Пожалуй, главным результатом публикации этого обзора , - помимо собственно ознакомления общественности с первыми независимыми впечатлениями от нового компьютера, - стало желание самой фирмы МЦСТ раскрыть побольше подробностей, устранить возникшие недоразумения и ответить на вопросы, поднимаемые в статье и в комментариях к ней. Некоторые из этих вопросов настолько фундаментальны, что заслуживают по отдельной статье каждый, и потому требуют серьёзной проработки. Сейчас же мы рассмотрим те из них, которые лучше всего укладываются в формат интервью.
Исторически, основными заказчиками и потребителями продукции МЦСТ были силовые структуры. Ассортимент и объёмы производства были ограниченными, каждый компьютер был на учёте, каждого покупателя знали в лицо, образно говоря. При такой модели сбыта было необходимым и достаточным выпускать в оборот только хорошо отлаженные и сертифицированные системы, под которые прицельно затачивалось прикладное программное обеспечение. Каждый клиент требовал персонального подхода - квалифицированных консультаций при выборе оборудования и его последующей эксплуатации, в том числе с выездом сервисного инженера на место установки (в любую точку необъятной части суши, а также на море). То есть «махровый энтерпрайз», разве что со своей спецификой.
Сейчас МЦСТ очень хочет выйти на гражданский рынок - сначала в корпоративный сектор, который всё-таки ближе к текущему опыту, а затем и в потребительский сегмент, то есть к самым широким массам. Понятное дело, что если бизнес-клиенты ещё хоть как-то готовы нести дополнительные траты (но не такие, конечно, какие готовы нести традиционные заказчики МЦСТ), особенно когда ясны преимущества выбора в пользу дорогого эксклюзива, то рядовой человек голосует кошельком за самые доступные товары, соглашаясь на менее высокое качество продукции и порой полное отсутствие поддержки со стороны производителя. А ещё простые люди жаждут всего нового - подавай им удвоение количества транзисторов каждые полтора года, самую свежую версию ядра, системных библиотек и прикладных программ; и не столь важно, сколько там было устранено старых ошибок и сколько появилось новых, как сильно потяжелел софт и как он теперь тормозит на машинах предыдущего поколения.
Очевидный разрыв между желаемым и действительным прекрасно понимают в МЦСТ на всех уровнях, - ни у кого нет радужных иллюзий, что можно в один момент сорваться с места в карьер, обгоняя маститых спринтеров и бывалых марафонцев, тем более что с такими соперниками необходимо, как в известной сказке, нестись со всех ног, просто чтобы остаться на месте. Сейчас на такой рывок нет ни денег, ни производственных мощностей, ни, элементарно, кадровых ресурсов, - штат сотрудников на три порядка меньше, чем у Intel или Microsoft, а заниматься приходится всем сразу. Даже чтобы охватить коммерческие или бюджетные структуры, необходимо сначала развернуть сеть дилерских центров и ремонтных мастерских, наладить систему обучения и технической поддержки, - сейчас МЦСТ только прощупывает почву в поисках партнёров. Ну и, конечно, необходимы финансовые инвестиции: чтобы иметь возможность продавать свои компьютеры недорого, требуется снизить себестоимость производства, а это достижимо только при значительном увеличении объёмов, - получается замкнутый круг, разорвать который очень непросто.
Также присутствует понимание того, что продукция широкого потребления обязана быть настолько открытой, настолько это возможно и целесообразно: например, что в свободном доступе должна присутствовать документация, установочные дистрибутивы программного обеспечения и своевременно выпускаемые обновления для него, исходные коды этих программ, что необходима площадка для публичных консультаций и обмена опытом, учебная литература для начинающих и специалистов. Но это тоже всё не появляется само собой в одночасье, а компания пока находится в самом начале пути по завоеванию сердец и умов потенциальной клиентуры.
Поскольку отказаться от старых привычек сложно, особенно когда ещё нет практики ведения дел в совершенно иной среде, необходимо делать скидку на то, что, когда сотрудники компании отвечают на вопросы далее по тексту, то, говоря «пользователь», они зачастую всё ещё имеют в виду своего классического клиента, с которым имеется персональный контакт и прямой контракт, а зачастую ещё и дополнительное соглашение о неразглашении, - такой клиент сам не заинтересован в публичности и знает, что может рассчитывать на любой каприз за свои деньги. Но, как можно видеть по многим ответам, этот шаблон уже не рассматривается в качестве единственного. Тут тоже всё будет развиваться постепенно, шаг за шагом.
На каком заводе производят ЦП и КПИ? В каких объёмах? Правда ли, что производство свёрнуто (приостановлено) на два года?
Выпуск микросхем не останавливается - более того, в них постоянно вносятся корректировки. Просто, по современным меркам, объёмы менее тысячи кристаллов в год считаются мелкосерийным производством, и заказ делается лишь эпизодически, круглосуточный конвейер тут не нужен.
Много процессоров на данном этапе идёт на внутренние нужды, - как обыденные, так и экспериментальные. Например, недавно был собран вычислительный комплекс из 32 модулей 1U по четыре процессора «Эльбрус-4С» в каждом - итого 512 ядер. Каждый, у кого есть интересные задачи для такой системы, может обратиться с заявкой на машинное время. (Кратко о том, какие классы программ наиболее эффективно выполняются на архитектуре E2K, и как оптимизировать свой исходный код, будет рассказано ниже, а подробнее эту тему планируется осветить в отдельной публикации.)
При каких объёмах производства удастся снизить стоимость комплекта «материнская плата + процессор» до приемлемого для широкого круга покупателей уровня? Как скоро российская электронная промышленность будет способна обеспечить такие объёмы?
При каких объёмах производства будет оправдан выпуск упрощённой версии процессора для 1-сокетных систем - без блоков межпроцессорного взаимодействия и доступа к удалённой памяти?
Сколько будет стоить лицензия на операционную систему, если начнутся продажи комплектующих по отдельности?
Когда ожидать готовые системы на базе «Эльбрус-8С»? Определены ли характеристики будущих процессоров? Будет ли в следующей модели 16 ядер и тактовая частота 2 ГГц, к примеру?
Почему система именования аппаратных и программных средств такая запутанная?
Важное уточнение. Упоминать обозначение «Эльбрус-2000», равно как и аббревиатуру «E2K», в контексте современных продуктов - неправильно: официальным названием этой микропроцессорной архитектуры является «Эльбрус», без всяких суффиксов. Название «Эльбрус-2000» было выбрано для архитектуры, которую собирались реализовывать совместно с западными компаниями в 2000 г. В самом начале 1999 г. в журнале Microprocessor Report была напечатана статья с описанием архитектуры микропроцессора «Эльбрус-2000», которая на английском языке выглядела как «Elbrus-2000», а в сокращенном виде - «E2k». Нынешняя архитектура «Эльбрус» существенно доработана по отношению к той архитектуре E2k, - это уже третья версия, - поэтому использование старого обозначения не вполне корректно. Кроме того, аббревиатура E2K (с заглавной буквой «K») может трактоваться ортодоксальными компьютерщиками как 2048, что совсем уж никуда не годится.
Имеется ли документация в электронном виде? Планируется ли выкладывать документацию в общий доступ для свободного скачивания любым желающим (безотносительно факта покупки оборудования)?
Планируется ли открывать багзиллу для публичного просмотра? Создавать FAQ, организовывать форум - сайт для открытого обмена опытом?
Что насчёт публикации исходных кодов адаптированного программного обеспечения и отправки патчей в апстрим того или иного проекта? Планируется ли принимать патчи от пользователей? Как насчёт поощрений за найденные уязвимости?
Патчи от пользователей и так принимаются, - пока что тоже в частном порядке, конечно же. Как это будет выглядеть при расширении клиентской базы и всплеске внимания со стороны энтузиастов, пока представить трудно.
Отправка своих изменений авторам оригинальных проектов - несомненно полезное дело, но этим кто-то должен заниматься, к каждому проекту нужно знать подход, разбираться в особенностях культуры сообщества. Более посильной задачей представляется просто выкладывать весь код в общий доступ: если найдётся «посол доброй воли», готовый взаимодействовать с тем или иным апстримом, - что ж, замечательно. Пока что у МЦСТ такого опыта нет.
Как встроенный видеоадаптер задействовать в графическом окружении? Насколько комфортным для 2D-работы предполагается его быстродействие?
Какие дискретные видеокарты, помимо Radeon HD 6450 / R5 230, поддерживаются операционной системой? Какие функции аппаратного ускорения доступны прикладным программам через имеющийся в системе драйвер?
Чем можно объяснить аномально низкие показатели скорости чтения и записи твердотельного накопителя, не дотягивающие даже до номинальной полосы пропускания интерфейса SATA-2, через который он подключён?
Зачем в составе компьютера «Эльбрус 401‑PC» имеется жёсткий диск объёмом 1 Тбайт, если он даже не настроен в операционной системе, а основной накопитель и так предоставляет немало свободного пространства?
Для чего служит окраска винтового крепления твердотельного накопителя, - в качестве гарантийной пломбы или для предотвращения самооткручивания?
Откуда берутся идентификаторы PCI-устройств, - почему код разработчика (Vendor ID) у многих набортных устройств такой же, как у Intel?
Где можно ознакомиться с описанием аппаратно-программного модуля доверенной загрузки «Эшелон‑Э»?
Является ли модуль удалённого управления по IPMI, предлагаемый как опция для серверов «Эльбрус-4.4», самостоятельной разработкой, или это готовый продукт иностранного производства?
Какая система обозначения версий используется для ОС «Эльбрус»?
Планируется ли выпускать регулярные обновления, которые бы устанавливались автоматически из публичного репозитория? Почему не всё программное обеспечение, установленное в системе, оформлено в виде пакетов?
Не проще ли напрямую портировать однин из популярных Linux-дистрибутивов - например, тот же Debian?
Но перечень поддерживаемых операционных систем не планируется ограничить лишь каким-то одним вариантом. Первым делом ожидается порт ALT Linux, который в представлении не нуждается. Также ведутся работы по адаптации QNX: защищённая операционная система реального времени «Нейтрино-Эльбрус» в каком-то виде уже работает; подробности уточняйте у разработчиков в центре компетенции «СВД Встраиваемые Системы».
Насколько трудоёмко портирование ядра Linux? Почему сейчас используется ядро версии 2.6.33 - не самое новое, но и в то же время не поддерживаемое как LTS?
Вряд ли в обозримом будущем получится добиться принятия своего порта в мейнлайн kernel.org, когда там всё очень строго с одной стороны и довольно хаотично с другой. Поэтому наиболее вероятной перспективой видится предоставление своего ядра всем желающим для самостоятельной сборки такого дистрибутива, какой они сами захотят смастерить.
Какие версии ядра (default , nn , rt ) для каких целей лучше использовать?
Возможен ли быстрый перезапуск [ядра] операционной системы без повторной инициализации оборудования? Как ускорить запуск операционной системы в частности и компьютера вообще?
Для каких целей позиционируется имеющаяся сейчас версия Firefox 3.6, если с ней не совместимы многие сайты, использующие современные веб-технологии?
Также обкатывалась версия 31.0, но она проявила себя хуже, медленнее, и её решили не выпускать на публику. Следующей перенесённой версией будет 44.0.
Имеется ли в системе реализация отечественных криптографических алгоритмов (в том числе актуальных версий), доступная для программ на языках C/C++?
Чем можно объяснить низкую производительность виртуальной машины Java, продемонстрированную в различных тестах?
Планируется ли портирование Mono или.NET в рамках ОС «Эльбрус» или иного дистрибутива?
Пока же, если кому-то необходимо запускать дотнетовские приложения, он может воспользоваться режимом x86-трансляции. Собственно, это одно из основных назначений технологии трансляции - обеспечить совместимость на переходный период, пока программная база ещё не стала нативной. Кстати, сейчас команда МЦСТ активно работает над повышением эффективности трансляции приложений, использующих подобные just-in-time компиляторы.
Каковы перспективы у «Эльбруса» в качестве игровой платформы, учитывая, что в современных играх почти вся нагрузка ложится на видеокарту, и мощный процессор зачастую не нужен?
Где и как можно получить подробное справочное руководство по архитектуре и набору машинных инструкций?
Впрочем, серьёзной практической проблемы это не представляет, так как, по мнению МЦСТ, информации в имеющейся документации достаточно даже для низкоуровневого программирования через «интринсики», а генерировать машинный код своими силами или даже писать на E2K-ассемблере - занятие бесполезное почти во всех случаях, кроме очень-очень узкого круга низкоуровневых системных процедур. Только компилятор способен учитывать тайминги выполнения инструкций и проводить столь сложную оптимизацию, какая требуется для эффективного задействования ресурсов подобной архитектуры.
Какие виды программ (алгоритмов) можно реализовать на E2K эффективнее всего, в том числе по сравнению с другими архитектурами, обеспечивающими неявный параллелизм?
Другой сильной стороной является наличие большого регистрового файла, - программе в каждый момент времени доступно до 256 регистров, в том числе возможно их автоматическое переименование. Это открывает путь для очень масштабных оптимизаций. Например, в известном обзоре на CNews фигурировал тест gostcrypt (это частная реализация от одного из клиентов МЦСТ), в котором «Эльбрус-4С» на пониженной частоте обогнал Core i7-2600 почти в два раза, - тут нет никаких подтасовок, но был сделан неправильный вывод, будто причиной тому стало отечественное происхождение алгоритма ГОСТ 28147-89. На самом деле секрет успеха - в удачном сочетании структуры этого алгоритма с количественными характеристиками архитектуры E2K и качественными способностями компилятора LCC по проведению глубокой оптимизации. Компилятору удалось развернуть весь цикл преобразования одиночного блока и утрамбовать его в минимально возможный набор командных слов, обеспечив работой все имеющиеся целочисленные блоки, - вот и получился такой впечатляющий результат.
Как писать эффективные программы для E2K на языках C/C++ и Fortran? Есть ли учебное пособие на эту тему?
Вкратце основные приёмы можно сформулировать так.
Существует ли готовый набор примеров исходного кода на языках C/C++ с ошибками обращения к памяти, чтобы продемонстрировать, как технология защищённого исполнения программ позволяет отлавливать такие ошибки на этапе компиляции и на этапе выполнения?
Рассматривается ли возможность написания E2K-бэкэнда для компилятора LLVM в качестве альтернативы LCC, стремящегося походить на GCC?
Может ли LCC выводить ошибки и предупреждения по форме, принятой у GCC, чтобы эти сообщения распознавались в среде разработки (например, Qt Creator) соответствующим образом?
Где можно получить набор средств кросс-компиляции программ для E2K из рабочей среды x86? Предусмотрен ли обратный процесс - генерирование x86-кода из среды «Эльбрус», и если да, то с помощью особой версии LCC, либо обычного GCC?
Какие технологии виртуализации поддерживаются на платформе «Эльбрус»?
Кроме того, в этом году должны завершиться работы по созданию паравиртуализованного ядра операционной системы и механизма поддержки гипервизора KVM, а это - основной задел в архитектурно-зависимой части для развёртывания полноценной облачной инфраструктуры типа OpenStack. Тогда как прочие архитектуры при работе в среде Qemu/KVM опираются на полную виртуализацию аппаратуры, факультативно используя паравиртуальные драйверы virtio для ввода-вывода и перехват привилегированных инструкций при поддержке самого процессора, для «Эльбруса» дорабатывается архитектурно-зависимая часть KVM, чтобы обеспечить именно паравиртуальный режим работы, когда гостевая система тесно сотрудничает с гипервизором и вместо выполнения привилегированных инструкций вызывает функции hypercall API.
Хорошо известно, что Intel постоянно совершенствует свою архитектуру и улучшает микроархитектуру, повышая при этом производительность. Как развивается в этой части архитектура «Эльбрус»?
Какие возможности и ограничения имеет двоичная трансляция?
Транслятор уровня системы (неофициально он называется «lintel» - «эль-интел») поддерживает наборы команд x86 и x86-64, а транслятор уровня приложений («rtc», то есть run time compiler) пока совместим только с 32-битным программами, - 64-битная версия находится в стадии тестирования. Однако совместимость с архитектурой AMD64 / EM64T не означает автоматической поддержки всех новых наборов инструкций, которые можно встретить в тех или иных процессорах Intel / AMD, как то последние версии SSE, AVX, AES-NI, - соответствующие флаги в информации CPUID будут отсутствовать.
Как воспользоваться транслятором уровня системы?
Транслятор уровня системы имеет BIOS оригинальной разработки, и после запуска на экране возникает привычная всем POST-последовательность, в ходе которой можно зайти в меню настроек. Большинство этих настроек - самые обыкновенные, но есть и специфические. Например, можно очень гибко управлять идентификацией процессора по CPUID, меняя не только номер семейства и модели или отдельные флаги способностей, но и текстовое название, - это необходимо для противодействия анти-конкурентному поведению программ, собранных при помощи Intel C++ Compiler. Другая специфическая опция - прозрачное превращение SATA-контроллера в PATA, чтобы обеспечить совместимость с более широким кругом операционных систем. Но, несмотря на наличие таких «волшебных палочек», работа операционных систем, установка которых производилась на настоящей x86-машине, не гарантируется, - особенно это касается Windows с её привязкой лицензии к оборудованию и трепетным отношением к драйверу системного диска.
Как воспользоваться транслятором уровня приложений?
Из-под запущенного гостевого приложения (например, коммандного интерпретатора) пользователь может осуществлять запуск прочих гостевых программ - совершенно прозрачно. В один момент времени может быть запущено сразу несколько экземпляров транслятора, и каждый экземпляр может работать в своём собственном окружении; поэтому, например, можно опробовать одну и ту же версию браузера в разных дистрибутивах, или, наоборот, разные версии браузера в одной системе (пример надуманный, конечно, но суть раскрывает).
Можно встретить утверждение, что в режиме двоичной трансляции некоторые бенчмарки начинают работать даже быстрее, чем изначально собранные для E2K. Для каких классов программ и при каких условиях такое возможно?
Что касается нативных программ на языках C/C++, то здесь тоже существует логическое объяснение, даже целых два. Во-первых, хоть компилятор LCC и проделывает титаническую работу по оптимизации генерируемого кода, никто не гарантирует, что какой-нибудь компилятор для x86, особенно коммерческий, не справится лучше в том или ином частном случае. Во-вторых, более вероятно, что хорошо оптимизированная программа для x86 попросту была собрана с учётом предварительного профилирования, тогда как компилятору LCC скормили голые исходники без подсказок. Но при прочих равных, конечно, нативные программы должны работать как минимум не медленнее транслируемых, - если это не так, надо отправлять баг-репорт разработчикам LCC.
Не стоит также упускать из виду могучую силу профилирования. Например, показавшиеся многим подозрительно высокими результаты теста 7-Zip в обзоре CNews - это не обман, а следствие двухпроходной компиляции. Другой вопрос, насколько такая оптимизация полезна в общем случае, то есть на произвольных входных данных. По этой причине вряд ли имеет смысл профилировать все компоненты теста Pgbench, - ведь на реальных данных производительность Postgresql может оказаться совсем иной. Но в случае конкретно с 7-Zip перепроверить довольно легко: надо провести ещё один тест, подав на вход коллекцию разнообразных файлов. Проблема только в том, что если файлы не стандартизированы, то повторить тест идентичным образом у любого желающего не получится, и доверия к опубликованным результатам будет ещё меньше.
Следует отдавать себе отчёт, что синтетические бенчмарки нередко пишутся с прицелом на определённую архитектуру (в том числе потому что их авторы привыкли так мыслить), либо подгоняются под определённое сочетание аппаратуры и компилятора. Например, известный тест SPECcpu декларирует объективность и непредвзятость, однако в исходных кодах версии 2006 можно встретить комментарии, что тот или иной костыль добавлен специально для Intel C++ Compiler. Да и как тут не заподозрить влияние крупного вендора, когда из 36,6 тысяч опубликованных результатов на долю его продукции приходится 90 % записей?
Реальные прикладные программы - тоже не всегда показатель, потому что наиболее критичные участки могут быть либо полностью написаны на ассемблере x86, либо содержать много ассемблерных вставок и обращений к особым функциям (интринсикам), чему OpenSSL наглядный пример. Получается, что вылизанный до блеска машинный код сравнивается с реализацией на языке высокого уровня, основное предназначение которой - быть эталонной, а не оптимальной.
Поэтому предложение к читателям: давайте вместе подумаем, какие тесты - искусственные или приближенные к жизни - можно провести, чтобы увидеть, насколько «Эльбрус» силён в релевантных для него задачах. Не обязательно, чтобы это были готовые программы, особенно что касается математических вычислений, ведь, скажем, умножение матриц - оно и в Африке умножение матриц: сложность задачи одинакова, выполняется ли она оптимизированными библиотеками EML, BLAS / LAPACK или самописной функцией. Свои идеи оставляйте в комментариях.
Теги:
BOOT started.
BOOT E2S
VERSION: release-2.13.3.0-E2S:::::::
(/tags/release-2.13.3.0-E2S at revision 3816)
BUILT BY neo
TARGET: mono
ON Nov 2 2015
AT 18:05:37
COMPILER: lcc:1.17.12:Nov-27-2012:e2k-linux.cross:i386-linux
Thread model: posix gcc version 3.4.6 compatible.
FLAGS: -DDEBUG_TEST_BOOTBLOCK ........ -DRELEASE
........
Нажав клавишу «Пробел» при появлении соответствующего приглашения (спустя 45 секунд после подачи питания), можно прервать автоматическую загрузку ядра системы и попасть в меню основных команд, где показываются или меняются базовые параметры загрузчика. Нажав клавишу «Тильда», можно перейти из этого меню в интерфейс командной строки, где доступна тонкая настройка аппаратуры - от установки даты и времени суток до задания режимов работы периферийных контроллеров и системной шины. Хотя в меню есть пункт принудительного сохранения параметров, изменения из командной строки сохраняются автоматически; в крайнем случае, настройки можно сбросить с помощью джампера на материнской плате.
Журнал работы в системном меню (полностью на Pastebin)
BOOT SETUP
Press command letter, or press "h" to get help:h
HELP
"p" or "s" - load and Start file
"c" - Change boot parameters
"u" - show cUrrent parameters
"d" - show Disks and partitions
"m" - save params to NVRAM
"b" - start Boot.conf menu
"`", "~" - enter enhanced cmd mode:`
ENHANCED CMD MODE
Enter command, "help" to get help, or Esc to exit
# set vga primary 1
core: 0x0, link: 0x0, bus: 0x3, slot: 0x0, func: 0x0,
ven: 0x1002, dev: 0x6779, rev: 0x0, classcode: 0x30000 is selected!
# boot
boot# auto
CPU#00: Label "auto" found, loading parameters
Trying to load and start image with following parameters:
drive_number: "4"
partition_number: "0"
command_string: "console=tty0 root=/dev/sda3 ........"
filename: "/boot/image-033.6.57"
initrdfilename: ""
CPU#00: Reading: File - "/boot/image-033.6.57", Drive - 4, Partition - 0
........
Среди прочего, обращает на себя внимание возможность активации и деактивации аппаратно-программного модуля доверенной загрузки «Эшелон‑Э», хотя никакой платы, напоминающей традиционные АПМДЗ, в компьютере не установлено. Внятной информации о таком устройстве найти не удалось, за исключением одной заметки, где утверждалось, что это специализированная версия продукта «МДЗ-Эшелон», который является полностью программной разработкой и использует штатные аппаратные средства компьютера.
Прямо из командной строки, не загружая операционную систему, можно запускать тесты корректности функционирования аппаратуры (Система тестовых и диагностических программ) - то ли те, что хранятся на диске и доступны для запуска из операционной системы, то ли какие‑то другие: разобраться не удалось, так как требуется указать точное имя исполняемого файла, а документация отсутствует.
По той же причине, - из‑за отсутствия надлежащей документации, - не удалось вникнуть в тонкости управления загрузчиком операционной системы, точнее, как загрузить что-нибудь помимо штатной системы. Ведь здесь используется тот же загрузчик (SILO), что и на компьютерах архитектуры SPARC, - а там не предполагается работа с чужеродным набором инструкций. Сами‑то параметры загрузки интуитивно понятны: надо указать номер раздела и имя файла с ядром системы, а также аргументы запуска ядра, имя файла с архивом вспомогательных программ (initrd , если нужен), тайм-аут ожидания отмены пользователем. Эти параметры считываются из файла /boot/boot.conf в первом разделе диска, заданного из командной строки; в файле может быть определено несколько наборов параметров, - по умолчанию используется тот, что указан в директиве default , либо которому присвоено название «auto ». Но что нужно делать, чтобы запускать операционные системы для архитектуры x86 или x86‑64, прозрачная поддержка которых заявлена как одна из ключевых особенностей «Эльбруса»? Отсутствие файла boot.conf на установочном диске Windows или популярного дистрибутива Linux можно компенсировать ручным вводом через меню. А как передать управление новому загрузчику, не являющемуся ядром Linux? Как запустить хотя бы ядро Linux, если оно для x86? Разобраться в этом без документации не получилось: дело неизменно заканчивалось зависанием в момент перехода управления от загрузчика к ядру.
Штатная конфигурация загрузчика (boot.conf)
Default=auto
timeout=3
label=auto
partition=0
image=/boot/image-033.6.57
cmdline=console=tty0 console=ttyS0,115200 consoleblank=0
hardreset REBOOT root=/dev/sda3
video=DVI-D-1:1024x768-24@60 video=VGA-1:1024x768-24@60 fbcon=map:10
Что касается штатных ядер операционной системы «Эльбрус», то файл конфигурации загрузчика содержит только один набор параметров, и указывают они на ядро по умолчанию. Помимо него, имеются два ядра - с суффиксами «nn
» и «rt
»: судя по конфигурации сборки этих ядер, первое означает «no NUMA» (упрощённая версия для однопроцессорных систем; почему бы на персональном компьютере не использовать именно её?), а второе - «real time» (расширения ядра Linux для диспетчеризации задач с ограничением по времени выполнения). Не имея даже поверхностных знаний в этих областях, автор затрудняется дать какие-либо комментарии насчёт преимуществ или недостатков того или иного альтернативного ядра.
Касательно поддержки PPS и PTP
Единственный знакомый параметр конфигурации - это включение поддержки PPS API (pulse per second) в ядре «rt », которая позволяет корректировать ход системных часов компьютера согласно внешнему синхроимпульсу, например, от приёмника GPS/ГЛОНАСС или от цезиевых часов, если у вас вдруг такие случайно завалялись. Вот только непонятно, как именно настроить эту синхронизацию: в отличие от FreeBSD, например, где всё начинает работать как бы само собой после пересборки ядра с нужным параметром и перенастройки NTPd на использование системной дисциплины, в Linux обычно требуются пляски с бубном вокруг утилиты ldattach , создающей виртуальное PPS-устройство на основе порта COM или LPT, - для этого нужны соответствующие драйверы в ядре или в отдельных модулях, а их здесь не видно.
Встроенная сетевая карта тоже не проявила признаков аппаратной поддержки синхронизации времени: вывод утилиты ethtool
касательно протокола PTP свидетельствовал об отсутствии подобных функций. В любом случае, - что при использовании ядра по умолчанию, что real time, единственным источником времени системы является устройство «lt
» («Elbrus timer»?) с дискретностью 1 мкс. Не то чтобы это слишком грубо, но современным компьютерам вполне по силам обеспечить квантование на уровне 25–50 нс, причём независимо от текущей частоты процессора.
Поскольку в компьютере имеется два видеоадаптера, виртуальные терминалы распределяются между ними по очереди: первый терминал открывается на дискретной карте, второй - на встроенном контроллере, третий - опять на дискретной, и так далее. Графический рабочий стол, находясь на седьмом терминале, таким образом попадает на дискретную видеокарту, быстродействие которой не вызывает вопросов. Очень хотелось проверить, насколько отзывчивым будет рабочий стол, если вывести его через встроенный контроллер, потому что у отечественных платформ с этим бывает туго: например, простая перерисовка экрана силами Модуля графических адаптеров (собственной разработки МЦСТ) может занимать несколько секунд, - не просто медленно, а почти как построчное появление заставки в играх для ZX Spectrum, загружаемых с магнитофонной кассеты. Увы, ни правка Xorg.conf по образу и подобию, ни подбор аргументов ядра, ни смена первичного видеоадаптера в настройках аппаратуры нужного эффекта не дали.
Любопытный нюанс
Тогда как первичный экран на дискретной видеокарте инициализируется в текстовом режиме, тот же экран на встроенном контроллере инициализируется в графическом режиме и показывает 4 эмблемы процессора (как это делают некоторые ядра Linux сразу после своего запуска), но всё равно использует только верхние 25 строк текста.
$ cat /etc/mcst_version
release 2.2.1
$ cat /proc/bootdata
boot_ver="
release-2.13.3.0-E2S::::::: (/tags/release-2.13.3.0-E2S at revision 3816)
built on Nov 2 2015 at 18:05:58"
mb_type="MONOCUB"
chipset_type="IOHUB"
cpu_type="E2S"
cache_lines_damaged=0
$ cat /proc/version
Linux version 2.6.33-elbrus.033.6.57 (gavrilova_tg@e2k13)
(gcc version 4.4.0 compatible) #1 SMP Sun Oct 11 00:10:58 MSK 2015
$ uname -a
Linux MONOCUB-10-XX 2.6.33-elbrus.033.6.57 #1 SMP Sun Oct 11 00:10:58 MSK 2015
e2k E2S MONOCUB GNU/Linux
Ядром системы служит Linux 2.6.33, портированное на архитектуру «Эльбрус-2000» (E2K), а в целом система базируется на дистрибутиве Debian с избирательным подходом к выбору пакетов: по большей части наблюдается соответствие выпуску 7.0 «Wheezy» или более новому, однако версии некоторых пакетов скорее ближе к 5.0 «Lenny». Если верить недавнему отчёту (PDF, 172 Кбайт), проводятся также изыскания по прямому портированию оригинального дистрибутива со всем его многообразием пакетов, однако за основу там выбран всё тот же «Дедушка Ленин». А всё потому, что необходимо обеспечивать обратную совместимость с прикладным и системным программным обеспечением, разрабатываемым под ещё более старые версии библиотек и компиляторов. Но почему бы тогда не выпустить несколько версий системы, - на более старой и на более новой пакетной базе, - чтобы потребитель мог сам выбирать? Наверное, потому что нет достаточного спроса со стороны целевой аудитории, да и проблемы сертификации наверняка играют не последнюю роль.
Единожды установленная система не подлежит регулярному обновлению из официального репозитория фирмы МЦСТ и сразу содержит в себе все имеющиеся пакеты. Вот версии некоторых наиболее значимых (за исключением средств разработки, рассматриваемых в следующей части статьи):
Единственным окружением графического рабочего стола является Xfce 4.10. Удивительно, но в отечественной операционной системе вновь создаваемые профили пользователей по умолчанию настроены на английский язык интерфейса, а в меню программ нет ярлыков для настройки переключения раскладки клавиатуры, да и индикатора текущей раскладки тоже нигде не видно. Впрочем, опытные пользователи знают, что отечественные операционные системы на базе Linux обычно стараются копировать «лучшие» традиции Windows: работа из под root и переключение раскладки по Alt+Shift.
Рабочий стол Xfce (примерный вид)
Дополнение от 09.02.2016. В комментариях подсказывают, что функция снятия снимков экрана есть в графическом редакторе GIMP, - замечание справедливое, но для этого надо быть опытным пользователем данной программы; автор же, хоть и выполнил обработку всех иллюстраций для этой статьи именно в GIMP, к таким знатокам не относится. Что же до получения скриншотов с помощью утилит командной строки, - штатно имеющихся или собранных самостоятельно, - то такой способ не рассматривался по причине низкой дружелюбности к рядовому пользователю.
Как уже говорилось, запустить хоть какую-нибудь стороннюю операционную систему, скомпилированную для архитектуры x86 или x86‑64, мы не смогли из‑за отсутствия документации. Попытки напрямую из командной строки «Эльбрус» запустить пользовательское приложение, скомпилированное для Linux x86‑64, тоже успехом не увенчались. Слоя эмуляции WinAPI и средств запуска PE-бинарников в системе нет, а чтобы собрать WinE самостоятельно из исходных текстов, необходимо портировать архитектурно-зависимые участки кода. Эмулятора Qemu тоже нет в штатной поставке, но он более-менее успешно собирается (с параметрами ‑‑enable-tcg-interpreter ‑‑disable-werror ) и вроде даже работает в вариантах i386-softmmu , x86_64-softmmu , sparc-softmmu , sparc64-softmmu ; портирование однако требуется для «прикладных» вариантов *-linux-user . Очевидно, создатели технологии двоичной трансляции «Эльбруса» совсем не это имели в виду, когда говорили об аппаратной эмуляции x86, поэтому смысла тестировать производительность Qemu мы не видели, - и так ясно, что это было бы медленно и печально.
Возвращаясь к теме штатного программного обеспечения, рискнём высказать предположение, что типичный пользователь этой системы вряд ли будет чувствовать себя обделённым, так как ему придётся либо решать задачи в специализированных программах сторонней разработки, либо создавать несложные документы в офисных пакетах, сканировать и печатать, - а для этого мало кому нужны самые свежие версии. Единственным исключением здесь, пожалуй, является веб-браузер: простейший Dillo и текстовые Lynx / Links ни на что не претендуют, а вот Firefox 3.6 - это хоть и не 1.5 из состава МСВС 3.0, но всё равно безнадёжно стар для современных сайтов. Эту версию не поддерживают, например, карты Яндекса и Гугла (в отличие от OSM и Bing), Google Docs; вы увидите только шапку сайтов Intel, почты Mail.ru и Сбербанка. И, конечно, в отсутствие встроенной поддержки HTML Video и плагина Flash вы не сможете посмотреть видеоролики ни на одном сайте, - будь то зарубежный YouTube с отчётом о запуске Doom 3 на «Эльбрус 401‑PC» или идеологически верный Kremlin.ru с выступлениями верховного главнокомандующего. Видимо, это тоже не считается недостатком, так как типовой сценарий применения подобных компьютеров - доступ к внутренним, специально разработанным сайтам в закрытой сети предприятия или ведомства.
Попытки выхода в Интернет
(слово «Namoroka» на скриншотах - это не очередной ребрендинг Firefox для Debian, а всего лишь кодовое имя версии 3.6)
Но ведь обновление программного обеспечения служит не только для расширения функциональности, а ещё и устраняет серьёзные ошибки и уязвимости, - как быть с этим? Видимо, идеологи информационной безопасности считают, что раз внешнего доступа в частную сеть нет, а внутренние пользователи, имеющие физический доступ к своим компьютерам, не станут сознательно предпринимать злонамеренных действий или подключать сомнительные носители данных по неосторожности, то беспокоиться не о чем. В крайнем случае, если какой‑то баг вас очень тревожит, и вы хотите поговорить об этом, у МЦСТ есть своя bugzilla с логином и тикетами, - в том смысле, что без выданного вам логина вы туда не попадёте, а тикеты будете видеть только свои собственные, даже если проблема уже обсуждалась тысячу раз с другими клиентами и решение было давно найдено.
Работы над архитектурой «Эльбрус» начались в 1986 г. в коллективе Института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) им. С.А. Лебедева, в котором до этого были созданы советские высокопроизводительные комплексы «Эльбрус-1» и «Эльбрус-2». Разработка вычислительного комплекса «Эльбрус-3», которая велась под руководством Б.А. Бабаяна, была завершена в 1991 г. В этом вычислительном комплексе впервые были воплощены в жизнь идеи явного управления параллелизмом операций с помощью компилятора.
Начавшиеся с 1992 г. экономические изменения в России не позволили разработчикам «Эльбруса-3» завершить наладку комплекса. В том же 1992 г. коллектив разработчиков машин семейства «Эльбрус» выделился в компанию ЗАО «МЦСТ» и начал вести работы над микропроцессорной реализацией архитектуры «Эльбрус».
Архитектура «Эльбрус» - оригинальная российская разработка. Ключевые черты архитектуры «Эльбрус» - энергоэффективность и высокая производительность, достигаемые при помощи задания явного параллелизма операций.
В традиционных архитектурах типа RISC или CISC (х86, PowerPC, SPARC, MIPS, ARM), на вход процессора поступает поток инструкций, которые рассчитаны на последовательное исполнение. Процессор может детектировать независимые операции и запускать их параллельно (суперскалярность) и даже менять их порядок (внеочередное исполнение). Однако динамический анализ зависимостей и поддержка внеочередного исполнения имеет свои ограничения: лучшие современные процессоры способны анализировать и запускать до 4-х команд за такт. Кроме того, соответствующие блоки внутри процессора потребляют заметное количество энергии.
В архитектуре «Эльбрус» основную работу по анализу зависимостей и оптимизации порядка операций берет на себя компилятор. Процессору на вход поступают т.н. «широкие команды», в каждой из которых закодированы инструкции для всех исполнительных устройств процессора, которые должны быть запущены на данном такте. От процессора не требуется анализировать зависимости между операндами или переставлять операции между широкими командами: все это делает компилятор, исходя из анализа исходного кода и планирования ресурсов процессора. В результате аппаратура процессора может быть проще и экономичнее.
Компилятор способен анализировать исходный код гораздо тщательнее, чем аппаратура RISC/CISC процессора, и находить больше независимых операций. Поэтому в архитектуре Эльбрус больше параллельно работающих исполнительных устройств, чем в традиционных архитектурах, и на многих алгоритмах она демонстрирует непревзойденную архитектурную скорость.
Ниже приведена производительность процессора Эльбрус-2С+ на задачах из пакета SPEC2000 по сравнению с процессорами Intel Pentium-M ULV (1ГГц, кэш-память 1М, 2хDDR-266) и Intel Atom D510 (1,66 ГГц, кэш-память 1М, DDR2-800).
Данные для Intel Pentium-M ULV получены с сайта spec.org, компилятор ICC 9.1. Для замера производительности процессора Intel Atom D510 использовалась собственная сборка тестов SPEC силами сотрудников МЦСТ.
Важно отметить, что правила комитета SPEC запрещают осуществлять модификацию исходных кодов тестов. Практика показала, что архитектура Эльбрус обладает значительным резервом производительности, который можно задействовать путём модификаций исходного кода в критических участках.
Еще на этапе проектирования МП Эльбрус у разработчиков было понимание важности поддержки программного обеспечения, написанного для архитектуры Intel х86. Для этого была реализована система динамической (т.е. в процессе исполнения программы, или «на лету») трансляции двоичных кодов х86 в коды процессора Эльбрус. Фактически, система двоичной трансляции создает виртуальную машину, в которой работает гостевая ОС для архитектуры х86. Благодаря нескольким уровням оптимизации удается достичь высокой скорости работы оттранслированного кода (см. диаграммы выше). Качество эмуляции архитектуры х86 подтверждается успешным запуском на платформе Эльбрус более 20 операционных систем (в том числе несколько версий Windows) и сотен приложений.
Одна из самых интересных идей, унаследованных от архитектур Эльбрус-1 и Эльбрус-2 - это так называемое защищенное исполнение программ. Его суть заключается в том, чтобы гарантировать работу программы только с инициализированными данными, проверять все обращения в память на принадлежность к допустимому диапазону адресов, обеспечивать межмодульную защиту (например, защищать вызывающую программу от ошибки в библиотеке). Все эти проверки осуществляются аппаратно. Для защищенного режима имеется полноценный компилятор С/С++ и библиотека run-time поддержки.
Даже в обычном, «незащищенном» режиме работы МП Эльбрус имеются особенности, повышающие надежность системы. Так, стек связующей информации (цепочка адресов возврата при процедурных вызовах) отделен от стека пользовательских данных и недоступен для таких вирусных атак, как подмена адреса возврата. Стоит отдельно отметить, что в настоящее время вирусов для платформы «Эльбрус» просто не существует.
Сфера применения микропроцессоров архитектуры Эльбрус | |
---|---|
Расширенный температурный диапазон, возможность локализации производства | Государственный заказ, промышленные компьютеры, автомобильная электроника |
Повышенная защищенность от вирусных атак |
Платежные терминалы, сетевые экраны, взломоустойчивые серверы |
Высокая производительность на криптографических алгоритмах | Модули шифрования, защищенные тонкие клиенты, прочие системы безопасности |
Высокая производительность на вычислениях с действительными числами (float, double) | Робототехника, авионика, промышленные контроллеры, системы обработки изображений, суперкомпьютеры |
Работа под управлением бинарного компилятора в режиме совместимости с архитектурой х86 | Интернет-терминалы, маломощные рабочие станции, малогабаритные настольные и встраиваемые компьютеры |
Защищенный режим | Особо ответственные системы, отладочные стенды |
Любое упоминание зарегистрированных торговых марок производится только для целей идентификации. Вышеупомянутые зарегистрированные торговые марки являются собственностью соответствующих частных владельцев и корпораций.
Российская компьютерная индустрия способна поставлять решения, которые вполне могут быть конкурентными в отношении продукции ведущих мировых брендов. Так, в сегменте микропроцессоров - одном из самых технологичных и характеризующихся очень высоким порогом входа - отечественная компания МЦСТ готова в качестве альтернативы чипам от Intel и AMD предложить рынку процессоры российские. Компьютер «Эльбрус» в любой из модификаций, которые представлены в самом широком спектре, — пример функциональной системы на базе таких чипов. При этом рассматриваемого типа девайсы могут работать под управлением ОС «Эльбрус», которая также создана МЦСТ. Какова специфика программных и аппаратных решений, разработанных российским брендом?
Прежде чем изучать специфику ОС «Эльбрус» и соответствующего типа процессоров, изучим ключевые моменты истории отечественного компьютерного бренда. Впервые ЭВМ, положившие начало технологической линейке «Эльбрус», появились в 70-х годах. Их разработкой занимался Институт точной механики и В 80-е и 90-е годы возможности вычислительных комплексов совершенствовались. С советских времен ключевой потребитель систем «Эльбрус» - ВПК. Процессоры соответствовали самым строгим критериям, что вполне объяснимо в силу оборонного их использования. Известно, например, что комплексы «Эльбрус» задействовались в структуре системы ПРО типа А-135.
В 1991 году была завершена работа над комплексом «Эльбрус-3». В связи с экономическими сложностями после «перестройки» осуществить необходимую наладку комплекса не удалось. В 1992 году разработчики компьютеров линейки «Эльбрус» создали компанию МЦСТ и стали работать над реализацией особой микропроцессорной архитектуры. Им удалось успешно решить поставленную задачу. Созданная архитектура позволила объединить в компьютерах энергоэффективность и производительность.
Также была решена задача по обеспечению совместимости процессоров «Эльбрус» с алгоритмами чипов архитектуры x86, на базе которой работают решения от Intel и AMD.
Благодаря данной возможности, современные на базе процессоров «Эльбрус» могут функционировать под разными операционными системами, включая некоторые версии ОС Windows.
На базе чипов «Эльбрус» создано несколько вычислительных модулей. Рассмотрим их специфику. Под модулем в компании МЦСТ понимается системная плата, которая оснащена необходимыми интерфейсами. В принципе, это готовый компьютер, который только нужно подключить к источнику питания, а также оснастить требуемого типа дисковыми накопителями. Вычислительная система на кристалле «Эльбрус» выстроена в следующих модулях:
МВКУБ/С;
Модуль «Монокуб»;
Модуль МВ3S/С-К.
В модуле МВКУБ/С — два процессора «Эльбрус», в остальных установлен один чип. В системе типа МВ3S/С-К присутствует дополнительный модуль флеш-памяти, предназначенный для двоичной трансляции.
Собственно, в каждом из представленных в перечне устройств есть встроенный флеш-диск, на который можно инсталлировать операционную систему — то есть, строго говоря, компьютер будет функциональным даже без подключения жестких дисков.
Другая категория девайсов, созданных на базе процессоров «Эльбрус», - вычислительные комплексы. К ним относятся готовые компьютеры, которые компания МЦСТ также разработала в широком спектре. Рассмотрим основные решения, созданные российским брендом.
В линейке вычислительных комплексов присутствует ноутбук, название которого звучит как «Носимый терминал НТ-Эльбрус S».
Он несколько больше по габаритам, чем соответствующего типа компьютеры, распространенные в современных магазинах, однако это обусловлено их высокой степенью защищенности. Характеристики комплекса позволяют запускать на нем базовые офисные приложения.
Интересная модель - «Монокуб-PC», который можно классифицировать как десктоп. В нем установлено 4 Гб ОЗУ и жесткий диск объемом в 500 Гб — вполне среднерыночные показатели. Их к тому же всегда можно увеличить. К данному вычислительному комплексу можно подключить любой монитор, поддерживающий интерфейсы VGA или DVI.
Моноблок "КМ4-Эльбрус" представляет собой универсальный компьютер, он в некоторой степени схож по конфигурации с известными решениями от Apple. Устройство интересно тем, что его экран — сенсорный, а также обладающий приличным разрешением — 1600 на 900 пикселей. Моноблок "КМ4-Эльбрус" также можно использовать с другим монитором.
Комплекс «Эльбрус-3С» - это мощный сервер. Он оснащен 16 процессорами. В нем установлено 128 ГБ оперативной памяти. В данном комплексе используются диски твердотельного типа, а также контроллер сети оптического типа. Конструкция комплекса «Эльбрус-3С» - модульная. Благодаря этому его можно конфигурировать в соответствии со спецификой требований заказчика.
Предмет особой гордости российской компьютерной индустрии — новый 4-ядерный микропроцессор «Эльбрус-4С». Рассмотрим его основные особенности. Он относится к категории 64-разрядных. Каждое из его ядер работает на частоте 800 МГц и может взаимодействовать с 3 каналами ОЗУ типа DDR3-1600. Возможно объединение до 4 процессоров в систему с общим комплексом модулей памяти. Произведен процессор в соответствии с технологией 65 нм. Энергопотребление чипа — порядка 45 ватт.
Общая производительность процессора при задействовании всех ядер — порядка 50 гигафлопс при одинарной точности или же 25 гигафлопс — при двойной. Чип «Эльбрус-4С» совместим с двоичной трансляцией кодов ведущих мировых производителей процессоров — Intel и AMD. Что касается сопоставления скорости работы российского процессора и решений от Intel и AMD, то многое зависит от конкретного режима работы чипов. Безусловно, по номинальному показателю частоты процессор «Эльбрус» уступает микросхемам от ведущих мировых производителей. И потому он, как полагают эксперты, может быть не вполне оптимален для запуска популярных компьютерных игр. Но он работает по иным алгоритмам, предполагающим преимущества в его задействовании при выполнении иного типа операций.
В числе новейших решений от МЦСТ — процессор «Эльбрус 8С». Он обладает 8 ядрами. Базируется чип на технологическом процессе 28 нм — на уровне ведущих мировых разработок. Процессор обладает 4 МБ кэш-памяти второго уровня, 16 МБ — третьего. Чип совместим с модулями ОЗУ типа DDR3-1600. Производительность новейшего процессора от МЦСТ — 250 гигафлопсов. Этот показатель превосходит цифры, которые показывает чип Intel Core i7 типа 4930K. Его скорость работы - порядка 130-140 гигафлопсов. Известно, что для новейшего процессора от МЦСТ создается отдельный тип материнской платы.
На компьютерах, выпускаемых компанией МЦСТ, установлена операционная система «Эльбрус». Рассмотрим специфику российской ОС более подробно.
Операционная система «Эльбрус» базируется на ядре Linux в версии 2.6.33, однако есть сведения, что планируется модернизация соответствующего до версии 3.10.
Основной дистрибутив для российской ОС — Debian, зарекомендовавший себя как надежное серверное решение. Операционная система «Эльбрус» включает порядка 4 тыс. различных программных пакетов. Дистрибутив включает широкий спектр инструментов для обеспечения работы серверов, а также решения задач, актуальных для пользователя. Так, в структуре ОС «Эльбрус» присутствуют:
Графический интерфейс;
Браузер;
Программы для работы с текстами;
Мультимедийные проигрыватели;
Веб-сервер.
Можно отметить, что ПО, которое предполагается задействовать на ОС «Эльбрус», проходит сертификацию.
Операционная система «Эльбрус» выстроена при одновременном использовании общедоступных мировым разработчикам алгоритмов с открытым кодом, а также средств разработки, созданных специалистами компании МЦСТ. В числе компонентов второго типа — компилятор, способный работать с несколькими компьютерными языками. ОС «Эльбрус», подобно другим распространенным пользовательским операционным системам, может обеспечивать многозадачный режим функционирования ПК.
Специально для данной ОС разработаны концепции управления программными процессами, прерываниями, синхронизацией и т. д. С целью оптимизации ядра Linux под задачи вычислительных комплексов «Эльбрус» была изменена стандартная библиотека, отвечающая за потоки вычислений — libpthread. Вместо нее разработчики ОС создали библиотеку elpthread.
В состав операционной системы «Эльбрус» входят также следующие полезные модули:
Командная строка, которая позволяет пользователю работать с вычислительным комплексом с помощью текстовых команд и взаимодействовать соответствующим способом с различными приложениями;
Инструменты для комплексной с целью повышения удобства их передачи или хранения;
Комплекс средств разработки: компиляторы, редакторы связей, отладчики, ассемблеры, редакторы, трансляторы, различные библиотеки, инструменты документирования и т. д.
В числе ключевых библиотек ОС — Glibe, которая используется также и на других ОС, созданных на базе Linux.
Таковы общие сведения об операционной системе МВК «Эльбрус». Можно отметить, что даннная ОС во многом рассчитана на пользование военными структурами, поэтому в общем доступе, подобно иным дистрибутивам Linux, ее найти трудно.
Операционная система «Эльбрус» и отечественный процессор типа 4С — в числе флагманов компании МЦСТ. Однако российский разработчик, конечно же, не ограничивается выпуском и поддержкой соответствующих решений. Рассмотрим, какие сегодня программные и аппаратные продукты выпускает бренд.
Известно, что ЗАО «МЦСТ» разрабатывает две базовые линейки микропроцессоров — с архитектурой типов VLIW и SPARC. Что касается первой архитектуры, то на ее базе выпускаются процессоры серий МЦСТ-R, а также МЦСТ-4R. Чипы «Эльбрус» относятся к тем, что базируются на архитектуре VLIW. Однако компьютеры серии «Эльбрус» могут оснащаться процессорами обоих типов.
Всего российский разработчик создал три основные ОС. Во-первых, это операционная система типа OSL_3M1, оптимизированная для комплексов «Эльбрус-3М1». Во-вторых, это OSL_90, которая создана для комплекса «Эльбрус-90 микро». В-третьих, это OS_E90, которая базируется на операционной системе Solaris в версии 2.5.1. Первые две ОС часто объединяются под единым названием — ОС «Эльбрус». Также известно, что разрабатывается специальная версия ОС под новейший процессор типа 8С, о котором мы сказали выше.
Интересен тот факт, что название процессоров, готовых решений и ОС, разрабатываемых компанией МЦСТ, практически идентично системе локализации "ЭльбРУС", популярной в 2000 годы среди пользователей компьютеров на базе ОС EPOC. Данная согласно некоторым данным, стала прототипом Symbian. Возможности системы локализации «ЭльбРУС» импонировали многим энтузиастам соответствующего типа девайсов. Однако данные, которые бы свидетельствовали о преемственности двух брендов, в распоряжение широкой общественности не поступали.
Ключевой потребитель разработок МЦСТ сегодня — это, как мы отметили в начале статьи, ВПК. Поэтому программные и аппаратные решения, созданные российским брендом, вероятнее всего, в первоочередном порядке будут закупаться военными структурами. Рассматриваемые разработки компании МЦСТ способны содействовать процессу импортозамещения в ряде IT-сегментов. Это может быть актуально для систем, в которых требуется обеспечить высокий уровень безопасности.
В данном аспекте вычислительные модули, разработанные МЦСТ, имеют отличительную особенность: ключевые компоненты, которые входят в их структуру, обладают необходимой документацией, проходят при необходимости проверки в компетентных структурах. Ожидается, что компьютеры на базе чипов «Эльбрус» серий 4С и 8С будут востребованы не только в военной сфере, но также и в среде гражданских потребителей.
Реального времени.
ОС «Эльбрус» создана компанией МЦСТ для компьютеров с архитектурой SPARC и «Эльбрус » на ядре Linux 2.6.33. ОС обеспечивает многозадачный и многопользовательский режимы работы. Для неё разработаны особые механизмы управления процессами, виртуальной памятью, прерываниями, сигналами, синхронизацией, поддержка тегированными вычислениями.
В составе ОС «Эльбрус» базовые средства поддержки интерфейса пользователей:
Помимо базовых в интерфейс пользователя введён ряд средств, поддерживающих создание функционального программного обеспечения.
Средства поддержки графического пользовательского интерфейса содержат базовые компоненты графической системы Xorg, а также набор различных вспомогательных библиотек, в том числе GTK+ и .
Основа ОС - библиотека Glibc – (GNU C Library) – свободно распространяемая библиотека С. Обеспечивает системные вызовы и основные функции, такие как open, malloc, printf и т.д. Библиотека C используется для всех динамически скомпонованных программ. Glibc используется в системах, на которых работает много разных ОС, и на разных архитектурах. Наиболее часто Glibc используется на x86-машинах с ОС Linux . Также официально поддерживаются архитектуры SPARC и «Эльбрус».
Библиотека glibc, поставляемая в составе ОС Эльбрус, сформирована на основе GNU glibc версии 2.7. Она состоит из двух частей:
Для поддержки программ, работающих в защищённом режиме, поставляется компактная библиотека libmcst, обеспечивающая функции работы с памятью и поддержку ввода-вывода на уровне базовой библиотеки libc.