Проект «Сфера-80»: Олимпиада - Станислав Миков

— Какой же он… огромный, — выдохнула Люба, осторожно проводя пальцами по холодному металлу лицевой панели. Она заглянула в тёмную щель приёмника. — И пахнет машинным маслом.

— Это ИЗОТ, Любочка. Он должен работать в стойке и пережить ядерный удар, — усмехнулся Олег, разминая затёкшие плечи. — Ну что, Алексей Николаевич. Груз доставлен. Переходим к реанимации?

Морозов кивнул, его глаза блестели от инженерного азарта. Он тоже соскучился по настоящему, железячному делу после возни с бумагами и ГОСТами.

Работа началась немедленно. Люба развернула на столе техническое описание, напечатанное на жёлтой бумаге с расплывающимися буквами. Она быстро переводила взгляд со схемы на торчащие из задней панели дисковода разъёмы.

— Так, питание здесь стандартное, требуется пять и двадцать четыре вольта для шаговых двигателей, — командовала она, указывая карандашом на выводы. — Олег, тащи силовой блок от старого стенда, наш макетный такую нагрузку не вытянет. Женя, давай шлейф интерфейса.

Олег быстро подтащил тяжёлый лабораторный блок питания, начал зачищать толстые медные провода и накидывать их на клеммы накопителя. Евгений тем временем аккуратно, стараясь не погнуть нежные контакты, вставлял самодельный плоский шлейф в разъём на плате контроллера, который они собрали накануне.

Алексей наблюдал за их слаженной работой. Это был танец, в котором каждый знал свою партию. Запахло канифолью — Олег намертво припаивал землю к шасси дисковода.

— Готово, — наконец произнёс Тимофеев, откладывая паяльник. — Питание заведено. Логика подключена к системной шине.

Евгений достал из картонной коробки чёрный квадрат восьмидюймовой дискеты. Он держал её благоговейно, за самые края, словно хрустальную пластину. Щёлкнув массивной клавишей, он открыл дверцу дисковода, плавно вдвинул дискету внутрь и с силой опустил рычаг вниз, фиксируя носитель.

— Подаю питание, — негромко сказал Морозов и щёлкнул тумблером на силовом блоке.

Внутри ИЗОТа проснулся мощный асинхронный двигатель. Дисковод загудел, сначала низко, затем набирая обороты, пока звук не превратился в ровный, уверенный рокот. На лицевой панели загорелся красный светодиод.

Громов набрал несколько команд на клавиатуре терминала, подключённого к макету процессора.

Раздался резкий, грубый треск — трак-трак-трак. Шаговый двигатель позиционировал магнитные головки, передвигая их по поверхности диска. Звук был громким, механическим, он отдавался вибрацией по всему столу.

На зелёном экране терминала мигнул курсор, и медленно, символ за символом, побежали строки. Машина считывала тестовые сектора.

— Читает, — прошептал Громов, впившись взглядом в монитор. — Ошибок позиционирования нет. Лёша, он читает произвольные сектора! Дайте мне пару дней, и я перенесу сюда загрузчик. У нас будет настоящая, полноценная дисковая операционная система. Я разверну здесь такую архитектуру…

— Подожди радоваться, Женя, — голос Морозова прозвучал неожиданно сухо, разрушая магию момента. Он подошёл вплотную к столу, глядя на гудящий дисковод, а затем перевёл взгляд на пустую макетную плату, предназначенную для видеоконтроллера. — Система будет работать. Но у нас впереди стена, о которую мы можем разбить лбы.

Все обернулись к нему. В лаборатории стало тихо, если не считать рокота вращающегося шпинделя.

— Битва за ПДП, — произнёс Алексей, чеканя каждое слово. — Прямой доступ к памяти.

Громов нахмурился, не до конца понимая, к чему клонит ведущий инженер. А вот Олег Тимофеев, отвечающий за вывод изображения на телевизор, медленно кивнул, его лицо стало серьёзным.

— Смотри, Женя, — Морозов взял кусок мела и подошёл к небольшой доске на стене. Он быстро нарисовал три квадрата: Процессор, Память и Видеоконтроллер, соединив их одной толстой линией. — У нас единая системная шина. Это красиво, это элегантно. Твоя операционная система живёт в оперативной памяти. Но там же, в этой самой памяти, будет лежать и видеобуфер — та самая картинка, которую мы хотим показывать на экране.

Он постучал мелом по квадрату Видеоконтроллера.

— Чтобы картинка на кинескопе была стабильной, без мерцаний и снега, электронный луч телевизора должен отрисовывать её пятьдесят раз в секунду. Беспрерывно. Это значит, что видеоконтроллер Олега будет постоянно, зверски требовать доступа к памяти, чтобы прочитать байт пикселей и выплюнуть его на экран.

— И в чём проблема? — пожал плечами Громов. — Пусть читает в свободные такты процессора.

Олег горько усмехнулся, скрестив руки на груди.

— В том-то и проблема, физик-теоретик, что луч кинескопа не умеет ждать, — резко ответил тестировщик. — Телевизору плевать на то, что твой процессор в этот момент вычисляет синус или грузит сектор с дискеты. Если я не отдам байт видеоинформации строго в нужную наносекунду, луч уйдёт дальше, и на экране вместо текста появится рваная дыра. Снег. Помехи. Чтобы картинка стояла как влитая, я должен захватывать шину наглухо.

— Захватывать шину? — Громов возмущённо вскинул голову. — Если ты будешь постоянно дёргать сигнал HOLD и отбирать у ядра шину для своей картинки, процессор будет простаивать! Моя операционка превратится в черепаху. Обращение к дисководу будет прерываться, тайминги интерфейса съедут. Динамика чтения рухнет! Ты не можешь просто так отбирать машинные такты у системы!

— А ты не можешь заставить пользователя смотреть на мерцающее месиво вместо нормального текста! — голос Олега сорвался на крик. Он шагнул к программисту, нависая над ним. — Без стабильного вывода твоя гениальная операционка — это вещь в себе! Кому нужен твой код, если его невозможно прочитать на экране? Я заберу у твоего процессора столько тактов, сколько требует физика развёртки!

— Тогда я напишу обработчик прерываний, который будет блокировать твой контроллер на время дисковых операций! Экран будет гаснуть на пару секунд, пока идёт загрузка, зато я не потеряю данные!

— Гаснуть экран? Да тебя любой нормоконтроль за такой интерфейс на куски порвёт!

Они стояли друг напротив друга, покрасневшие, готовые вцепиться друг другу в глотки из-за наносекунд и машинных тактов. Это было лобовое столкновение двух концепций — логики программного кода и физики аналогового сигнала.

Люба испуганно переводила взгляд с одного на другого, не решаясь вмешаться.

Морозов стоял у доски, молча наблюдая за вспыхнувшим конфликтом. Он знал, что этот момент настанет. Это было классическое архитектурное «бутылочное горлышко» любой микропроцессорной системы первого поколения. Найти компромисс между скоростью вычислений и качеством картинки на одной шине было сложнейшей инженерной головоломкой.

ИЗОТ продолжал гудеть на столе, равнодушный к человеческим страстям. Красный светодиод тускло мерцал в полутьме лаборатории. Алексей смотрел на гудящий металл и понимал, что битва за ресурсы шины только что началась. И если они не найдут изящное аппаратное решение, этот конфликт разорвёт проект изнутри быстрее, чем любые партийные бюрократы.

Глава 21

Тайны спецхрана

Два бытовых вентилятора, установленные по углам лаборатории КБ-3, вхолостую гоняли по кругу тяжелый, неподвижный воздух. В приоткрытые окна тянуло пылью и нагретой толевой крышей.

Алексей Морозов стоял у окна, прислонившись