Разделение времени - Википедия - Time-sharing

Эта статья о вычислительном термине. О типе собственности см. Таймшер. Для разделения времени средств массовой информации см. Множественный доступ с разделением по времени.
История вычислительной техники
Аппаратное обеспечение
Программного обеспечения
Информатика
Современные концепции
По стране
Хронология вычислений
Глоссарий информатики
  • Категория Категория

В вычисление, совместное времяпровождение это совместное использование вычислительного ресурса между множеством пользователей одновременно с помощью мультипрограммирование и многозадачность.[1]

Его появление в качестве выдающейся модели вычислений в 1970-х годах ознаменовало крупный технологический сдвиг в истории вычислений. Позволяя многим пользователям взаимодействовать одновременно с одним компьютером, разделение времени резко снизило стоимость предоставления вычислительных возможностей, дало возможность отдельным лицам и организациям использовать компьютер, не владея им,[2] и способствовал интерактивному использованию компьютеров и разработке новых интерактивных Приложения.

История

Пакетная обработка

Основная статья: Пакетная обработка

Первые компьютеры были чрезвычайно дорогими устройствами и очень медленными по сравнению с более поздними моделями. Машины обычно предназначались для определенного набора задач и управлялись панелями управления, оператор вручную вводил небольшие программы с помощью переключателей, чтобы загрузить и запустить серию программ. Для запуска этих программ могут потребоваться часы. Поскольку скорость компьютеров росла, время выполнения упал, и вскоре стало проблемой время, необходимое для запуска следующей программы. Новее пакетная обработка программное обеспечение и методологии уменьшили эти "мертвые периоды" за счет постановки программ в очередь: были разработаны операционные системы, такие как IBSYS (1960).[3]

Сравнительно недорого перфорация карты или же бумажная лента писатели использовались программистами для написания своих программ в автономном режиме. Программы были представлены операционной группе, которая запланировала их запуск. Вывод (обычно распечатанный) был возвращен программисту. Полный процесс может занять несколько дней, в течение которых программист может никогда не увидеть компьютер.

Альтернатива, позволяющая пользователю напрямую управлять компьютером, обычно была слишком дорогой, чтобы ее рассматривать. Это было связано с тем, что пользователи могли длительное время вводить код, пока компьютер оставался бездействующим. Эта ситуация ограничивала интерактивное развитие тем организациям, которые могли позволить себе тратить вычислительные циклы впустую: по большей части крупные университеты. Студенты Стэнфорда сняли короткометражный фильм, в котором с юмором критикуют эту ситуацию.[4]

Совместное времяпровождение

Unix разделение времени в Университет Висконсина, 1978

Разделение времени было разработано из осознания того, что, хотя любой пользователь будет неэффективно использовать компьютер, большая группа пользователей вместе - нет. Это было связано со схемой взаимодействия: обычно отдельный пользователь вводил информационные пакеты, за которыми следовали длинные паузы, но группа пользователей то же время будет означать, что паузы одного пользователя будут заполнены активностью других. При оптимальном размере группы общий процесс может быть очень эффективным. Точно так же небольшие отрезки времени, потраченные на ожидание ввода диска, ленты или сети, могут быть предоставлены другим пользователям.

Утверждается, что эта концепция была впервые описана Джон Бэкус на летней сессии 1954 года в Массачусетском технологическом институте,[5] а позже Боб Бемер в его статье 1957 г. «Как рассматривать компьютер» в Журнал автоматического управления.[6][7] В статье, опубликованной в декабре 1958 г. В. Ф. Бауэром,[8] он писал, что «компьютеры будут решать ряд проблем одновременно. Организации будут иметь оборудование ввода-вывода, установленное в их собственных помещениях, и выиграть время на компьютере почти так же, как среднее домохозяйство покупает электроэнергию и воду у коммунальных предприятий».

Кристофер Стрейчи, который стал первым профессором вычислений в Оксфордском университете, в феврале 1959 года подал заявку на патент на «разделение времени».[9][10] Он впервые выступил с докладом «Разделение времени в больших быстрых компьютерах». Конференция ЮНЕСКО по обработке информации в Париже в июне того же года, где он передал концепцию Дж. К. Р. Ликлайдер.[11][12] Авторство этой статьи Вычислительный центр Массачусетского технологического института в 1963 г. как «первая статья о компьютерах с разделением времени».[13]

Поначалу было сложно реализовать систему, которая могла бы воспользоваться этим.[1][14][15] Пакетная обработка данных была фактически методологической разработкой на вершине самых ранних систем. Поскольку компьютеры по-прежнему запускали отдельные программы для отдельных пользователей в любое время, основным изменением пакетной обработки была временная задержка между одной программой и другой. Совсем другое дело - разработка системы, поддерживающей одновременно нескольких пользователей. «Состояние» каждого пользователя и их программ должно быть сохранено в машине, а затем быстро переключаться между ними. Это занимало компьютерные циклы, и на медленных машинах той эпохи это было проблемой. Однако по мере того, как компьютеры быстро улучшались в скорости, и особенно в размере основная память в котором сохранены состояния пользователей, накладные расходы условно говоря, разделения времени постоянно сокращалось.

Первый проект по внедрению разделения времени пользовательских программ был инициирован Джон Маккарти в Массачусетском технологическом институте в 1959 г., первоначально планировалась модифицированная IBM 704, а затем дополнительно модифицированный IBM 709 (один из первых компьютеров, достаточно мощный для разделения времени).[15] Один из результатов проекта, известный как Совместимая система разделения времени или CTSS, была продемонстрирована в ноябре 1961 года. CTSS претендует на звание первой системы разделения времени и использовалась до 1973 года. Другим претендентом на первую продемонстрированную систему разделения времени был ПЛАТОН II, созданный Дональд Битцер на публичной демонстрации в Роберт Аллертон Парк недалеко от Университета Иллинойса в начале 1961 года. Но это была система специального назначения. Битцер уже давно говорил, что проект PLATO получил бы патент на разделение времени, если бы только Университет Иллинойса не потерял патент в течение двух лет.[16] JOSS начал службу разделения времени в январе 1964 года.[17]

Первой коммерчески успешной системой разделения времени была Дартмутская система разделения времени.[18]

Разработка

На протяжении конца 1960-х и 1970-х годов компьютерные терминалы были перенесены на крупные институциональные мэйнфреймы (централизованные вычисления systems), который во многих реализациях последовательно опрашивал терминалы, чтобы узнать, были ли доступны какие-либо дополнительные данные или действие было запрошено пользователем компьютера. Более поздние технологии межсоединений были прерывать управляемый, и некоторые из них использовали технологии параллельной передачи данных, такие как IEEE 488 стандарт. Как правило, компьютерные терминалы использовались на территории колледжей почти в тех же местах, что и настольные компьютеры или же персональные компьютеры встречаются сегодня. В первые дни появления персональных компьютеров многие из них фактически использовались как особо умные терминалы для систем с разделением времени.

Создатели Дартмутской системы разделения времени писали в 1968 году, что «любое время отклика, которое в среднем составляет более 10 секунд, разрушает иллюзию наличия собственного компьютера».[19] И наоборот, пользователи режима разделения времени думали, что их терминал - это компьютер.[20]

С появлением микрокомпьютеров в начале 1980-х годов разделение времени стало менее значимым, поскольку отдельные микропроцессоры были достаточно недорогими, чтобы один человек мог иметь все Время процессора посвящены исключительно их потребностям, даже когда они простаивают.

Однако Интернет вернул популярность общей концепции разделения времени. Дорогие корпоративные серверные фермы стоимостью в миллионы могут обслуживать тысячи клиентов, использующих одни и те же общие ресурсы. Как и в случае с ранними последовательными терминалами, веб-сайты в основном работают в режиме всплесков активности, за которыми следуют периоды простоя. Такой характер пакетной передачи позволяет использовать услугу сразу для многих клиентов, обычно без заметных задержек связи, если только серверы не начинают сильно загружаться.

Бизнес с разделением времени

Бытие

В 1960-х годах несколько компаний начали предоставлять услуги разделения времени как бюро обслуживания. Используемые ранние системы Телетайп Модель 33 KSR или ASR или Teletype Model 35 Машины KSR или ASR в ASCII окружающая среда и Пишущая машинка IBM Selectric -на базе терминалов (особенно IBM 2741 ) с двумя разными семибитными кодами.[21] Они подключатся к центральный компьютер к набрать номер Модем Bell 103A или акустически связанный модемы скорость 10–15 знаков в секунду. Более поздние терминалы и модемы поддерживали 30–120 символов в секунду. Система с разделением времени обеспечит полную операционную среду, включая различные процессоры языков программирования, различные программные пакеты, хранилище файлов, массовую печать и автономное хранилище. С пользователей взимается арендная плата за терминал, плата за часы подключения, плата за секунды процессорного времени и плата за килобайт-месяцы дискового хранилища.

Общие системы, используемые для разделения времени, включали SDS 940, то PDP-10, а IBM 360. Компании, предоставляющие эту услугу, включали GE GEISCO, IBM дочерняя компания Сервисное бюро корпорации, Тимшаре (основан в 1966 году), Национальный CSS (основана в 1967 году и куплена Dun & Bradstreet в 1979 году), Dial Data (куплена Tymshare в 1968 году), Болт, Беранек и Ньюман (BBN) и Time Sharing Ltd. в Великобритания. К 1968 году в США было 32 таких сервисных бюро. Национальные институты здоровья (NIH) в одиночку.[22] В Руководство Ауэрбаха по разделению времени (1973) перечисляет 125 различных служб разделения времени с использованием оборудования от Берроуз, CDC, DEC, HP, Honeywell, IBM, RCA, Univac, и XDS.[23]

Взлет и падение

В 1975 году было сказано об одном из крупнейших производителей супер-мини-компьютеров.[24] что «в настоящее время самый большой рынок конечных пользователей - это разделение времени». Для DEC, которая какое-то время была второй по величине компьютерной компанией (после IBM), это тоже было правдой: PDP-10 и IBM 360/67[25] широко использовались[26] коммерческими службами разделения времени, такими как CompuServe, On-Line Systems (OLS), Rapidata и Time Sharing Ltd.

Появление персональный компьютер ознаменовал начало упадка разделения времени. Экономика была такова, что компьютерное время из дорогостоящего ресурса, которым нужно было делиться, превратилось в настолько дешевое, что компьютеры можно было оставлять без дела в течение длительного времени, чтобы быть доступными по мере необходимости.

Rapidata в качестве примера

Хотя многие службы разделения времени просто закрылись, Rapidata[27][28] продержался и стал частью Национальная корпорация данных.[29] В 1982 году он все еще представлял достаточный интерес, чтобы быть в центре внимания «Руководства пользователя по программам статистики: система разделения времени Rapidata».[30] Даже при падении выручки на 66%[31] и National Data впоследствии разработали свои собственные проблемы, были предприняты попытки сохранить этот бизнес с разделением времени.[32][33][34]

Великобритания
  • Time Sharing Limited (TSL, 1969-1974) - запущен с использованием систем DEC. ПЕРТ было одним из его популярных предложений. TSL был приобретен ADP в 1974 г.
  • OLS Computer Services (UK) Limited (1975-1980) - с использованием систем HP и DEC.

Компьютерная утилита

Начиная с 1964 г. Мультики операционная система была разработана как вычислительная утилита, по образцу электрических или телефонных сетей. В 1970-е годы Тед Нельсон оригинал "Занаду «Гипертекстовый репозиторий задумывался как такая услуга. По мере роста компьютерной индустрии казалось, что не произойдет такой консолидации вычислительных ресурсов, как системы с разделением времени. Однако в 1990-х эта концепция была возрождена в несколько измененной форме под знаменем облачные вычисления.

Безопасность

Разделение времени было первым случаем, когда несколько процессов, принадлежащих разным пользователям, работали на одной машине, и эти процессы могли мешать друг другу.[35] Например, один процесс может изменить общие ресурсы, на которые полагается другой процесс, например переменную, хранящуюся в памяти. Когда только один пользователь использовал систему, это могло привести к неправильному выводу, но с несколькими пользователями это могло означать, что другие пользователи могли видеть информацию, которую они не должны были видеть.

Чтобы этого не произошло, операционная система должна была применять набор политик, определяющих, какие привилегии каждый процесс имел. Например, операционная система может запретить доступ к определенной переменной определенному процессу.

Первая международная конференция по компьютерной безопасности в Лондоне в 1971 году была вызвана прежде всего индустрией разделения времени и ее клиентами.[нужна цитата ]

Известные системы разделения времени

Смотрите также: Эволюция системы разделения времени

Важные системы раннего разделения времени:[23]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б DEC TIMESHARING (1965), Питер Кларк, DEC Professional, ТОМ 1, номер 1
  2. ^ IBM рекламировала, начало 1960-х годов, с заголовком: «Этот человек делит компьютер за 2 миллиона долларов».
  3. ^ «История операционных систем» (PDF).
  4. ^ Эйзенсон, Артур; и Ягер, Хизер (1967). Эллис Д. Кропотчев Немой фильм. Стэнфордский университет, 1967. Музей истории компьютеров, ID объекта 102695643. Получено 29 ноября 2013 г. http://www.computerhistory.org/revolution/punched-cards/2/211/2253.
  5. ^ Бэкус, Джон, Компьютерные передовые методы кодирования, MIT 1954, стр. 16-2. Первое известное описание компьютерного разделения времени.
  6. ^ Бемер, Боб (март 1957 г.). «Истоки разделения времени». bobbemer.com. Архивировано из оригинал на 2017-07-02. Получено 24 июня, 2016.
  7. ^ Миддлбург, К. (2010). «Поиск публикаций по операционным системам». arXiv:1003.5525 [cs.OS ].
  8. ^ Бауэр,. ., Компьютерный дизайн с точки зрения программиста (Восточная объединенная компьютерная конференция, декабрь 1958 г.) Одно из первых описаний компьютерного разделения времени.
  9. ^ «Компьютерные пионеры - Кристофер Стрейчи». history.computer.org. Получено 2020-01-23. В своей концепции разделения времени Стрэчи предложил схему, которая сохраняла бы прямой контакт между программистом и машиной, при этом обеспечивая экономию мультипрограммирования.
  10. ^ "Компьютер - разделение времени и миникомпьютеры". Энциклопедия Британника. Получено 2020-01-23. В 1959 году Кристофер Стрейчи в Великобритании и Джон Маккарти в США независимо друг от друга описали то, что они назвали разделением времени.
  11. ^ Гиллис, Джеймс М .; Гиллис, Джеймс; Гиллис, Джеймс; Кайо, Роберт (2000). Как зародилась сеть: история всемирной паутины. Издательство Оксфордского университета. п. 13. ISBN  978-0-19-286207-5.
  12. ^ «Воспоминания о теории разделения времени». jmc.stanford.edu. Получено 2020-01-23. в 1960 году термин "разделение времени" как выражение витал в воздухе. Однако он обычно использовался в моем понимании, а не в понимании Джона Маккарти объекта, подобного CTSS.
  13. ^ Ф. Дж. Корбато и др., Совместимая система разделения времени Руководство программиста (MIT Press, 1963) ISBN  978-0-262-03008-3. «Чтобы установить контекст настоящей работы, полезно проследить развитие разделения времени в Массачусетском технологическом институте. Вскоре после первого доклада К. Стрейчи о компьютерах с разделением времени на конференции ЮНЕСКО по обработке информации в июне 1959 г., Х. М. Тигер и Дж. Маккарти представил неопубликованный доклад «Тестирование программ с разделением по времени» на собрании ACM в августе 1959 года ».
  14. ^ «Командные файлы не поддерживаются». - команды для компиляции, а затем «связывания» программы нужно было вводить каждый раз. Как добавлено в статье: «Нет CCL (Краткий командный язык ) "со ссылкой на мировой эквивалент DEC Clist и Rexx.
  15. ^ а б Маккарти, Джон. «НАПОМИНАНИЕ ИСТОРИИ РАЗМЕЩЕНИЯ ВРЕМЕНИ». stanford.edu. stanford.edu. Архивировано из оригинал 20 октября 2007 г.. Получено 12 марта 2017.
  16. ^ Брайан Уважаемый, Глава 4 - Схема, Дружелюбное оранжевое сияние, Pantheon Books, Нью-Йорк, 2017; на страницах 71-72 обсуждается развитие разделения времени и потеря патента Иллинойским университетом.
  17. ^ Дж. К. Шоу (1964). «JOSS: взгляд разработчика на экспериментальную вычислительную систему в режиме онлайн». Proceeding AFIPS '64 (осень, часть I) Протоколы осенней совместной компьютерной конференции 27-29 октября 1964 года, часть I. С. 455–464.
  18. ^ dtss.dartmouth.edu/history.php
  19. ^ Кемени, Джон Дж .; Курц, Томас Э. (11 октября 1968 г.). "Дартмутское разделение времени". Наука. 162 (3850): 223–228. Дои:10.1126 / science.162.3850.223. PMID  5675464.
  20. ^ "СТРАНЫ ДНЯ Пионеров Национальной компьютерной конференции 1974 года". Дартмутская система разделения времени. Дартмутский колледж. 1974 г.
  21. ^ Коммуникационный терминал IBM 2741 (PDF). IBM. п. 12.
  22. ^ "Сборник корпоративных историй информационных технологий". Музей истории компьютеров. Получено 29 ноября 2013 г. http://www.computerhistory.org/corphist/view.php?s=stories&id=136.
  23. ^ а б c d Руководство Ауэрбаха по разделению времени (PDF). Auerbach Publishers, Inc. 1973 г.. Получено 2013-11-29.
  24. ^ Computerworld, 11 июня 1975 г., стр. 35 год
  25. ^ Одно двухстраничное печатное объявление IBM было озаглавлено «100 или более человек могут использовать новый компьютер IBM с разделением времени одновременно». Оригиналы были / есть? на e-Bay
  26. ^ с. 1425, Энциклопедия компьютерных наук, Litton Educational Publishing, Inc.
  27. ^ https://groups.google.com/forum/#!topic/alt.folklore.computers/aE4TwORruB8 - «Я работал в RapiData Timesharing около 1969 года…»
  28. ^ кто-то другой: «Я проработал там почти 2 года с 1977 по 1979 год». alt.folklore.computers / aE4TwORruB8 / EdpKfFAlBncJ
  29. ^ NDC был запущен в 1967 году и параллельно с Rapidata; см. Bloomberg https://www.bloomberg.com/research/stocks/private/snapshot.asp?privcapId=290092
  30. ^ Брюс Босуорт, ISBN  978-089529-1-677
  31. ^ ComputerWorld, 6 октября 1986 г., стр. 179, «Выручка Rapidata составила 11 миллионов долларов ... в 1986 году по сравнению с ... (31 миллион долларов в 1982 году)».
  32. ^ Computerworld, 25 августа 1986 г., стр. 5, «National Data Corp. заявила, что близка к достижению соглашения с покупателем своего подразделения Rapidata с разделением времени. В мае National Data сообщила, что закрывается ...»
  33. ^ National Data Corp стала NDC-Health Corp в 2001 г. (bizjournals.com/atlanta/stories/2001/10/29/daily25.html)
  34. ^ Что касается места в истории, Rapidata указана в «Руководстве AUERBACH по разделению времени (1973)». http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/pdf/auerbach/GuideToTimesharing_Jan73.pdf
  35. ^ Зильбершац, Авраам; Гэлвин, Питер; Гань, Грег (2010). Понятия операционной системы (8-е изд.). Хобокен, штат Нью-Джерси: Wiley & Sons. п. 591. ISBN  978-0-470-23399-3.
  36. ^ «Краткое описание мер конфиденциальности в системе разделения времени RUSH», Дж. Д. Бэбкок, Материалы конференции AFIPS, Весенняя совместная компьютерная конференция, Vol. 30, 1967, стр. 301-302.
  37. ^ Хартли, Д.Ф. (1968), Система множественного доступа Cambridge: справочное руководство пользователя, Кембридж: Cambridge Univ. Нажмите, ISBN  978-0901224002
  38. ^ "Совместное времяпровождение", Джеймс Миллер. Проверено 30 ноября 2013 года.

дальнейшее чтение

  • Нельсон, Теодор (1974). Computer Lib: теперь вы можете и должны понимать компьютеры; Машины мечты: «Новые свободы через экраны компьютеров - доклад меньшинства». Самостоятельно опубликовано. ISBN  0-89347-002-3. С. 56–57.
  • Фредкин, Эдвард (ноябрь 1963 г.). «РАЗМЕЩЕНИЕ ВРЕМЕНИ КОМПЬЮТЕРОВ» (PDF). Компьютеры и автоматика. XII (11): 12–13, 16–20.: "Автор рассказывает краткую историю разделения времени, начальные эксперименты с разделением времени, модификации существующих компьютеров и компьютеров, разработанных специально для разделения времени, проект MAC, важные особенности системы, услуги, языки, программы, индикаторы осциллографа и световые ручки, а также связь.[1]

внешняя ссылка

Семейные отношения CP / CMS
→ происхождение     >> сильное влияние     > некоторое влияние / приоритет
 CTSS  
> IBM M44 / 44X
>> CP-40 / CMS → CP [-67] / CMS  → VM / 370 → Версии VM / SE → Версии VM / SP → Версии VM / XA → ВМ / ЕКА → z / VM
→ Вице-президент / CSS
> TSS / 360
> TSO за MVT → для OS / VS2 → для MVS → ... → для z / OS
>> МУЛЬТИКА и большинство других совместное времяпровождение платформы
  1. ^ Аллен, Рут; (США), Национальная медицинская библиотека (1969). Аннотированная библиография биомедицинских компьютерных приложений. 70: Национальная медицинская библиотека.CS1 maint: location (связь)