Текст книги "Очерки истории отечественной программной инженерии в 1940-е – 80-е годы"
Автор книги: Владимир Липаев
сообщить о нарушении
Текущая страница: 8 (всего у книги 20 страниц) [доступный отрывок для чтения: 8 страниц]
В БЦВМ третьего поколения использованы иерархическая память, включающая сверхоперативную память (РОН, регистры общего назначения), многоуровневая система прерывания, каналы прямого доступа к памяти, а также механизмы защиты информации от несанкционированного доступа. В структуре бортовых машин третьего поколения начинают применяться средства поддержки мультипроцессирования. Структура этих БЦВМ имеет в основном магистрально-модульную организацию и допускает изменение характеристик машины в достаточно широких пределах путем использования необходимого количества соответствующих (унифицированных) модулей, т. е. приобретает некоторую открытость.
2.7. История семейства «Аргон» с архитектурой и системами команд ЕС ЭВМ в 1970-е – 80-е годы
Перед разработчиками специализированных, мобильных ЭВМ оборонного назначения в НИЦЭВТе в середине 70-х годов были поставлены качественно новые задачи. Возникла необходимость внедрения бортовых ЭВМ, показавших высокую эффективность при управлении техническими средствами, в автоматизированные системы управления войсками, авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения, системы управления воздушным движением. По требуемым параметрам ЭВМ, предназначенные для работы в таких системах, были близки к стационарным универсальным машинам ЕС ЭВМ (решали преимущественно расчетные и информационные задачи, должны были иметь 32-разрядную сетку, высокую производительность, оперативную и внешнюю память большой емкости, оснащаться сложным программным обеспечением) [11].
В области управляющих ЭВМ под флагом унификации в 80-е годы в НИЦЭВТ велись работы по созданию бортовых машин с архитектурой и системами команд, ЕС ЭВМ. Это позволяло использовать для разработки управляющих программ реального времени стационарные ЕС ЭВМ без применения интерпретаторов и кросс-систем. Ориентировка этих машин на вычислительные задачи приводила к неэффективному их использованию при решении преимущественно логических задач, характерных для бортовых систем управления в реальном времени. Такие машины под маркой А-30, А-50 были использованы в некоторых системах военного назначения. Однако широкий парк, до тех пор применяемых, специализированных машин (серии «Аргон», 5Э26, 40У6) был ориентирован на особенности функциональных задач, и огромный объем испытанных, эксплуатируемых высококачественных прикладных комплексов программ поддерживал актуальность применения для разработки и развития программ реального времени, технологических кросс-систем, в том числе ЯУЗА-6 и РУЗА [11, 18].
К этому времени резко расширился парк эксплуатируемых БЭВМ, значительно возросли трудоемкость и стоимость их разработки. Отечественными предприятиями было создано большое число машин, предназначенных, как правило, для одной конкретной системы вооружения. Незначительно отличаясь по функциональным возможностям, они имели оригинальные системы команд, структуру, конструктивные решения. По этой причине актуальность приобрела проблема унификации создаваемых моделей БЭВМ. Решение этой задачи стало возможным на пути перехода от отдельных моделей с несовместимыми системами команд к семействам машин единой архитектуры.
Базовой архитектурой нового поколения БЭВМ, предназначенных для решения расчетных и информационно-логических задач с большими объемами обрабатываемой и хранимой информации, была выбрана архитектура стационарных машин ЕС ЭВМ на основе IBM-360, которая к этому времени утвердилась в качестве магистрального направления развития отечественных стационарных ЭВМ общего назначения. Для построения ряда перспективных БЭВМ важное значение имели свойства присущие ЕС ЭВМ: система программного обеспечения, универсальный набор команд, 32-разрядное слово, модульность, стандартизованные интерфейсы, мультисистемные свойства, наращиваемость функциональных возможностей. Совместимость с ЕС ЭВМ позволяла использовать серийные стационарные машины в качестве промежуточного стендового варианта на весь период отработки системы управления и тем самым ускорять создание БЭВМ, их программного обеспечения и системы в целом.
Особого подхода потребовала унификация БЭВМ, используемых непосредственно для управления различными системами летательных аппаратов. Несмотря на значительный прогресс в области элементной базы, жесткие ограничения на физические характеристики машин этого класса по-прежнему требовали специализации системы команд к особенностям системы управления. Решение этой проблемы было найдено благодаря оригинальной архитектуре «Поиск» (Проблемно-Ориентируемая с Изменяемой Системой Команд), позволяющей адаптировать набор команд к решаемым задачам, путем расширения основного набора за счет команд, свойственных конкретным задачам мобильных систем [26].
Архитектура «Поиск» включала в себя четыре группы команд: операторы ядра типа обычных команд, операторы более сложной структуры, специальные операторы (обмена, операционной системы) и операторы пользователя. Разрядность операторов переменная. В зависимости от области применения число операторов в системе команд колебалось от 157 до 256. Как показали исследования и опыт эксплуатации, БЭВМ архитектуры «Поиск» при одинаковой элементной базе превосходили обычные одноадресные архитектуры по производительности в 1,5–2,5 раза, а по компактности кода в 3–5 раз.
На основе унифицированных архитектур в ходе работ второго этапа по созданию ряда «Аргон» (середина 1970-х – конец 80-х годов) было предложено несколько моделей машин: А-30, А-40, А-50 (архитектура ЕС ЭВМ), Ц100, Ц101, Ц102 (архитектура «Поиск»). Эти машины проектировались в расчете на крупносерийное производство и широкое применение в оборонных системах. В связи с этим первостепенное внимание уделялось снижению трудоемкости их изготовления и стоимости, обеспечению контроле– и ремонтопригодности, и удобства эксплуатации, созданию моделей межвидового применения, устойчивых к внешним воздействиям применительно к нескольким группам эксплуатации оборонной техники.
БЭВМ А-30— первая модель из ряда унифицированных высокопроизводительных 32-разрядных бортовых ЭВМ архитектуры ЕС ЭВМ, предназначены для обработки и хранения больших массивов информации. Она была спроектирована на основе принятых в ЕС ЭВМ: архитектуры, структурной организации, схемотехнических и конструктивно-технологических решений. А-30 полностью информационно и программно (снизу-вверх) совместимая с ЕС ЭВМ. В машине реализован стандартный набор команд ЕС ЭВМ за исключением команд десятичной арифметики и команд над операндами с плавающей запятой. Машина построена с максимальным использованием принципов модульности и стандартизации блоков, что позволяло гибко изменять вычислительные возможности. Для повышения быстродействия в ней реализовано трехуровневое совмещение операций. Система ввода-вывода включала два мультиплексных канала (специализированный и ЕС ЭВМ) и обеспечивает высокоскоростной обмен информацией с абонентами в реальном времени.
БЭВМ А-40 представляет собой среднюю модель ряда высокопроизводительных 32-разрядных бортовых ЭВМ архитектуры ЕС ЭВМ, являющуюся дальнейшим развитием модели А-30. Основные усовершенствования: полное соответствие архитектурным концепциям ЕС ЭВМ, возможность подключения дополнительных каналов ввода-вывода, а также внешней памяти и устройств ввода-вывода ЕС ЭВМ. В процессоре реализована сложная структура, рассчитанная на совмещение во времени выполнения нескольких команд, близкая к структуре ЭВМ ЕС 1060.
БЭВМ А-50— старшая модель из ряда унифицированных высокопроизводительных 32-разрядных бортовых ЭВМ архитектуры ЕС ЭВМ. Вместе с тем применение более современной элементной базы позволило резко повысить производительность машины и объем ее оперативной памяти, увеличить число каналов ввода-вывода. В состав машины введен пульт управления с реализацией последовательного интерфейса, процессор содержит кэш-память и микротестовую систему. В оперативной памяти и постоянной памяти микропрограмм реализован контроль с обнаружением двойных и коррекцией одиночных ошибок. Кэш-память имела оригинальную структуру, включающую буфер команд и буфер данных. На базе БЭВМ А-50 была создана четырехмашинная вычислительная система для авиационного комплекса радиолокационного дозора и наведения – А-50. В состав комплекса помимо четырех машин с адаптерами канал-канал, объединенных симметричной системой межмашинных связей, входят системный пульт прямого управления и внешний синхронизатор, служащий генератором меток для таймеров всех БЭВМ. Заданная производительность вычислительной системы обеспечивается благодаря распределению задач между отдельными машинами и распараллеливанию алгоритмов.
БЭВМ Ц100, Ц101, Ц102 с архитектурой «Поиск» разрабатывались с конца 70-х годов для удовлетворения потребностей отечественной истребительной авиации. Их система команд оптимизирована для решения задач управления вооружением на борту истребителей. Выбор соответствующей системы команд (операторов) проводился НИИ «Аргон» совместно с организациями-разработчиками бортовых радиоэлектронных систем. БЭВМ Ц100, Ц101, Ц102 являлись 16-разрядными, синхронными, многоадресными машинами параллельного действия. Эти машины, сочетающие большие вычислительные возможности, компактность конструкции и высокую надежность, – одна из самых удачных разработок в классе авиационных машин. По масштабу производства (выпущено более 4 тыс. экземпляров) принадлежали к числу самых массовых в мировой практике авиационных БЭВМ. Программные средства всех БЭВМ были ориентированы на решение специальных, функциональных задач систем вооружения, и разрабатывались с использованием типовых технологических средств стационарных, универсальных ЕС ЭВМ.
С середины 80-х годов осуществлялись работы третьего этапа БЭВМ ряда «Аргон». В 1986-м году была принята государственная программа проектирования унифицированных семейств бортовых ЭВМ (СБ ЭВМ) на основе архитектур ЕС ЭВМ, «Поиск» и СМ ЭВМ. В НИИ «Аргон» разрабатывались четыре модели СБ ЭВМ: совместимая с ЕС ЭВМ-2 машина СБ 1180; одноплатная встраиваемая модель СБ 5580 и четырехпроцессорный вычислительный комплекс СБ 5540 для авиационных и корабельных АСУ (архитектура «Поиск»); модель СБ 3580 для мобильных наземных систем (архитектура СМ ЭВМ). В этих моделях был реализован ряд оригинальных технических решений, но они не были запущены в производство по причинам экономической «смуты и развала» в стране.
Глава 3. История технологических систем для производства программных продуктов в 1960-е – 80-е годы
3.1. История технологической программной системы ЭВМ «Урал»
Технологическое программное обеспечение ЭВМ «Урал» в 1964-м году находилось на достаточно высоком уровне, о чем свидетельствует акт Государственной комиссии, подписанный академиком А.А. Дородницыным: «Впервые в СССР реализован системный подход к разработке математического обеспечения для ряда ЭВМ. В разработанной системе использованы собственные оригинальные решения. Разработанная операционная система выполняет основные функции, реализуемые в современных операционных системах. Документация по математическому обеспечению отличается высоким качеством, полнотой и единством оформления».
Основу системы программного обеспечения семейства «Урал» составляла универсальная программа-диспетчер, выполняющая функции операционной системы. Она обеспечивала ввод и вывод информации, организацию многопрограммной работы, защиту областей оперативной памяти, динамическое распределение оперативной памяти, а также внешней памяти на магнитных барабанах и лентах. С машиной поставлялся автокод АРМУ (Автокод ряда машин Урал), который был единым для ряда ЭВМ типа «Урал». Он был разработан с учетом особенностей этих машин и обеспечивал полную совместимость от меньшей машины к большей.
Каждая ЭВМ «Урал» имела собственной транслятор с языка АРМУ на свой машинный язык. Таким образом, совместимость ЭВМ типа «Урал» была ограниченной и существовала только на уровне автокода АРМУ.
Язык АРМУ обеспечивал: запись программ для работы со словами и массивами переменной длины; выполнение операций над числами в двоичной и десятичной системах счисления; с плавающей и фиксированной запятой. Имелись программы отладки на уровне языков машин и автокода АРМУ, для обнаружения неисправностей ЭВМ был набор тест-программ. Помимо тест-программ, библиотеки стандартных программ и программы отладки с языка АРМУ, с машиной поставлялся транслятор с языка АЛГАМС на АРМУ. Библиотека программ, содержащая стандартные программы и программы решения различных задач, комплектовалась из программ, написанных на языках отдельных ЭВМ, а также на АРМУ, АЛГОЛ-60, АЛГАМС и АЛГЭК. Предусмотрено расширение библиотеки за счет программ, написанных на других языках и автокодах, после разработки соответствующих трансляторов с этих языков на язык АРМУ.
3.2. История операционной программной системы
ЭВМ БЭСМ– 6
В 70-е годы в течение 3 – 5-ти лет, почти одновременно, разрабатывались и были апробированы более пяти крупных операционных систем (ОС) для ЭВМ БЭСМ-6 (рис. 2). Эти ОС были достаточно универсальными, однако несколько различались функциями, языками программирования и ориентировками на специфические особенности применения разрабатываемых, обычно относительно небольших комплексов программ. Усилия концентрировалось на разнообразных языках программирования, на особенностях и эффективности компиляторов, а также на средствах тестирования программных компонентов. Создателей таких ОС, по-видимому, не интересовали в те годы крупные проекты сложных комплексов программ, для которых впоследствии оказались необходимы методы и инструментальные средства программной инженерии. Поэтому в большинстве ОС отсутствовали средства для системного анализа спецификаций компонентов, планирования и проектирования крупных комплексов программ. Не уделялось внимания созданию методов и средств технико-экономического обоснования проектов прикладных программ, организации коллективов специалистов, контролю реализации, оцениванию и удостоверению качества компонентов и программных продуктов. Также обычно отсутствовали средства обеспечения комплексной отладки и управления конфигурацией сложных комплексов программ. В целом в 70-е годы только созревали объективные потребности для создания методов и полноценного инструментария программной инженерии.
Рис. 2
Первые машины БЭСМ-6 предназначались для установки в центрах, обладавших наиболее сильными коллективами специалистов в области программирования и использования вычислительных машин. Появилась возможность реализовать многие созревшие к тому времени идеи на машине, обладавшей необходимыми аппаратными возможностями для организации мультипрограммирования, режима разделения времени. Коллективными усилиями советских программистов уже к 1968-м году была создана система программного обеспечения, включавшая в свой состав операционную систему пакетной обработки, трансляторы с машинно-ориентированных языков и с универсальных языков АЛГОЛ-60 и ФОРТРАН. На протяжении всего времени существования машины БЭСМ-6 ее программное обеспечение непрерывно совершенствовалось, и по качеству, объему и возможностям не уступало программному обеспечению лучших отечественных и зарубежных серийных ЭВМ того времени.
Был накоплен огромный фонд программ пользователей и опыт его эксплуатации. На базе БЭСМ-6 был создан «золотой фон/»> программного обеспечения, значение которого трудно переоценить. Появление ко второй половине 60-х годов ЭВМ с аппаратной поддержкой многозадачности и управления параллельной работой устройств, стимулировало создание для этих ЭВМ операционных (управляющих) программных систем. Первые такие операционные системы (ОС) в СССР, были созданы в организациях, имевших высокий научный и конструкторский потенциал: в Институте точной механики и вычислительной техники, в Институте прикладной математики Академии наук СССР.
В ИТМ и ВТ группу пионеров разработки ОС для БЭСМ-6 [7,11] возглавил Лев Николаевич Королев. Он входит в круг учёных, положивших начало развитию программирования и вычислительной техники в СССР. В 1967-м году он защитил докторскую диссертацию на основе своих работ для вычислительной системы, поддерживающей функционирование системы противоракетной обороны (ПРО). Кроме того, Королёв разрабатывал математическое обеспечение для управления космическими полётами, в том числе для полёта Союз-Аполлон.
В 1967-м году под руководством Л.Н. Королёва была разработана операционная система «Диспетчер-68» для ЭВМ БЭСМ-6, которая стала первой советской мультипрограммной операционной системой. Кроме того, система поддерживала страничную организацию памяти с динамическим распределением памяти, параллельную работу устройств ввода/вывода. Эти исследования значительно повлияли на дальнейшее развитие отечественного системного программирования. Основными участниками разработки Д-68 в ИТМ и ВТ были: Виктор Петрович Иванников и Александр Николаевич Томилин. В ИПМ в этих работах участвовали Михаил Романович Шура-Бура и основные разработчики И.Б. Задыхайло, Э.З. Любимский и В.С. Штаркман. Существенный вклад в развитие системных программных средств был внесен также группой специалистов из лаборатории вычислительной техники и автоматизации Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне под руководством Николая Николаевича Говоруна. Эти ОС обеспечивали параллельное выполнение процессов обработки информации и их иерархическую организацию, интерактивный режим работы коллектива пользователей ЭВМ и обработку информации в режиме реального времени.
Большое влияние на развитие ОС для ЭВМ оказало создание в 1967-м году в ИТМ и ВТ под руководством Л.Н. Королева [7, 11] первой ОС для ЭВМ БЭСМ-6, названной позднее «Диспетчер-68». Она обеспечивала совместное управление работой устройств ЭВМ, подготовку и решение задач в мультипрограммном режиме. По современным понятиям Д-68 являлся ядром операционной системы, обеспечивавшим: мультипрограммный режим пакетной обработки заданий, управление виртуальной памятью, управление внешними запоминающими устройствами и многочисленными устройствами ввода-вывода. Государственная комиссия принимала машину БЭСМ-6 в комплексе с ее программным обеспечением, что явилось новым прецедентом приемки вычислительной техники.
В разработке программного обеспечения ЭВМ наиболее трудоемкой и ответственной частью являлось создание ядра операционной системы. В то время в нашей стране не было опыта разработки ОС, а зарубежным опытом нельзя было воспользоваться, поскольку БЭСМ-6 не являлась копией ни одной машины, что определяло значимость успехов в создании отечественных ОС. Было доказано, что сложнейшие ОС могут разрабатывать отечественные программисты. Операционная система выполняла:
мультипрограммное решение задач;
• управление одновременной работой всех каналов связи с внешними запоминающими устройствами и всех устройств ввода-вывода информации;
• совмещение вычислений во всех задачах с параллельной работой внешних запоминающих устройств и устройств ввода-вывода;
• организацию совместного динамического распределения ресурсов двухуровневой памяти оперативной и внешней), базирующуюся на замещении страниц в оперативной памяти;
• распределение устройств между задачами;
• буферизацию ввода-вывода;
• развитую связь с оператором по управлению прохождением задач и работой устройств;
• возможность многотерминальной работы в диалоговом режиме.
Кроме этих основных функций «Диспетчер-68» обеспечивал вызов трансляторов с языков программирования и автокодов. Д-68 явился предтечей будущих развитых ОС и основой последующих операционных систем для БЭСМ-6: ОС «Дубна» (Н.Н. Говорун) и ОС «Диспак» (В.Ф. Тюрин), дисковой операционной системы, ориентированной на пакетную обработку и эксплуатируемой в дальнейшем на большинстве ЭВМ БЭСМ-6.
После появления у пользователей нескольких ведущих институтов машины БЭСМ-6 и ОС Д-68, их программистские коллективы начали активную разработку собственных ОС, с их точки зрения более адекватно отражавших использование вычислительной техники в этих институтах. Дублирование работ по созданию различных ОС для машины одного типа было полезным, прежде всего тем, что на этих работах выросли специалисты системного программирования высочайшей квалификации и оформились известные в нашей стране программистские школы: ИПМ им. М.В. Келдыша, ИТМ и ВТ им. С.А. Лебедева, Новосибирская школа, возглавлявшаяся А.П. Ершовым, школа ОИЯИ (Дубна), которой руководил Н.Н. Говорун, школа в НИВЦ МГУ, а также ряд других школ, включая ядерные и оборонные центры страны. В результате в 70-е годы одновременно в эксплуатации находились: ОС Д-68, ОС ИПМ, ОС ДИСПАК, ОС ДУБНА, НД-70.
ОС Д-68, как и другие ОС БЭСМ-6, в ходе эксплуатации расширял свои возможности в части услуг, предоставляемых пользователям. Такие системы как ПУЛЬТ, МУЛЬТИДОСТУП, ДИМОН (диалоговый монитор) обеспечивали режим многопультового доступа к машине с удаленных терминалов. Появились также системы отладки программ в терминах входного языка, обеспечивающие связь задачи пользователя с терминалами; система для редактирования файлов и запуска задач в решение с удаленных пультов. К началу 70-х годов в состав программного обеспечения БЭСМ-6 входили все основные универсальные языки программирования: АЛГОЛ-60, ФОРТРАН, ЛИСП. Первый транслятор с языка Фортран для БЭСМ-6 был разработан в 1969-м году в ОИЯИ в Дубне. Этот транслятор затем был включен в Мониторную систему «Дубна».
В различных организациях использовалось несколько вариантов трансляторов с языков, генерирующих программы разной степени эффективности, в том числе оптимизирующие трансляторы с языков АЛГОЛ-60 и ФОРТРАН и компилятор с языка ЛИСП. В состав программных средств машины БЭСМ-6 входил спектр проблемно-ориентированных языков СИМУЛА-67, ГРАФОР, ГРАФАЛ, язык типа EPSILON и ряд других специализированных языков. Для построения диалоговых систем использовались пошаговые трансляторы с некоторых других языков. Для разработки и отладки комплексов программ мобильных и бортовых ЭВМ поставлялись кросс-системы ЯУЗА-6 и ТЕМП (см. п. 3.4). По критериям своего времени программное обеспечение БЭСМ-6 было наиболее развитым в сравнении с обеспечением других машин отечественного производства и по принципиальным возможностям не уступало программному обеспечению многих зарубежных машин.
Существенное влияние оказал «Диспетчер-68» на разработку в ИТМ и ВТ операционной системы реального времени для БЭСМ-6 ОС НД-70 («Новый диспетчер-70») с развитыми средствами организации параллельных вычислений (соподчинение задач, аппарат параллельных процессов), режимом работы в реальном времени и возможностью организации многомашинного вычислительного комплекса (руководитель В.П. Иванников). В центрах управления полетами космических аппаратов были созданы и в течение более двадцати лет активно использовались ОС НД-70 для обеспечения управления полетами, а также для нескольких больших баллистических и телеметрических программных комплексов реального времени. Вслед за НД-70 средства организации параллельных процессов были введены в ОС «Диспак», что позволило программным комплексам реального времени базироваться на этой ОС. На основе возможностей операционной системы БЭСМ-6 усилиями ряда ведущих научноисследовательских и производственных организаций с привлечением крупных математических сил СССР была создана, первая в стране поставляемая промышленностью полная система математического обеспечения ЭВМ (ОС, системы программирования, библиотеки программ).
В 1967-м году И.Б. Задыхайло, С.С. Камынин и Э.З. Любимский разработали [2, 7] операционную систему ИПМ АН СССР (ОС ИПМ) под руководством Э.З. Любимского. При разработке ОС ИПМ авторы широко использовали механизмы для организации взаимосвязи между задачами и процессами. Каждый ресурс (память, файл, устройство) имел своего хозяина, который мог его отдавать или сдавать в аренду любой другой задаче, оговаривая соответствующие права использования, в том числе и право дальнейшей передачи в аренду. ОС ИПМ органично включала в себя систему программирования, что позволило довольно легко обеспечить такие свойства, как шаговая трансляция и отладка в терминах языка. Большинство трансляторов были написаны на языке АЛМО (аналог языка Си), и использовали его в качестве выходного языка. Это позволило сначала раскрутить и отладить их на машине М-220, а затем (в 1969-м году) перенести на БЭСМ-6 в среду ОС ИПМ, что избавило разработчиков трансляторов и операционной среды от многих излишних взаимных претензий.
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.
