Файл: Система математического обеспечения ЕС ЭВМ..pdf

ет данные, в реальном масштабе времени система должна быть в постоянной готовности принять данные, поступающие на вход;

потоки входных данных носят случайный характер; как пра­ вило, не допускается потеря поступающих данных, так как их не­ возможно повторить;

время реакции системы на внешние события должно удовлет­ ворять определенным ограничениям.

Для обеспечения высокой реактивности системы требуется мак­ симально распараллеливать процессы обработки, что требует вы­ сокого уровня мультипрограммирования.

Вычислительные системы на базе моделей ЕС ЭВМ, работаю­ щие под управлением операционной системы ОС ЕС в одном из мультипрограммных режимов, удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к системам реального масштаба времени. Опера­ ционная система ОС ЕС обеспечивает высокую реактивность сис­ темы. Минимальное время реакции на прерывания в реальном мас­ штабе времени составляет от нескольких микросекунд до сотен микросекунд. Оно зависит от производительности выбранной моде­ ли, а также от конфигурации сгенерированной операционной сис­ темы. Эти же факторы влияют на реактивность системы в целом. Генерация операционной системы существенно влияет на время реакции и производительность вычислительной системы. Исполь­ зуя большой набор возможностей, предоставляемых при генера­ ции, можно получить систему, максимально удовлетворяющую предъявляемым требованиям.

Операционная система ОС ЕС предоставляет широкие возмож­ ности по распараллеливанию процессов вычислений и организации мультипрограммной работы. ОС ЕС имеет средства для организа­ ции приема случайных потоков данных, поступающих в непредска­ зуемые моменты времени. Аппаратные и программные средства контроля правильности работы, средства диагностики и восстанов­ ления после сбоев повышают надежность работы вычислительной системы.

Операционная система ОС ЕС обеспечивает двухпроцессорную систему с общим полем оперативной памяти для моделей ЕС-1040

и ЕС-1050.

ОС ЕС содержит обеспечение средств комплексирования, пред­ назначенных для организации многомашинных комплексов (без общего поля оперативной памяти). К ним относятся адаптер ка­ нал-канал, который позволяет непосредственно связать каналы двух различных моделей ЕС ЭВМ, разделенные (совместно исполь­ зуемые) устройства периферийной памяти,, а также средства пря­ мого управления. На базе указанных средств пользователь может строить практически произвольные конфигурации многомашинных комплексов, используя программное обеспечение средств комплек­ сирования.

Структура операционной системы ОС ЕС представлена на рис. 5. В состав управляющей программы операционной системы ОС

ЕС входят:

21

Рис. 5. Структура операционной системы ОС ЕС

программа начальной загрузки, осуществляющая настройку оперативной памяти, загрузки ядра операционной системы и за­ грузку программы инициализации ядра;

программа инициализации ядра, которая подготавливает сис­ темные таблицы, проверяет состояние таблиц, состояние внешних устройств, настраивает системные наборы данных, связывается с оператором с целью оперативного изменения свойств операци­ онной системы;

планировщик заданий, обеспечивающий считывание входных потоков заданий, последовательную или приоритетную обработку заданий (в зависимости от режима ОС ЕС), инициирование вы­ полнения нескольких заданий одновременно, чтение и интерпрета­ цию операторов языка управления заданиями, распределение ре­ сурсов вычислительной установки для задания, вызов каталогизи­ рованных процедур, автоматическое распределение томов на внеш­ них носителях, асинхронное чтение входных и выдачу выходных данных задания, ведение системного журнала;

главный планировщик, осуществляющий связь оператора с сис­ темой; главный планировщик вместе с планировщиком заданий входят в состав программ управления заданиями;

супервизор, осуществляющий обработку всех типов прерыва­ ний, управление выполнением одной или нескольких задач, основ­ ной памятью, связями между модулями, работой программ с овер­ лейной структурой, системными часами, резидентными програм­ мами доступа к данным, средствами защиты оперативной памяти, запросами на ввод-вывод, динамическую загрузку программ в опе­ ративную память, совмещение работы каналов с процессором, ра­ боту системы в режиме квантования времени, совмещение пакет­ ной обработки и режима квантования времени, функционирование многопроцессорных комплексов ЕС ЭВМ; функцией программ су­ первизора является управление задачами;

программы управления данными, обеспечивающие ввод и вы­ вод данных с последовательной, индексно-последовательной, биб­ лиотечной и произвольной организацией, объединение записей в блоки и разделение блоков на записи, совмещение операций вводавывода и обработки, обработку системных и пользовательских ме­ ток томов и наборов данных, автоматическое позиционирование то­ мов, анализ и обработку ошибочных ситуаций в операциях вводавывода, независимость программ от устройств;

программы управления восстановлением после сбоя, осуществ­ ляющие обработку прерываний от схем контроля машины, регист­ рацию машинных сбоев в процессоре, каналах и внешних устрой­

чи, формирование записи о сбое в журнале, перевод системы в со­ стояние ожидания, если восстановление работоспособности не­

возможно.

К системным обрабатывающим программам ОС ЕС относятся следующие компоненты:

п

редактор связей, объединяющий отдельно оттранслированные объектные и загрузочные модели в один готовый к выполнению за­ грузочный модуль; формирующий загрузочные модули с оверлей­ ной структурой; вносящий изменения в программы путем замены, исключения и перемещения программных секций; резервирующий память для общих областей, создаваемых трансляторами;

загрузчик, осуществляющий редактирование и непосредствен­ ную загрузку для выполнения отредактированных модулей в од­ ном пункте задания;

программа сортировки-объединения, обеспечивающая размеще­ ние наборов данных в заданном порядке, сортировку записей в со­ ответствии с их управляющими полями, объединение файлов, раз­ мещенных на накопителях (до 32 магнитных лент, 6 дисков и 6 ба­ рабанов), с входными файлами, создание контрольных точек и запуск с них, мультитомный и мультифайловый ввод и мультитомный вывод;

тестовый транслятор (Тестран), служащий для отладки про­ грамм на языке Ассемблера и обеспечивающий вывод на печать областей памяти, общих регистров и регистров с плавающей точ­ кой, распечатку системных блоков и таблиц, фиксацию логики отлаживаемой программы с представлением соответствующей пе­ чатной информации, выполнение отлаживаемой программы в ре­ жиме трассировки, редактирование и вывод на печать отладочной информации в соответствующих форматах;

утилиты (вспомогательные программы), обеспечивающие пере­ мещение наборов данных с одного носителя на другой, печать и перфорацию наборов данных, печать каталога системы, оглавле­ ний томов на дисках и оглавлений библиотек, обновление библио­ тек, модификацию каталога, подготовку и разметку томов прямо­ го доступа и магнитных лент, редактирование записей в наборах данных, сбор информации об ошибках и их распечатку в удобной для пользователя форме.

В состав трансляторов ОС ЕС входят трансляторы со следую­ щих языков программирования: языка Ассемблера, РПГ, Форт­ рана IV, ПЛ/1, Кобола, Алгола-60.

Программное обеспечение телеобработки позволяет осуществ­ лять передачу информации в вычислительную систему и из нее по каналам связи (телефонным, телеграфным и др.). Средства теле­ обработки обеспечивают одновременную работу с вычислительной машиной нескольких удаленных абонентских пунктов. Программ­ ное обеспечение телеобработки включает два метода доступа: ба­ зисный телекоммуникационный метод доступа и общий телеком­ муникационный метод доступа. Эти методы доступа используются во всех системах, осуществляющих удаленную обработку данных (удаленная пакетная обработка, диалоговые системы, системы раз­ деления времени, системы в реальном масштабе времени, инфор­ мационно-поисковые системы, различные АСУ и т. д.).

Программное обеспечение машинной графики обеспечивает работу вычислительной системы с алфавитно-цифровыми и графи-

24

ческими дисплеями. Оно включает графический метод доступа, под­ программы графического программирования, а также обеспечение дисплея в качестве консоли оператора.

Средства генерации операционной системы ОС ЕС обеспечи­ вают настройку в широких пределах на конкретные конфигурации технических средств ЕС ЭВМ и класс решаемых задач.

1.8. КОМПЛЕКС ПРОГРАММ

ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Комплекс программ технического обслуживания (КПТО) со­ держит тест-программы двух категорий: работающие без опера­ ционной системы; работающие под управлением операционной си­ стемы. По функциональному назначению тест-программы делятся на наладочные, проверочные и диагностические.

Наладочные тест-программы служат для проверки правильнос­ ти функционирования устройств и блоков во время наладки маши­ ны. Проверочные тест-программы предназначены для периоди­ чески проводимой проверки правильности функционирования уст­ ройств, блоков и машины в целом и для обнаружения неисправнос- *тей в процессе эксплуатации. Диагностические тест-программы позволяют классифицировать отказы и локализовать места неис­ правности.

Наладочные тесты разработаны для центральных процессоров оперативной памяти, устройств ввода-вывода, внешней памяти. Они являются самостоятельными программами, выполняемыми без операционных систем.

Проверочные и диагностические тесты работают под управле­ нием специальной программы-монитора, предназначенной для не­ автономной проверки внешних устройств, в функции которой вхо­ дят вызов, выполнение каждого отдельного теста и управление им. Монитор осуществляет связь с оператором, обработку преры­ ваний, печать сообщений об ошибках и т. п.

1.9. ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ

Пакеты прикладных программ строятся на базе операционных систем и являются их дальнейшим развитием в конкретном на­ правлении. Большинство пакетов прикладных программ разраба­ тывается на базе операционной системы ОС ЕС. Пакет поставля­ ется отдельно, имеет самостоятельную документацию и не входит в состав операционной системы. Многие пакеты прикладных про­ грамм имеют собственные средства для генерации. Разработка пакета не требует модификации операционной системы. Это отно­ сится и к пакетам, влияющим на работу управляющей программы. Если такой пакет требует внесения изменений в управляющую про­ грамму, то это выполняется в процессе загрузки и инициализации пакета.

25