Împărțirea timpului

Time-sharing este o modalitate  de distribuire a resurselor de calcul între mulți utilizatori folosind multiprogramare și multitasking [1] . Apariția acestui concept la începutul anilor 1960 și dezvoltarea activă în anii 1970 au condus la o descoperire tehnologică semnificativă în istoria computerului .

Permițând mai multor utilizatori să interacționeze cu un singur computer în același timp, partajarea timpului a redus considerabil costul furnizării puterii de calcul, făcând posibil ca organizațiile și persoanele fizice să utilizeze un computer fără a fi nevoie să-l achiziționeze. De asemenea, împărțirea timpului a contribuit la dezvoltarea de noi programe interactive.

Istorie

Procesare lot

Primele computere erau dispozitive foarte scumpe și lente. De obicei, acestea erau proiectate pentru a îndeplini un set specific de sarcini și erau controlate de la un panou de operare, care introducea manual programe scurte prin schimbarea poziției comutatoarelor de pe panou. Aceste programe ar putea rula ore sau chiar săptămâni. Dar când viteza computerelor a început să crească, timpul de inactivitate al mașinii în legătură cu introducerea următorului program a devenit inacceptabil. Metodologia de procesare în loturi a apărut cu scopul de a reduce timpul de nefuncționare a mașinii la intrarea într-un program. În procesarea în lot, de îndată ce un program a terminat de executat, computerul l-a încărcat pe următorul.

Pentru a sprijini procesul de procesare în serie, programatorii au folosit perforații pentru carduri perforate sau bandă perforată . Acestea erau dispozitive ieftine care făceau posibilă crearea de programe offline. După tastarea programului, acesta a fost transferat către operatorii mașinii, care erau angajați în planificarea timpului lansării sale. Au fost lansate primele programe importante, după toate celelalte programe mai puțin importante. Când programul a fost în sfârșit executat, rezultatul muncii sale a fost de obicei returnat programatorului în formă tipărită. Întregul proces ar putea dura mult timp, timp în care programatorul nu a văzut deloc computerul.

Alternativa de a lăsa utilizatorul să controleze computerul în mod direct era de obicei prea costisitoare pentru a fi luată în considerare. Această situație a limitat dezvoltarea interactivă doar la acele organizații care își puteau permite să irosească ciclurile de calcul: acestea erau în mare parte universități mari.

Timp partajat

Conceptul de „time-sharing” a apărut ca urmare a faptului că, deși fiecare utilizator individual folosește un computer ineficient, un grup de utilizatori împreună este mult mai eficient. Acest lucru se datorează însăși formei de interacțiune: utilizatorul introduce informații caracter cu caracter, între apăsări de taste are loc o pauză, timp în care computerul poate efectua mii de operații, dar dacă un grup de utilizatori lucrează în același timp, pauzele de un utilizator poate fi umplut cu activitatea altora. Dacă alegeți dimensiunea optimă a grupului, eficiența utilizării computerului va crește semnificativ. În mod similar, utilizatorilor li se pot oferi intervale de timp pe care computerul le petrece așteptând ca transferurile de disc, bandă sau rețea să fie citite.

În comparație cu procesarea în lot, implementarea unui sistem care profită de partajarea timpului este dificilă. Procesarea în loturi a fost pur și simplu o formă de organizare a muncii cu sisteme informatice timpurii. Calculatoarele au continuat să execute câte un program pentru un utilizator la un moment dat și tot ceea ce s-a schimbat în procesarea loturilor a fost reducerea timpului dintre lansările programului. Proiectarea unui sistem care să sprijine munca simultană a multor utilizatori a fost fundamental diferită de aceasta. Contextele („stările”) ale fiecărui utilizator și programele sale trebuiau stocate în mașină și să poată fi înlocuite rapid de altele. Schimbarea contextului a necesitat un număr semnificativ de cicluri de procesor și a fost o mare problemă pentru mașinile lente din acea epocă. Cu toate acestea, pe măsură ce computerele au crescut rapid în viteză și, mai important, în cantitatea de memorie care ar putea păstra stările utilizatorilor, suprasarcina de partajare a timpului a scăzut în consecință.

Se crede că conceptul a fost descris pentru prima dată de John Backus în timpul sesiunii de vară din 1954 la Institutul de Tehnologie din Massachusetts [2] mai târziu de Bob Boehmer la începutul anului 1957 într-un articol „How to consider a computer” pentru Automatic Control Magazine. . Primul proiect de implementare a unui sistem de partajare a timpului a fost început de John McCarthy la sfârșitul anului 1957, pe un IBM 704 modificat , iar mai târziu pe un IBM 7090 modificat . Deși și-a renunțat la slujba pentru proiectul MAC și pentru alții, unul dintre rezultatele sale, cunoscut sub numele de Compatibil Time-Sharing System sau CTSS, a fost demonstrat în noiembrie 1961. Se pretinde că CTSS este primul sistem de partajare a timpului. A fost folosit până în 1973. Un alt candidat pentru prima demonstrație a unui sistem de partajare a timpului a fost sistemul PLATO II al lui Donald Blitzer , care a fost demonstrat public la Robert Allerton Park de la Universitatea din Illinois la începutul anului 1961. Blitzer a spus că proiectul PLATO ar fi primit un brevet de partajare a timpului dacă doar Universitatea din Illinois ar fi știut să proceseze cererile de brevet mai rapid. Primul sistem de partajare a timpului de succes comercial a fost Dartmouth Time Sharing System .

Dezvoltare

În perioada de la sfârșitul anilor 1960 până la sfârșitul anilor 1970, terminalele de calculator se conectau la sistemele centrale mari ale organizațiilor ( sisteme de calcul centralizate), care în multe implementări au interogat secvențial terminalele pentru a vedea dacă existau date sau acțiuni suplimentare solicitate de utilizatorul computerului. . În viitor, în loc să se interogheze terminalele, au început să fie folosite întreruperi , iar pentru comunicare au fost folosite tehnologii de transfer paralel de date, precum standardul IEEE 488 . De regulă, terminalele de calculator erau amplasate în instituțiile de învățământ superior și erau folosite în același mod ca și computerele desktop (personale) în prezent. La începutul erei computerelor personale, multe dintre ele au fost de fapt folosite ca terminale pentru sisteme de partajare a timpului.

Odată cu dezvoltarea microcalculatoarelor la începutul anilor 1980, partajarea timpului a trecut pe planul din spate, deoarece microprocesoarele individuale erau suficient de ieftine încât o persoană să poată controla de una singură tot timpul procesorului, chiar și atunci când era inactiv. Cu toate acestea, internetul a readus conceptul de partajare a timpului. Fermele de servere corporative scumpe de mai multe milioane de dolari oferă mii de utilizatori acces la aceleași resurse partajate. La fel ca terminalele seriale timpurii, site-urile se confruntă în principal cu explozii de activitate urmate de perioade de nefuncționare. Această natură de „explozie” permite multor vizitatori ai site-ului să folosească serviciul în același timp, astfel încât niciunul dintre ei să nu observe întârzieri de transfer de date până când încărcarea serverului devine prea mare.

Sisteme notabile de partajare a timpului

• Allen-Babcock RUSH (Utilizatori de la distanță de hardware partajat) Sistem de partajare a timpului pe hardware IBM S/360 [3] → Tymshare
• AT&T Bell Labs Unix → UC Berkeley BSD Unix
• BBN PDP-1 Sistem de partajare a timpului → Massachusetts General Hospital PDP-1D → MUMPS
• BBN TENEX → DEC TOPS-20 , Foonly FOONEX, MAXC OS la PARC , Stanford Low Overhead Timesharing System (LOTURI)
• Berkeley Timesharing System la UC Berkeley Project Genie → Scientific Data Systems SDS 940 ( Tymshare , BBN , SRI , Community Memory) → BCC 500 → MAXC la PARC
• Burroughs Time-sharing MCP → HP 3000 MPE
• Cambridge Multiple Access System a fost dezvoltat pentru Titan , prototipul computerului Atlas 2 construit de Ferranti pentru Universitatea din Cambridge . [4] Acesta a fost primul sistem de partajare a timpului dezvoltat în afara Statelor Unite și care a influențat dezvoltarea ulterioară a UNIX .
• CDC MACE, APEX → Kronos → NOS → NOS/VE
• CompuServe , de asemenea marca Compu-Serv, CIS.
• Compu-Time, Inc., [5] pe Honeywell 400/4000, a început în 1968 în Ft Lauderdale, Florida, sa mutat la Daytona Beach în 1970.
• Dartmouth Time Sharing System (DTSS) → GE Time-sharing → GEnie
• DEC PDP-6 Monitor de timp partajat → TOPS-10 → TSS-8 , RSTS-11 , RSX-11 → VAX/VMS
• HP 2000 BASIC în timp partajat
• IBM CALL/360 , CALL/OS - folosind IBM 360/50
• IBM CP-40 → CP-67 → CP-370 → CP/CMS → VM/CMS
• IBM TSO pentru OS/MVT → pentru OS/VS2 → pentru MVS → pentru z/OS
• IBM TSS/360 → TSS/370
• International Timesharing Corporation pe sisteme duale CDC 3300 . [5]
• MIT CTSS → MULTICS (MIT/ GE /Bell Labs) → Unix
• Sistem de partajare a timpului MIT pentru DEC PDP-1 → ITS
• Universitatea McGill MUZICA → IBM MUSIC/SP
• Michigan Terminal System , pe IBM S/360-67 , S/370 și succesori.
• Sistemul CDC SCOPE /HUSTLER de la Universitatea de Stat din Michigan
• National CSS VP/CSS , pe seria IBM 360 ; bazat inițial pe CP/CMS IBM .
• Universitatea de Stat din Oregon OS-3, pe seria CDC 3000 .
• Prime Computer PRIMOS
• RAND JOSS → JOSS-2 → JOSS-3
• RCA TSOS → Univac / Unisys VMOS → VS/9
• Serviciul în Informatică și Analiză (SIA) , pe CDC 6600 Kronos .
• System Development Corporation Sistem de partajare a timpului, pe AN/FSQ-32 .
• Stanford ORVYL și WYLBUR , pe IBM S/360-67 .
• Stanford PDP-1 Sistem de partajare a timpului → SAIL → WAITS
• Time Sharing Ltd. (TSL) [6] pe sisteme DEC PDP-10 → Procesarea automată a datelor (ADP), primul sistem comercial de alocare a timpului din Europa și primul sistem de alocare a timpului dublu (tolerant la erori).
• Tymshare SDS-940 → Tymcom X → Tymcom XX
• UC Berkeley CAL-TSS, pe CDC 6400 .
• XDS UTS → CP-V → Honeywell CP-6

Note

1. ↑ DEC TIMESARING (1965), de Peter Clark, The DEC Professional, VOLUMUL 1, Numărul 1
2. ↑ Backus, John, Computer Advanced Coding Techniques Arhivat 29 septembrie 2018 la Wayback Machine , MIT 1954, pagina 16-2. Prima descriere cunoscută a partajării timpului pe computer.
3. ↑ „A Brief Description of Privacy Measures in the RUSH Time-Sharing System” Arhivat 5 martie 2016 la Wayback Machine , JD Babcock, AFIPS Conference Proceedings, Spring Joint Computer Conference, Vol. 30, 1967, pp. 301-302.
4. ^ Hartley, D.F. (1968), The Cambridge multiple-access system: user's reference manual , Cambridge: Cambridge Univ. Press, ISBN 978-0901224002 
5. ↑ 1 2 Ghidul Auerbach pentru împărțirea timpului  . — Auerbach Publishers, Inc., 1973.
6. ↑ „Time Sharing” Arhivat pe 5 martie 2016 la Wayback Machine , James Miller. Consultat la 30 noiembrie 2013.

Literatură

• J. Bertin, M. Ritu, J. Rougier. Funcționare pe calculator cu împărțire în timp / ed. S.S. Lavrov; pe. din fr. IN SI. Rybachenkov și V.I. Filippov. - Ed. a II-a. — M .: Nauka, 1972. — 207 p.
• G.N. Solovyov, V.D. Nikitin. Sisteme de operare ale calculatoarelor. - M . : Şcoala superioară, 1989. - 255 p. — ISBN 5-06-000131-8 .

Link -uri

• Nelson, Theodor (1974). Computer Lib: Puteți și trebuie să înțelegeți computerele acum ; Mașini de vis : „Noi libertăți prin ecranele computerelor—un raport minoritar”. autopublicat. ISBN 0-89347-002-3 . pp. 56-57.
• „Time Sharing Supervisor Programs” , note care compară programele de supraveghere ale CP-67 , TSS/360 , Michigan Terminal System (MTS) și Multics de Michael T. Alexander, Advanced Topics in Systems Programming (1970, revizuit în 1971), Universitatea Conferința de vară a ingineriei din Michigan.
• „The Computer Utility As A Marketplace For Computer Services” , teza de master MIT a lui Robert Frankston , 1973.
• Reminiscențe despre teoria împărțirii timpului de John McCarthy , 1983.
• Origins of timesharing de Bob Bemer .
• „40 de ani de Multics, 1969-2009” , un interviu cu profesorul Fernando J. Corbató despre istoria Multics și originile time-sharing, 2009.
• „Mainframe Computers: The Virtues of Sharing” , Revolution: The First 2000 Years of Computing, Expoziția Muzeului de Istorie a Calculatoarelor, ianuarie 2011.
• „Mainframe Computers: Timesharing as a Business” , Revolution: The First 2000 Years of Computing, Expoziția Muzeului de Istorie a Calculatoarelor, ianuarie 2011.

Dicționare și enciclopedii	Britannica (online)
În cataloagele bibliografice	J9U : 987007536562005171 LCCN : sh85135434