, за счет использования гибкой •аппаратно-программной логики управления, позволяю­ щей не только совмещать работу всех каналов с работой центрального вычислителя (центрального процессора), но и решать одновременно несколько задач с различ­ ным приоритетом (мультипрограммное решение).

Обеспечение возможности совмещения работы от­ дельных устройств с работой центрального процессора является одной из существенных особенностей ЭВМ АСУ.

280

Ряд устройств ЭВМ построен на основе аппаратно-про­ граммного принципа. Это означает, что в этих устройст­ вах имеется собственная память, логические устройства и некоторая вспомогательная управляющая программа, реализующая запрограммированную логику. Автоном­ ность работы отдельных устройств ЭВМ обеспечивает возможность одновременного выполнения нескольких рабочих процессов.

При разработке ЭВМ, как правило, большое внима­ ние уделяется увеличению их быстродействия. Это дости­ гается как техническим путем (применение быстродейст­ вующих элементов, схем, наиболее современной конст­ рукции устройств), так и структурным (совмещение вы­ полнения отдельных команд и совмещение процессов обработки информации). Так, в ряде ЭВМ реализуется совмещенное выполнение команд по нескольким уровням (уровень выборки и модификации команды, уровень вы­ борки чисел, уровень действия, уровень отсылки резуль­ татов), что обеспечивает возможность одновременно обрабатывать полностью или частично несколько раз­ ных команд.

Широкие возможности по совмещению процессов об­ работки информации в таких ЭВМ не позволяют оцени­ вать эффективность их работы количеством операций в единицу времени. В качестве показателя эффективно­ сти в этом случае обычно используется эффективная производительность (эффективное быстродействие), из­ меряемая временем решения задачи, которая может быть принята в качестве эталона, или количеством задач, ре­ шаемых в единицу времени. При оценке эффективной производительности учитывается время ввода и вывода из ЭВМ данных, время, затрачиваемое на обмен инфор­ мацией между оперативным и внешним ЗУ, потеря вре­ мени на контроль достоверности получаемых результа­ тов; среднее время, приходящееся на данную задачу за счет обнаружения и устранения возникающих в процес­ се работы ЭВМ неисправностей.

Высокая эффективная производительность в вычисли­ тельной системе достигается путем рациональной орга­ низации вычислительного процесса, что обеспечивается максимальной загрузкой автономных устройств ЭВМ. Такой режим работы позволяет^ значительной степени ликвидировать непроизводительные простои оборудова­ ния, возникающие в результате различного быстродейст-

281

б и я отдельных устройств, а также различного времени, необходимого на обработку информации на том или ином устройстве.

К ЭВМ как основному элементу АСУ предъявляются повышенные требования по надежности функционирова­ ния. В них широко используется программный и аппа­ ратный контроль, позволяющий быстро определить факт отказа того или иного устройства, локализовать неис­ правность, обнаружить случайный сбой и ликвидиро­ вать его последствия.

Наряду с техническими мерами по повышению на­ дежности работы элементов, блоков и устройств, в ЭВМ могут закладываться дополнительные возможности структурного характера. Гибкая организация вычисли­ тельной системы позволяет локализовать возникающие в отдельных устройствах частичные отказы, в результа­ те чего общая работоспособность ЭВМ не нарушается. Кроме того, в. необходимых случаях за счет потери про­ изводительности могут быть организованы режимы по­ вышенной надежности путем дублирования как отдель­ ных этапов вычислительного процесса, так и всего про­ цесса; программными и аппаратными средствами может осуществляться автоматическое обнаружение и устране­ ние одиночных случайных сбоев. При появлении систе­ матических сбоев ЭВМ прекращает работу и сигнализи­ рует о возникшей неисправности.

Как-уже было указано, в своем развитии электрон­ ная вычислительная техника прошла несколько этапов (поколений). Считают, что средний период обновления электронной вычислительной техники примерно 5 лет. В настоящее время интенсивно развиваются ЭВМ треть­ его поколения и совершается постепенный переход

кЭВМ четвертого поколения.

Втабл. 17.1 приведены основные данные по отечест­ венным ЭВМ общего назначения. Эти ЭВМ не в полной мере отвечают требованиям, предъявляемым к ЭВМ,

используемым в качестве технических средств АИС. Однако в ряде случаев использование этих ЭВМ в АИС, особенно с соответствующими аппаратными и програм­ мными доработками, не исключено и может дать поло­ жительный эффект.

ЭВМ третьего поколения в значительно большей сте­ пени удовлетворяет потребностям АИС. Это обусловлено рядом принципиальных особенностей этих машин. Преж-

2 8 2

2 8 3

2 8 5

286