Файл: Система математического обеспечения ЕС ЭВМ..pdf

цесс генерации новой операционной системы. Генерация является обычным заданием и производится под управлением операционной системы. Она может быть выполнена практически с помощью любой существующей операционной системы. Потребитель может восполь­ зоваться поставляемой ему стартовой операционной системой, предназначенной для генерации. По окончании генерации системы

вней можно произвести некоторые изменения без полного повто­ рения генерации, в момент загрузки системы либо с помощью частичной генерации.

Принцип генерации заложен во все операционные системы ЕС ЭВМ. Он используется и в пакетах прикладных программ, особенно

впакетах, расширяющих возможности операционных систем или имеющих сложную логическую структуру.

Модульный принцип конструирования обеспечивает возможность непрерывного эволюционного роста операционных систем. Разви­ тие операционных систем может осуществляться не только коллек­ тивом разработчиков, но и коллективами пользователей.

Операционные системы обеспечивают совместимость программ пользователей независимо от конкретной конфигурации сгенери­ рованной системы. Это позволяет осуществлять обмен программа­ ми и выполнять их на различных установках. Существует совмес­ тимость между основными операционными системами на различных уровнях (на уровне языка Ассемблера, на уровне форматов дан­ ных). Однако эта совместимость в настоящее время неполная.

Структура СМО ЕС ЭВМ приведена на рис. 1.

Рис. 1. Структура системы математического обеспечения ЕС ЭВМ

9

Используя основные операционные системы ЕС ЭВМ, можно разрабатывать программы, которые не зависят от конкретных уст­ ройств ввода-вывода, а, следовательно, могут выполняться на раз­ личных конфигурациях технических средств. Принцип независи­ мости от устройств, в полной мере реализованный в операционной системе ОС ЕС, позволяет добавлять к системе новые устройства и их программное обеспечение, причем программы пользователей, разработанные ранее, могут использовать новые устройства без перепрограммирования.

Мультипрограммирование — основа повышения производитель­ ности вычислительной системы и обеспечения различных режимов использования. В режиме мультипрограммирования эффектив­ ность использования программных и технических средств вычисли­ тельной системы может быть значительно повышена путем совме­ щения операций обмена как между собой, так и с работой цент­ рального процессора, что сокращает непроизводительные простои оборудования.

1.3. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ЕС ЭВМ

Операционные системы — это комплекс программ, предназна­ ченных для улучшения функционирования и расширения примене­ ния ЭВМ, автоматизации процесса подготовки программ и про­ хождения их на машине, увеличения производительности вычисли­ тельной системы и повышения производительности труда обслу­ живающего персонала.

Целевое назначение операционной системы:

а) увеличение пропускной способности ЕС ЭВМ, т. е. увеличе­ ние общего объема работы, выполняемой системой в единицу вре­ мени;

б) уменьшение времени реакции системы, т. е. уменьшение ин­ тервала времени между моментом представления работы на обра­ ботку и моментом получения результата;

в) помощь программисту и оператору в использовании вычис­ лительной системы;

г) расширение сферы применения.

Одним из средств увеличения пропускной способности системы с помощью операционных систем является непрерывная обработка потока задания, которая осуществляется автоматическим перехо­ дом от одного задания к другому. В режиме мультипрограммиро­ вания увеличение пропускной способности достигается более эф­ фективным использованием аппаратных и программных ресурсов системы. Операционная система помогает обеспечить занятость всей системы в течение возможно более длительного времени пу­ тем эффективного распределения имеющихся в системе ресурсов по нескольким задачам и переключения управления с одной задачи на другую при возникновении задержки вычислений из-за ожида­ ния выполнения какого-либо события (операция ввода-вывода, ис­ течение временного интервала и т. д.).

10

Уменьшение времени реакции в ЕС ЭВМ достигается за счет ограничения участия человека в управлении обработкой данных и за счет обеспечения прямых и автоматических линий связи между системой и потребителем. Ликвидируются задержки из-за преоб­ разования данных на автономных внешних системах (перфорация данных и т. п.).

Операционные системы упрощают работу программиста и опе­ ратора, предоставляя им большое число языков программирования и соответствующих трансляторов для общения с системой; обеспе­ чивают легкий доступ к часто используемым программам; плани­ руют работы; контролируют и регистрируют ошибки.

Гибкость и упорядоченный рост системы в направлении новых сфер применения достигается наличием разнообразных средств про­ граммирования и модульным принципом построения операционной системы. Модульный принцип допускает включение в операцион­ ные системы новых модулей, удовлетворяющих стандартным сог­ лашениям о связях, комбинирование возможностей системы раз­ личными способами, ее настройку для заданной конфигурации вы­ числительной установки. Неотъемлемой частью операционной сис­

В состав системы математического обеспечения ЕС ЭВМ вхо­ дят четыре операционные системы:

1)ОС-10 ЕС — операционная система, обеспечивающая эксп­ луатацию модели ЕС-1010;

2)МОС ЕС — малая операционная система, обеспечивающая эксплуатацию модели ЕС-1021;

ляет управление работой вычислительной системы, обеспечивая выполнение непрерывного потока заданий, а также непакетированных заданий. Обрабатывающие программы под руководством уп­ равляющей программы осуществляют нрпогрргтртвенное выполни— ние вычислительных работ, указанных в задания^/Обрабатывающие программы, входящие в состав операционных систем, назы­ ваются системными обрабатывающими программами. К ним, в

11

частности, относятся и трансляторы. Учитывая важность трансля­ торов для характеристики возможностей операционных систем, они выделены в отдельную группу.

1.4. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОС-Ю ЕС

Операционная система ОС-10 ЕС обеспечивает однопрограмм­ ный режим обработки данных в однопроцессорных конфигурациях модели ЕС-1010. Основной вид носителя — перфолента. Объем оперативной памяти ЕС-1010 не менее 8 Кбайтов. При включении в конфигурацию мини-диска оперативная память возрастает до 16 Кбайтов. В этом случае на мини-диске располагаются программ­ ные компоненты операционной системы и библиотеки ттрограмм пользователей. Программы обрабатываются под управлением сис­ темы в соответствии с командами оператора .ОС-10 ЕС обеспечи­ вает также работу адаптера, позволяющего подключать стандарт­ ные устройства ЕС ЭВМ. Структура ОС-Ю ЕС изображена на рис. 2.

Рис. 2. Структура операционной системы ОС-Ю ЕС

Управляющая программа операционной системы ОС-Ю ЕС включает:

программу начальной загрузки, выполняющую подготовку опе­ ративной памяти, ввод в нее супервизора и его запуск;

супервизор, осуществляющий контроль за прохождением про­ грамм пользователей и работой других компонентов операцион­ ной системы, прием и интерпретацию прерываний, связь между опе­ ратором и системой;

12

программу управления заданиями, обеспечивающую прием и интерпретацию директив оператора, инициирование и завершение выполнения заданий;

программу управления данными, осуществляющую перемеще­ ние данных между оперативной памятью и внешними носителями, обработку и исправление ошибок ввода-вывода.

К системным обрабатывающим программам операционной сис­ темы ОС-10 ЕС относятся:

редактор связей, составляющий готовую к выполнению про­ грамму из отдельно транслированных модулей, помещенных в биб­ лиотеку перемещаемых модулей;

программа обслуживания библиотек, выполняющая включение и исключение компонентов библиотек, исправление, печать или пер­ форацию программ, размещенных в библиотеке;

программа отладки, обеспечивающая интерпретацию частей программы, вывод на печать отладочной информации, заказанной пользователем, получение распечаток памяти при аварийном за­ вершении;

утилиты (вспомогательные программы), предназначенные для копирования, перемещения, печати и перфорации данных.

В состав трансляторов операционной системы ОС-10 ЕС входят трансляторы для следующих языков:

языка Ассемблера — машинно-ориентированного языка, поз­ воляющего использовать мнемонические коды операций, символи­ ческую адресацию, команды условной компиляции и команды оп­ ределения констант;

базисного Фортрана IV — языка программирования для науч­ но-технических задач, являющегося подмножеством языка Форт­ ран IV.

Средства генерации ОС-10 ЕС обеспечивают пользователя воз­ можностью выбора соответствующей конфигурации и функций опе­ рационной системы.

Операционная система ОС-10 ЕС в дальнейшем может быть расширена комплексированием модели ЕС-1010 с основными мо­ делями ЕС ЭВМ, обеспечением сателлитового режима использо­ вания модели ЕС-1010.

1.5. МАЛАЯ ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА МОС ЕС

Малая операционная система МОС ЕС предназначена для эксп­ луатации однопроцессорной конфигурации модели ЕС-1021. Она обеспечивает только однопрограммный режим работы и является подмножеством дисковой операционной системы ДОС ЕС. Струк­ тура МОС ЕС изображена на рис. 3.

Управляющая программа МОС ЕС включает: программу на­ чальной загрузки; супервизор; программу управлениями задания­ ми и программу управления данными, допускающую последова­ тельную, прямую и индексно-последовательную организацию дан­ ных.

13

Рис. 3. Структура операционной системы МОС ЕС

К системным обрабатывающим программам МОС ЕС относят­ ся: редактор связей; библиотекарь, программы отладки, програм­ мы сортировки и объединения, осуществляющие упорядочение дан­ ных в возрастающей или убывающей последовательности, а также объединение уже упорядоченных массивов данных, утилиты.

В состав операционной системы МОС ЕС входят трансляторы для следующих языков программирования:

языка Ассемблера — машинно-ориентированного языка, позво­ ляющего использовать мнемонические коды операций, символиче­ скую адресацию, средства макроязыка;

Фортрана IV — языка программирования для научно-техниче­ ских задач;

Алгола-68 — универсального языка программирования; РПГ (генератора программ отчетов), предназначенного для ав­

томатизации программирования задач обработки символьной ин­ формации и обеспечивающего создание файла из одного или не­ скольких файлов, выполнение вычислений над записями входных файлов, вывод печатных отчетов и т. д.;

ЛИСПа — языка программирования для обработки списков; Симскрипта — языка программирования для обработки сим­

вольной информации.

Операционная система МОС ЕС в дальнейшем может быть рас­ ширена за счет средств комплексирования модели ЕС-1021 с основ­ ными моделями ЕС ЭВМ, а также обеспечением сателлитного ре­ жима использования ЕС-1021.

14

1.6. ДИСКОВАЯ ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДОС ЕС

Дисковая операционная система предназначена для всех моде­ лей ЕС ЭВМ (кроме ЕС-1010 и ЕС-1021) в конфигурациях с ма­ лым объемом оперативной памяти (64—256 Кбайтов) и с ограни­ ченным набором внешних устройств. Практически это ограничение касается только графических устройств ввода-вывода и магнит­ ных барабанов. В качестве носителя информации используются магнитные диски.

ДОС ЕС обеспечивает функционирование однопроцессорных комплексов технических средств ЕС ЭВМ; пакетную обработку заданий с возможностью одновременного выполнения до трех па­ кетов заданий ^режим мультипрограммирования с фиксированным числом задач); выполнение в мультипрограммном режиме непакетированных заданий; совмещение работы оператора по подготовке очередного задания с обработкой уже введенных заданий; облети чение связи оператора с системой; протоколирование хода работы вычислительной системы; возможность расширения функций и об­ ластей применения за счет включения пакетов прикладных про­ грамм; работу через каналы связи. Особенностью мультипрограмм­ ного режима в дисковой операционной системе является статиче­ ское распределение оперативной памяти и внешних устройств между решаемыми задачами, определяемое при генерации систе­ мы либо оператором в процессе работы. Структура ДОС ЕС пред­ ставлена на рис. 4.

Рис. 4. Структура операционной системы ДОС ЕС

В состав управляющей программы дисковой операционной сис­ темы входят:

программа начальной загрузки, осуществляющая подготовку оперативной памяти, загрузку в нее ядра системы, обработку ди­

15