ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 69
Скачиваний: 0
Г*с. five- 'V >
научно-' |
- |
бмЗлко ft»»< |
jifcfi M /£ S - U
Книга освещает основные вопросы системы математического обеспечения (СМО) отечест венных электронных машин третьего поколения— ЕС ЭВМ. В ней бается обзор операционных сис тем ЕС ЭВМ, причем основное внимание уделя ется операционной системе ОС ЕС. Кратко опи саны трансляторы с языков Фортран, Алгол-60,
Кобол и TlJIjl.
Пособие предназначено для прикладных про граммистов, а также студентов вузов соответст вующих специальностей.
Авторы:
В. Г. ЛЕСЮК, А. С. МАРКОВ, Г. В. ПЕЛЕДОЯ, л . R. РАЙКОВ.
ПРЕДИСЛОВИЕ
|
Система математического обеспечения — неотъемлемая часть |
|
вычислительных систем, построенных на базе моделей Единой сис |
|
темы электронных вычислительных машин (ЕС ЭВМ). Она явля |
|
ется логическим продолжением технических средств, расширяющих |
|
возможности аппаратуры и сферы применения ЕС ЭВМ. |
|
В настоящей книге дается общая характеристика математиче |
|
ского обеспечения ЕС ЭВМ и перспектив его развития. Это прак |
|
тическое пособие для тех, кто приступает к изучению математиче- |
|
ского обеспечения ЕС ЭВМ по эксплуатационной документации. |
|
Большая часть книги посвящена наиболее развитой системе OQ |
; |
ЕС, причеЦ основное внимание уделено работе управляющих про* |
грамм ф трансляторов режима пакетной обработки. За рамками |
|
• |
книги остались вопросы телеобработки, машинной графики- и пряУ |
• цладныХ программ.
Д'7 Для 5чтения книги не требуется специальной подготовки помимо Цбщего знакомства с логической структурой и системой колГанд”
'1рС ЭВМ. Для более глубокого изучения глав, содержащих деталь ную информацию по возможностям операционной системы ОС ЕС,
-целесообразно воспользоваться справочными документами ОС ЕС, какими, как «Язык управления заданиями», «Макрокоманды су первизора и управления данными», «Супервизор», «Управление ранными», описания языков и руководства по трансляторам. В кашрстве дополнительной литературы можно порекомендовать издан- Ш ш е в последние годы переводы фирменных материалов и книг по
^ р е м а | IBM 360 и 370.
гу В связи с постоянным развитием СМО ЕС ЭВМ возможности и йстваЗ системы, описанные в этой книге, могут не во всех детасоо^ветствовать состоянию системы, поставляемой в опреде-
я4яное время конкретному пользователю.
Разработанное к настоящему времени математическое обеспе-
{ |
|
ие ECJ ЭВМ ориентировано прежде всего на пакетную обработ- |
|
Одна'ко уже сейчас СМО ЕС ЭВМ содержит базовое обеспече- |
|
: для Оперативных режимов работы (режим реального времени, |
|
сим разделения времени, диалоговые режимы и т. |
д.). Ближай- |
\ перспективы связаны с дальнейшим развитием |
оперативных |
1имов и расширением сфер применения ЕС ЭВМ. |
|
3
Исчерпывающая информация о текущем состоянии операцион ных систем содержится в эксплуатационной документации, а до ступные пользователю прикладные программы перечислены в со-; ответствующих каталогах СМО ЕС ЭВМ.
Авторы стремились не нарушать процесс стабилизации терми-' нологии, наметившейся в последнее время в области систем обра ботки данных. В некоторых местах книги (особенно это относит ся к первой главе) новые термины появляются в тексте раньше, чем дается их определение. В подобных случаях рекомендуется обращаться к терминологическому словарю, приведенному в конце книги.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕС ЭВМ
я
1.1. МОДЕЛИ ЕС ЭВМ
Единая система электронных вычислительных машин представ' /шет собой ряд программно-совместимых моделей вычислительных машин третьего поколения: ЕС-1010; ЕС-1020; ЕС-1021, известную Ргакже под названием ЕС-1020А; ЕС-1030; ЕС-1040; ЕС-1050.
Концепции, заложенные в систему, позволяют развивать ее в дальнейшем путем добавления новых моделей.
Четыре модели ЕС ЭВМ, которые в дальнейшем будем называть
основными моделями (ЕС-1020, ЕС-1030, |
ЕС-1040, ЕС-1050), пол |
||||||
ностью программно-совместимы, а |
две мини-машины (ЕС-1010 и |
||||||
ЕС-1021) имеют лишь частичную |
программную |
совместимость с |
|||||
основными моделями и друг с другом. |
|
|
|
||||
Общие характеристики моделей приведены в табл. 1. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Таблица I |
|
|
Основные характеристики моделей ЕС ЭВМ |
|
|||||
|
|
|
|
М о д е л и Е С Э В М |
|
|
|
О с н о в н ы е х а р а к т е р и с т и к и |
Е С -1 0 1 0 |
Е С -1021 |
Е С -1 0 2 0 |
Е С -1 0 3 0 |
Е С -1 0 4 0 |
Е С -1 0 5 0 |
|
|
|
||||||
Объем оперативной па |
8 |
16—64 |
64—256 |
128—512 |
256-102,4 512—1024 |
||
мяти (Кбайтов)1 |
|||||||
Производительность |
|
|
|
|
|
|
|
процессора |
(тыс. |
|
|
10—20 |
60—100 |
300 |
500 |
операций в секунду) |
|
|
|||||
Количество селектор- |
1 |
2 |
2 |
3 |
6 |
6 |
|
пых каналов |
состава |
||||||
Особенности |
2 |
|
Полная программная совместимость |
||||
команд |
|
3 |
|||||
Страна-производи- |
ВНР |
ЧССР |
НРБ |
ПНР |
|
|
|
тель |
|
|
СССР |
||||
|
< |
|
|
СССР |
СССР |
ГДР |
|
1 1 Кбайт== 1024 байтам.
2 Специальный состав команд; программная и микропрограммная интерпре тация полного набора команд основных моделей.
3 Специальный состав привилегированных команд.
5
Для каждой модели существует некоторый минимальный по ставляемый состав периферийного оборудования:
для модели ЕС-1010: мини-диск, конструктивно входящий в процессор, устройства ввода-вывода с перфоленты и пишущая ма
шинка; для модели ЕС-1021: накопитель на сменных магнитных дис
ках, устройство ввода с перфокарт, печатающее устройство и пи
шущая машинка; для моделей ЕС-1020 и ЕС-1030: два накопителя на сменных
магнитных дисках, четыре накопителя на магнитной ленте, уст ройства ввода-вывода с перфокарт, устройства ввода-вывода с пер фоленты, печатающее устройство и пишущая машинка;
для модели ЕС-1040: шесть накопителей на магнитных дисках, восемь накопителей на магнитной ленте, устройства ввода-вывода с перфокарт, устройства ввода-вывода с перфоленты, печатающее устройство и пишущая машинка;
для модели ЕС-1050: шесть накопителей на магнитных дисках, восемь накопителей на магнитной ленте, два устройства ввода-вы вода с перфокарт, два устройства ввода-вывода с перфоленты, два печатающих устройства, две пишущие машинки.
Основными отличительными особенностями ЕС ЭВМ являются универсальность, адаптируемость к применениям, возможность по-
Iстепенного наращивания вычислительной мощности в большом диа пазоне. Эти черты характеризуют Единую систему в целом, т. е. как аппаратную часть, так и систему математического обеспече ния. Универсальность обеспечивается набором команд, включаю щим операции с фиксированной и плавающей точкой различной точности, логические и десятичные операции и операции с полями переменной длины, разнообразными форматами данных, мульти программными возможностями, развитой системой математическо-
Vго обеспечения.
'• Адаптируемость к применениям достигается благодаря пере менному составу моделей ЕС ЭВМ (память, каналы, периферий ное оборудование). Это позволяет подбирать оптимальную конфи гурацию модели, удовлетворяющую требованиям конкретного при менения. Математическое обеспечение' также адаптируется к кон кретным применениям. Эта адаптация заключается в выборе необ ходимых компонентов и настройке их на конфигурацию модели и '■класс решаемых задач.
Возможность постепенного наращивания вычислительной мощ ности достигается несколькими способами: увеличением количест ва и номенклатуры периферийных устройств, увеличением объема оперативной памяти, созданием многомашинных вычислительных
комплексов |
и заменой процессора на более производительный. |
В последнем |
случае периферийное оборудование заменять, как |
правило, не требуется. При увеличении мощности вычислительной установки, благодаря программной совместимости основных моде лей, имевшееся ранее программное обеспечение полностью сохра няется. Это значит, что программы, написанные с соблюдением оп
6
ределенных требований, могут быть использованы на любой рас ширенной модели.
Программная совместимость моделей ЕС ЭВМ обеспечивается единством логической структуры (единым набором команд, еди ной формой представления данных, единой системой адресации, стандартным способом подключения периферийных устройств). Эго позволяет разрабатывать программы, не зависящие от кон кретной машины, иметь общие для большинства вычислительных машин операционные системы, создавать единый фонд приклад ных программ.
Модель ЕС-1010 имеет упрощенную структуру и укороченный набор команд, а модель ЕС-1021— набор команд, ориентирован ный на работу в малых системах управления. Совместимость этих моделей с основными моделями обеспечивается программной и микропрограммной интерпретацией полного набора команд. Обе модели имеют отдельные операционные системы, обеспечивающие их эффективное функционирование с учетом особенностей струк туры и областей применения.
1.2. ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕС ЭВМ
Система математического обеспечения вычислительных систем третьего поколения выполняет роль посредника между пользова телями и вычислительной машиной, обеспечивая удобный для поль зователя уровень общения с машиной.
Система математического обеспечения ЕС ЭВМ представляет собой набор основных операционных систем, пакетов прикладных программ и комплексов программ технического обслуживания. Од ной из основных целей при создании СМО ЕС ЭВМ было дости жение универсальности без потери эффективности.
СМО ЕС ЭВМ является открытой системой. Это означает, что ее состав может пополняться и расширяться, обеспечивая развитие технических средств, развитие методов обработки информации и расширение сфер применения. Например, состав операционной системы может непрерывно расширяться за счет включения ком понентов для обслуживания новых внешних устройств, включения новых трансляторов, использования новых языков программиро вания, за счет компонентов, реализующих новые программные и аппаратные возможности.
Непосредственное использование больших универсальных сис тем, как, например, операционные системы, не может быть эффек тивным, так как они включают в себя большое число избыточных компонентов, не используемых в конкретной вычислительной сис теме или при решении конкретного класса задач. Любой компо нент СМО (операционная система или прикладная программа)
г
нуждается в настройке на условия конкретного применения. Та кая настройка называется генерацией компонента СМО, Типич ным примером настройки является процесс генерации основных операционных систем ЕС ЭВМ, который получил наиболее полное воплощение в операционной системе ОС ЕС.
Операционная система ОС ЕС является общецелевой. Она ори ентирована не на типовые, а на самые разнообразные примене ния. Требования к системе обработки данных существенно отли
чаются от |
одной установки к |
другой и |
от одного пользователя |
к другому |
в пределах одной |
установки. |
Общецелевая система |
должна быть достаточно сложной и большой и содержать в себе компоненты, обеспечивающие максимальное разнообразие воз можностей. Попытка удовлетворить все требования с помощью одной системы приводит к значительным потерям ресурсов (памя ти, времени работы процессора и др.). Следовательно, вместо од ной большой готовой операционной системы пользователю необ ходимо предоставить-средства, с помощью которых он мог бы ге нерировать операционную систему для своих нужд, приспосабли вая ее к конфигурации вычислительной установки и классам решаемых задач.
Процесс генерации начинается с уточнения нужд вычислитель ной системы. Выясняются общий объем и тип выполняемых работ, приоритеты работ различных типов, сервис для выполнения ра бот. Следующий наиболее важный шаг — выбор конфигурации технических средств и операционной системы в их сочетании. От него зависят производительность будущей установки и ее способ ность выполнить заданный объем работ по обработке данных.
Выбор средств, необходимых для конкретных применений, ока зывается возможным благодаря модульной структуре ОС ЕС. Мо дулями называются составные части операционной системы, кото рые могут объединяться в разных комбинациях и формировать уникальную операционную систему. Некоторые модули требуются в любой операционной системе, другие являются дополнительны ми (необязательными). Существуют группы альтернативных моду лей, выполняющих одни и те же функции с различной эффектив ностью. Например, один модуль требует небольшого количества памяти, но расходует много машинного времени для выполнения своих функций, а другой занимает больше места в памяти, но вы полняется быстрее. Пользователь может включить или не вклю чить тот или другой модуль в операционную систему в зависимос ти от ресурсов, которыми он располагает.
После того как комбинация технических средств и средств опе рационной системы выбрана, необходимо представить ее в такой форме, чтобы генерация системы могла быть выполнена автома тически. Для этой цели служит специальный язык генерации, с помощью которого пользователь описывает конфигурацию вычис лительной установки и определяет компоненты, которые он жела ет включить в операционную систему. Используя это описание и библиотеки, содержащие программные модули, выполняется про-
ъ