Введение к работе
Актуальность проблемы. Современная технология цифровых : и, прежде всего, метод микропрограммирования позволяют Йзо'д'ить проектирование и производство ЭВМ относительно эольшими коллективами за приемлемые сроки времени. Это срывает возможность создания ЭВМ, ориентированных на гребности одной или нескольких организаций, или здназначенных для решения узких классов задач. Подобные ЭВМ -ут быть изготовлены очень малой серией, часто в количестве скольких штук. Разумеется, затраты на создание одной такой А больше, чем в случае массового производства, но точная ігонка параметров под условия эксплуатации с использованием сропрограммирования может оправдать дополнительные расходы.
Проведение подобной работы в короткие сроки и вовлечение в »работку малого количества сотрудников делают условия збенно жесткими. Также возникает проблема максимальной зверки создаваемой ЭВМ на программных моделях, так как іволяєт уменьшить загрузку ограниченных производственных иностей. Таким образом, проработка методик создания ЭВМ юй группой с интенсивным использованием моделирования на А, является актуальной.
Цель работы. Основной целью данной работы была разработка годики и инструментальных средств для создания іверсальной ЭВМ с применением техники микропрограммирования практическая реализация на их основе ЭВМ, совместимой на іьзовательском командном уровне с машинами типа БЭСМ-6 и .брус-Б.
ЭВМ БЭСМ-6 промышленностью больше не выпускается, и во )гих организациях она выводится или выведена из :плуатации. Архитектура БЭСМ-6 сравнительно легко вводится на современную технологическую базу больших гегральных схем с использованием микропрограммирования, ітому аппаратная эмуляция БЭСМ-6 представлялась жомически более оправданной, чем переработка огромного >ема оригинального программного обеспечения, созданного для К БЭСМ-6 за длительный период ее эксплуатации.
Также ставилась цель создать ЭВМ, имеющую аппаратные и )граммные средства для расширения набора микропрограмм. Это юолит вводить в машину новые команды, специально
предназначенные для тех или иных специфических режимі использования.
Разработанная ЭВМ МКБ-8601 помимо эмуляции БЭСМ-б способі работать в режиме с расширенным списком команд. В ні устранены основные недостатки ЭВМ БЭСМ-б: малый порядок чисе с плавающей запятой, недостаточный размер адресної пространства, а также увеличена длина слова, разрядност индекс-регистров, введен тег, семафорные операции д; многопроцессорного режима, команды целой арифметики и др. этом режиме система команд согласована с вычислительнс системой Эльбрус-Б, что позволяет трактовать созданную машиї как младший член семейства ЭВМ Эльбрус.
Научная новизна. В работе описан комплексный подход разработке \ отладке микропрограммного обеспечен} архитектуры ЭВМ, позволяющий осуществлять проектирование создание ЭВМ небольшими группами с минимальным количестве промежуточных макетных образцов.
Предложено новое решение актуальной проблемы: разработаь вычислительная система, открытая к наращиванию систем команд, т.е. специализации к конкретному классу зада1-; Система не только способна работать в' собственном режиме режиме эмуляции БЭСМ-6, но и комбинировать эти режимы рамках одной задачи. Особенностью двух режимов работ является их взаимное "проникновение", когда программы БЭСМ-могут считаться с повышенной точностью другого режима.
Обеспечен единообразный подход к созданию ЭВМ изготовлению документации и к расширению ее возможностей соответствующей коррекцией документов.
Практическая ценность. Предлагаемая методика разработк ЭВМ может успешно использоваться при создании в НИИ как новы специализированных ЭВМ, так и прочей цифровой аппаратуры.
МКБ-8601, разработанная с применением этой методики позволяет использовать практически все программно обеспечение ЭВМ БЭСМ-б (за исключением программ, работающих нестандартными внешними устройствами). Кроме того, ее можн использовать и при решении широкого круга других задач Наиболее важными характеристиками системы являются:
а).простой способ внесения изменений в систему для е
специализации, т.к. введение новых возможностей не требуе
дополнительной аппаратуры, кроме некоторого объема памят
микропрограмм; 2
.эффективное решение широкого круга задач; следует
гметить реализацию на микропрограммном уровне обработки ряда
зерываний, что уменьшает время отклика при работе в режиме
J-LINE с экспериментальным или технологическим
5орудованием;
в).возможность вынесения на микропрограммный уровень іецифичеєких для некоторого круга задач действий, например, >нераторы псевдослучайных чисел, поиск по таблицам и др.;
г).большое адресное пространство, наличие целой арифметики 52-разрядная мантисса числа с плавающей запятой, >зволяющие легко программировать алгоритмы численного іализа, в том числе чувствительные к потере точности;
д).совместимость с ЭВМ Эльбрус-Б, позволяющая создавать Зщие с этими машинами программы;
е).возможность в одной задаче использовать основной режим режим эмуляции, позволяющая при разработке новых программ слючать хорошо проверенные библиотеки и пакеты программ ЭСМ-6;
ж).система семафоров, позволяющая использовать машину в югопроцессорных системах;
з).сравнительно малые стоимость и размеры МКБ-8601, >зволяющие использовать ее как рабочую станцию.
Рекомендации к применению. Малые геометрические размеры
ізработанной ЭВМ МКБ-8601 открывают возможности
пользования ее не только как вычислителя для работы
1зличных программных систем обработки результатов физических
сспериментов, но и в системах управления экспериментальными
ізическими установками, спектральном анализе, триггерных
:тройствах детекторов элементарных частиц,
ітоматизированних рабочих местах проектировщика и т.д. Более >го, наличие аппаратно-микропрограммной поддержки идей гльтипрограммирования позволяет использовать ее одновременно обоих этих качествах.
Микропрограммное обеспечение позволяет использовать МКБ в ічестве эмулятора ЭВМ БЭСМ-б; также возможно применение ізработанной ЭВМ в качестве программно совместимой младшей
)ДЄЛИ ВЫЧИСЛИТеЛЬНОЙ СИСТеМЫ ЭЛЬБРУС-Б. МКБ-8601
)едставляет определенный интерес для всех пользователей ЭВМ ЭСМ-6.
подтверждены работой на макетном образце МКЬ Тн. перенесенных с БЭСМ-6, а также вновь созданных программ.
Апробация работы и-публикации.
Все результаты работы подробно докладывались на научн семинарах ЛВТА и ЛВЭ ОИЯИ и опубликованы в виде препринтов сообщений ОИЯИ, депонированных публикаций и статей журналах, в трудах симпозиума по применению микро-ЭВМ микропроцессоров (Будапешт).
Основное содержание диссертации опубликовано в 11 печати работах.
Структура и объем диссертации.
