Очерки истории отечественной программной инженерии в 1940-е – 80-е годы - Владимир Липаев

Многоязыковая Мониторная система «Дубна» для БЭСМ-6 была разработана Н.Н. Говоруном, В.П. Шириковым в ОИЯИ в Дубне [7]. (1970-й год), обеспечивала управление заданиями, создание и использование многоуровневых библиотек программ. В систему входила библиотека программ общего назначения, совместимая с библиотекой Европейского центра ядерных исследований CERN. Мониторная система «Дубна» использовалась и с другими ОС для БЭСМ-6. В Мониторную систему «Дубна» входили следующие компоненты:

• транслятор (ассемблер) с автокода Мадлен на язык загрузки;

• транслятор с языка Фортран на язык загрузки;

• статический и динамический загрузчики;

• библиотекарь и общие библиотеки стандартных программ;

• редактор текстовой информации;

• системные программы ввода-вывода.

• В дальнейшем в состав Мониторной системы были включены трансляторы и системы:

• Алгол-ГДР;

• Фортран-ГДР;

• Форекс оптимизирующий транслятор с языка, близкого к Фортрану 77;

• транслятор с языка Паскаль;

• Графор пакет графических программ;

• Поплан транслятор с языка POP-2.

Мониторная система «Дубна» была создана коллективом сотрудников ОИЯИ с участием специалистов из Института атомной энергии им. И.В. Курчатова и стран-участниц ОИЯИ (ГДР, ВНР, КНДР). В дальнейшем развитии системы приняли участие также сотрудники ИК АН УССР, ИАПУ ДВНЦ АН СССР, ИФВЭ и других организаций.

В 70-х годах под руководством Л.Н. Королева и В.П. Иванникова впервые была создана распределенная ОС многомашинного комплекса, обеспечивающая сетевое взаимодействие вычислительных процессов в ЭВМ комплекса, а также с процессами в глобальных сетях ЭВМ, и использование внешних устройств ЭВМ в любых вычислительных процессах, выполняющихся в комплексе. Была фактически обеспечена работа «конвейера ЭВМ», предназначенного для обработки в режиме реального времени больших потоков информации о полетах космических аппаратов.

Все эти разработки для ЭВМ БЭСМ-6, которая более десяти лет оставалась самой высокопроизводительной машиной в стране, и для многомашинного вычислительного комплекса реального времени АС-6, обеспечили обработку информации в центрах управления космическими полетами, во многом определили дальнейшие направления и характер исследований в отечественном системном программировании. За время эксплуатации нескольких сотен БЭСМ-6 была накоплена уникальная библиотека программ, которая стала беспрецедентным интеллектуальным богатством страны.

Ведущими разработчиками программного обеспечения АС-6 были В.П. Иванников и А. Н. Томилин. Система функционировала в режиме дистанционной пакетной обработки, в режиме коллективного пользования и в режиме реального времени. АС-6 обладала трехуровневой структурой. Первый уровень составляют высокопроизводительные процессоры ЭВМ, блоки оперативной памяти и средства для объединения этих устройств в единый комплекс. Устройства, входящие в эту группу, связываются между собой при помощи наиболее быстрого канала (канал 1-го уровня). В состав высокопроизводительных устройств входили новые центральные процессоры – ЦП АС-6 и ЭВМ БЭСМ-6.

Подготовка информации для центрального комплекса является основной задачей второго уровня АС-6, который представляет собой аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий подключение к центральному комплексу внешних накопителей, устройств ввода-вывода, каналов связи и средств отображения. Средством связи внешних устройств с оперативной памятью служил унифицированный канал 2-го уровня.

Типовое программное обеспечение системы АС-6 состояло из следующих основных компонентов:

• операционной системы (ОС) АС-6, объединявшей ОС центральных процессоров АС-6, ОС БЭСМ-6 и ОС периферийных машин (ПМ-6) АС-6;

• операционная система АС-6 была реализована таким образом, что допускала взаимодействие до 16 процессоров и ЭВМ, подключенных к каналу 1-го уровня;

• систем автоматизации программирования;

• тестов и обслуживающих программ.

В дальнейшем была создана совместимая с БЭСМ-6 новая машина – «Эльбрус Б» («интегральная БЭСМ-6»), на порядок более быстрая, чем БЭСМ-6 [2, 11]. Машинное слово ее могло быть 48-разрядным, как на БЭСМ-6, так и 64-разрядным, как у большинства суперЭВМ. В этом случае за счет более длинного адреса существенно увеличивалось адресное пространство виртуальной оперативной памяти. В эскизном проекте Эльбрус (1970-й год) было показано, что основной путь дальнейшего повышения производительности вычислительных систем лежит в распараллеливании процесса вычислений. В этой связи было решено разработать модульный масштабируемый вычислительный комплекс, комплектацию которого заказчик определял в зависимости от специфики использования. Однако модульная архитектура многопроцессорного вычислительного комплекса (МВК) использовалась не только для повышения общей производительности, но и для повышения надежности вычислений.

3.3. История разработки основной операционной системы ОС ЕС

В августе 1968-го года в НИЦЭВТе было сформировано отделение системного (технологического) программного обеспечения [24]. В 1970-м году его возглавил Леонид Дмитриевич Райков, руководивший работами по программному обеспечению семейства ЕС ЭВМ бессменно более 20 лет.

В ГДР работали несколько машин IBM-360, и специалисты комбината «Роботрон» имели хороший опыт освоения ДОС-360 и ОС-360. В начале 1970-го года комбинат «Роботрон» принял делегацию специалистов НИЦЭВТ, которая сгенерировала на машине IBM-360 технологический вариант операционной системы. Результатом последующих командировок программистов НИЦЭВТ в ГДР были распечатки молу лей ОС IBM-360 на языке Ассемблер, полученные с помощью специально разработанной программы. В том же 1970 м году был оформлен контракт на совместную разработку ДОС ЕС и ОС ЕС специалистами НИЦЭВТ и комбината «Роботрон». Был найден удачный вариант контракта, когда коллективы, работая отдельно на своих площадях и при собственном финансировании, производили половину общего объема работ и результаты передавали партнеру. Таким образом, при выполнении своих обязательств каждая сторона получала полный продукт при половинном финансировании.

В 1970-м году в ВЦ НИЦЭВТ появились две модели IBM-360/40, а в сентябре 1972-го года к ним добавилась модель 145 семейства IBM-370. Машины были куплены в ФРГ в обход существовавшего эмбарго западных стран и существенно ускорили процесс создания ОС ЕС, а главное – обеспечили контроль её совместимости с ОС-360. В апреле 1973-го года издание 10 ОС ЕС прошло государственные испытания вместе с ЭВМ ЕС-1050. Она предоставляла пользователю два режима пакетной обработки данных – однопрограммный и мультипрограммный с фиксированным (до 15) числом задач. Система была модульной и открытой для расширения. В ее состав помимо комплекса программ, управляющих данными, заданиями и задачами, входили компиляторы с языков Ассемблер, РПГ, Фортран, Алгол-60, ПЛ-1, Кобол. Общий объем системы составил 2 млн. команд. В 1975-м году появилось издание 4.0, предоставлявшее пользователю три режима пакетной обработки данных: однопрограммный, многопрограммный с фиксированным числом одновременно решаемых задач (MFT) и новый – многопрограммный с переменным числом одновременно решаемых задач (MVT).

Важным этапом в развитии ОС ЕС был выпуск в 1976-м году издания 4.1, одного из наиболее популярных среди пользователей ЕС ЭВМ. В ОС ЕС издания

4.1 впервые появились:

диалоговый удаленный ввод заданий;

• общий телекоммуникационный метод доступа;

• обеспечение дисплеев в качестве консоли оператора;

• обеспечение 29 Мб накопителей на магнитных дисках;

• программное обеспечение графопостроителей.

ОС ЕС издания 4.1 насчитывала около 3 млн. команд, в ее состав входили 90 документов общим объемом более 16 тыс. страниц [24].

В 1978-м году была закончена разработка ОС ЕС 6.0 для второй очереди машин ЕС ЭВМ.

Система предоставляла пользователям ЕС ЭВМ три режима пакетной обработки: мультипрограммирование с фиксированным и переменным числом задач и новый режим виртуальной памяти, обеспечивающий 16 Мб виртуальной памяти для самой системы и пользователей ЭВМ. В ОС ЕС 6.0 впервые появились: