Вычислительная техника в МИНЭЛЕКТРОНПРОМЕ СССР

16 августа 1974 г. генеральный директор ЛНПО «Красная заря» (Минпромсвязи, Ленинград) Ю.Г. Данилевский и директор СВЦ Д.И. Юдицкий подписали договор № 14 о разработке Комплекса вычислительных средств (КВС) «Связь-1». Связь-1 должна была стать базовым комплексом вычислительных средств для различных систем связи, разрабатываемых Красной зарей. Роль заказчика выполнял НИИ электротехнических устройств (НИИ ЭТУ), головной институт в ЛНПО. Производство КВС планировалось на заводе «Красная заря». ЛНПО «Красная заря» было головным в стране по системам правительственной связи и в то время приступало к созданию первой в стране системы цифровой телефонной связи «Кавказ-5». Для её узловых станций потребовались ЭВМ, причём с разными характеристиками и конфигурациями. Нужны они были и для других разработок ЛНПО «Красная заря». Поэтому было принято решение о создании базового для всех систем на ближайшие годы комплекса вычислительных средств переменного состава, обеспечивающего возможность получения модификаций с необходимым спектром технических характеристик. В кругах связистов уже было хорошо известно о разработке в СВЦ ЦКС для МГА, начатой более чем за год до этого. НИИ ЭТУ даже принимал участие в разработке его технического проекта. Поэтому было вполне логично заказать СВЦ разработку КВС «Связь-1».

Полностью КВС Связь-1 назывался следующим образом: «Мультипроцессорный, многозадачный Комплекс Вычислительных Средств (КВС) «Связь-1», предназначенный для использования в системах коммутации сообщений, системах управления квазиэлектронных АТС и электронных центрах коммутации каналов».

При разработке КВС «Связь-1» получила дальнейшее развитие идея «детского конструктора» для комплексирования из стандартных модулей систем разных конфигураций, соответствующих задачам конкретного применения КВС. Были использованы унифицированные аппаратные и программные модули НЦ-1, средства проектирования и отладки. Но Связь-1 – система многовариантная, многопроцессорная, со сложной коммутацией, поэтому пришлось дополнительно разрабатывать новые модули. В зависимости от требований по производительности, объёмам памяти, пропускной способности и т.п. Связь-1 обеспечивала возможность построения однопроцессорной и многопроцессорных конфигураций. В рамках проекта в качестве наиболее оптимальной максимальной конфигурации рассматривалась 16-процессорная система.

      Структура КВС

В основу структуры КВС максимальной конфигурации были положены критерии максимальной эффективности (пропускной способности) и живучести (надёжности, достоверности). Для этого реализуются следующие основные принципы:

• распараллеливание вычислительного процесса,

• общедоступное поле памяти,

• возможность реконфигурации структуры на уровне модулей,

• полное аппаратное дублирование вычислительного процесса.

Управление КВС аппаратно децентрализовано, поскольку его централизация увеличивает внутрисистемный расход ресурсов, снижает надёжность и живучесть системы. Роль центрального управляющего органа в КВС выполняет операционная система, представляющая собой комплекс программ, одной из важнейших задач которого является динамическое распределение ресурсов системы между отдельными задачами и процессорами. Операционная система КВС также построена по модульному принципу.

Каждый процессор системы самостоятельно обращается в подсистему памяти (в таблицу задач) и получает из очереди задание, которое и выполняет. Если задания для него нет и в системе в данный момент нет ведущего процессора, он возлагает роль главного процессора системы на себя, осуществляет управление системой, периодически просматривая очередь заданий. Как только появилось для него задание, он слагает с себя роль головного и приступает к выполнению задания. Каждый модуль имеет несколько вариантов путей для обращения к любому другому модулю, т.е. любому процессору доступен любой другой процессор, любой модуль памяти и любое периферийное устройство. Такое построение позволяет гибко использовать ресурсы системы и обеспечивает её высокую живучесть. Отказ одного или нескольких процессоров или иных модулей приводит лишь к соответствующему снижению производительности системы, но в остальном система продолжает работать нормально.