БЭСМ   

"БЭСМ" - семейство цифровых вычислительных машин общего назначения, ориентированных на решение сложных задач науки и техники. Разработана в Институте точной механики и вычислительной техники АН СССР.

Работа над первой машиной была закончена в 1952. В этой трехадресной машине параллельного действия на электронных лампах (4000 ламп) использована двоичная система счисления с плавающей запятой. По структуре, конструкции и характеристикам машина стояла на уровне лучших зарубежных машин, "БЭСМ" оперировала с 39-разрядными словами со средней скоростью 10 тысяч операций в 1 секунду. Вначале в ней использовалось оперативное ЗУ на электронно-акустических линиях задержки, замененное в дальнейшем устройством на электроннолучевых трубках, а затем - на ферритовых сердечниках емкостью 1024 слова с произвольной выборкой. Внешнее ЗУ - на двух магиитных барабанах по 5120 слов (скорость считывания с барабана - 800 чисел в 1 секунду) и магнитной ленте (120 тысяч чисел). В качестве устройств ввода использовалась перфолента, для вывода - магнитная лента с последующим печатанием на специально разработанном быстродействующем фотопечатающем устройстве, применяемом для выдачи больших массивов данных. Кроме того, имелось электромеханическое печатающее устройство для печати контрольных значений и результатов в случае их малого количества по сравнению с объемом вычислений (скорость работы - 20 чисел в 1 секунду).

Интересными особенностями структуры машины было введение местного управления операциями, выходящими по времени за рамки стандартного цикла, а также автономное управление при переходе на подпрограммы. Машина содержала долговременное запоминающее устройство для подпрограмм, часть которого была сменной. Для контроля применялись как серия тестов, так и специально разработанные методы логического контроля.

За 1959-1966 годы было создано 4 модели этого семейства: "БЭСМ-2", "БЭСМ-3", "БЭСМ-ЗМ" и "БЭСМ-4". Совершенствование шло по пути увеличения и модернизации внешних устройств, перехода на полупроводниковую элементную базу, увеличения емкости ОЗУ на магнитных сердечниках, а также емкости внешних ЗУ.

В 1967 создана самая мощная вычислительная машина данного семейства - "БЭСМ-6"(быстродействие ее около 1 миллион операций в1 секунду, смотрите рисунок). Применение в машине одноадресной системы команд подтверждает общую тенденцию повышения гибкости командного управления. Характерными чертами внутренней организации центральной части машины являются в частности следующие: высокая степень локального параллелизма, наличие сверхбыстродействующего запоминающего устройства буферного, расширенная система операций, возможность организации магазинной памяти и разбиение оперативной памяти на независимые блоки. В машине широко используется совмещение выполнения операций обращения к оперативному ЗУ с работой арифметического устройства и устройства управления; в машине пять уровней предварительного просмотра команд. Структура машины рассчитана на применение ее в режиме разделения времени и мультипрограммирования. Обеспечивается это аппаратной системой прерывания, схемой защиты памяти, индексацией и развитой системой преобразования виртуальных математических адресов и физического адреса оперативной памяти в динамике счета. Предусмотрена возможность использовать любую часть памяти как запоминающее устройство магазинное. В машине предусмотрены и косвенная адресация и широкие возможности переадресации. В центральном процессоре машины имеется 16 быстродействующих регистров, работающих со скоростью 300 наносекунд. Технические характеристики его таковы: длина слова - 50 разрядов (2 для проверки на парность); система счисления - двоичная; форма представления чисел - с плавающей запятой; время выполнения операций: сложения - 1,2 микросекунд, умножения - 2,1 микросекунд; система команд - одноадресная; длина команды - 24 двоичных разряда (2 на слово); количество основных команд - 50 плюс экстракоды; емкость ОЗУ на сердечниках - 32 тысяч слов (8 блоков), ее можно расширить до 128 тысяч слов; время обращения к ОЗУ - 2 микросекунды; число линий прерывания - 40; время выборки из памяти - 0,8 микросекунды; тактовая частота -10 мегогерц. Электронная часть машины включает 120 тысяч диодов и 40 тысяч транзисторов. Внешние ЗУ: 16 барабанов емкостью по 32 тысяч слов и 32 лентопротяжных механизма с емкостью бобины на каждом механизме в 1 миллион слов.

В комплект устройств системы ввода-вывода входят: устройство считывания с перфокарт - 700 карт в 1 минуту; устройство считывания с перфолент - 1000 знаков в 1 секунду; быстродействующее алфавитно-цифровое печатающее устройство на 96 знаков - 400 строк в 1 минуту (128 знаков на строку); выходные карточные перфораторы - 100 карт в 1 минуту; ленточные перфораторы - 20 знаков в 1 секунду, 4 клавишных перфоратора; 1 контрольник для перфокарт и 2 ленточных перфоратора."БЭСМ-6" имеет развитое матемематическое обеспечение, в состав которого входят: операционная система управления поточной обработкой задач и система программирования на символических машинно-ориентированных языках и на языках высокого уровня - на ФОРТРАНе, АЛГОЛе и ЛИСПе. В состав математического обеспечения входят также пакеты стандартных программ для ФОРТРАНа и АЛГОЛа, охватывающие широкий круг инженерных и научно-технических задач. Общий объем математического обеспечения достигает нескольких сотен тысяч команд. Операционная система (ОС) организует мультипрограммную обработку нескольких задач, каждая из которых располагает полным объемом виртуальной памяти, предусмотренной в машине. ОС распределяет физические ресурсы памяти между задачами, используя ее постраничную организацию, обеспечивает одновременную, совмещенную с работой центр, процессора, работу внешних ЗУ и устройств ввода-вывода; организует вызов в работу необходимых трансляторов и компиляторов, обращение к стандартным программам и следит за правильностью выполнения рабочих программ, фиксируя ошибки, возникающие при их исполнении. Система программирования на автокоде позволяет в символическом виде записывать программы, учитывающие все структурные особенности машины, и тем самым является средством получения наиболее эффективных программ. Системы программирования, основанные на языках высокого уровня (АЛГОЛе и ФОРТРАНе), представляют возможности формулировать задания в удобной и привычной математический форме. Язык ЛИСП предоставляет широкие возможности для создания сложных логических программ. Кто заинтересовался уникальной отечественной машиной БЭСМ-6 рекомендуем Страницу ностальгии по БЭСМ-6.

Литература.: Лебедев С.А., Мельников В.А. Общее описание БЭСМ и методика выполнения операций. М., 1959; Машина вычислительная цифроваяБЭСМ-6. В кн.: Изделия радиопромышленности. Каталог, т. 4. Вычислительная техника. Выпуск: Элек-тронные цифровые вычислительные машины общего назначения. М., 1968; Грубов В.И., Кирдан В.С. Электронные вычислительные машины и моделирующие устройства. К., 1969 [библиогр. с. 179-181].