СУЭБ ИВТ СО РАН |
А.М.Федотов |
МИНИМАКС - система с программируемой структурой, созданная Институтом математики СО АН СССР и Научно-производственным объединением «Импульс» Министерства приборостроения, средств автоматизации и систем управления СССР в 1975 году.
МИНИМАшинная программно Коммутируемая Система (МИНИМАКС) была создана Институтом математики СО АН СССР (Отделом вычислительных систем) и Научно-производственным объединением «Импульс» Министерства приборостроения, средств автоматизации и систем управления СССР (г. Северодонецк). Технический проект МИНИМАКС разработан в 1974 г., а опытно-промышленный образец системы был изготовлен и отработан в 1975 г.
Функциональная структура мини-ВС МИНИМАКС - композиция из произвольного количества элементарных машин и программно настраиваемой сети связей между ними.
Сеть связей формировалась из одномерных и двумерных полудуплексных каналов. Одномерные каналы связи были управляющими; они служили для программирования соединений между ЭМ по двумерным каналам связи 2, а также для передачи между ЭМ управляющей информации, регламентирующей использование общих ресурсов (внешних устройств, сервисных программ, файлов и т.п.). Двумерные каналы связи являлись рабочими; они применялись для следующих целей: реализации основных межмашинных взаимодействий, пересылки массивов данных между памятями передающей ЭМ и одной или нескольких принимающих ЭМ, передачи адресов из одной ЭМ в другую и обмена логическими переменными между машинами.
Межмашинные взаимодействия при функционировании мини-ВС реализовывались с помощью специальных подпрограмм - системных драйверов, которые, в свою очередь, использовали специальные команды (занесение кода на регистр настройки, считывание его содержимого, занесение информации в СУ о начальном адресе передаваемого массива данных и т.п.).
Элементарная машина мини-ВС МИНИМАКС
Вычислительная система МИНИМАКС компоновалась из ЭМ-много-полюсников. Каждая ЭМ - это композиция из ВМ и СУ. Структура ЭМ данной мини-ВС не была жестко заданной и определялась областью применения. Состав каждой ЭМ допускал варьирование; компоновка ЭМ проводилась по правилам, которые были приняты для агрегатных средств ВТ на микроэлектронной основе (АСВТ-М) или для средств системы малых ЭВМ (СМ ЭВМ). В качестве ВМ могли быть использованы любые конфигурации мини-ЭВМ на базе процессоров М-6000, М-7000, СМ-1 П. Архитектура системы МИНИМАКС была рассчитана также на применение мини-ЭВМ моделей HP 2114-2116 семейства Hewlett-Packard.
было спроектировано как автономное устройство АСВТ-М.
В мини-ВС МИНИМАКС связь ВМ с СУ реализовывалась двумя способами:
При этих способах использовался стандартный интерфейс ввода-вывода АСВТ-М.
В состав СУ входили: блок управления, блок настройки, блок обмена информацией, блок выработки обобщенного признака Ω.
Системные команды мини-ВС МИНИМАКС
Межмашинные взаимодействия при функционировании мини-ВС реализовывались при помощи системных драйверов и команд.
Коллизии, возникавшие в мини-ВС МИНДМАКС при осуществлении межмашинных взаимодействий, разрешались программно-аппаратурными средствами.
Программное обеспечение мини-ВС МИНИМАКС
В основу программного обеспечения системы МИНИМАКС было положено ПО мини-ЭВМ. Программное обеспечение мини-ВС состояло из управляющей системы, системы параллельного программирования, пакетов прикладных Р-программ и комплекса программ технического обслуживания.
Управляющая система обеспечивала связь мини-ВС с пользователями и внешними объектами, осуществляла рациональное использование ресурсов системы с учетом неисправных компонентов и входной мультипрограммной ситуации. Управляющая система имела иерархическую структуру и содержала блоки: главный диспетчер, старший диспетчер и диспетчер.
Главный диспетчер осуществлял программирование структуры и определял динамику ее перенастройки в процессе функционирования мини-ВС МИНИМАКС. Следовательно, он выполнял разбиение системы на подсистемы с требуемым количеством машин и внешних устройств, формировал топологию и определял режимы работы образуемых подсистем.
Каждая подсистема могла функционировать в одном из четырех режимов: автономной работы, параллельной обработки, профилактики, управления. В режиме автономной работы осуществлялась непосредственная связь пользователя с одной машиной. При этом обеспечивались возможности счета, трансляции, отладки, редактирования программ на одной машине, а также доступ к системной информации, формирование заданий системе, связь пользователей, работавших за различными терминалами. В режиме параллельной обработки реализовывались Р-программы и обеспечивалось продолжение счета при выходе машин из строя. В режимах профилактики и управления выполнялись функции соответственно тестирования и организации работы системы.
Динамика перенастройки структуры мини-ВС и ее конфигурация в каждый момент времени определялись главным диспетчером на основе информации о суммарных ресурсах и об отказах компонентов, директив человека-оператора, характеристик мультипрограммной ситуации на входе мини-ВС. Мультипрограммная ситуация описывалась параметрами программ и способом их поступления. Различали два способа поступления программ: в виде пакета и потока.
Старший диспетчер организовывал функционирование подсистем в режимах автономной работы, параллельной обработки и профилактики. Он взаимодействовал с главным диспетчером.
Функции главного и старшего диспетчеров выполнялись подсистемой, работавшей в режиме управления. Диспетчеры имели столько идентичных параллельных ветвей, сколько было машин в подсистеме. Каждая ветвь обслуживала выделенную ей сферу влияния. Основные взаимодействия ветвей были связаны:
У старшего диспетчера имелась еще одна возможность. Он хранился в той же подсистеме, что и главный диспетчер, но его функции реализовывались в других подсистемах. Последнее обеспечивалось путем соответствующей пересылки его частей в подсистемы, сформированные главным диспетчером.
Диспетчер управлял работой элементарных машин. Он участвовал в реализации системных взаимодействий (настройки, обмена, синхронизации, обобщенных условного и безусловного переходов), анализировал коллизии и аварийные ситуации, распознавал директивы пользователя, управлял индивидуальными внешними устройствами. Функции диспетчера реализовывались каждой ЭМ.
Система Р-программирования обеспечивала достаточно широкие возможности при производстве программ для мини-ВС МИНИМАКС и включала в себя шесть нижеследующих компонентов.
Пакеты прикладных Р-программ (ППП) были ориентированы на определенные области применения мини-ВС. Среди пакетов имелись:
мини-ВС МИНИМАКС включал наладочные, контрольные и диагностические тест-программы.
Области применения мини-ВС МИНИМАКС
Поскольку системы МИНИМАКС имели программируемую структуру и могли состоять из произвольного количества машин, им были доступны задачи со значительным объемом вычислений.
Мини-ВС МИНИМАКС могли функционировать автономно, в качестве вспомогательных подсистем мощных сосредоточенных ВС, в составе распределенных ВС или сетей.
Дополнительная
Вычислительные системы с программируемой структурой;
© 2013-2024, Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, Астана © 2007-2024, Новосибирский государственный университет, Новосибирск © 1998-2024, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск © 1998-2024, Федотов А.М. |
ФИТ НГУ НГУ ЕНУ им.Гумилева ИВТ СО РАН |