ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 52
Скачиваний: 0
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