Большинство из описанных выше структурных и архитектурных способов увеличения производительности ВС были открыты в 60-х годах и вначале применены на отдельных моделях ЭВМ 2-го и 3-го поколений, потом стали использоваться в ВС высокой производительности и, наконец, после усовершенствования апробирования нашли применение в серийных ЭВМ и ВС различных классов 3-го и 4-го поколений. Это обычный путь внедрения новых технических решений и не только в ЭВМ. Но бывает и так, что появляется машина, в которой сразу и успешно внедрены многие “революционные” технические идеи. Такие машины вместо жизненного цикла (морального старения) в десяток лет выпускаются 20 и более лет и кладут начало новому семейству.

В гражданской авиации такими машинами были ПО-2, ЛИ-2,. (ДС-3), Ил-62; в автомобильной промышленности – первая модель “Фольксваген”; среди ЭВМ – серия 6000 Control Data, семейство IBM-360/370, БЭСМ-6. За созданием таких моделей в вычислительной технике стоят имена выдающихся архитекторов-конструкторов ЭВМ: Сеймура Крея, Дж. Амдала, академика Лебедева – людей не только генерировавших передовые идеи, но и организаторов, создавших вокруг себя коллективы талантливых коллег и последователей.

 

1. БЭСМ-6.

Рассмотрим более подробно ретроспективу и перспективу развития одной из самых популярных отечественных ЭВМ для научных расчетов – БЭСМ-6. Эта машина была выпущена в 1966 г. и пошла в серию 1967 г. Она была задумана как ЭВМ для расчетов в самых различных областях науки и техники для оснащения ею крупных вычислительных центров. Формально ее относили к ЭВМ 2-го поколения, так как ее элементная база выполнена на дискретных элементах. Но по всем прочим признакам: иерархической системе памяти с постоянной организацией; наличию виртуальной (математической) памяти; большому числу каналов, обслуживающих периферийные устройства и внешнюю память; наличию эффективных операций с плавающей запятой; наличие сверхбыстрого ЗУ, системы индексации команд, системы прерывания; наличию операционной системы и т.д. – БЭСМ-6 являлось вычислительной системой 3-го поколения. В течение нескольких лет она была самой высокопроизводительной ЭВМ в Европе.

Появление БЭСМ-6 не было случайным, но и не являлось последовательным усовершенствованием и развитием предыдущей БЭСМ-4. ЭВМ с быстродействием в несколько сот тысяч операций в секунду над числами, представленными в формате с плавающей запятой, и оперативной памятью в десятки тысяч слов была остро необходима для научных и проектировочных расчетов в авиации, космонавтике, ядерной физике, сложных отраслях машиностроения и т.п.

Для этого было необходимо создать рывок в разработке и выпуске ЭВМ, улучшив как минимум сразу на порядок (!) значения основных параметров ЭВМ моделей БСЭМ-4 и М-222, выпускавшихся для научных расчетов у нас в стране. Причем требовалось сделать не уникальную ЭВМ в нескольких экземплярах, а создать технологичную в производстве и относительно не дорогую ЭВМ для оснащения ею больших ВЦ в институтах АН СССР и в промышленности. Именно такая задача и стояла перед коллективом С.А. Лебедева, и результатом ее успешного решения явилась ЭВМ БЭСМ-6.

Элементная база, специально разработанная для быстродействующих логических устройств БЭСМ-6 основывалась на применении транзисторного парафазного усилителя с диодной логикой на входе. На этой базовой схеме строились логические ячейки И – ИЛИ (вентиль), И – ИЛИ – И, а так же другие, более сложные, но практически укладывающиеся по времени переключения в стандартный такт машины. Частота тактирующих сигналов в БЭСМ-6 принято в 10 МГц.

Каждый тактированный усилитель имеют обратную связь и сохраняет полученный код в течение одного полутакта (50 нс), пока замкнутая его обратная связь. Для долговременного хранения кода предусмотрена включаемая в этом случае вторая обратная связь. Сома по себе тактовая частота 10 МГц еще не обеспечивала производительности в сотни тысяч операций в секунду. Требовались решения архитектурного плана.

Архитектура БЭСМ-6. Длина слова БЭСМ-6 выбрана 48 двоичных разрядов. В это время имелись отечественные и зарубежные машины с длиной слова в 60, 45, 36, 32. Наиболее длинная 60-разрядная слова имели американские высокопроизводительные ЭВМ CDC серии 6000, но они были достаточно уникальными, многопроцессорными, дорогими и выпускались малой серией. В БЭСМ-6 48-разрядное слово позволяло представить число с плавающей запятой с достаточной точностью (40 разрядов на мантиссу) и с большим диапазоном чисел от 2^-64 до 2⁺⁶³.

Структура числового слова в БЭСМ-6:

Знак порядка	Порядок	Знак мантиссы	Мантисса
48	47 ...... 42	41	40 ..... 1

 

Нумерация разрядов в слове идет справа налево. Слово может представлять и 48 равноправных двоичных цифр. В слове размещаются две 24-разрядные команды. Чтобы, с одной стороны, иметь достаточный полный набор операций (команд), а с другой – иметь по возможности длинный адрес для прямой адресации ячеек памяти большого объема, используются команды двух типов:

i	0	ФА	КОП 1	Короткий адрес	1-ый тип
24 .. 21	20	19	18 .. 13	12 ..... 1
i	1	КОП 2		Длинный адрес		2-ой тип
24 .. 21	20	19 ..... 16		15 ..... 1

i – номер используемого индекс-регистра (от 1 до 15);

20-ый разряд определяет тип команды;

19-ый разряд в командах первого типа определяет способ формирования адреса, им могут быть четыре первых или четыре последних листа.

В системе команд БЭСМ-6 предусмотрено 50 команд, разделяемых на шесть групп: арифметические операции; операции пересылки и логические операции; операции с индекс-регистрами и операции изменения адреса; операции передачи управления; специальные операции; макрокоманды. Код макрокоманды вызывают прерывание, и операционная система передает управление программе с номером данной макрокоманды.

Из уже упомянутых характеристик БЭСМ-6 мы можем отметить: наличие системы индексного преобразования адресов в команде при помощи индексных регистров без затраты дополнительных тактов, наличие системы прерывания, наличие операционной системы, 15-разрядное адресное поле у команд второго типа, превышающее у первых ЭВМ БЭСМ-6 длину адреса ОЗУ.

Ряд необычных схемных решений в арифметическом устройстве (невидимых программисту) обеспечил возможность при такте 10 МГц получить высокое быстродействие выполнения операций: сложение – 1,1 мкс, умножение – 1,9 мкс, деление – 4,9 мкс, прочие операции – 0,5 мкс. Это позволяет оценить среднее быстродействие АУ в 1 млн. оп/с. Но, чтобы использовать это быстродействие АУ, надо обеспечить подачу в него и выведение из него данных с таким же темпом. В этой задаче содержится одно из главных противоречий между высокой скоростью АУ и низкой скоростью записи и считывания данных и команд из устройств памяти.

Как же устраняется это противоречие БЭСМ-6?

Организация памяти в БЭСМ-6. Основная оперативная память (ОЗУ) разделена на 8 блоков, имеющих самостоятельное управление, т.е. организованно расслоение ОЗУ (интерливинг) с глубиной расслоения восемь.

Весь объем ОЗУ разделен на страницы. Одна страница содержит 1024 слова (сокращенно обозначается буквой К – кило). В частности, в 15-разрядном адресе команды старше 5 разрядов определяют номер страницы, а младшие 10 разрядов – положение слова внутри страницы.

Поскольку БЭСМ-6 предназначалась с самого начала для мультипрограммной работы, предусматривалась возможность в каждой программе вести независимо адресацию ОЗУ в так называемы математических адресах. После применения индексной адресации (прибавления содержания индексного регистра к адресной части команды) получается исполнительный математический адрес (и еще не физический).

В структуре машины есть очень быстрая память, содержащая таблицу (из 32-х регистров по 7 разрядов) соответствия номеров страниц математической памяти номерам страниц физической памяти ОЗУ. Это так называемая таблица приписки. Перед исполнением команды значения 5 старших разрядов исполнительного адреса заменяются значением из таблицы, и получается физический адрес.

Страница с математическим адресом может находиться не в ОЗУ, а в ВЗУ (на магнитном барабане). Тогда эта страница должна быть переписана (подкачена) в ОЗУ и информация о ее нахождении в физической памяти внесена в таблицу приписки. Но ведь это не что иное, как виртуальная память. Таким образом, БЭСМ-6 уже с момента выпуска обладала аппаратом виртуальной памяти.

Если мы обратимся к программе, составленной в гл.2, то замети, что в ней имеется небольшое число рабочих ячеек и ячеек, содержащих переменные и константы, Адреса которых постоянно встречаются в адресной части команд. Это же относится и к командам коротких циклов. Если бы за этими часто встречающимися в программе данными и командами не обращаться каждый раз в оперативную память, а держать их в более быстрой регистровой памяти, то команды выполнялись бы быстрее.При разработке БЭСМ-6 эта возможность исследовалась и оказалось, что 16 регистров сверхбыстрой памяти существенно ускоряют ход вычислений. Дальнейшее увеличение числа регистров уже влияет слабее. Поэтому были введены 16 полноразрядных (каждый на одно слово) регистров как сверхоперативная память. Отбор чисел и команд в не ведется автоматически из наиболее часто повторяющихся при выполнении программы адресов.

Логически буферная память разбита на три группы:

• буфер командных слов – 4 регистра, дополнены четырьмя 15-разрядными буферами;
• буфер чисел – 4 регистра;
• буфер записи результатов – 8 регистров, дополненных восемью 15-разрядными буферами.

Упрощенная блок-схема взаимодействия устройств БЭСМ-6 изображена на рис. 1. В верхней части изображено ОЗУ, расслоенная на 8 блоков с временным сдвигом к соседнему блоку 0.3 мкс. Команды из ОЗУ попадают в буферный регистр командных слов (БРС) с опережением относительно их исполнения в АУ. При этом сравнивается адрес очередной посылаемой команды с адресами ранее записанных команд, и если адреса совпадают, то посылки команды из ОЗУ не происходит, так как команда уже есть в буфере.

Рис. 1.

Далее идет преобразование адресной части команды в сумматоре (СМА) при помощи сложения ее с содержимым индексного регистра, указанного в команде; так получается исполнительный адрес. После операции приписки он превращается в физический адрес и выбранное по нему слово заносится в буферный регистр чисел (БРЧ). Если операция арифметическая, то выбранное слово – операнд. Тогда КОП этой команды и 3-разрядный адрес операнда в буфере чисел заносятся в блок арифметических команд, находящихся перед АУ. Следовательно АУ получает для выполнения уже заранее подготовленную операцию, подготовка которой производится параллельно с исполнением ранее посланной АУ команды.

Теперь посмотрим, что происходит с результатом после выполнения команды в АУ. Он должен быть переписан в ОЗУ. Но блок, в который должна идти запись, может быть еще не готов к приему. АУ, не дожидаясь готовности блока ОЗУ, переписывает результат с его адресом по ОЗУ в регистр буфера записи результатов (БРЗ) и приступает к выполнению следующей команды. Содержание регистра результата запишется в ОЗУ в порядке очереди записи результатов, но если во вновь поступающих командах встретится этот адрес, т.е. говоря другими словами, результат потребуется как операнд в ближайшей команде, то запись в ОЗУ будет поставлена снова в “хвост очереди”, а результат сможет быть использован как операнд из быстрого регистра записи.

Счетчик команд в УУ функционирует как обычно.

Буфер автоматических команд и связанные с ним быстрые регистры сглаживают разность во времени на выборку команд из ОЗУ и их выполнение в АУ. Во время выполнения коротких операций из него расходуется запас подготовленных команд, а во время выполнения длинных операций (деление, умножение) он вновь полностью заполняется.

Для ускорения вычислений, связанных с автоматизацией программирования, в БЭСМ-6 имеется стековая память, создаваемая на ресурсах ОЗУ. На них также распространяется и ускорение за счет автоматического использования быстрых регистров.

Системное программное обеспечение БЭСМ-6 все время совершенствовалось. Вводились новые операционные системы, режим разделения времени, трансляторы с языков Алгол, Фортран, Лисп и др. С 1970 года в комплектацию машины были включены ВЗУ на магнитных дисках. В эксплуатирующих БЭСМ-6 организациях были созданы комплексы прикладных программ, обеспечивающих проведение важнейших научных и конструкторских расчетов.

Работы в области математического обеспечения БЭСМ-6 сыграли очень важную роль в развитии этого направления науки у нас в стране, в подготовке кадров, в становлении и развитии коллективов разработчиков системного и прикладного программного обеспечения, в развитии сложных многомашинных и сетевых комплексов. Большой вклад внесли коллективы ИТМ ВТ, ИПМ, ОИЯИ, МГУ, ВЦ АН СССР, ВЦ СО АН СССР.

Работа с ВЗУ и периферией. В первоначальном варианте ЮЭСМ-6 в комплект ВЗУ входили накопители на магнитных барабанах (НМБ), а также периферийные устройства перфокарточного ввода-вывода, АЦПУ, перфоленточные устройства ввода-вывода, телеграфные аппараты, а впоследствии дисплеи и графопостроители, модемы телефонной связи и др. МБ было до 16 штук, и каждый из них имел емкость 32К слов.

НМБ и НМЛ обслуживались быстрыми каналами (направлениями). Всего насчитывалось направлений: 2 для НМБ, 4 для НМЛ и седьмое резервное. Каждый канал мог работать одновременно с центральным процессором, обслуживая одно из быстрых устройств внешней памяти. По теперешней терминологии это селекторные каналы. Остальные периферийные устройства обслуживались медленными направлениями.

Для экономии оборудования мультиплексных каналов не было, а медленные направления обслуживались программами ОС, включающимися на время обслуживания по сигналу прерывания. Управление всеми направлениями проводилось блоком управления внешних устройств (УВУ). Таким образом, в БЭСМ-6 была достигнута высокая ступень параллельности (одновременности) работы многих устройств по принципу: все, что в данный момент готово к работе, должно работать!

Эта асинхронность и параллельность в работе устройств наряду с быстродействием АУ обеспечили общую высокую производительность БЭСМ-6. Но для решения некоторых наиболее сложных задач ее оказалось недостаточно и был разработан многомашинный вычислительный комплекс (ММВК).

 

2. Многомашинный вычислительный комплекс.

ММВК, являющийся развитием ЭВМ БЭСМ-6, представляет собой объединение с помощью параллельных высокоскоростных каналов основных универсальных процессов (в их число входят и ЭВМ БЭСМ-6), отдельных модулей оперативной памяти, специализированных периферийных машин, устройств связи с объектами по приему и передачи информации. “Картина” сети связи указанных устройств заложена в коммутаторах высокоскоростных каналов, что позволяет осуществлять асинхронную передачу между устройствами-абонентами информации, разделенной на слова, т.е. сообщения с указанием в этих сообщениях адресов абонентов получателей.

Включение в комплекс отдельных модулей оперативной памяти, доступной всем процессорам, позволяет иметь большой объем оперативной памяти, гибко распределяемой для задач, решаемых на различных основных процессах (время доступа к этим модулям памяти соизмеримо с временем обращения к обычному ОЗУ процессоров), выполнение программ периферийных машин, обменов данными внешними устройствами, подключенными к этим машинам. Периферийные машины комплекса осуществляют управление выполнением обменов с устройствами ВЗУ и ввода-вывода, освобождая от этих функций основные вычислительные процессы.

Использование периферийных машин, подключенных к общей сети взаимодействующих процессоров и общей оперативной памяти системы, позволяет устройства, подключенные к какой-либо периферийной машине, использовать в задачах, решаемых в разных основных процессорах. С другой стороны, наличие нескольких периферийных машин позволяет объединить подключенные к ним устройства для использования в задачах (или даже в одной задаче), решаемых в одном из основных процессоров системы.

Многомашинность комплексов с фактически обшей оперативной памятью определяется управлением работой каждого основного и периферийного процессора со стороны собственной операционной системы (в комплексе однородных процессоров с общей памятью использование общей для них операционной системы определяет такой комплекс как многопроцессорный).

Взаимодействие операционных систем процессоров (машин) многомашинного комплексано распределению ресурсов комплекса и взаимодействие решаемых задач по передаче информации осуществляется по протоколам транспортного уровня локальной сети ЭВМ, что позволяет рассматривать многомашинной вспомогательный комплекс и как локальную сеть ЭВМ.

 

3. “Эльбрус-1-К2”.

“Эльбрус-1-К2” является развитием одномашинных ВС семейства БЭСМ-6. Созданная на базе БЭСМ-6 многомашинная ВС позволила решить целый ряд важнейших задач, но дальнейшему совершенствованию этой системы помешало несколько причин: ориентация на семейства ЕС, а позднее на семейство “Эльбрус”; недооценка стоимости созданного программного обеспечения для БЭСМ-6; недооценка того, что высокопроизводительные комплексы, включая многомашинные и многопроцессорные, потребуются в большом количестве и должны будут заменить БЭСМ-6 в многочисленных ВЦ; наконец, недооценка привязанности программистов к уже освоенной ими архитектуре ВС (включая ОС).

Это привело к тому, что по просьбе организаций-пользователей БЭСМ-6 продолжала выпускаться до 1982 г. В систему был введен интерфейс ЕС, что позволило легко подключить к системе магнитные диски и магнитные ленты от системы ЕС. Ф.В. Тюриным была создана новая операционная система “Диспак”, удачно решавшая вопросы работы в режиме разделения времени, обеспечивающая высокий коэффициент полезного использования системы.

Выпуск в серию ВС “Эльбрус-1” не снял с повестки вопрос о продолжении архитектурной линии БЭСМ-6. Было принято решение один из центральных процессоров ВС “Эльбрус-1” выполнить в архитектуре БЭСМ-6 и сделать его полностью пограммно совместимым с БЭСМ-6.

Наличие ВС “Эльбрус” нескольких ЦП с различной архитектурой, работающих под различными операционными системами, оказалось в большинстве случаев нерентабельным для данной ВС, поэтому была создана ВС “Эльбрус-1-К2”, в которой ЦП, выполненный на новой элементной базе, был полностью совместим с БЭСМ-6, а система управления ВЗУ и периферией была использована от ВС “Эльбрус-1”. При этом несколько сократился объем памяти на МД, так как устройство управления дисками в “Эльбрус-1” было рассчитано на диски меньшего объема, чем УВУ БЭСМ-6, но это сокращение было компенсировано введением быстрых барабанов, усилилась система телеобработки, система воздушного охлаждения была заменена водяным охлаждением, возросла потребляемая мощность системы с 60 до 105 кВт, занимаемая ВС площадь в целом осталась без изменений. Производительность системы возросла в 2,5 – 3 раза.

В то же время стало ясно, что использование в “Эльбрусе-1-К2” устройств управления ВЗУ и периферией от “Эльбруса-1”, рассчитанных на многопроцессорную ВС с развитой сетью телеобработки, не оптимально и работы по созданию более производительных и эффективных ВС семейства БЭСМ-6 следует продолжить параллельно с разработкой новых моделей “Эльбрус”, создавая высокопроизводительную ВС 4-го поколения, с одной стороны, полностью совместимую снизу вверх с БЭСМ-6, а с другой стороны – обладающую новыми архитектурными возможностями, улучшающими характеристики ВС и позволяющими создать на ее базе еще более мощные многомашинные комплексы, как за счет агрегирования нескольких ЦП, так и в сочетании с ВС других серий (“Эльбрус-1”, ЕС и др.). Такой ВС стала “Эльбрус-Б”.

 

4. Эльбрус-Б”.

До сих пор в описании БЭСМ-6 отмечались только оригинальность и достоинства ее архитектуры программного обеспечения. Но БЭСМ-6 за 20 лет своего существования претерпела и моральное старение. Это в первую очередь касается характеристик быстродействия, емкости и прямой адресуемости ОЗУ, длины мантиссы (т.е. точности вычислений), надежности (числа часов бессбойной работы), громоздкости конструкции. Последние два параметра во многом зависят от элементарной базы.

При длине адреса 15 разрядов отсутствует возможность прямой адресации ячеек ОЗУ емкостью больше 32К слов, не говоря уже о возможности адресации виртуальной памяти. Переключение управления с одного объекта (32К слов) на другой накладывает ограничение и на производительность, и на удобство программирования.

Точность представления чисел 48-разрядным кодом уже уступает современным ЭВМ большой производительности марки “Эльбрус”, старшим моделям ЕС ЭВМ и затрудняет использование БЭСМ-6 в комплексе с этими ЭВМ.

 

Рис. 2.

Разработанная коллективом под руководством члена-корреспондента Г.Г. Рябова и М.В. Тяпкина ВС “Эльбрус-Б” предназначена:

• для замены ЭВМ БЭСМ-6 “Эльбрус-1-2К” в режиме полной программной совместимости на уровне задач пользователя;
• для решения вновь программируемых задач с использованием расширенных возможностей “Эльбрус-Б”.
• для использования в многомашинном комплексе повышенной производительности из закольцованных ВС “Эльбрус-Б” (до 5 штук);
• для использования в комплексе с супер-ЭВМ различных моделей.

Для обеспечения первых двух задач в “Эльбрус-Б” предусмотрены три режима работы.

1. Режим полной совместимости с БЭСМ-6: разрядность чисел 48, разрядность адреса 15, полное повторение системы команд БЭСМ-6.
2. Режим работы, повторяющий систему команд БЭСМ-6, но предоставляющий возможность работы с 27-разрядным виртуальным адресом.
3. Режим работы с несколько расширенной системой команд БЭСМ-6, с 64- разрядными словами, обеспечивающий точность вычислений и диапазон представляемых чисел на уровне, принятом для высокопроизводительных ВС.

В режиме 3 возможна работа в многомашинных однородных (кольцевых из “Эльбрус-Б”) и неоднородных комплексах. Помимо структуры слов и дополнительных команд это обеспечивается наличием числовых, байтовых и универсальных каналов, легкостью подключения дополнительных устройств ВЗУ и периферии вследствие использования каналов с интерфейсом ЕС ЭВМ.

Состав и взаимосвязь основных устройств “Эльбрус-Б” (см. рис. 2):

ЦП

центральный процессор, работающий в одном из трех вышеописанных режимов.

ОЗУ

оперативная память комплексов объемом 64 Мбайт с глубиной расслоения 16.

С0 - С3

четыре селекторных канала для подключения к процессору внешних устройств (ВЗУ), имеющих интерфейс ЕС ЭВМ.

Б0 - Б7

восемь байтовых дуплексных каналов с интерфейсом ИРПР. Эти каналы предназначены для межмашинных связей при создании однородных и неоднородных ММВК.

КК

контроллер каналов {Обе группы каналов (С и Б) объединены и подсоединены в режиме прямого доступа к ОЗУ через контроллер каналов (КК). Каналы Б соединяют ВС, удаленные на расстояния десятков метров}.

У0 – У3

четыре универсальных канала с программным доступом для устройств с небольшим потоком информации.

ГУУ

групповое устройство управления алфавитно-цифровыми дисплеями типа ЕС-2927 и двумя АЦПУ ЕС-7040.

УМЛ - УМД

устройства управления восемью НМЛ и НМД соответственно. Подключение устройств управления к двум селекторным каналам сделано из соображений повышения надежности.

Ч0 - Ч1

Два числовых канала высокой пропускной способности для обеспечения прямого доступа в оперативную память других вычислительных комплексов

П0 - П7

восемь каналов выдачи и приема сигналов прерывания, готовности и конфигурации, предназначенных для организации взаимных межпроцессорных связей в многомашинной системе.

Образование ММВК поддерживается двумя числовыми каналами предназначенными для объединения нескольких ЭВМ “Эльбрус-Б” в единый многомашинный комплекс с топологией кольцо; числовые каналы обеспечивают каждому из ЦП комплекса программный доступ в ОЗУ других процессоров.

Кроме того, возможно объединение ВС “Эльбрус-Б” через ВЗУ. УМД имеют четыре входа. Два из них подключаются к собственным селекторным каналам одной ВС, а два других могут быть подключены к другой “Эльбрус-Б”.

В качестве операционной системы на “Эльбрус-Б” используется разработанная под руководством Ф.В. Тюрина модернизированная ОС “Диспак”. ОС “Диспак” поддерживает как режим короткого, так и режим длинного адреса. Ее возможности и функции значительно развиты по сравнению с ОС “Диспак” БЭСМ-6:

• обеспечено решение до 96 задач пользователей в режиме мультипрограммирования;
• обеспечено решение задач в режимах пакетной, дистанционно-пакетной обработки, в диалоговом режиме, в режиме реального времени как на однопроцессорном, так и на многопроцессорном вычислительных комплексах;
• в диалоговом режиме позволяет использовать до 48-ми терминалов при коротком адресе и до 64-х терминалов при длинном адресе.

ОС “Диспак” эффективно обеспечивает защиту информационных потоков данных в ОЗУ и ВЗУ, самой ОС от несанкционированного доступа и изменения. ОС имеет развитую систему отладочных средств, систему сбора и обработки статистики о работе системы и пользователей на ВС. Значительно расширена по сравнению с БЭСМ-6 система автоматизации программирования. Кроме имевшихся раньше для режима короткого адреса трансляторов с Фортрана, Алгола, Паскаля, автокода система автоматизации программирования “Эльбрус-Б” включает для данного адреса трансляторы с языков: макроассемблер, Фортран ГДР, Модула-2, Алгол-68, С и подготавливаются трансляторы с языков Пролог, Ада и ПЛ/1.

К архитектурным особенностям относятся возможность работы листами памяти переменной длины, которая позволяет оптимизировать подкачку и лучше использовать оперативное запоминающее устройство большого объема.

В табл. 1 приводятся сравнительные характеристики ВС семейства БЭСМ-6.

Таблица 1

Характеристики	БСЭМ-6	“Эльбрус-1-к2”	“Эльбрус-Б”
Производительность (млн. оп/с)	1	2.5 – 3	4 – 5
Разрядность чисел	48	48	48 и 64
Разрядность математического адреса	15	15	27
Емкость оперативной памяти (Мбайт)	0.77	0.77	64
Емкость памяти на дисках (Мбайт)	116	58+МБ	800
Площадь маш. зала (м2)	250	250	70
Потребляемая мощность (кВт)	60	105	25

 

Приведенный пример развития семейства машин показывает конкретную реализацию методов увеличения производительности ВС. Кроме того, следует добавить, что по быстродействию, ВС “Эльбрус-Б” сопоставима с серийно выпускающейся в настоящее время американской ВС CDC Cyber-1808 и обладает высокими показателями надежности.

---

Литература

• Смирнов А.Д. Архитектура вычислительных систем: Учеб. пособие для вузов.- М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. лит., 1990.-320с
• Процессор ВК Эльбрус 1-КБ. Техническое описание. Ч.1. Принципы построения

• Назад
• Вперед