Аппаратура сопряжения
Наталия Дубова
В
1973 году АС-6 вывела БЭСМ-6 из изоляции.
В
начале 70-х БЭСМ-6 оставалась самой быстрой универсальной машиной в Союзе. Но
этот мощный вычислитель был лишен возможности принимать и передавать данные по
обычным линиям связи, а это было необходимо, чтобы обрабатывать информацию от
внешних объектов и управлять ими. Кроме того, в БЭСМ-6 был один важный
недостаток — периферийные устройства в процессе работы обслуживались в основном
программно. Когда машина создавалась, этот вариант считался вполне приемлемым —
внешних устройств было немного, и считалось, что центральному процессору будет
необременительно помимо расчетов отвечать за операции ввода/вывода. Однако в
начале следующего десятилетия началось производство новой периферии, главным
образом по линии ЕС, возникла необходимость подключать больше устройств к
машине, и программный путь решения этой задачи становился просто тупиковым.
Вывести БЭСМ-6 из изоляции, сделать на ее основе систему, которая может не
только быстро считать, но и эффективно общаться с внешним миром и управлять его
объектами, — такую задачу решали создатели комплекса АС-6, заработавшего в 1973
году.
То,
что получилось в результате, — уникально во многих отношениях. Накопив большой
опыт в ходе работы над БЭСМ-6, разработчики АС-6 (расшифровывается как
«аппаратура сопряжения к БЭСМ-6») под руководством Владимира Андреевича
Мельникова постарались реализовать множество оригинальных идей. Это была
настоящая сеть машин разного назначения — счетных и обслуживающих ввод/вывод
данных, которые могли иметь доступ к общей памяти и сообщались друг с другом с
помощью высокоскоростных каналов. Все вместе это составляло комплекс ЭВМ,
работающих как конвейер, — разные машины одновременно выполняют
последовательные стадии обработки поступающих порций информации.
С
самого начала своего существования и в течение 15 лет АС-6 успешно применялась
в Центре управления полетами и сыграла очень важную роль в совместной
советско-американской программе «Союз-Аполлон». Информация поступала
одновременно с бортов нескольких космических аппаратов, обрабатывалась
конвейером ЭВМ, и за несколько секунд результаты выводились на устройства
отображения. Было у этого комплекса еще несколько крупных заказчиков — масштабы
разработки делали ее доступной только богатым и солидным пользователям,
среднему инженерному коллективу она была не по средствам, да и без надобности.
Кроме того, при всем обилии архитектурных и программистских находок система
оказалась слишком громоздкой, ведь она строилась на уже устаревшей к середине
70-х элементной базе БЭСМ-6, без интегральных схем. Так что популярности БЭСМ-6
ее последовательница достичь не смогла. Но, несомненно, стала значительным
событием в истории советской вычислительной техники.
Александр
Николаевич Томилин, один из разработчиков операционной системы для АС-6,
считает, что на момент своего создания этот комплекс по своим
архитектурно-структурным особенностям был одним из самых передовых решений в
мире. А сейчас оказался почти забытым. Чтобы исправить эту несправедливость, мы
постараемся хотя бы в общих чертах дать читателю представление о многомашинном
комплексе АС-6.
Основные
особенности отражены в названии — несколько машин, возможности их связи друг с
другом. Один из создателей АС-6 Леонид Александрович Зак рассказывает, что в
систему с самого начала закладывалась модульная структура, и это в первую
очередь отличало ее от БЭСМ-6. Было принято решение постепенно наращивать
совокупную мощность комплекса путем подключения других машин. А кроме того,
реализовать возможность добавления блоков памяти. Для этого создавались
высокопроизводительные, унифицированные каналы, с помощью которых любое
устройство, имеющее выход на такой канал, могло без проблем включаться в
систему. Обычная конфигурация комплекса содержала высокопроизводительную ЭВМ —
центральный процессор АС-6 (ЦП АС–6) и БЭСМ-6, на которых лежала основная
счетная нагрузка, и общую память для всех модулей, помимо локальных
запоминающих устройств каждой из машин. Отдельная большая память не
принадлежала никому конкретно, но за счет управления со стороны распределенной
операционной системы, о которой — особый разговор, разделялась между машинами
комплекса.
Все
участники этого пула машин объединялись общим каналом с помощью коммутатора.
Одного коммутатора было достаточно для системы из четырех модулей, а для
увеличения их числа, что было возможно теоретически и реализовано в некоторых
системах на практике, подключались дополнительные коммутирующие устройства.
Соединенные
друг с другом и общей памятью ЦП и БЭСМ-6 образовывали первый уровень комплекса
АС-6. Но существовал еще и второй уровень — уровень специализированных
периферийных машин (ПМ-6), которые полностью отвечали за взаимодействие
вычислителей с внешними устройствами, в том числе за передачу информации по
телефонным, телеграфным и широкополосным линиям связи. Таким образом,
быстродействие непосредственной обработки научных данных не снижалось за счет
переключения процессорной мощности на задачи обмена. Периферийные машины
объединялись в сеть с машинами и памятью первого уровня с помощью общего канала
и позволяли разносить устройства ввода с перфокарт, АЦПУ, графопостроители и
видеодисплеи на сотни метров от счетного центра. Так было, например, в новом здании
Института прикладной математики на Калужской, где центральные процессоры и
периферия находились на разных этажах.
Итак,
в системе АС-6 локальная сеть машин (заметьте, совсем новое для тех лет
понятие) объединяла несколько разнофункциональных модулей. Причем в таком
комплексе один счетный процесс мог пользоваться всей доступной периферией — и
наоборот, внешними устройствами одной машины могли пользоваться вычислительные
процессы на всех остальных.
Все
это сложнейшее хозяйство поддерживалось операционной системой, разработка
которой до сих пор — предмет гордости ее авторов. Коллектив создателей ОС
возглавлял Виктор Петрович Иванников. Операционная система строилась как
множество независимых ОС. Системы для мощных вычислительных машин и для
мини-машин ввода/вывода базировались на общей технологической основе и
объединялись специальными средствами сопряжения. Были разработаны транспортные
и функциональные протоколы для взаимодействия операционных систем и программ по
каналам локальной сети АС-6. Кроме того, в АС-6 реализовали аппаратную
поддержку больших программных комплексов с механизмами взаимодействия модулей и
защиты программных подсистем.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.osp.ru