Перспективы развития индустрии производства программного обеспечения в России

        При проектировании использовались  принципы ООП: инкапсуляция (вывода  информации и работы с устройством), полиморфизм, для выполнения теста  – последовательности команд, осуществляется  проход по списку команд и  вызов виртуальных функций, также в данном проекте присутствует наследование – иерархичность классов, в том числе используются и абстрактный класс (command).

        Класс device инкапсулирует работу с драйвером МБКП и реализует все режимы работы МБКП, описанные выше. Класс output – вывод информации, так как возможно два режима вывода информации на консоль и в окно GUI – программы. Абстрактный класс command определяет интерфейс всех команд конкретных реализаций. Класс command_list производный от стандартного контейнера std::vector содержит тест, позволяет его редактировать (функции insert, erase, replace), а также позволяет выполнить тест проходом по списку команд и вызовом виртуальной функции run(…). Список доступных команд используется при создании команд. Они создаются на основе строки в формате CSV, содержащей имя команды и набор её параметров. При создании новой команды, строка сравнивается последовательно со всеми командами в списке доступных команд. И если найдено совпадение с одной из команд вызывается функция clone(..), создающая копию, далее у копии устанавливаются параметры, и она вставляется в список команд в нужное место. В данном проекте использовались следующие паттерны из книги Э. Гамма "Приёмы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования": 

     Абстрактная фабрика

     Прототип

     Команда

     Фабричный метод

     Итератор 

       Структура команд  для работы со  спецвычислителями.

        В заключении подчеркну, что  использование принципов ООП  при создании ПО позволило  добиться лёгкую расширяемость  функциональности ПО и повторное  использование модулей в самых  разных задачах работы с ВК. Использование многоплатформенной  библиотеки Qt и стандартных протоколов передачи информации по сети создало возможность работать с ВК не только штатными средствами, но и с помощью более дешёвых и распространённых РС, под управлением Microsoft Windows. Разработанная структура ПО и программные модули могут быть использованы при работе с другими ВК. 
 

Эмулирование  периферийных устройств  для вычислительных комплексов на базе ЭВМ М-10 

М.В. Лапшин, ОАО «НИИВК им. М.А. Карцева» 
 

     Еще в середине 70-х годов ХХ века в  СССР был создан прямой конкурент  суперкомпьютера Cray – векторно-скалярная машина М-10. Уступая Cray-1 в быстродействии, ЭВМ М-10 превосходила его в возможностях архитектуры. Вычислительные комплексы (ВК) на базе М-10 эксплуатируются до настоящего времени в самых ответственных радиоэлектронных системах.

     При комплектовании ВК на базе ЭВМ М-10 вводились  различные периферийные устройства, в том числе и внешние запоминающие устройства на сменных магнитных  дисках типа ЕС-5056М с емкостью пакета дисков 7,25 Мб.

     Два, три года – и моральное старение компьютерной техники переводит  ее в разряд «устаревшей». Однако ряд  задач по-прежнему невозможно решить иначе, чем на мэйнфрейме, к которым  относится и ЭВМ М-10. Они используются для решения важных научных задач  и задач военного применения, а  срок их службы исчисляется десятилетиями. Поэтому многие мэйнфреймы успешно  работают до сих пор, но периферийное оборудование нуждается в замене из-за износа.

     Идея  эмулирования базируется на опережающем  развитии технической базы и инструментальных средств современных информационных систем. Эмулирование обеспечивает быструю  и дешевую замену технической  базы, улучшение эксплуатационных и  технико-экономических характеристик; обеспечивает продолжение непрерывного функционирования и дальнейшее развитие; позволяет сохранить интеллектуальный потенциал системы в целом. По перечисленным критериям эмулирование не имеет альтернативы.

     Технические средства должны иметь технические  характеристики, а также экономические, эксплуатационные и другие, значительно  превышающие характеристики эмулируемой  аппаратуры.

     Эмуляция  какой-нибудь платформы задача очень  сложная. Существует несколько типов  эмуляции – динамическая эмуляция (также называется динамической рекомпиляцией), когда команды эмулируемого кода «на лету» превращаются в совпадающие  по логике команды процессора системы, на которой происходит эмуляция и  выполняется самим процессором, бывает эмуляция, когда команды выполняются  исключительно в программно созданной  эмулятором виртуальной системе, это  естественно замедляет работу. Наиболее эффективно работает эмуляция, включающая в себя оба эти вида эмуляции.

     Что же такое эмуляция? Эмуляция – создание средствами данной операционной системы  условий для работы компьютерных программ, предназначенных для другой операционной системы.

     Создание  эмулятора накопителей на магнитных  дисках для ЭВМ М-10 было осуществлено в два этапа:

     Создание  стенда накопителей.

     Непосредственное  сопряжение эмулятора НМД с ЭВМ  М-10.

     Стенд предназначен для того, чтобы эмулировать  команды, поступающие из ЭВМ М-10 в  узел накопителей (УН) и обеспечить их правильную обработку.

     В реальной аппаратуре функции передачи команд, данных и получение результата о выполнении команд, осуществляет ДКС (диспетчер каналов системы), а функции приема команд, данных и выдачи результата их выполнения – УН. Обмен инициирует ДКС посылкой команды и признака команды. При  получении команды УН ее расшифровывает и, в зависимости от типа команды, либо выдает признак готовности к  получению следующей порции информации, либо выполняет ее и передает в  ДКС результат ее выполнения и  слово состояния.

     Обмен осуществляется по 68-разрядным шинам  данных и устройства накопителей. В  слове состояния содержится 136 разрядов, которые передаются в две порции по 68 разрядов.

     С технической стороны для создания стенда применены следующие средства:

     1. Две ЭВМ типа IBM PC, одна из которых эмулирует ДКС, а вторая – УН.

     2. Для обеспечения взаимодействия  между ЭВМ используются платы  цифрового ввода/вывода Advantech PCI – 1753 и PCI – 1753E, т.к. реальное устройство ДКС построено на ТТЛ - логике и использование данных плат представляется наиболее эффективным.

     В каждой ЭВМ установлены обе платы, причем в первой ЭВМ порты платы  PCI – 1753 определены входными, а порты PCI – 1753E – выходными. Во второй ЭВМ наоборот: порты PCI – 1753 – выходными, а PCI – 1753E – входными.

     С точки зрения программного обеспечения  в стенде эмулирование УН выполняет  драйвер и эмулятор дисков.

     В функции драйвера входит: прием команд от ДКС, вызов эмулятора дисков на их выполнение, передача результата выполнения команд в ДКС.

     Функция эмулятора дисков заключается в  выполнении команд, пришедших от ДКС.

     Т.к. в стенд не входит реальное устройство ДКС, то было принято решение о  необходимости его эмуляции. Эмулятор ДКС выполняет некоторые функции  реального устройства такие, как  передача команд и данных, получение  результата выполнения команд. Сигналы  из эмулятора ДКС через порты  платы PCI – 1753 поступают на эмулятор УН через порты платы PCI – 1753E, после чего начинает работу драйвер. Он вызывает эмулятор дисков на исполнение пришедшей команды. После завершения выполнения команды эмулятор передает в драйвер результат ее выполнения в виде слова состояния. Затем драйвер завершает свою работу и переходит в ждущий режим до получения следующей команды.

     На  втором этапе была произведена непосредственная стыковка эмулятора НМД с реальным устройством ДКС.

     Система эмулирования реализована на базе микропроцессорной  ЭВМ и выполняет функции НМД. Эмулятор НМД функционирует в  операционной системе MS-DOS 6.22. Для обеспечения взаимодействия с ЭВМ М-10 также используются платы цифрового ввода/вывода Advantech PCI – 1753 и PCI – 1753E и коробка согласования, в которой согласуются сигналы, приходящие от ДКС к эмулятору и сигналы от эмулятора к ДКС.

     Для обеспечения функционально полного  перехода на эмулятор НМД структура  файла-образа (для хранения томов  информации) полностью соответствует  структуре заменяемого диска. После  создания всех необходимых файлов-образов  был осуществлен переход на эмулятор НМД.

     После подключения эмулятора НМД ЭВМ  М-10 функционировала «не чувствуя»  замены старых накопителей на эмулятор.

     Переход на эмулятор НМД позволил заменить наиболее износившееся оборудование, в частности, накопители на магнитных  дисках, что позволило продлить срок службы вычислительного комплекса  на базе ЭВМ М-10. 
 

Использование промышленных платформ управления ИТ-системами  для мониторинга  распределенных технологических  процессов и управления ими 
 

С.А.Кожевников, к.т.н., генеральный  директор ЗАО «СКАН-ПЛЮС»,

                                                                               В.А.Козлов, к. т.н., заместитель генерального директора ЗАО «СКАН-ПЛЮС»,  

А.А.Серов, к. т. н., главный специалист ЗАО «СКАН-ПЛЮС» 
 

     Сегодня информационные технологии (ИТ) становятся основой множества технологических  и бизнес-процессов в самых  широких областях деятельности: космонавтика, банковские технологии, страховые компании, производство. Эти процессы опираются  на разнообразное аппаратно-программное  обеспечение самых различных  производителей: серверы, рабочие места, базы данных, прикладные программы, активное сетевое оборудование, специализированная аппаратура. Встает задача обеспечения  согласованной работы всех этих компонентов, своевременного обнаружения нештатных  ситуаций, контроля технологической  последовательности операций при максимальной автоматизации этой процедуры.

     Разработка  специализированной системы управления, корректно работающей и решающей все эти задачи, является чрезвычайно  трудоемкой задачей, по сложности вполне сравнимой с созданием системы, решающей целевую задачу.

     Одним из возможных решений является использование  промышленных платформ управления ИТ-системами, таких как HP OpenView, BMC Patrol, IBM Tivoli, Microsoft MOM. Эти платформы представляют собой модульные программные системы с открытыми интерфейсами, обеспечивающими возможность стыка с существующим и разрабатываемым программным обеспечением как на уровне API/мониторинга журналов приложений, так и на уровне контроля работоспособности и перезапуска конкретных процессов. Данные платформы включают средства чтения и разбора записей журналов приложений, позволяя в итоге отслеживать с одной консоли работу различных территориально разнесенных приложений, сводя воедино все собираемые сведения.

     В состав платформ в готовом виде входят непосредственно платформа управления ("движок") и готовые расширения (настройки, сценарии и программные  модули) для типовых информационных компонентов – операционных систем, серверов баз данных, серверов приложений и т.п. Кроме того, обеспечивается управление устройствами, поддерживающими  протокол SNMP.

     Открытая  архитектура платформ вместе со средствами визуального программирования позволяет  расширить использование этих решений  на более сложные технологические  процессы, давая возможность на базе отработанной технологии реализовать  задачи управления специфические для  конкретного заказчика. Специалисты  ЗАО "СКАН-ПЛЮС" принимали участие  в создании систем управления некоторыми технологическими процессами Банка  России и Центра управления полетами. Внедрение этих систем позволило  сократить время устранения нештатных  ситуаций для ряда технологических  процессов Банка России и снизить  требования к численности и квалификации операторских смен в Центре управления полетами, сохранив необходимую оперативность.