Вчера в Sandacite.BG ви показахме лентово устройство, а днес е ред на контролера за него.

Такаа… да започнем едно по едно. Вече знаете достатъчно много за двата основни вида устройства, използвани като външна памет в големите компютри от серията ЕС – а именно тези със запаметяване върху магнитна лента и върху твърди магнитни дискове, обединени в пакет. И двата типа обаче не могат да работят направо ей така свързани с компютъра както днес, а се нуждаят от отделен контролер. Именно с тази тема ще се занимаем в днешната публикация.

Основната причина описаният в ТАЗИ статия ,,гардероб“ да трябва да работи чрез контролер е, че има голяма разлика в скоростта между бързия канал за електронноизчислителната машина и бавната магнитна лента и възниква необходимост от устройство, което да ги синхронизира.

На горната снимка сме показали как изглежда контролер към съветски такъв ,,гардероб“, защото към момента не намираме снимка на българския контролер ИЗОТ ЕС 5512. Архитектурата, схемотехниката и частите им обаче са подобни, така че можете да придобиете представа и за нашето. То е произвеждано в пловдивския Завод за запаметяващи устройства от средата на 80-те г. и щом се сдобием с негова снимка, бъдете сигурни, че веднага ще ви я предоставим! :) По последните две цифри от индекса можем да разберем, че е предназначено да работи с разгледания от нас вчера магнитнолентов кютук ИЗОТ ЕС 5012.03 и съвсем близкия до него ЕС 5012. Към един контролер можете да навържете до осем такива гардероба – ей ги на, как са наредени:

И така, как се правят нещата хардуерно, когато навържете гардероба и шкафа (контролера)? Контролерът е свързан с данновия канал на компютъра чрез стандартен за тогава входно-изходен интерфейс. Контролерът за лентовите устройства ИЗОТ ЕС 5012 и ЕС5512.03 може да приема 18 различни команди, отправяни от командното табло на ,,едностайния“ компютър, и да ги изпълни. В даден момент ЕС 5512 може да изпълнява само една операция и не е в състояние да приеме друга команда.

А ето и какви са командите. Преносът на данни се осъществява при изпълнение на ,,Запис“, ,,Четене“, ,,Четене назад“ и ,,Уточняване на състоянието“. Останалите команди са управляващи и част от тях се отнасят за движението на лентата. Така например, с тях може да се изтрие част от записа, да се постави етикет, да се спре лентата в дадено положение или пък да се извърши бързото ѝ пренавиване. Друга част от управляващите команди е свързана със самия контролер – напр. може да се промени режимът му на работа (става дума за плътността на запис – 8 и 32 двоични знака) или преносът на данни по канала.

ИЗОТ ЕС 5512 може да работи и в автономен режим, което се задава от вграденото контролно табло на устройството. при този режим контролерът се изключва от данновия канал, без компютърът да спре работата си (както днешните устройства със САТА интерфейс) и може да изпълнява голяма част от операциите по същия начин, сякаш се управлява от ЕИМ-а.

На лентата на ,,гардероба“ ИЗОТ ЕС 5012/5012.03 може да запишете 20 – 40 мб данни. Данните между лентата и канала на ЕИМ-а се предават със скорост 64 кб/сек и във вид на байтови блокове с минимална дължина 18 байта. Всеки от предаваните байтове се проверява дали е правилно пренесен (дали се чете), като това се нарича вертикална проверка. Тя се прави, като всеки байт се записва на на магнитната лента в посока, перпендикулярна на нейното движение. Краят на всеки блок от данни се състои от два контролни байта. Единият е т.н. байт за цикличен контрол, който се намира на предпоследно място в блока и служи за възстановяване на случайно загубен бит в някоя от пътечките при записването на данните. А байтът за проверка по хоризонтален контрол, заемащ последното място във всеки блок, допълва броя на единиците (битовете) във всяка пътечка до четно число. Накрая сумирането на двете единица на всяка пътечка ясно показва дали записаната информация е предадена правилно.

Още при въвеждането си магнитните ленти показват многократно по-висока сигурност и устойчивост на данновия запис в сравнение с предшествениците си – перфокартите. Напр. при първото българско устройство за запис на данни върху магнитна лента ЕС 9002 достоверността е от порядъка на 10⁶ до 10⁷, което означава вероятност да се допусне един погрешен знак на 500 страници машинописен текст.

Електрическите данни на контролера ИЗОТ ЕС 5512 са съвсем типични – 220 волта стойност на захранващото напрежение и потребляема мощност около 500 вата. Известно затруднение ще имате с придвижването му, ако все пак успеете да си го намерите, защото тежи 287 кг. Размерите му са 1200 х 750 х 1600 мм.

Големите компютри от серията ЕС, в чийто състав лентовите устройства влизат, могат да обменят данни по цифров път с други ЕС-машини и с терминали. Това става чрез т.н. Единна система за телеобработка ЕСТЕЛ – тук можете да прочетете повече:

Система за телеобработка ЕСТЕЛ от ЗЗУ Велико Търново

See more

 

Олее, че кютук! В Sandacite.BG показваме огромното лентово устройство ИЗОТ ЕС 5012.03…

Ако си спомняте, в ТАЗИ статия Ви разказахме за голямата система ЕС 9003, която служи за обработка на компютърни данни върху магнитна лента в изчислителните центрове. Основен неин компонент е именно лентовото устройство, което е поместено в цял шкаф. В пловдивския Завод за запаметяващи устройства през 70-те и 80-те години са произвеждани цяла линия такива кютуци и един от тях подробно ще разгледаме сега – за пръв път в българския Интернет.

Става дума за ЕС 5012.03, което се използва в състава на тогавашните мощни суперкомпютри от серията ЕС в качеството на външна памет. (При тях има два вида външна памет – лентовите устройства и харддисковете, големи като фризери.) То датира от средата на 80-те г. Можете да видите това лентово ЕС ето тук – това са тези високи шкафове на задния ред зад ниските (харддисковете):

Както виждате, устройството е поместено във висок метален шкаф, тежащ цели 295 килограма… при това няма колелца! НА практика е голямо колкото еднокрилен гардероб без надстройка. Когато сме разглеждали такива компютри през годините, винаги най-много са ни впечатлявали тези огромни харддискови и магнитолентови устройства – изглеждат особено респектиращо и са символични именно за тези машини.

Отваряте предната врата, която в горната част е прозрачна, а отдолу плътна, и получавате достъп до машинарията отвътре:

Тук ясно виждаме, че ЕС 5012.03 има два блока: лентодвижещ механизъм и система от електронни платки. Първото е горе, второто е долу под него.

Подобно на всички останали лентови джаджи, механизмът служи да прокарва магнитната лента между четящата и записващата глава според командите, които се дават от бутоните горе вляво. Там са налични бутони за задействане на движението на лентата напред и назад, бързо превъртане, запис и т.н. От тези бутони се активират важни възли като захранването и управлението на електродвигателя на водещата ролка, както и захранването и управлението на серводвигателите (които може би са за другата ролка, в която остава бялата кръгла кутия за лентата, откъдето тя се изтегля през механизма).

Малко известен факт за това устройство е, че лентата се обтяга с вакуум! Много интересно решение и май затова е толкова висок тоя шкаф – ,,джобовете“, в които влиза лентата, са доста дълбоки.

Електронната система на ЕС 5012.03 е изградена на базата на интегрални схеми. Високият лентов шкаф притежава собствен процесор, оперативна памет, устройство за управление и дисплеен комплекс. Когато окачите лентата и започнете да записвате нещо на нея, но се приближите неприятно близо до края, запазете спокойствие – вградената предупредителна система ще ви извести за това.

Т.н. блок на клетките съдържа всички стандартни клетки заедно с тяхното захранване. Чрез този блок се контролира работата на магнитолентовата памет, която се контролира с помощна на управляващото устройство или контролния панел с бутоните.

Ето и основните технически характеристики на ЕС 5012.03. Времето за зареждане на данни от магнитнатата лента е около 75 секунди, като през това време тя се движи със скорост 2 м/сек. Данните са записани с плътност 32 бита/кв. мм, като записваемите пътечки са девет. Разстоянието между зоните е 12,6 – 15,7 мм. Да отбележим и че кютукът може да чете записаното и при двете посоки на въртене. Максималната дължина на лентата е 75 см, а ширината – 12,7 мм. Данните между шкафа и компютъра се обменят със скорост 96 кб/сек, а на лентата може да се запишат най-много 40 мб данни. Външният диаметър на бялата пластмасова кутия, която съхранява лентата във и извън устройството, е  296 мм, а когато цялата лента се намотае в нея, диаметърът на тази намотка става 267 мм.

Ако обичате подробностите, то да споменем и че методът на запис е т.н. без възвръщане към нулата (non-return-to-zero I) – БВН-1.

Ето го нашето любимо устройство навързано с други в цял електронноизчислителен център на базата на мегакомпютъра ИЗОТ ЕС 1022 Б през 1978 г.:

Еднокрилният гардероб потребява около 2 киловата мощност, за да задвижва всичките електродвигатели вътре в себе си, и е с размери 1630 х 925 х 700 мм. Изнасян е в огромни количества главно за бившия СССР, което е причината в страните от него и досега да се намират все още такива, макар и рядко.

А ето тук и едно друго, по-малко компютърно лентово устройство, но разпространено в малките населени места, където няма компютри ЕС – те са в окръжните, заводските и т.н. електроннизчислителни центрове:

ЕС 9002 – българско устройство за подготовка на данни върху магнитна лента

See more

Всичко за ЕС 9002 и неговите възможности

ЕС 9002 е периферно устройство за електронноизчислителна машина (ЕИМ), произвеждано в Завода за запаметяващи устройства в Пловдив от 1974 г. Конструирано е през 1973. Както говори и името му, ЕС 9002 е съобразено и съвместимо със стандартите на Единната система от ЕИМ (ЕС). То е разработка на колектив от Института по изчислителна техника с ръководител н.с. инж. Тихомир Топалов, е разработено на високо техническо ниво и е получило няколко отличия и златни медали.

Откъде идва идеята за създаване на такъв вид устройство?

Данни, това означава информация. Нейното непрекъснато нарастване, поради техническото, икономическо и обществено развитие на всяка страна, е лавинообразен процес. За­това пред инженерите винаги е стояла задачата да се справят с нея. Тук изразите „да се борят с нея“ или „да спрат тази информация са неуместни“, защото прогресивното увеличаване на информацията става по естествен закон. Тук просто е необходимо да се намерят ефикасни начини да се обхване и използва тази информация.

Всички данни, които се обработват с компютри, предварител­но се подготвят. Напр. през 1970-те г. тесе записват в определен вид на магнитна лента или магнитен диск и така постъпват във външната памет на машините. Разглежданото от нас днес устройство за под­готовка на данни върху магнитна лента (УПДМЛ) решава по нов начин този въпрос.

При стария метод или по-точно, до разработването на описваното устройство, данните, които подлежат на обработка, се записват посредством клавиатура върху перфокарти. (При Първия български компютър Витоша пък информацията се записва на перфорирана лента и се разчита според разположението и броя на дупките.) След това информацията се проверява от контролно устройство, после преминават през друго, карточетящо устройство, и се записват върху някаква външна памет — най-често магнитна лента. Едва тогава така записаната инфор­мация постъпва за обработка в компютъра, или както са казвали тогава – електронноизчислителната машина (онзи голям комплекс от устройства, заемащ цели стаи в изчислителните центрове).

Клавишният перфоратор почти в този вид, в който е бил в епохата на ЕС 9002, е дело на 1920-те и 1930-те години и с успех е бил използван при старите механични и електромеханични калкулатори. Тогава дори не е ставало дума за полупроводникови прибори. Техниката с интегрални схеми със своите изключителни възможности изменя коренно качеството и бързодействието на електронноизчис­лителните машини. Клавишният перфоратор обаче — едно електромеханично устрой­ство отпреди половин век — остава същият. И може би създателите на новите устрой­ства за подготовка на данни върху магнитна лента са тръгнали точно от тази мисъл: „Твърде отдавна е създаден и се използва клавишният перфоратор. Независимо, че все още върши работа, трябва да се замени с нещо по-модерно. . .“.

Идеята за новия тип апаратура възниква през 1966 г., но само след десетина години от тридесет фирми от силно напредналите страни произвеждат такива устрой­ства.

Преимуществата на тези устройства са много и могат да се степенуват по важност, но това едва ли е най-същественото. Логично е да се почне от самия принцип на дейст­вие.

А как работи?

Устройствата за подготовка на данни върху магнитна лента са електронни устрой­ства, а клавишните перфоратори — електромеханични. Електронната система е по-на­деждна. Това качество е решаващо, когато става дума за данни, обработвани с ЕИМ. Из­искванията за достоверност в този случай са от порядъка на 10 ⁶ до 10 ⁷, което означава вероятност за един погрешен знак на 500 страници машинописен текст.

Новото устройство е по-бързо при изпълнение на автоматичните операции. В момента на разработката е установено, че благо­дарение на това ефективността на работата на оператора, т.е. производителността на труда, нараства с 30—40 %. Този процент, наглед не особено висок, може да предизвика учудване у някои, след като е известно бързодействието на съвременните интегрални схеми. Но не бива да се забравя, че и с двете устройства работи човек. Всяко от тях притежава клавиатура, с която операторът въвежда данните. Така че бързината е огра­ничена най-вече от човешката възможност. Важното е, че се пести скъпото машинно време, изразходвано до сега от карточетящото устройство. Неговата работа е един бавен процес. Казано по-просто, избягва се презаписът на перфокартата върху магнитната лента.

От голямо значение е и друго преимущество на устройството за подготовка на данни върху магнитна лента — спестяват се огромна количество перфокарти. Малък пример: върху една стандартна касета магнитна лента с диаметър 216 мм. може да се запишат близо три милиона знака. Това представлява около 1500 страници, или един роман ка­то ,,Война и мир“. При използване на клавиатурните перфораториза съшата инфор­мация се изразходват 40—50 хиляди перфокарти! И това не е всичко: картите се изпол­зват еднократно, а новите устройства гарантират повече от 40 хиляди процедури с магнитната лента. Като се има предвид колко информация преминава през електрон­ноизчислителния център само за една година, мерната единица за изразходваните пер­фокарти може спокойно да бъде кубическият метър…

В най-общ опростен вид действието на новото устройство е следното: натискането на всеки клавиш кодира знака и го записва на така наречената буферна памет — нещо като склад, където се натрупва определена порция, или по-точно блок информация. Когато се изпълни капацитетът на буферната памет (а тя събира данните, които могат да се перфорират на две карти), съдържанието й, т. е. блокът данни, се записва на магнит­на лента. Става както при земеделски комбайн — той поема житните стебла непрекъснато, а от бункера отвреме навреме падат готови бали слама. Ако приемем, че житото е по­даваната информация, а пътят на комбайна — магнитна лента, балите ще представля­ват записаните блокове.

Сигурността, че данните са правилно записани, е 100 %. Защото, след като се запише блокът от данни, лентата се връща, автоматично се прочита и се сравнява със съдържа­нието на буферната памет. Всичко това става за много кратко време — 150 милисекунди и не се отразява върху нормалния ритъм на работата на оператора. Той всъщност не за­белязва никаква прекъснатост в процеса на своята дейност.

Устройството за подготовка на данни върху магнитна лента ЕС9002 при изпитанията е получило оценка К (т.е. високо световно техническо равнище) още в етап на разработка. То е спечелило златни медали на Международен панаир в Пловдив и на VI Национален преглед на ТНТМ. Още един златен медал устройството е взело в Москва, на Специалната изложба по из­числителна техника. Всичко това е голямо признание за неговите качества.

Прецизното разглеждане на сравнителните таблици за много чужди изделия от то­зи тип води до неоспорими заключения: българското устройство е с най-малко тегло, раз­мери и цена, а същевременно с разширени функционални възможности. До 1974 г. в изпълнението му има четири решения, признати за изобретения от Института за рационализации.

Освен за­пис и проверка (с четене на информацията) ЕС 9002 притежава и друг режим на работа — търсене. Той позволява да се намери, прочете и коригира който и да е блок информация, записан на произволно място върху магнитната лента. Може да се извършва четене и проверка на буферната памет.

Когато е необходимо да се документират някои дан­ни, информацията от магнитната лента може да се разпечата на принтер. УПДМЛ-то има възможност да се записва от различни видове източници – напр. от четци за перфокартови устройства, за да се осигури съвместимост с по-стария носител, и т.н.

Особено важни са международните изпитания, на които е подложено устрой­ството. Те са проведени от специална комисия с участите на делегации от всички стра­ни, включени в разработката на Единната система електронноизчислителни машини на СИВ. В протокола комисията е отбелязала. че съоръжението е разработено на високо техническо ниво и по важни показатели превишава изисква­нията на проектната задача.

Още в момента на представянето си устройството бързо прехвърля границите на България. То става обект на под­чертан интерес на българската национална изложба в Индия, както и на пролетния Лайпцигски панаир от 1974 . Колективът, все млади хора—научни сътрудници и инженери от Института по изчислителна техника, завършват задачата за 24 месеца и напълно спази нормативния срок. Трудности, разбира, се е имало, защото УПДМЛ-то е принципно ново устройство. То  е изпълнено изцяло на интегрални схеми. Други трудности се явяват и в осигуряване на частите за редовното производство: магнитната записващо-четяща глава, електродвигателя…

Проектът е бил новата помощна апаратура да замени всички съществуващи дотогава перфокартни ус­тройства в електронноизчислителните центрове. Още от 1974 много страни проявя­ват голям търговски интерес към новата ни джаджа. Получени са предварителни заявки за хиляди бройки, а по-късно ЕС9002 е изнасяно за СССР и редица други страни.

Следващата задача пред колектива е била да се разработи система, която да позволи предаване и работа с данни от разстояние – по-нататък ще Ви разкажем как е разрешена и тази задача… :)

Прочетете и:

http://www.sandacite.bg/%D0%B5%D1%81-9007-%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D0%B8%D1%81-%D0%BD%D0%B0-%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%B8-%D0%B2%D1%8A%D1%80%D1%85%D1%83-%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0-%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82/