Időosztás

Az időmegosztás a számítási erőforrások sok felhasználó között történő elosztásának módja több  programozás és többfeladatos munka révén [1] . Ennek a koncepciónak a megjelenése az 1960-as évek elején és az 1970-es évek aktív fejlődése jelentős technológiai áttöréshez vezetett a számítástechnika történetében .

Azáltal, hogy sok felhasználó egyszerre kommunikálhat egyetlen számítógéppel, az időmegosztás nagymértékben csökkentette a számítási teljesítmény biztosításának költségeit, lehetővé téve a szervezetek és magánszemélyek számára a számítógép vásárlása nélkül történő használatát. Az időbeosztás is hozzájárult az új interaktív programok kidolgozásához.

Történelem

Kötegelt feldolgozás

Az első számítógépek nagyon drága és lassú eszközök voltak. Általában egy meghatározott feladatsor elvégzésére tervezték, és egy kezelőpanelről vezérelték őket, amely manuálisan lépett be a rövid programokba a panel kapcsolóinak helyzetének megváltoztatásával. Ezek a programok órákig vagy akár hetekig is futhatnak. De amikor a számítógépek sebessége növekedni kezdett, elfogadhatatlanná vált a gép üresjárata a következő program bevezetésével kapcsolatban. A kötegelt feldolgozás módszertana jelent meg azzal a céllal, hogy csökkentse a gép leállási idejét a programba való belépéskor. A kötegelt feldolgozás során, amint az egyik program végrehajtása befejeződött, a számítógép betöltötte a következőt.

A kötegelt feldolgozási folyamat támogatására a programozók lyukkártya- lyukasztást vagy lyukszalagot használtak . Ezek olcsó eszközök voltak, amelyek lehetővé tették a programok offline létrehozását. A program begépelése után átkerült a gép kezelőihez, akik az indulás időpontjának megtervezésével foglalkoztak. A fontos programok indultak először, a kevésbé fontos programok az összes többi után. Amikor a program végre lefutott, a munka eredménye általában nyomtatott formában visszakerült a programozóhoz. Az egész folyamat hosszú ideig tarthat, amely alatt a programozó egyáltalán nem látta a számítógépet.

Az az alternatíva, hogy a felhasználó közvetlenül irányítsa a számítógépet, általában túl drága volt ahhoz, hogy meggondoljuk. Ez a helyzet az interaktív fejlesztést csak azokra a szervezetekre korlátozta, amelyek megengedhették maguknak a számítási ciklusok elpazarlását: ezek többnyire nagy egyetemek voltak.

Időmegosztás

Az „időmegosztás” fogalma annak a felismerésnek az eredményeként jött létre, hogy bár minden egyes felhasználó nem hatékonyan használja a számítógépet, a felhasználók csoportja együttesen sokkal hatékonyabb. Ez már az interakció formájából adódik: a felhasználó karakterről karakterre adja meg az információkat, a billentyűleütések között szünet van, amely alatt a számítógép több ezer műveletet tud végrehajtani, de ha egy csoport egyidejűleg dolgozik, akkor a egy felhasználó megtölthető mások tevékenységével. Az optimális csoportlétszám kiválasztása esetén jelentősen megnő a számítógép-használat hatékonysága. Hasonlóképpen, a felhasználók megadhatók időintervallumok, amelyeket a számítógép azzal tölt, hogy lemez-, szalag- vagy hálózati átvitelre vár.

A kötegelt feldolgozáshoz képest nehéz olyan rendszert megvalósítani, amely kihasználja az időmegosztást. A kötegelt feldolgozás egyszerűen egyfajta munkaszervezési forma volt a korai számítógépes rendszerekkel. A számítógépek továbbra is egy-egy programot hajtottak végre egy felhasználó számára, és a kötegelt feldolgozás csak annyit változott, hogy csökkent a programindítások közötti idő. Ettől alapvetően különbözött egy olyan rendszer megtervezése, amely sok felhasználó egyidejű munkáját támogatja. Az egyes felhasználók és programjai kontextusait ("állapotait") a gépen kellett tárolni, és gyorsan le kellett cserélni másokkal. A kontextusváltás jelentős számú processzorciklust igényelt , és nagy problémát jelentett az akkori kor lassú gépei számára. Mivel azonban a számítógépek sebessége gyorsan nőtt , és ami még fontosabb, a felhasználói állapotok tárolására alkalmas memória mennyisége, az időmegosztási többlet ennek megfelelően csökkent.

Úgy gondolják, hogy a koncepciót először John Backus írta le a Massachusetts Institute of Technology 1954-es nyári ülésszakán [2] majd Bob Boehmer 1957 elején az Automatic Control Magazine számára "Hogyan fontoljuk meg a számítógépet" című cikkében. . Az első projektet az időmegosztási rendszer bevezetésére John McCarthy indította el 1957 végén, egy módosított IBM 704 -en, majd később egy módosított IBM 7090 -en . Bár felmondott a MAC projekt és mások miatt, egyik eredményét, a Compatible Time-Sharing System vagy CTSS néven ismert, 1961 novemberében mutatták be. Állítólag a CTSS az első időmegosztó rendszer. 1973-ig használták. Az időmegosztási rendszer első bemutatásának másik versenyzője Donald Blitzer PLATO II rendszere volt, amelyet 1961 elején nyilvánosan bemutattak az Illinoisi Egyetem Robert Allerton Parkjában. Blitzer szerint a PLATO projekt időmegosztásos szabadalmat kapott volna, ha az Illinoisi Egyetem tudja, hogyan kell gyorsabban feldolgozni a szabadalmi kérelmeket. Az első kereskedelmileg sikeres időmegosztási rendszer a Dartmouth Time Sharing System volt .

Fejlesztés

Az 1960-as évek végétől a hetvenes évek végéig tartó időszakban a szervezetek nagy nagyszámítógépeihez (Centralized Computing Systems) kapcsolódtak számítógépes terminálok, amelyek sok megvalósításban szekvenciálisan lekérdezték a terminálokat, hogy megnézzék, van-e a számítógép-felhasználó által kért további adat vagy művelet. . A jövőben a terminálok lekérdezése helyett megszakításokat kezdtek használni , a kommunikációhoz pedig párhuzamos adatátviteli technológiákat, például az IEEE 488 szabványt alkalmazták . A számítógépes terminálokat általában a felsőoktatási intézményekben helyezték el, és ugyanúgy használták, mint manapság az asztali (személyi) számítógépeket. A személyi számítógépek korszakának legelején sokukat ténylegesen terminálként használták időmegosztási rendszerekben.

A mikroszámítógépek fejlesztésével az 1980-as évek elején az időmegosztás háttérbe szorult, mivel az egyes mikroprocesszorok elég olcsók voltak ahhoz, hogy egy személy egymaga irányíthassa a processzor teljes idejét, még üresjáratban is. Az internet azonban visszahozta az időmegosztás fogalmát. A drága, több millió dolláros vállalati szerverfarmok több ezer felhasználó számára biztosítanak hozzáférést ugyanazokhoz a megosztott erőforrásokhoz. A korai soros terminálokhoz hasonlóan a telephelyek is többnyire felrobbanó tevékenységekkel, majd leállásokkal foglalkoznak. Ez a "robbanás" jelleg lehetővé teszi, hogy sok webhely látogatója egyszerre használja a szolgáltatást, így egyikük sem vesz észre semmilyen adatátviteli késést, amíg a szerver terhelése túl magas lesz.

Figyelemre méltó időmegosztási rendszerek

• Allen-Babcock RUSH (Megosztott hardver távoli felhasználói) Időmegosztási rendszer IBM S/360 hardveren [3] → Tymshare
• AT&T Bell Labs Unix → UC Berkeley BSD Unix
• BBN PDP-1 időmegosztó rendszer → Massachusetts General Hospital PDP-1D → MUMPS
• BBN TENEX → DEC TOPS-20 , Foonly FOONEX, MAXC OS a PARC -nál , Stanford Low Overhead Timesharing System (LOTS)
• Berkeley Timesharing System az UC Berkeley Project Genie -nél → Scientific Data Systems SDS 940 ( Tymshare , BBN , SRI , Community Memory) → BCC 500 → MAXC a PARC-nál
• Burroughs Time-sharing MCP → HP 3000 MPE
• A Cambridge Multiple Access System-et a Titan számára fejlesztették ki, az Atlas 2 számítógép prototípusát, amelyet Ferranti épített a Cambridge-i Egyetem számára . [4] Ez volt az első időmegosztási rendszer, amelyet az Egyesült Államokon kívül fejlesztettek ki, és amely befolyásolta a UNIX későbbi fejlődését .
• CDC MACE, APEX → Kronos → NOS → NOS/VE
• CompuServe , más néven Compu-Serv, CIS.
• A Compu-Time, Inc. [5] a Honeywell 400/4000-en, 1968-ban indult a floridai Ft Lauderdale-ben, majd 1970-ben Daytona Beachre költözött.
• Dartmouth Time Sharing System (DTSS) → GE Time-sharing → GEnie
• DEC PDP-6 időmegosztó monitor → TOPS-10 → TSS-8 , RSTS-11 , RSX-11 → VAX/VMS
• HP 2000 Time-Shared BASIC
• IBM CALL/360 , CALL/OS - IBM 360/50 használatával
• IBM CP-40 → CP-67 → CP-370 → CP/CMS → VM/CMS
• IBM TSO for OS/MVT → for OS/VS2 → for MVS → for z/OS
• IBM TSS/360 → TSS/370
• International Timesharing Corporation kettős CDC 3300 rendszereken. [5]
• MIT CTSS → MULTICS (MIT/ GE /Bell Labs) → Unix
• MIT időmegosztó rendszer a DEC PDP-1- hez → ITS
• McGill Egyetem MUSIC → IBM MUSIC/SP
• Michigan Terminal System , az IBM S/360-67 , S/370 és utódaikon.
• Michigan Állami Egyetem CDC HATÁLYA /HUSTLER rendszer
• Nemzeti CSS VP/CSS , az IBM 360 sorozaton ; eredetileg az IBM CP/CMS -én alapult .
• Oregon State University OS-3, CDC 3000 sorozaton.
• Prime Computer PRIMOS
• RAND JOSS → JOSS-2 → JOSS-3
• RCA TSOS → Univac / Unisys VMOS → VS/9
• Informatikai és elemzési szolgáltatás (SIA) , CDC 6600 Kronos .
• System Development Corporation Time-sharing System, az AN/FSQ-32- n .
• Stanford ORVYL és WYLBUR , IBM S/360-67 .
• Stanford PDP-1 időmegosztó rendszer → VITORLA → VÁR
• Időmegosztó Kft. (TSL) [6] a DEC PDP-10 rendszereken → Automatikus adatfeldolgozás (ADP), az első kereskedelmi időelosztó rendszer Európában és az első kettős (hibatűrő) időelosztó rendszer.
• Tymshare SDS-940 → Tymcom X → Tymcom XX
• UC Berkeley CAL-TSS, a CDC 6400 -on .
• XDS UTS → CP-V → Honeywell CP-6

Jegyzetek

1. ↑ DEC TIMESHARING (1965), Peter Clark, The DEC Professional, 1. KÖTET, 1.
2. ↑ Backus, John, Computer Advanced Coding Techniques Archiválva : 2018. szeptember 29., a Wayback Machine , MIT 1954, 16-2. oldal. A számítógépes időmegosztás első ismert leírása.
3. ↑ "A RUSH Time-Sharing System adatvédelmi intézkedéseinek rövid leírása" Archiválva : 2016. március 5., a Wayback Machine , JD Babcock, AFIPS Conference Proceedings, Spring Joint Computer Conference, Vol. 30, 1967, pp. 301-302.
4. ↑ Hartley, D.F. (1968), A Cambridge-i többszörös hozzáférési rendszer: felhasználói kézikönyv , Cambridge: Cambridge Univ. Nyomda, ISBN 978-0901224002 
5. ↑ 1 2 Auerbach útmutató az  időosztáshoz . – Auerbach Publishers, Inc., 1973.
6. ↑ "Time Sharing" archiválva : 2016. március 5., a Wayback Machine , James Miller. Letöltve: 2013. november 30.

Irodalom

• J. Bertin, M. Ritu, J. Rougier. Számítógépes működés időosztással / szerk. S.S. Lavrov; per. fr. AZ ÉS. Rybachenkov és V.I. Filippov. - 2. kiadás — M .: Nauka, 1972. — 207 p.
• G.N. Szolovjov, V.D. Nikitin. Számítógépek operációs rendszerei. - M . : Felsőiskola, 1989. - 255 p. — ISBN 5-06-000131-8 .

Linkek

• Nelson, Theodor (1974). Computer Lib: Tudod és meg is kell értened a számítógépeket most ; Álomgépek : „Új szabadságok a számítógép képernyőjén – a kisebbségi jelentés”. saját kiadású. ISBN 0-89347-002-3 . pp. 56-57.
• "Time Sharing Supervisor Programs" , a CP-67 , a TSS/360 , a Michigan Terminal System (MTS) és a Multics felügyelői programjainak összehasonlító jegyzetei Michael T. Alexandertől, Advanced Topics in Systems Programming (1970, felülvizsgált 1971), Egyetem Michigan Mérnöki Nyári Konferencián.
• "A számítógépes segédprogram mint számítógépes szolgáltatások piaca" , Robert Frankston MIT mesterdolgozata, 1973.
• Emlékezések az időmegosztás elméletéről, John McCarthy , 1983.
• Az időmegosztás eredete – Bob Bemer .
• "A Multics 40 éve, 1969-2009" , interjú Fernando J. Corbató professzorral a Multics történetéről és az időmegosztás eredetéről, 2009.
• "Mainframe Computers: The Virtues of Sharing" , Forradalom: A számítástechnika első 2000 éve, Számítógéptörténeti Múzeum kiállítása, 2011. január.
• "Mainframe Computers: Timesharing as a Business" , Forradalom: A számítástechnika első 2000 éve, Számítógéptörténeti Múzeum kiállítása, 2011. január.

Szótárak és enciklopédiák	Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban	J9U : 987007536562005171 LCCN : sh85135434