«УРАЛ»

— семейство цифровых вычислительных машин общего назначения, ориентированных на решение инженерно-технических и планово-экономических задач. Первые четыре модели семейства — «Урал-1», «Урал-2», «Урал-3» и «Урал-4» — были ламповыми машинами, «Урал-11», «Урал-14» и «Урал-16» — на полупроводниковых .элементах.

Созданная в 1957 «Урал-1» по производительности относилась к малым машинам (в основном инженерного применения) и отличалась дешевизной. Машина имела развитую систему команд (нескольких миним. форматов) с безусловной и условной передачей управления, систему сигнализации и ручное управление, позволявшее следить за исполнением программы и вмешиваться в ход ее выполнения для внесения исправлений в процессе отладки. Осн. тех характеристики машины: система счисления — двоичная, форма представления чисел — с фиксированной запятой, разрядность — 36, система команд — одноадресная, быстродействие — 100 операций в 1 сек. Оперативное ЗУ машины — на маге, барабане, объемом 1024 слова (скорость вращения 6000 об/мин), дополнялось внешним ЗУ на магн. ленте (40 тыс. слов) и перфоленте (10 тыс. слов). В качестве устр-в ввода—вывода использовались клавишное печатающее устр-во и устр-во на перфоленте.

В дальнейших моделях — «Урал-2», «Урал-3», «Урал-4» было введено ферритовое

ОЗУ, расширена емкость внешних ЗУ на барабане слов) и магн. ленте (12 X 260 тыс. слов), а также значительно расширен набор устр-в ввода—вывода. Характерно, что уже машины «Урал-2», «Урал-3», «Урал-4» образовывали ряд программно и аппаратно совместимых моделей с комплектуемым по потребностям применения составом устр-в, позволяющим в некоторых пределах варьировать производительность машины.

В 1964—71 создан ряд также программно и аппаратно совместимых моделей «Урал-11», «Урал-14» и «Урал-16» — на единой конструктивной, технологической и схемной базе, обладающих следующими чертами.

(рис. см. скан)

Цифровая вычислительная машина «Урал-16».

Машины образуют конструктивно, схемно и математически совместимый ряд ЭЦВМ с различной производительностью, гибкой блочной структурой, с широкой номенклатурой устр-в со стандартизированным способом подключения, позволяющим составлять комплект машины, наиболее подходящий для данного конкретного применения; предусмотренные конструктивные и схемные возможности позволяют комплектовать вычислительные системы, состоящие из нескольких машин; предусмотренные возможности резервирования отдельных устр-в машин позволяют создавать системы повышенной надежности: система схемной защиты данных, независимость программ от их места в памяти, система относительных адресов, развитая система прерываний и соответствующая система команд позволяют организовать одновременное решение нескольких задач; возможность работы в режимах с плавающей и фиксированной запятой, в двоичной и десятичной системах счисления, выборка и выполнение операций со словами фиксированной и переменной длины позволяют эффективно решать как планово-экономические, так и научно-технические задачи; система аппаратного контроля обеспечивает контроль хранения, адресации, передачи, ввода, вывода и обработки данных; большая емкость оперативного ЗУ с непосредственной выборкой слов переменной длины, эффективные аппаратные средства контроля и защиты памяти, ступенчатая адресация, развитая система прерываний и приостановок, возможность подключения памяти большой емкости с произвольной выборкой на магн. барабанах и дисках, наличие датчика времени, аппаратуры сопряжения с каналами связи и пультов операторов для связи с машиной дает возможность строить различные обработки данных системы коллективного пользования, работающие в режиме разделения времени, унификация элементов, блоков и устр-в обеспечивает хорошую технологичность серийного производства машин. Последние три модели семейства построены на полупроводниковых элементах модульной конструкции и по чисто формальным признакам (элементная база) их надо отнести к электронным вычислительным машинам второго поколения, хотя в архитектуре их имеется много черт, присущих машинам третьего поколения.

Осн. тех. характеристики последней модели семейства — машины «Урал-16» (рис.) таковы: представление данных — слова переменной длины, числа с плавающей запятой, числа с фиксированной запятой переменной разрядности, символы; длина слова (в битах) - 1, 2,..., 48; длина массива информации (в битах) - 24, 48, ..., 98 304; разрядность чисел с фиксированной запятой - 1, 2, ..., 48, с плавающей запятой — мантиса 39, порядок 7; система счисления — двоичная; система команд — 300 одноадресных команд; система адресации —

относительная, ступенчатая (номер массива — начало подмассива — относительвый адрес слова заданной длины); время выполнения операций сложения -разрядных слов — 10 мксек, умножения — 30 мксек; к-во каналов сигналов прерывания уровней прерывания — 64. Оперативное ЗУ — на ферритовых сердечниках, емкостью тыс. слов, внешние ЗУ на магн. барабане тыс. слов, на магн. дисках млн. слов, на магн. лентах — 48 млн. слов (слова длиной бита). В качестве устр-в ввода используют устр-ва на перфокартах — 700 карт в 1 мин, на перфоленте — 1000 «трок на 1 сек, ввод с каналов связи — до 2,2 млн. бит в 1 сек. В качестве устр-в вывода используют печатающее устр-во, производительностью 400 строк (по 128 знаков) в 1 мин, устр-во на перфокартах — 110 карт в 1 мин, выходной перфоратор — 80 строк в 1 сек, вывод в каналы связи — до 2,2 млн. бит в 1 сек, алфавитно-цифровое печатающее устр-во — 800 строк в 1 мин. Имеется также экранный пульт — устр-во индикации, предназначенное для реализации диалога режима — с макс. объемом воспроизводимых данных — 2048 символов.

Основу системы матем. обеспечения последних моделей семейства «Урал» составляет универсальная программа-диспетчер, выполняющая функции операционной системы. В состав матем. обеспечения входит также автокод АРМУ, обеспечивающий полную совместимость программ от меньшей модели к большей и запись на нем алгоритмов решения определенного круга задач. АРМУ обеспечивает запись программ для работы со словами и массивами переменной длины, выполнение операций над числами в двоичной и десятичной системах счисления с плавающей и фиксированной запятой. В системе матем. обеспечения предусмотрен транслятор с АРМУ на машинный язык. Имеются программы отладки на уровне языков машин и автокода АРМУ. Для обнаружения неисправностей имеется набор тест-программ. Библиотека программ, содержащая стандартные программы и программы решения различных задач, комплектуется из программ, написанных на языках отдельных ЭЦВМ, АРМУ, АЛГОЛ-60, АЛГАМС и АЛГЭК. Предусмотрено расширение библиотеки за счет программ, написанных на других языках и автокодах, после разработки соответствующих трансляторов с этих языков на язык АРМУ.

Лит.: Бураков М. В. Опыт эксплуатации цифровой вычислительной машины «Урал». М., 1962; Машины вычислительные цифровые «Урал-11», «Урал-14», «Урал-16». В кн.: Изделия радиопромышленности. Каталог, т. 4. Вычислительная техника. Выпуск: Электронные цифровые вычислительные машины общего назначения. М., 1968.

П. В. Походзило.