автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Расчет характеристик и реализация управляющей программы центрального вычислительного комплекса системы автоматизации научных исследований

Введение.

1. Расчет характеристик и оптимизация параметров ЦВК на базе мультипрограммной ЭВМ как сети массового обслуживания.

1.1. Описание работы мультипрограммной ЭВМ как сети массового обслуживания.

1.2. Расчет характеристик работы ЦБК для трех вариантов реализации управляющей программы, состоящей из двух подсистем обработки прерываний.

1.3. Выбор варианта реализации управляющей программы и оптимизация параметров ЦВК.

Выводы.

2. Имитационная модель работы ЦВК на базе мультипрограммной ЭВМ и проверка на адекватность аналитической модели.

2.1. Комплекс программ расчета характеристик работы мультипрограммной ЭВМ на основе аналитической модели.

2.2. Комплекс программ имитационного модел1фования для определения характеристик работы мультипрограммной ЭВМ.

2.3. Сравнение результатов аналитического модел!фования с данными, полученными на имитационной модели.

Выводы.

3. Пакет программ для реализации управляющей программы ЦБК системы автоматизации научных исследований на базе ЭВМ М-4030. . -.

3.1. Назначение, состав и особенности пакета программ.

3.2. Организация ввода и выполнения заданий в системе коллективного пользования.

3.3. Входные языки системы коллективного пользования.

3.4. Средства пакета программ для организации решения задач в диалоговом режиме.

3.5. Генерация общесистемного программного обеспечения конкретной СКП.

3.6. Применение пакета программ для ввода и обработки экспериментальных данных.

Выводы.,

Актуальность проблемы. В настоящее время в науке, как сфере производства новой информации, сложилось такое же положение, как и в сфере производства материальных благ, - прирост количества продукции возможен только за счет увеличения производительности труда £ Г J . Учитывая то, что темпы научно-исследовательских работ непосредственно влияют на рост производительных сил общества, с особенной остротой встал вопрос повышения производительности труда научных работников

Развитие научного приборостроения за последние десятилетия в корне изменило характер исследовательских работ. Современные методы исследований существенно сократили время, необходимое для проведения научных экспериментов. Это привело к громадному росту расчетных работ и возникновению противоречия между скоростью получения информации на современной научной аппаратуре и временем, необходимым для подготовки этой информации к вводу в ЭВМ. Разрешение этого противоречия привело к интенсивной разработке и использованию систем автоматизации научных исследований (АНИ).

Системы АНИ предназначены для сбора и обработки научной информации, управления научными приборами и экспериментальными установками £ 3 [] . Разработка систем АНИ предусматривает создание развитой технической базы и математического обеспечения на различных уровнях и этапах автоматизации. Выделяют следующие основные этапы АНИ £ 4 J :

- автоматизация получения экспериментальных данных;

- автоматизация обработки экспериментальных данных с целью, во-первых, приведения их к веду, удобному для последующего использования, во-вторых, с целью извлечения из них новой информации;

- автоматизация процессов хранения, поиска и воспроизведения экспериментальных данных и аналитической информации;

- автоматизация процессов планирования и управления экспериментами и основанными на них научными исследованиями.

Для выполнения перечисленных этапов автоматизации необходимы технические средства теледоступа к ЭВМ для работы в интерактивном режиме и специальная аппаратура, связывающая источники экспериментальных данных с базовой ЭВМ. Кроме того, чрезвычайно актуальной является также задача разработки для АНИ соответствующего общесистемного программного обеспечения (ПО), расширяющего штатную операционную систему (ОС) базовой ЭВМ.

Для решения многоцелевых задач АНИ институтов Томского филиала СО АН СССР на базе Института оптики атмосферы создается система АНИ коллективного пользования 5,6 J • Первая очередь этой трехуровневой системы АНИ состоит из центрального вычислительного комплекса (ЦБК) - на базе ЭВМ М-4030, коммуникационного процессора - на базе ЭВМ СМ-4 и аппаратуры КАМАК , подсистем АНИ - на основе мини- и микро-ЭВМ .

В диссертации с помощью методов теории массового обслуживания решается актуальная задача выбора наилучшего варианта реализации общесистемного ПО, расширяющего штатную ОС мультипрограммной ЭВМ (МП ЭВМ) для решения задач АНИ. Теоретические исследования, выполненные в настоящей работе, легли в основу разработанного автором специализированного пакета программ "Система коллективного пользования на базе ЭВМ М-4030 и произвольных терминалов", представленного в диссертации.

Работа выполнялась на основании:

1) координационного плана работ по научно-технической проблеме "Кибернетика, управление, автоматизация", раздел -"Автоматизация научных исследований", утвервденного постановлением Президиума СО АН СССР № 23 от 12 января 1976 г.;

2) постановления Государственного комитета СССР по науке и технике: Государственного планового комитета СССР и Президиума Академии наук СССР № 474/250/132 от 12 декабря 1980 г. по решению целевой комплексной научно-технической программы 0.Ц.027 "Создание и развитие автоматиз!фованных систем научных исследований и систем автоматизированного проектирования с применением стандартной аппаратуры КАМАК и измерительно-вычислительных комплексов";

3) распоряжения Президиума АН СССР № 10103-397 от 4 марта 1981 г. о программе работ на I98I-I985 г.г. по решению целевой комплексной научно-технической программы 0.Ц.027', задание 01.31 - "Создать и ввести в эксплуатацию автоматизированную систему научных исследований коллективного пользования на базе Института оптики атмосферы".

Состояние вопроса. Штатные ОС мультипрограммных ЭВМ, используемых в качестве ЦБК в системах АНИ, обслуживают только устройства конкретных типов, входящие в состав базового комплекта ЭВМ. Некоторые из ОС ЭВМ имеют минимальный необходимый набор программных средств £ 7 J , применение которых позволяет создавать на их основе дополнительное ПО для работы ЭВМ с "нестандартными" внешними устройствами. Последними по отношению к ЭВМ являются разнообразные (часто уникальные) технические средства экспериментальных исследований. Другие ОС для обеспечения обслуживания на ЭВМ "нестандартных" устройств пришлось дорабатывать £ 8 , 9 J . В обоих случаях создается некоторая программная надстройка над штатной ОС, распифяющая ее возможности и работающая под ее управлением. Для краткости изложения любую такую надстройку над штатной ОС ЭВМ будем в дальнейшем называть управляющей программой (УП).

Разнообразие имеющихся подходов к разработке УП, их ориентация на использование в системах АНИ (САНИ) конкретных "нестандартных" терминалов сильно затрудняют т1фаж1фование УП и приводят в целом по стране к излишним потерям. Предложение £ 9 , 10 ] подключения "нестандартных" терминалов к ЦБК САНИ через промежуточную малую ЭВМ, учитывающую их специфику, облегчает решение проблемы разработки общесистемного ПО базовой ЭВМ ЦБК САНИ и часто целесообразно, но, к сожалению, не всегда приемлемо при автоматизации некоторых экспериментов из-за больших объемов и скоростей ввода данных. В связи с этим при решении некоторых конкретных задач автоматизации экспериментальных исследований возникает необходимость в подключении уникальных устройств непосредственно к базовой ЭВМ ЦБК САНИ 12, 13^] . Поэтому одной из актуальных задач разработки общесистемного ПО ЦБК САНИ является проект1фование и реализация таких УП, которые можно легко адапт1фовать к используемым в организациях конкретным "нестандартным" терминалам и требуемым режимам работы базовой ЭВМ. Это будет способствовать тиражированию УП и их живучести , т.к. для научных исследований характерно относительно быстрое обновление экспериментального оборудования.

В настоящее время эффективность использования ЭВМ в режиме диалога "человек - машина" уже доказанаJX4^J . УП, обеспечивающие работу на связи с ЭВМ "нестандартных" терминалов являются той основой, на базе которой создаются различные проблемно-ориент1фованные диалоговые системы ^15,16,17 J . Диалоговые системы часто создаются под использование серийно выпускаемых терминалов конкретного вцца, обслуживание которых обеспечивается УП рб, 16, 18^. Такая ориентация разработки диалоговых систем оправдана созданием наибольших удобств для ее потенциальных пользователей, но дополнительно затрудняет тиражирование УП и работающих на их основе диалоговых систем. Поэтому одной из актуальных задач разработки общесистемного ПО ЦВК САНИ является создание таких программных средств для организации решения задач в диалоговом режиме, которые не зависят от конкретных видов используемых в САНИ терминалов. Это особенно важно, если учесть, что в качестве одной из сторон диалога может выступать уникальная аппаратура проведения экспериментов, требующая управляющих воздействий от ЭВМ.

Разработка УП связана не только с необходимостью обеспечения работы на связи с ЭВМ "нестандартных" устройств, отсутствующих в ее базовом комплекте. В настоящее время на многих ЭВМ часто имеет место иерархия УП (надстроек над ОС, используемой на ЭВМ). Эти УП реализуются как части супервизора ОС ЭВМ или работают в виде системных задач в отдельных программных разделах оперативной памяти (ОП) ЭВМ [] 8, 18 - 22]. Они реализуют те или иные функции, связанные с расширением сферы использования ЭВМ и с повышением производительности ее работы за счет реализации новых режимов выполнения проблемных программ на ЭВМ. На практике разработке каждой новой УП часто предшествует постановка и решение одной или нескольких оптимизационных задач, связанных с ее реализацией.

Переход от однопрограммного режима работы ЭВМ к мультипрограммному, при котором в ОП одновременно находится и выполняется по частям несколько заданий [2З ] , вызвал рассмотрение и решение разнообразных оптимизационных задач по повышению эффективности использования ЭВМ. Большинство из этих задач связано с организацией вычислительного процесса при следующих трех основных режимах использования ЭВМ £24].

При работе ЭВМ в режиме пакетной обработки информации основной целью организации вычислительного процесса является минимизация суммарного времени выполнения заданий. Это достигается путем варыфования числа программных разделов и их размеров в 0П, распределения заданий по программным разделам и определения порядка их выполнения с целью достижения наиболее полного использования возможностей параллельной работы различных устройств ЭВМ £ 25 - 29 и дрГ].

При использовании ЭВМ в режиме реального времени важно своевременно выполнить различные программы при заданных ограничениях на сроки решения задач, имеющих различную относительную важность. Это приводит к постановке задачи определения оптимальной в некотором смысле стратегии диспетчирования заданий путем оценки и сравнения ряда стратегий, допустимых для конкретной вычислительной системы по соображениям их практической реализуемости [^24, 30 - 34 и дрГ] •

При работе ЭВМ в режиме разделения времени, широко используемого в системах телеобработки данных, наиболее важным показателем эффективности ее работы является среднее время выполнения на ЭВМ одного задания. Этот показатель зависит от многих факторов. Такими факторами могут быть:

- дисциплина предоставления программам абонентов центрального процессора (ЦП) ЭВМ;

- число обслуживаемых абонентов;

- величина кванта времени ЦП, отводимого программам на непрерывное выполнение;

- объем ОП, имеющейся на ЭВМ;

- величина системных затрат времени ЦП, необходимого для выполнения "свопинга".

Имеется большое количество отечественных и зарубежных работ, посвященных исследованию и оптимизации работы ЭВМ в режиме разделения времени £ 34 - 43 и др.^ .

Большинство работ по повышению эффективности использования МП ЭШ связано с выбором организации вычислительного процесса и оптимизацией его параметров. Однако решив задачу об оптимальной организации функционирования мультипрограммной ЭВМ, можно поставить и решить новую оптимизационную задачу -выбрать наилучший вариант реализации с а м о й УП, осуществляющей эту организацию вычислительного процесса [^44 J .

В настоящей работе решается одна из таких оптимизационных задач - задача о выборе наилучшего варианта реализации УП с точки зрения числа программных разделов, необходимых для размещения УП в ОП ЭВМ, и распределения в них ее подсистем [ 45 ] •

Целью работы является:

1) исследование функционирования ЦБК на базе мультипрограммной ЭВМ при различных вариантах реализации УП с целью выбора из них наилучшего при заданной целевой функции, параметрах вычислительной системы и режимах ее работы;

2) разработка для ЭВМ М-4030 на основе результатов теоретического исследования общесистемного программного обеспечения, способного адаптироваться к "нестандартным" терминалам и режимам их использования в кошфетных САШ.

Задачи исследования. Наличие определенных успехов в области моделирования и оптимизации работы МП ЭВМ обусловило проведение в работе анализа известных разработок и постановку задачи исследования, включающую следующие основные вопросы:

- разработка и обоснование математической модели работы МП ЭВМ под управлением операционной системы и УП;

- разработка конструктивных методов расчета характерис^-тик работы МП ЭВМ, используемой в САНИ в качестве ЦВК;

- экспериментальное исследование разрабртанных методов и их практическая реализация в виде программных комплексов;

- экспериментальная проверка разработанных методов с помощью программ имитационного модел!фования;

- разработка с учетом полученных теоретических результатов общесистемного программного обеспечения ЦВК САНИ на базе ЭВМ М-4030 и произвольных терминалов.

Методика исследований. Методической основой диссертационной работы являются элементы исследования операций, теории массового обслуживания, имитационного моделирования и модульного программирования.

Научная новизна работы заключается вследующем.

I. На основе теории массового обслуживания разработана новая методика приближенного расчета характеристик работы МП ЭВМ таких как, среднее время обработки прерываний, средние длины очередей из запросов на обработку прерываний, вероятности различных состояний УП и т.д. Предлагаемая методика основана не только на традиционном моделировании работы МП ЭВМ сетью массового обслуживания, но и на представлении УП ЭВМ в виде нескольких взаимодействующих подсистем и включении их в состав исследуемой модели. Обслуживание заявок (прерываний разных классов) осуществляется не непосредственно на имеющихся в сети приборах (ЦП и ВЗУ ЭВМ), а опосредованно - через подсистемы УП. Подсистемы УП обслуживают заявки, используя в свою очередь общие вычислительные ресурсы ЭВМ. Такая опо-средованность обслуживания заявок позволяет учесть в модели особенности взаимодействия подсистем УП, вытекающие из варианта её реализации, что делает модель более адекватной реальной системе.

2. Для случая больших загрузок МП ЭВМ и УП, состоящей условно из двух наиболее часто работающих подсистем, на основе предложенной методики получены конкретные формулы и рекуррентные соотношения, которые позволяют рассчитать характеристики обработки прерываний, поступающих от терминалов абонентов и от выполняющихся на ЭВМ проблемных программ. Эти формулы выведены для трех возможных вариантов реализации УП, состоящей из двух подсистем, что позволяет выбрать из них наилучший для конкретной вычислительной системы и тем самым дополнительно повысить эффективность её работы. Полученные формулы в отличие от результатов работ других авторов учитывают следующие особенности реального процесса функционирования УП по обработке прерываний: конечность множества источников прерываний; переменная интенсивность поступления прерываний, зависящая от текущего состояния УП; нелинейность зависимости интенсивности поступления прерываний от проблемных программ от числа активных программных разделов; блокирование поступления прерываний от проблемных программ на периодах времени, в течении которых УП использует ЦП ЭВМ.

Практическая ценность и внедрение работы. На основе выполненных в диссертации исследований разработаны два комплекса программ, соответствующие аналитической и имитационной моделям работы мультипрограммной ЭВМ под управлением УП. Они позволяют численно оценивать значения характеристик работы мультипрограммной ЭВМ при заданных параметрах вычислительного комплекса и любого из трех рассмотренных в диссертации вариантов реализации УП. Комплекс программ аналитической модели реализован на языке ФОРГРАН-4 для ЕС ЭВМ и ЭВМ М-4030. Общий объем программ комплекса составляет около 1200 операторов. Программно-имитационный комплекс реализован на языках ФОРГРАН-4 и Макроассемблер для ЕС ЭВМ и ЭВМ М-4030. Общий объем программ комплекса составляет около 1400 операторов.

Для создания общесистемного ПО конкретных САНИ, использующих в качестве ЦВК ЭВМ М-4030 с операционной системой ДОС АСВТ, разработан специализированный пакет программ "Система коллективного пользования (СКП) на базе ЭВМ М-4030 и произвольных терминалов" |^46J• Пакет программ СКП реализован на Ассемблере и Макроязыке с использованием принципов модульного программирования и методов макрогенерации. Пакет содержит в своем составе более 150 взаимоувязанных макрокоманд, модулей и фаз и вместе с исходными текстами программ и инструктивными материалами поставляется на магнитных лентах.

Пакет программ СКП внедрен и используется в нескольких организациях.

В Моторостроительном конструкторском бюро (г.Пермь) использование пакета программ СКП позволило относительно быстро создать общесистемное ПО для терминальных комплексов на базе двух ЭВМ М-4030 и видеотерминалов BT-I и РИН-609. Экономический эффект от использования пакета программ СКП составил 38 тысяч рублей в год.

В Институте оптики атмосферы Томского филиала СО АН СССР с помощью пакета программ СКП создано общесистемное программное обеспечение ЭВМ М-4030, являющейся одним из ЦВК системы

АНИ, создаваемой для академических институтов Томского филиала по целевой комплексной научно-технической программе О.Ц. 027. Пакет программ СКП обеспечивает работу терминального комплекса на базе ЭВМ М-4030 и терминалов:

- дисплей типа видеотон ВТ-340;

- малые ЭВМ МИР-2, - которые кроме Института оптики атмосферы расположены также в Специальном конструкторском бюро научного приборостроения "ОПТИКА" и в средней школе № 9;

- ЭВМ СМ-4, связывающей подсистемы автоматизации нижнего уровня с ЦБК САНИ.

Экономический эффект от использования терминального комплекса для дистанционной подготовки заданий и решения задач на ЭВМ М-4030 в интерактивном режиме составил 83 тысячи рублей в год. Кроме того, на основе пакета программ СКП в Институте оптики атмосферы работает аппаратурно-программный комплекс (АПК) для высокоскоростного ввода и обработки на ЭВМ М-4030 экспериментальных данных больших объемов 47 J . Использование АПК в несколько раз повысило эффективность экспериментальных исследований и позволило получить качественно новые результаты. Экономический эффект от использования АПК, работающего на основе созданного автором общесистемного программного обеспечения, составил 169 тысяч рублей в год.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на I Всесоюзной школе-семинаре "Системное использование и модернизация ЭВМ серии МИР" (г.Пущино, 1975 г.), I Всесоюзном совещании по атмосферной оптике (г.Томск, 1976 г.), X Всесоюзной школе по автоматизации научных исследований (г.Ленинград, 1977 г.), Восточно-Сибирском региональном совещании "Диалоговые измерительно-вычислительные комплексы" (г.Иркутск, 1980 г.), выездном заседании секции математического обеспечения Совета по АНИ при Президиуме АН СССР (Томск, 1981 г.), У1 Всесоюзном симпозиуме по распространению лазерного излучения в атмосфере (г.Томск, 1981 г.), научно-практической конференции "Молодые ученые и специалисты - народному хозяйству" (г.Томск, 1983 г.), Ш Всесоюзном совещании по атмосферной оптике и актинометрии (г.Томск, 1983 г.), научных семинарах отдела автоматизации научных исследований Института оптики атмосферы СО АН СССР (г.Томск, 1975-1984 г.г.), научных семинарах кафедры теории вероятности и математической статистики факультета прикладной математики и кибернетики Томского госуниверситета им. В.В.Куйбышева (1982-1984 г.г.), научных семинарах отдела кибернетики Сиб1фского физико-технического института им. В.Д.Кузнецова

Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложения.

Выводы

1. Разработан специализированный пакет программ, предназначенный для быстрого создания на ЭВМ М-4030 общесистемных программных средств, расширяющих штатную операционную систему-ДОС АСВТ. Пакет программ обеспечивает создание на ЭВМ М-4030 многоцелевых систем коллективного пользования (СКП), осуществляющих ввод, накопление и обработку экспериментальных данных, дистанционный запуск и отладку проблемных программ, решение задач в диалоговом режиме.

2. Пакет программ СКП в отличие от аналогов не ориентирован на использование терминалов конкретного вида. Он обеспечивает работу на связи с ЭВМ М-4030 любых терминалов, в том числе уникального оборудования научных экспериментов. Это достигается за счет создания программных средств методом макрогенерации и использования принципа умолчания.

3. Средства пакета программ для организации решения задач в диалоговом режиме не зависят от типа используемых терминалов. Диалоговый режим работы возможен по инициативе как абонента СКП, так и его программ. Диалоговые средства пакета программ, его адаптируемость и применение принципа умолчания позволяют создавать на основе базового входного языка пакета другие входные языки, ориентированные на работу в СКП различных классов пользователей ЭВМ. Это открывает ппфокие возможности по применению пакета программ для разработки на его основе различных подсистем АСУ и АНИ.

4. Пакет программ СКП обеспечивает создание управляющей программы для ЭВМ М-4030 по любому из трех рассмотренных в диссертационной работе вариантов ее реализации, наиболее подходящему для конкретного ЦВК согласно принятой целевой функции.

5. Пакет программ СКП является открытой системой и постоянно находится в развитии. Пакет программ насчитывает в своем составе более 150 наименований макрокоманд, модулей и фаз и вместе с исходными текстами программ и инструктивными материалами поставляется пользователям на магнитных лентах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сформулируем основные результаты диссертационной работы в целом.

1. Предложена новая методика расчета, характеристик работы МП ЭВМ, основанная не только на традиционном модел1фовании ее функционирования сетью массового обслуживания, но и на представлении управляющей программы ЭВМ в виде нескольких взаимодействующих подсистем и включении их в состав исследуемой модели.

2. На основе методов теории массового обслуживания по предложенной методике получены формулы и рекуррентные соотношения, которые позволяют оценить (по крайней мере численно) значения характеристик работы МП ЭВМ в режиме большой загрузки для трех вариантов реализации УП, состоящей из двух подсистем обработки прерываний.

3. Полученные формулы и соотношения легли в основу разработанного автором комплекса программ аналитической модели, который позволяет оценить значения характеристик обработки прерываний в УП с целью определения и устранения узких мест в существующей или проектируемой вычислительной системе, а также сравнения вариантов реализации УП и выбора из них наилучшего для конкретного ЦВК.

4. Сравнение вариантов реализации УП для ЦВК на базе ЭВМ М-4030 показало, что с точки зрения реактивности вычислительной системы, работающей в режиме большой загрузки первый вариант реализации УП, при котором обе ее подсистемы обработки прерываний размещены в одном программном разделе, является менее предпочтительным. Второй и третий варианты реализации УП существенно отличаются друг от друга по скорости обработки

- 175 однотипных прерываний, и, следовательно, можно дополнительно повысить эффективность использования МП ЭВМ, выбрав наилучший из них при заданной целевой функиии и параметрах вычислительной системы. В общем случае нельзя заранее отдать предпочтение каком-либо одному из трех вариантов реализации УП, так как выбор варианта реализации существенно зависит от используемой целевой функции и параметров конкретной вычислительной системы. Поэтому для дополнительного повышения эффективности использования МП ЭВМ целесообразно иметь возможность создавать УП по любому из трех рассмотренных вариантов ее реализации.

5. Для проверки результатов и выводов, полученных с помощью аналитической модели работы МП ЭВМ, создан программно-имитационный комплекс, также позволяющий рассчитать характеристики обработки прерываний в УП. Сравнение результатов аналитического и имитационного моделрфования показало их совпадение с доверительной вероятностью 0.95 для случая большой загрузки УП. Тем самым подтверждена справедливость результатов и выводов, полученных с помощью аналитической модели. Кроме того, разработанный программно-имитационный комплекс может иметь самостоятельной назначение. С его помощью можно оценить значения характеристик обработки прерываний в УП при малых и средних загрузках МП ЭВМ, для которых аналитическая модель не дает правильных оценок.

6. Разработан специализированный пакет программ "Система коллективного пользования на базе ЭВМ М-4030 и произвольных терминалов". Пакет программ позволяет быстро.создавать общесистемное программное обеспечение многоцелевых СКП на базе ЭВМ М-4030 с дисковой операционной системой ДОС АСВТ и любых имеющихся в организациях терминалов (ЭВМ МИР-2, дисплеи ВТ-340, BT-I, РИН-609, ЭПМ "КОНСУЛ", аппаратура КАМАК, уникальное оборудование экспериментальных исследований и т.д.). При этом УП ЭВМ М-4030 может быть создана по любому из рассмотренных вариантов ее реализации, наиболее подходящему для конкретного ЦВК. Пакет программ СКП обеспечивает создание на ЭВМ М-4030 систем, осуществляющих высокоскоростной ввод, накопление и обработку экспериментальных данных больших объемов, дистанционную подготовку заданий и отладку проблемных программ, решение задач абонентов в диалоговом режиме. Диалоговые средства пакета программ и его адапт!фуемость, обеспеченная вде-ологией разработки, открывают шщюкие возможности по применению пакета программ для создания на его основе различных подсистем АСУ и АНИ. Пакет программ СКП внедрен в нескольких организациях, подтвердивших эффективность его использования актами о внедрении (см. приложение).

Автор предполагает дальнейшее развитие исследований, начатых в данной работе. В настоящее время чрезвычайно актуальной является задача создания развитых вычислительных сетей-высокоэффективной базы современной индустрии обработки информации Вычислительные сети создаются еще как экспериментальные ^98 J на основе существующих ЭВМ и их операционных систем. Сетевое программное обеспечение в этих случаях разрабатывается, как правило, в виде комплекса программ, автономно расширяющих штатную ОС ЭВМ и работающих под ее управлением. В решении задач, связанных с моделированием и оптимальной реализацией программного обеспечения в том числе для терминальных комплексов, автор видит сферу своей дальнейшей деятельности.

Автор выражает глубокую благодарность профессору Терпу-гову А.Ф. и доценту Яковлеву Н.Е. за их усилия по руководству диссертационной работой и создание условий для ее выполнения.

Автор также признателен многочисленным коллегам по Институту оптики атмосферы СО АН СССР и Томскому государственному университету за полезные советы и обсуждения. Первое применение пакета программ СКП стало возможным в Институте оптики атмосферы благодаря разработки группового адаптера, позволившего подключить к ЭВМ М-4030 разнотипные терминалы. Разработчикам группового адаптера, Вакурову Г.Ф. и Шишлову В.И., автор весьма признателен. Содействие Кузиной И.В., ст. математика отдела электронной вычислительной техники Моторостроительного конструкторского бюро, было весьма важным на этапах внедрения первой, а затем и второй версии пакета программ. Ее помощь была особенно ценной, так как МКБ первым внедрило у себя пакет программ и помогло устранить редко проявляющие себя программные ошибки, выявленные на этапе опытной эксплуатации системы. Наконец, автор признателен академику Зуеву В.Е., главному поборнику автоматизации научных исследований в Институте оптики атмосферы, поощрявшему создание комплексных творческих молодежных коллективов и сотрудничество с другими организациями, что было очень важно для успешного внедрения результатов диссертационной работы.

1. Александров А.П. Задача до конца столетия. - Известия, 1984, 19 янв. Z, Выставкин А.Н. Процесс исследования как объект автоматизации. - Автоматика и вычислительная техника, I98I, № Z, с. 84-89.

2. Общеотраслевые руководящие материалы по созданию автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники. Редакция 1-80. ГКНГ, М., 1980.

3. Куклин Г.Н. Перспективные направления автоматизации научных исследований. - В кн.: Структура, технические средства и организация систем автоматизации научных исследований . - Л.: ШШ, 1977, с. 4-12.

4. Шишлов В.И., Яковлев Н.Е. Автоматизированная система научных исследований коллективного пользования САНИТ. - В кн.: Автоматизация научных исследований. - Горький: ИПФ АН СССР, 1982, с. 95-100.

5. Дисковая операционная система ДОС АСВТ. Т.28.Особенности программирования на физическом уровне системы ввода-вьшо-да для нестандартных устройств. / Под ред. Козмцциади В.А.-М.: ИНЭУМ, 1974. - 28 с.

6. Наумов В.В. Супервизор реального времени. - Программирование, 1976, № 3, с. 54-60. - 179 -

7. Рябов Ю.Ф. Многомашинные системы ШШ им. Б.П. Константинова АН СССР. - В кн.: Структура, технические средства и организация систем автоматизации научных исследований, -Л.; ЛИ®, 1977, с. 23-33.

8. Васильев Г.П., Егоров Г.А., Шяудкулис В.И. Построение вычислительных комплексов на базе ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ, - Упр, системы и машины, 1982, № 3, с. бО-бб.

9. Применение ЭВМ в химических и биохимических исследованиях: Пер. с англ. Сб. статей/Под ред. Ч. Клоненштейна и Ч.Уил-кинса. - М.: Химия, 1976. - 245 с.

10. Рябов Ю.Ф., Клопов Н.В., Новодворский Е,Г. Программное обеспечение автоматизированной многоабонентной системы для накопления и экспресс-обработки экспериментальной информации на базе АСВТ М-4030. - Л., 1978. - 20 с. (Препринт/ ЛИШ АН СССР: 418).

11. Глушков В.М. Диалог с вычислительной машиной: современные возможности и перспективы. - Управляющие системы и машины, 1974, № I, с. 3-7.

12. Дейкало Г.Ф., Новиков Б.А. Программа редактирования текстов с помощью дисплея ЕС 7066. - Вопросы судостроения. Сер. Математические методы, программирование, эксплуатация ЭВМ, 1977, № 13, с. 19-25.

13. Кротов В.И., Филимонов М.Б. Система оперативного редактирования и отладки программ. - Программирование, 1979, № 6, с. 96-101. - 180 -

14. Ханьжов В.В., Рыбаков А.В., Ананьина Н.В. Диалоговая система подготовки заданий для ЕС ЭВМ. - Управляющие системы и машины, 1980, № 4, с. 62-64.

15. Воскресенский Ю.А., Козмидиади В.А. Математическое обеспечение для работы в режиме диалога, - Приборы и системы управления, 1975, № I, с. 19.

16. Зенков В.В. Диалоговая система оперативного управления производством. - Упр. системы и машины, 1979, №2, с.98-101.

17. Кароль В.А., Мостов И.О., Васильев Г.П. Модульная СКП многоцелевого назначения. - Управляющие системы и машины, 1978, № 5, с. 32-35.

18. Цикритзис Д., Бернстайн Ф. Операционные системы. - М.: Мир, 1977. - 336 с.

19. Балыбердин В.А. Методы анализа мультипрограммных систем. - М.: Радио и связь, 1982. - 152 с.

20. Аверцев В.Г. Методика определения оптимального коэффициента мультипрограммирования для систем пакетной обработки. -Изв. вузов, Приборостроение, 1975, с. 18, № 6, с. 59-62.

21. Бурлаков М.В., Лущик Т,И. Ситуационная диспетчеризация в автоматизированных системах переработки информации. -Управляющие системы и машины, 1982, № I, с, 44-46. - 181 -

22. Вайнштейн А.Д., Кадушин А.И. Оценка взаимного влияния задач при пакетной обработке в мультипрограммном режиме, -Программирование, 1982, № 5, с. 72-79.

23. Гаргер В.й., Каган Б.М. Анализ производительности мультипрограммной вычислительной системы, работающей в пакетном режиме, на основе динамики средних. - Программирование, 1979, № б, с. 83-91.

24. Ивницкий В.А., Николаев В.А. Об одной модели обслуживания пакета задач в ЭВМ, работающей в мультипрограммном режиме. - Программирование, 1976, № 2, с. 77-86.

25. Хмельник С И . Планирование пакетной обработки. - Изв. АН СССР, Техн. кибернетика, 1979, № 6, с. I9I-I94.

26. Липанов В.Д., Лебедев В.И. Составление оптимального графика решения задач на мультипрограммной ЭВМ. - Управляющие системы и машины, 1976, № 5, с. 69-71.

27. Манерко Ю.Ф., Позин С М . Составление оптимального расписания решения задач на ЭВМ. - Управляющие системы и машины, 1980, № I, с. 132-133.

28. Сигалов Г.Г., Курьянова М.И. Мультипрограммное планирование заданий многократного пользования. - Управляющие системы и машины, 1979, № 4, с. 35-38.

29. Быкова В.В. Об оптимальной диспетчеризации в одноканаль- ных Ш О с относительными ограничениями на время ожвдания. - В кн.: Автоматизация анализа и синтеза структур ЭВМ и вычислительных алгоритмов. - Омск, I98I, с. 84-87.

30. Балыбердин В.А., Романов В.Б. О телеобработке информации в резкиме квантования времени. - В кн.: Вычислительные средства в технике и системах связи/Под ред. СД.Паш-кеева. -М.: Связь, 1979, вып. 4, с. III-II7. - 182 -

31. Коган Я.А., Литвин В.Г. Модель системы с разделением времени, работающей в переменном режиме. - Автоматика и телемеханика, 1978, № 10, с. I84-I9I.

32. Балыбердин В,А. Аналитическое исследование режима квантования времени, В кн.: Вычислительные средства в технике и системах связи/Йод ред. Д. Пашкеева. - М.: Связь, 1979, вып. 4, с. II-2I.

33. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями./Пер. с англ. под ред. Б.С. Цыбакова. - М.: Мир, 1979. - 600 с.

34. Ляху А.К., Матвеев В.Ф. Модель работы ЭВМ в режиме разделения времени. - Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1979, № 5, с. 59-67.

35. Мудров В.П. Модель системы с разделением времени при циклическом обслуживании заявок. - Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1977, № I, с. 80-87.

36. Шерр А. Анализ вычислительных систем с разделением времени/ Пер. с англ. под ред. А.Н. Мямлина и В.К. Смирнова. -М.: Мир, 1970. - 135 с.

37. Kleinrock Ь», Muntz R.R. Processor sharing queueing models of mixed sheduling disciplines for time-shared systems. - J» of ACM, 1972, V,19, Ю, p. 464-482.

38. KLeinrock L, A continuum of time-sharing schedviling algorithms, - In: APIPS, Conference Proceedings, Los Angeles, 1970, p. 453-458.

39. Теущеков В,Д. О выборе варианта реализации общесистемного программного обеспечения в^льтиггрограммной вычислительной системы. - В кн.: Управляемые системы массового обслуживания. Вып.З, - Томск: изд-во Томск, ун-та, 1984, с. 164-193.

40. Теущеков В.Д., Яковлев Н.Е. Программное обеспечение центрального вычислительного комплекса системы автоматизации научных исследований коллективного пользования на базе ЭВМ М-4030. - Автоматика и вычислительная техника, 1982, №5, с. 78-83.

41. Вакуров Г.Ф., Теущеков В.Д., Шишлов В,И., Яковлев Н.Е. Система коллективного пользования на базе ЭВМ М-4030 и произвольных терминалов. - Томск, I98I, - 51 с. (Препринт/ ИОА СО АН СССР, Ю 2 ) .

42. Теущеков В.Д. Программа запуска заданий, подготовленных для АСВТ М-4030 на перфоленте с помощью ЭВМ МИР-2. -Алгоритмы и программы. Информационный бюллетень. - М.: Всесоюзн. Научно-Техн. Инф. Центр, 1979, № 4, с. 10.

43. Теущеков В.Д. Программа ретрансляции машинных программ ЭВМ М-4030 на язык Ассемблер. - Алгоритмы и программы. Информационный бюллетень. -М.: Всесоюзн. Научно-Техн. Инф. Центр, 1979, If' 4, с. 10.

44. Теущеков В.Д. Расчет характеристик сети массового обслуживания, моделирующей ь^гльтипрограммный режим работы ЭВМ. -Управляемые системы массового обслуживания. Вып. 2. -Томск: изд-во Томск, ун-та, 1983, с.163-172.

45. Джермейн К. Программирование на IBM/360 /Пер. с англ. под ред. B.C. Штаркмана. - М.: Мир, 1978. - 870 с.

46. Пржиялковский В.В., Ломов Ю.С. Технические и программные средства Единой системы ЭВМ. - М.: Статистика, 1980. -232 с.

47. Электронная вычислительная машина М4030 (пособие пользователю)/ К.Н. Белоусов, Н.В. Плахотный, B.C. Мохончук и др.; Под ред. К.Г. Самофалова, А.Г. Назарчука. -Киев: Техн/ка, 1980. - 247 с.

48. Феррари Д. Оценка производительности вычислительных систем. - М.: Мир, I98I. - 576 с.

49. Китов В.А. Вопросы создания математического обеспечения терминальных устройств. - Программирование, 1975, № I, с. 53-59.

50. Липаев В.В. Распределение ресурсов в вычислительных системах. - М.: Статистика, 1979. - 248 с.

51. Андоп Ф.И., Вартанян Г.М. Об одном способе организации обслуживания запросов в информационных системах. - Кибернетика, 1975, № 3, с. 54-60.

52. Багдонене Д.П. О планировании работы ь^льтипрограммной ЭВМ. - Кибернетика, 1977, № 4, с, 80-83.

53. Бройтман М.Д., Эттингер Б.Я. Анализ процессов буфериза- - 186 -ции в системах телеобработки. - Автоматика и вычислительная техника, I98I, № 2, с. 55-61.

54. Нахмансон М.С., Шульмейстер В.М. Возможные формы диалога в системах автоматизации научных исследований. - Управляющие системы и машины, 1980, № 5, с. III-II7.

55. Говорун Н.Н., Иванченко И.М., Нефедьева Л.С. Диалог в системах автоматизированной обработки данных. - Управляющие системы и машины, 1974, № I, с. 8-13.

56. Бродецкий Г.Л., Серпинская А.В. К вопросу использования временной избыточности при мультипрограммировании с квантованием времени. -Автоматика и телемеханика, I98I, № 12, с. 124-132.

57. Коновалов Н.А., Крюков В.А., Любимский Э.З. Управляемая виртуальная память. - Программирование, 1977, № I, с. 28-36.

58. Мяги А.Р. Определение стоимости обработки данных на ЭВМ в когльтипрограммном режиме. - Управляющие системы и машины, I98I, № I, с. 8-29.

59. Максименков А.В. Калеццарное планирование вычислительных ресурсов с минимальными диспропорциями. - Автоматика и вычислительная техника, 1978, № 4, с. 69-75.

60. Бронштейн О.И., Розенталь Г.О. Об оптимальном приоритетном обслуживании в режиме разделения времени. - Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1973, № 4, с. 162-168.

61. Бронштейн О.И., Духовный И.М. Модели приоритетного обслуживания в информационно-вычислительных системах. - М.: Наука, 1976. - 220 с.

62. Мантц. Аналитическое моделирование интерактивных систем. - ТИИЭР, Том 63, № 6, с. 142 - 150. 187 -

63. Gelenbe Е. On approximate computer system models. - J. of ACM, 1975, V. 22, H. 2, p. 2б1-2б9.

64. Avi-Itzhak В., Hejrman D.P. Approximate Queuing Models for Multiprogramming Computer Systems. - Operations Research, 1973, V. 21, H.6, p. 1212-1230.

65. Chandy K.M,, Sauers C.H. Approximate methods for analyzing queueing networks models of computer systems. - Computing Surveys, 1978, Y.19, П.З, p.281-317.

66. Chandy K.M., Herzog U., Woo L. Parametric analysis of queueing networks. - IBM J., 1975, V.19, N.I , p. 36-42.

67. Gaver D.P., Probability Models for Multiprogramming Computer System. - J. of ACM, 1967, V.14, p. 423-438.

68. Hansen A. Computer Hetwork and Simulation. - Amsterdam, 1978. - 267 p. 87. bewis P.A.W., Yue P.O. Statistical analysis of series - 188 -of events in computer systems. Xn: Freiberger, 1972, p. 265-280.

69. Кофман A., Крюон P. Массовое обслуживание. Теория и приложения. - М.; Мир, 1965. - ЗОИ с.

70. Амвросенко В.В., Массарский Л.В. Математическая (цифровая) модель вьиислительной системы. - Управляющие системы и машины, 1975, № 2, с. I04-III.

71. Соколовский Ю.Л. Оценка эффективности вычислительной системы коллективного пользования средствами аналитического и имитационного моделирования. - Кибернетика, 1977, № 3, с. 65-72.

72. ЛифшицА.Л., Мальц Э.А. Статистическое моделирование систем массового обслуживания. -М.: Сов, радио, 1978т - 248 с.

73. De Cegauja А. А methodology for computer model building. - In» AFJPS Conference Proceedings, 1972, V, 41, H.l, p. 299-310.

74. Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. - М.: Мир, 1980, - 279 с.

75. Вакуров Г.Ф., Шишлов В.И. Групповой адаптер вычислительной сети Института оптики атмосферы. - В кн.: Технические средства вьиислительной сети Института оптики атмосферы. - Томск: изд-во ИОА Та& СО АН СССР, 1979, с. 5-15.

76. Вельбицкий И.В. Технологический комплекс производства программ RTK (концепции и возможности). - Киев, 1979. - 54 с. (Препринт/ЯК АН УССР, 79-27).

77. Ьее J.A.N. The formal definition of the BASIC language. • The Computer Journal, 1972, V.I5, N. 1. - 189 -

78. Якубайтис Э.А. Концепция современной вычислительной сети. - Автоматика и вычислительная техника, I98I, № 2, с. 15-30.

79. Якубайтис Э.А. Проблемы создания вычислительных сетей.- Автоматика и вычислительная техника, 1980, № I, с. 3-10. - 190 -