Файл: Единая система ЭВМ..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 52

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ЕДИНАЯ

СИСТЕМА

Под общей редакцией

А. Μ. Ларионова

СТАТИСТИКА

МОСКВА 1974

‘ l ЕНИКЕЕВА E. X, ЗАГАЦКИЙ Б. A.,

ЛАРИОНОВ К. А., СЕЛИВАНОВ Ю. П., ШИГЕДЕВИЧ Я. C., ЛЕСЮК В. Г.

В предлагаемой книге рассматриваются общая структура Единой системы ЭВМ, особенности и технические характеристики отдельных моделей, а также состав и принципы функционирования всех внешних устройств, входящих в номенкла­ туру системы.

Пособие предназначено для специалистов, за­ нятых использованием новых вычислительных ма­ шин третьего поколения, а также студентов вузов соответствующего профиля.

30502—097 008(01)-74 71—73 © Издательство «Статистика», 1974

ПРЕДИСЛОВИЕ

Решение задач, поставленных XXIV съездом КПСС и на­ правленных на совершенствование форм и методов управления народным хозяйством страны, является одним из узловых во­ просов экономической политики партии на пути полного удов­ летворения материальных и духовных потребностей советских людей.

Новым принципиальным шагом вперед в деле совершен­

ствования технических средств для автоматизированных систем управления является разработка и серийное производство вы­

числительных машин третьего поколения — Единой системы

ЭВМ (ЕС ЭВМ), созданной совместными усилиями коллективов ученых, инженеров и рабочих Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши,

СССР и Чехословакии. Промышленный выпуск первых моделей

ЕС ЭВМ был начат в 1972 г. В настоящее время вводится в экс­

плуатацию значительное количество машин Единой системы и число пользователей быстро растет.

Особенности структуры и характеристики технических и программных средств ЕС ЭВМ, как семейства с быстродей­ ствием от нескольких десятков тысяч до полутора миллионов операций в секунду, определяют возможности эффективного использования моделей Единой системы для построения различ­

ных автоматизированных систем обработки данных. Модульная конструкция системы, реализованная при проектировании, по­ зволяет производить реконфигурацию моделей, наращивание вычислительной мощности и подключение новых устройств. При этом благодаря программной совместимости основных моделей не требуется переработка прикладных программ. Программная совместимость создает также возможность накопления архива программ для однотипных систем обработки данных. Техниче­ ские средства ЕС ЭВМ позволяют создать многомашинные и

многопроцессорные системы, системы телеобработки данных и системы коллективного пользования.

Одной из наиболее сложных задач является обучение кад­ ров, силами которых будет проводиться подготовка задач и эксплуатация вычислительных машин. Поскольку модели

ЕС ЭВМ предназначены для использования в качестве базовых ЭВМ для АСУ разных звеньев хозяйственного управления и планирования, к эксплуатации новых машин будет привле­ каться все более широкий круг специалистов самых разных отраслей промышленности. Решение кадровых вопросов невоз­ можно без наличия достаточного объема информации, описы­ вающей все стороны Единой системы, начиная от общих осо-

1*

3


бенностей и структуры технических средств отдельных моделей

и кончая структурой технической документации и прикладного программирования на машинах. В связи с этим было принято

решение о подготовке силами специалистов-разработчиков

ЕС ЭВМ. серии книг по Единой системе, которые могли бы быть использованы как в качестве справочных руководств по различным аспектам ЕС ЭВМ для специалистов, так и в каче­ стве учебных пособий при подготовке пользователей новых машин.

Настоящая книга является введением в серию книг, в кото­ рых будут описаны структура системы и состав технических средств, приведены сведения по назначению, составу и свой­ ствам системы математического обеспечения, принципам по­ строения и особенностям системы документации. Специальные

выпуски будут посвящены отдельным моделям Единой системы.

Предполагается также издание руководств, описывающих функционирование отдельных устройств или групп однородных устройств, а также отдельных компонентов системы математи­ ческого обеспечения.

В данной книге, открывающей серию, рассмотрены общая структура и состав технических средств в целом и технические

характеристики находящихся в производстве моделей. Большое

внимание уделено описанию и особенностям периферийных устройств по всей имеющейся в настоящее время номенклатуре.

Мы надеемся, что выпуск серии книг по Е,С ЭВМ окажет

несомненную помощь в подготовке специалистов по эксплуата­ ции новых ЭВМ и будет способствовать скорейшему их внед­ рению в различных отраслях народного хозяйства.

А. Μ. ЛАРИОНОВ

Глава 1,

ОСОБЕННОСТИ ЕС ЭВМ

Единая система электронных вычислительных машин (ЕС

ЭВМ) представляет собой семейство программно-совместимых

вычислительных машин третьего поколения, предназначенных

для решения широкого класса научно-технических, экономиче­ ских, управленческих и других задач, а также для применения в различного рода автоматизированных системах управления и системах обработки данных. Такая универсальность ЭВМ

Единой системы достигается за счет универсального набора ко­

манд для обработки любых видов информации; программной

совместимости основных ЭВМ семейства; модульного принципа построения и стандартизации связей и процедур управления;

расширенной номенклатуры устройств с разным уровнем бы­ стродействия и разными функциональными характеристиками; развитых аппаратных средств взаимодействия с операцион­ ной системой; мощной системы математического обеспе­ чения.

Все эти особенности позволяют создавать системы перемен­

ной конфигурации с возможностью постепенного, по мере на­

добности, наращивания вычислительной мощности путем за­

мены центрального процессора более производительным и рас­ ширения емкости основной оперативной памяти. При этом за счет программной совместимости, позволяющей выполнять без перепрограммирования и повторной трансляции любую про­ грамму, разработанную для одной ЭВМ Единой системы, на

дюбой другой ЭВМ семейства, все накопленное программное обеспечение сохраняется.

Сочетание аппаратных и программных средств Единой си­ стемы обеспечивает работу во всех режимах, обычно требуемых пользователю: пакетной обработки, мультипрограммном, в реальном масштабе времени, диалоговом, с разделением вре­

мени и др.

Высокая надежность, сравнительная малогабаритность до­ стигаются благодаря использованию современной микроэлект­ ронной конструктивно-технологической базы. Электронная

часть всех устройств построена с широким использованием мо­ нолитных интегральных схем. Проведена широкая стандартиза­

ция на все-х уровнях конструкции, упрощающая процессы про­

изводства, эксплуатации и обслуживания.

5


ФОРМА И ФОРМАТЫ ДАННЫХ

Одним из средств, обеспечивающих совместимость отдель­ ных моделей ЕС ЭВМ, являются принятая форма и форматы представления данных. За единицу представления данных в системе принят слог из восьми битов (двоичных разрядов), на­

зываемый байтом. Для целей контроля к восьмибитовому слогу может быть присоединен еще один дополнительный двоичный разряд — бит четности, который, однако, не может быть исполь­ зован программой и служит только для аппаратного контроля.

Память организована таким образом, что возможна адреса­ ция к каждому байту независимо от адресуемой единицы (т. е. физической разрядности памяти) за одно обращение, которая различна в разных моделях ЕС ЭВМ. Байториентированная

адресация

обеспечивает

возможность

посимвольной обработки

и дает хорошее заполнение памяти.

 

быть

Данные,

подлежащие

обработке, — операнды могут

представлены в формате

переменной

и фиксированной

длины.

В первом случае длина поля данных может изменяться в пре­ делах до 256 байт. Данные фиксированной длины имеют фор­

мат, кратный основной структурной

единице — байту, и

могут

быть представлены

полусловом — 2

байта,

словом — 4

байта,

двойным

словом — 8

байтов и учетверенным

словом—16 бай­

тов (рис.

1).

 

 

 

 

В формате с фиксированной запятой, который используется главным образом для представления адресов, констант и дан­ ных, не требующих высокой разрядности, двоичный операнд имеет длину слова, 31 разряд которого занимает целая часть числа и один разряд — знак (рис. 2а). Отрицательные числа представляются в дополнительном коде с единицей в знаковом разряде. Некоторые операции с данными с фиксированной запя­ той (умножение, деление, сдвиг) могут выполняться с операн­ дами длиной двойного слова.

При обработке чисел в формате с плавающей запятой ис­ пользуется шестнадцатиричная система счисления (четыре бита воспринимаются как одна шестнадцатиричная цифра). При та­ ком представлении экономится разрядность и создается удоб­ ство записи двоично-кодированных чисел. Числа с плавающей запятой могут иметь один из трех форматов (рис. 2в): корот­ кий, длинный и с расширенной точностью. Во всех трех слу­ чаях характеристика задается семью разрядами, что обеспечи­ вает представление данных в диапазоне от 10 7β до IO+76.

В операциях над десятичными числами применяется упако­ ванный формат данных и формат с зоной. В первом формате

вкаждом байте помещены две десятичные цифры, а в формате

сзоной младших четыре разряда занимает цифра, остальная же часть свободна и называется зоной. Данные в обоих случаях рассматриваются как целые числа в прямом коде со знаком в

6


■самом правом разряде.

В формате с зоной знак размещается

в зоне самого правого

байта (рис. 26). Форматы логических

данных показаны на рис. 2г.

Команды десятичной арифметики имеют двухадресный фор­

мат. В адресе задается

самый левый байт операнда, а в длине

байт

11000001 I

О7

Полуслово

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11010001

11010001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

7 8

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слобо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11001001

11000010

11010100

11110011

 

 

 

 

 

 

 

 

15 іе

 

23 24

 

31

 

 

 

 

целочисленные границы

 

для

полуслов,

слаб и двойных слов

 

 

 

Младшие

 

4

вита двоичного адреса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—I

^0000

OOOI

0010

ООН

 

 

OlOO

0101

0110

0111

IOOO

1001

1010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"•"1—1

байт

байт

Вайт

байт

байт байт байт байт байт байт байт

Полуслово

Полуслобо

Полуслово

Полуслово

Полуслово

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_____ I

 

Слово

 

 

 

 

Слобо

 

 

Слово

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

-

1

 

 

Двойное

слово

 

 

Двойное слово

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

■-

 

>

 

 

Рис. 1. Байтовая структура данных

 

 

 

поля, связанного с этим

адресом,

указывается

число

байтов в

•операнде, которое может изменяться от 1 до 16.

 

 

 

Для ЕС ЭВМ установлены два основных кода: двоичный код для обработки информации (ДКОИ) и для обмена данных, для CMO и устройств ввода — вывода и код для обмена информа­

цией КОИ-8, предназначенный для обмена информацией на но­ сителях (магнитных лентах н дисках) с соблюдением рекомен­ даций ИСО.

7


 

 

 

Арифметика

 

с

фиксированной запятой

 

 

Зн

 

 

 

 

 

целое число

 

 

 

 

о

і

фиксированной

 

 

 

 

В слоВо

31

 

Число

с

запятой

длиной

 

 

ЗН

 

 

Целое

число

 

 

 

 

 

 

 

О

1

 

 

 

 

 

15

 

длиной В

полуслово

 

 

Число

с финсироВанной

запятой

 

 

 

 

 

 

 

Десятичная

арифметика

 

 

 

Цифра

 

Цифра

Цифра

 

 

 

Цифра

цифра

Цифра

Цифра

Знак

УпокоВанное

десятичное

число

 

 

 

 

 

Зона

 

Цифра

зона

 

 

 

Цифра

Зона

цифра

Знак

Цифра

Десятичное

число

В зониробонном

формате

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

 

Ярифметина

с плаВающей запятой

 

 

Зн

характеристика

 

 

 

мантисса

 

 

 

0

1

 

 

 

 

7 8

 

 

 

 

31

 

Короткое число с ялаВоющей запятой

 

 

 

 

зн

характеристика

 

|

 

мантисса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

7

8

запятой

 

 

е

53

Длинное

число с опадающей

 

 

 

 

 

 

 

 

Логические

операиии

 

 

 

 

 

 

 

Логические

Винные

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

• .

 

 

31

 

Логическая

информация фиксированной длины

 

 

 

Симбол

 

Симдол

гг

Симдол

Симдол

 

о

 

 

В

 

ю

 

 

 

 

 

 

 

Логическая

 

информация

переменной длины

 

&

 

 

 

 

Рис.

2.

Форма представления операнд

 

 

8