Етикет: Устройство с магнитна лента

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

В Sandacite.BG си намерихме ново устройство за запис върху магнитна лента – ЕС9003 на ИЗОТ!

Ако си спомняте, преди време Ви запознахме с интересна подробност от някогашния запис на компютърни данни – устройствата за запис на данни върху магнитна лента. Популярни такива български са ЕС9002, ЕС9004 и ЕС9007.

В онази статия проследихме пътя на статистическите данни от градове и градчета, които се записват върху лента на такива устройства, а след това се изпращат в териториалните и столичните изчислителни центрове, за да влезе информацията в употреба. А сега продължаваме разказа, за да влезем именно там!

НОВА МОДА ЛЕНТОВО УСТРОЙСТВО

Между споменатите по-горе джаджи стои и устройството ЕС9003, което влиза в производство през 1977 г. Всъщност това е цяла система, която е замислена да разшири възможностите на обикновените устройства за запис на данни върху лента. Тя е все едно техен ъпгрейд, както, разбира се, и ъпгрейд на по-старите перфокарти като носител и техните устройства. На ЕС9003 се обработват данните в изчислителния център, когато донесат в него лентите от различните места.

Това устройство се обслужва не от един, а от няколко души, наречени оператори, като техният брой може да бъде от 4 до 16. Всеки един от тях стои пред пулт, който се състои от клавиатура и монитор, като на него се виждат онези данни, коитно човекът въвежда с клавиатурата. Докато работи, информацията временно се записва върху твърд диск, монтиран в компютър ИЗОТ 0310 (защото системата ЕС9003 се управлява от него и работата с нея е невъзможна без него).

ИЗОТ 310 и неговият софтуер се занимават с автоматизирането на работата – автоматизирането на някои действия на оператора, които компютърът извършва вместо него, за да му върви работата по-бързо. Самото лентово устройство виждате най-горе на кулата вляво от тези оператори. Твърдият диск пък е от онези, които съдържат един сменяем и един несменяем дисков пакет (по-точно ИЗОТ 1370  или СМ5400) – за тях говорихме ТУК.

Едва след завършването на всички въвеждания, редакции и т.н. данните се записват върху магнитната лента. Докато работи, операторът има цялостен контрол върху информацията – въвежда я, дава команда за проверка за грешки, а може и да поправи грешка или да редактира и обнови отдавна записана информация. Освен това, софтуерът на системата ЕС9003 може да събира статистически данни за изработеното на всеки пулт, за да може да се държи контрол над работата на операторите.

Както и останалите устройства за работа с данни, произвеждани в тази епоха, и ЕС9003 е замислено да подпомогне изчислителните центрове на предприятия, статистически ведомства, министерства, банки, държавни стопански обединения, институции в областта на транспорта, селското стопанство и въобще навсякъде, където е необходима работа с големи обеми от данни. В рекламата се казва, че с нея информацията се обработва с от 20 до 50 % по-бързо в сравнение с традиционните устройства за запис на магнитна лента.

Когато въвеждате данни пред пулта на ЕС9003, Вие използвате шаблон, който тогава наричат формат. Всеки такъв формат може да се раздели на полета (нещо като графи), в които се задават различни характеристики на информацията. Така например, полетата са буквени, цифрови, цифрови с автоматично добавяне на нули отляво, с възможност компютърът да изчисли баланс или въобще някаква зависимост между различните данни и т.н. А и операторът сам може да създаде формат според вида на информацията, която въвежда.

Наша читателка разказва, че през 1985 г. една такава машина с 16 работни места (маси и столове), опакована в здрави сандъци, добре се побрала в цял един камион! :) И имала много полезни функции по отношение първичен контрол на данните.

Освен споменатия по-горе хард ИЗОТ 1370, в състава на ЕС9003 влизат и следните елементи:

• машината ИЗОТ 310 с обем на RAM-та 8 кб;
• памет, разширена до 32 кб;
• операторски пултове според колкото са там – те се състоят от клавиатура с надпис ЕС9003 и монитор ВКП171;
• устройство с клавиатура (за въвеждане) и с принтер (за извеждане) на информация – ИЗОТ 0232 – това е главният операторски пулт;
• устройство за запис на магнитна лента ИЗОТ 5003, което има плътност на записа 32 бита на милиметър от лентата;
• матричен принтер, на който данните от лентата могат да се разпечатат със скорост 180 знака/сек

Ето и как комуникират отделните устройства помежду си:

Ето няколко снимки на клавиатурата, между другото:

И нетипичният присъединителен конектор:

Системата ЕС9003 е произвеждана в софийския завод Електроника, но някои от компонентите й идват от други места – напр. лентовите устройства са от ОЗЗУ Пловдив, дисковите пакети на харда от Завода за информацинони носители до Пазарджик и т.н. ЕС9003 е широко изнасяна в целия Източен блок от външнотърговската централа за износ на компютърна техника Изотимпекс. От цялата тази конфигурация ние си имаме в колекцията само монитора ВКП 171, с който ще ви запознаем обстойно тия дни.

Ето един ресурс, в който да си почетете повече за характеристиките на отделните съставни устройства на ЕС-то – в тази ориганална рекламна брошурка. Ама е на руски ==> Устройство с магнитна лента ЕС9003

А тук сме написали по-подробно и за споменатата по-стара джаджа ЕС9002 ==>

Всичко за ЕС 9002 и неговите възможности

See more

Разгледайте в Sandacite.BG как работят стари БГ устройства за запис на компютърни данни с магнитна лента!

В историята на компютрите са използвани различни видове външна енергонезависима памет (т.е. записаната информация не се изтрива, когато изключим електрозахранването). В Първия БГ компютър „Витоша” напр. данните са записвани на перфорирана лента, чиито дупки и разположението им имат значение. След това обаче идва нещо по-усъвършенствано. Представяме ви УПДМЛ!

У-пъ-дъ… какво?! Устройство за подготовка на данни върху магнитна лента (МЛ) – това означава съкращението. Когато се появява следващото поколение енергонезависими компютърни инфоносители – лентите – потрябват и удобни машини за записване на данните върху тях.

Поначало МЛ е по-усъвършенстван носител от дотогавашните перфокарти – данните се записват с много по-висока плътност, т.е. пести се място за съхранение (при все повече натрупващите се данни – напр. в изчислителните центрове – купищата перфокарти застрашително растат!); освен това картите се използват само еднократно, а МЛ е презаписваем носител; записът и четенето от/на нея са по-бързи, защото перфокартовото четящо-пишещо устройство работи доста по-бавно… Също така записът на магнитна лента е електронен и е много по-надежден от перфокартовия, защото записващото върху лентата устройство извършва проверка на току-що запаметените върху нея данни и при нужда ги коригира.

За да се работи ефикасно с МЛ обаче, е нужен удобен хардуер. В началото на 1970- те г. с това се заема Заводът за запаметяващи устройства в Пловдив, който през следващите години произвежда серия устройства за подготовка на данни върху МЛ – ЕС 9002, ЕС 9004, ЕС 9007. На пръв поглед те изглеждат като компютър All-in-one, но на мястото на монитора стоят двете ролки с лентата.

Ето и как работят тези устройства. Операторът стои пред клавиатурата и набира на нея буквено-числови данни, които се кодират и записват в т.н. буферна памет – нещо като склад, където се натрупва определена партида информация във вид на блок. Буферната памет на ЕС 9002 напр. събира информация като за ~2 перфокарти, а на ЕС 9004 е 160 байта.

Когато тя се запълни, съдържанието ѝ се записва на лентата. След записа идва време за проверка дали данните са записани правилно – прочита се съдържанието от лентата и се сравнява с това в буферната памет. При ЕС 9002 напр. това отнема ~150 милисек и затова операторът не усеща забавяне – той просто продължава да въвежда данни с клавиатурата. Самата лента се движи със скорост напр. 39,6 см/сек (в ЕС 9004).

Има и режим „търсене” – чрез клавиатурата се указва критерий за търсене и УПДМЛ-то сравнява информацията на всеки записан върху лентата блок с този критерий (скоростта на търсене е около 1000 блока/мин).

Сред екстрите на УПДМЛ са разпечатване на данни на принтер, презапис от едно устройство на друго и въвеждане на данни от четец за перфокарти (за да се осигури обратна съвместимост с по-стария носител).

А данните, записвани чрез УПДМЛ, са предимно статистически. Всеки цех и завод на дадено предприятие, всяко счетоводство, община, болница… въобще всяка организация, която поддържа някакъв отчет за дейността си, е задължена да го предава на окръжен изчислителен център, където отчетът се обработва за нуждите на националната статистика. Местната информация се съпоставя с получена от другаде и на тази база се правят по-големи изчисления, изводи, разбират се тенденции и т.н. – напр. колко бебета са се родили в еди-кой си град тази година, колко продукция от даден вид е била произведена в еди-кой си завод, колко служители са ползвали болничен за даден месец и на базата на какво заплащане колко им е било обезщетението и т.н. И понеже през 70-те г. компютрите са огромни, суперскъпи и не е възможно да ги има навсякъде (напр. в най-малкия цех на най-затънтеното село), се въвеждат УПДМЛ-та, на които статистическите данни се записват, лентата се отнася в окръжния изчислителен център и там вече се обработва на големия „едностаен” компютър с програма. Само тогава записаното има смисъл, защото програмата може да сортира данните по различни признаци, да ги сумира, да ги съпостави с други и т.н. – иначе лентата е трудно използваема. А тя поначало е нещо като много голяма флашка или DVD. Плътността на запис върху магнитна лента е 32 бита/кв. мм.

На тези ленти може да се въвежда и код на компютърни програми. След това лентата се зарежда в ленточетящото у-во на големия компютър, а интерпретатор „превежда” програмния код от лентата на понятен за машината език, за да разбере тя какво да прави, когато от програмата ѝ се подаде команда. ЕС 9004 (1981 г.) има 2 специални режима – въвеждане (т.е. запис) и проверка на програма. Но като цяло УПДМЛ по-малко са ползвани за това.

Първото българско УПДМЛ е ЕС 9002, разработено през 1972 – 1974 г. в Централния институт по изчислителна техника от колектива на инж. Тихомир Топалов. То е с най-малко тегло и размери сред множество вносни устройства и с най-ниска цена сред тях.

Още щом се появява като прототип, ЕС 9002 веднага печели няколко награди и привлича задгранични търговски заявки за закупуване. Българските УПДМЛ са широко изнасяни от външнотърговската организация ,,Изотимпекс“.

Ето и още една реклама на горното устройство:

За съхранение на магнитните ленти в изчислителните центрове са проектирани и специални мебели от завод Оргтехника Силистра. Те трябва да осигурят удобно и сигурно съхранение на натрупващите се носители. Самите ленти поначало стоят затворени в специални кръгли кутии, а при употреба се откача един пръстен около ръба, краят на лентата се изважда и се закача на друга ролка, която постоянно си стои на устройството, което я чете.

Основната единица за подреждане е т.н. палета за магнитни ленти. Тя представлява нещо рафт с метални рамки и множество отсеци, изработени от дебела тел, между които се подреждат кръглите кутии. Дълъг е 80 см, широк 18, а в най-горната си точка е висок 14. Може да побере 20-ина лентокутии.

Вече като имаме палетите, можем да ги подреждаме по трите рафта на тази количка, слагайки по 2 на рафт. Така ще можем да съберем множество ленти и бързо и лесно да ги превозваме от хранилищата им до големите ,,едностайни“ компютри, защото там са ленточетящите устройства. Количката е висока 80 см, широка 90 и дълбока 70.

А къде се съхраняват продължително време самите магнитни ленти? За това е произвеждан специален шкаф с две врати, изработен от дебела стоманена ламарина. Снабден е със секретна ключалка, за да са защитени данните от неоторизиран достъп. Шкафът има 4 рафта, а на всеки слагате по 2 палети. Висок е 1,6 м, широк 60 см и дълбок 100. Доста много тежи. :)

Тези съоръжения са били постоянно в употреба из големите изчислителни центрове, където се използват данните, записани върху МЛ.

МЛ и досега се използва за мащабни архиви от данни и изобщо не е забравена. През август 2017 изследователи от Sony и IBM съобщиха за новоразработена МЛ, при която плътността на запис достига 201 гигабита на кв. инч, а в резултат е възможно да се създадат касети с капацитет около 330 терабайта! Лентата е покрита с равномерен слой магнитни частици със среден размер от 7 нанометра. Технологията включва нови магнитни глави и специален лубрикант, който се нанася на повърхността на лентата, за да се постигнат по-ниско триене и по-високи скорости.

А ето път как е работел Първият български компютър – той дори и магнитни ленти не е имал:

Първият български компютър Витоша от 1962

See more

---

(Статията е публикувана от автора за първи път в блога на Първа инвестиционна банка (Fibank) ==> https://blog.fibank.bg/%D0%BC%D0%B5%D0%B3%D0%B0%D0%B1%D0%B0%D0%B9%D1%82%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%D0%B0-%D1%89%D0%BE-%D0%B5-%D1%82%D0%BE.html.)