Sdílení času - Time-sharing - Wikipedia

Tento článek je o pojmu výpočet. Typ vlastnictví nemovitosti viz Timeshare. Sdílení času komunikačních médií viz Vícenásobný přístup s časovým dělením.
Historie výpočtů
Hardware
Software
Počítačová věda
Moderní koncepty
Podle země
Časová osa výpočtu
Glosář počítačové vědy
  • Kategorie Kategorie

v výpočetní, sdílení času je sdílení výpočetního zdroje mezi mnoha uživateli současně pomocí multiprogramování a multitasking.[1]

Jeho vznik jako prominentního modelu výpočetní techniky v 70. letech představoval významný technologický posun v historii výpočetní techniky. Tím, že umožňuje mnoho uživatelů komunikovat současně díky jedinému počítači sdílení času dramaticky snížilo náklady na zajištění výpočetní kapacity a umožnilo jednotlivcům a organizacím používat počítač bez jeho vlastnictví,[2] a podporoval interaktivní používání počítačů a vývoj nových interaktivních aplikace.

Dějiny

Dávkové zpracování

Hlavní článek: Dávkové zpracování

Nejčasnější počítače byly extrémně drahé zařízení a ve srovnání s pozdějšími modely velmi pomalé. Stroje byly typicky vyhrazeny pro konkrétní soubor úkolů a obsluhovány ovládacími panely, přičemž operátor ručně zadával malé programy pomocí přepínačů, aby načetl a spustil řadu programů. Spuštění těchto programů může trvat hodiny. Jak počítače rostly rychlostí, doby běhu klesl a brzy se začal obávat čas potřebný k nastartování dalšího programu. Novější dávkové zpracování software a metodologie tyto „mrtvé období“ snížily zařazením programů do fronty: operační systémy jako např IBSYS (1960).[3]

Poměrně levné děrovačka karet nebo papírová páska programátory používali programátoři k psaní svých programů „offline“. Programy byly předloženy operačnímu týmu, který naplánoval jejich spuštění. Výstup (obvykle vytištěný) byl vrácen programátorovi. Celý proces může trvat dny, během nichž programátor počítač nikdy neuvidí.

Alternativa umožňující uživateli přímo ovládat počítač byla obecně příliš nákladná na zvážení. Důvodem bylo, že uživatelé mohli mít dlouhou dobu zadávání kódu, zatímco počítač zůstal nečinný. Tato situace omezila interaktivní vývoj na ty organizace, které si mohly dovolit plýtvat výpočetními cykly: z velké části velké univerzity. Stanfordští studenti natočili krátký film vtipně kritizující tuto situaci.[4]

Sdílení času

Unix sdílení času na University of Wisconsin, 1978

Sdílení času bylo vyvinuto z poznání, že zatímco každý jeden uživatel by neefektivně využíval počítač, velká skupina uživatelů by spolu ne. To bylo způsobeno vzorem interakce: Typicky jednotlivý uživatel zadával návaly informací následované dlouhými pauzami, ale skupina uživatelů pracujících na stejný čas by znamenalo, že pauzy jednoho uživatele by byly vyplněny aktivitou ostatních. Vzhledem k optimální velikosti skupiny může být celkový proces velmi efektivní. Podobně mohou být ostatním uživatelům poskytnuty malé úseky času stráveného čekáním na vstup na disk, pásku nebo do sítě.

Koncept je prohlašován k byli nejprve popsal John Backus na letním zasedání 1954 na MIT,[5] a později Bob Bemer v jeho článku z roku 1957 "Jak uvažovat o počítači" v Časopis automatického ovládání.[6][7] V článku publikovaném v prosinci 1958 W. F. Bauerem,[8] napsal, že „Počítače by současně řešily řadu problémů. Organizace by si nechaly instalovat vstupně-výstupní zařízení ve svých prostorách a kupovaly by čas na počítači podobně, jako průměrná domácnost nakupuje energii a vodu od společností poskytujících veřejné služby.“

Christopher Strachey, který se stal prvním profesorem výpočtu na Oxfordské univerzitě, podal v únoru 1959 patentovou přihlášku pro „sdílení času“.[9][10] Nejprve přednesl příspěvek „Time Sharing in Large Fast Computers“ Konference o zpracování informací UNESCO v Paříži v červnu téhož roku, kde koncept předal dál J. C. R. Licklider.[11][12] Tento dokument je připsán Výpočtové centrum MIT v roce 1963 jako „první referát o časově sdílených počítačích“.[13]

Implementace systému schopného toho využít bylo zpočátku obtížné.[1][14][15] Dávkové zpracování bylo účinně metodickým vývojem na vrcholu nejranějších systémů. Vzhledem k tomu, že počítače stále spouštěly jednotlivé programy pro jednotlivé uživatele, primární změnou při dávkovém zpracování bylo časové zpoždění mezi jedním programem a dalším. Vývoj systému, který podporoval více uživatelů současně, byl úplně jiný koncept. "Stav" každého uživatele a jeho programů by musel být udržován ve stroji a poté rychle přepínán. To by zabralo počítačové cykly a na pomalých strojích éry to vzbuzovalo obavy. Jak se však počítače rychle zlepšovaly v rychlosti, zejména ve velikosti základní paměť ve kterých byly zachovány státy uživatelů, nad hlavou sdílení času neustále relativně klesá.

První projekt implementující sdílení času uživatelských programů byl zahájen společností John McCarthy na MIT v roce 1959, původně plánováno na upravený IBM 704, a později dodatečně upravený IBM 709 (jeden z prvních počítačů dostatečně výkonných pro sdílení času).[15] Jeden z výstupů projektu, známý jako Kompatibilní systém sdílení času nebo CTSS, byl předveden v listopadu 1961. CTSS má dobrý nárok být prvním systémem sdílení času a zůstal v provozu až do roku 1973. Dalším uchazečem o první předvedený systém sdílení času byl PLATO II, vytvořil Donald Bitzer na veřejné demonstraci v Robert Allerton Park poblíž University of Illinois počátkem roku 1961. Ale toto byl speciální systém. Bitzer již dlouho řekl, že projekt PLATO by získal patent na sdílení času, kdyby jen Illinoiská univerzita neztratila patent dva roky.[16] JOSS zahájila službu sdílení času v lednu 1964.[17]

První komerčně úspěšný systém sdílení času byl Systém sdílení času v Dartmouthu.[18]

Rozvoj

Během pozdních šedesátých a sedmdesátých let počítačové terminály byly multiplexovány na velké institucionální sálové počítače (centralizované výpočty systémy), které v mnoha implementacích postupně dotazovaly terminály, aby zjistily, zda jsou k dispozici nějaká další data, nebo zda byl vyžadován zásah uživatele počítače. Pozdější technologie v propojení byla přerušit řízené a některé z nich používají technologie paralelního přenosu dat, jako je IEEE 488 Standard. Obecně byly počítačové terminály využívány na univerzitních pozemcích na téměř stejných místech jako stolní počítače nebo osobní počítače se nacházejí dnes. V počátcích osobních počítačů se mnoho z nich ve skutečnosti používalo jako zvláště chytré terminály pro systémy sdílení času.

Tvůrci systému Dartmouth Time Sharing System v roce 1968 napsali, že „jakákoli doba odezvy v průměru delší než 10 sekund ničí iluzi mít vlastní počítač“.[19] Uživatelé časového sdílení si naopak mysleli, že jejich terminálem je počítač.[20]

Se vzestupem mikropočítačů na počátku 80. let se sdílení času stalo méně významným, protože jednotlivé mikroprocesory byly dostatečně levné, aby jedna osoba mohla mít všechny CPU čas věnují se výhradně jejich potřebám, i když jsou nečinní.

Internet však přinesl obecný koncept sdílení času zpět do popularity. Drahé podnikové serverové farmy, které stojí miliony, mohou hostit tisíce zákazníků, kteří sdílejí stejné společné zdroje. Stejně jako u raných sériových terminálů fungují webové stránky primárně v dávkách aktivity, po nichž následují období nečinnosti. Tato burstující povaha umožňuje, aby službu využívalo mnoho zákazníků najednou, obvykle bez citelných zpoždění komunikace, pokud servery nezačnou být velmi zaneprázdněné.

Sdílení času

Genesis

V 60. letech začalo několik společností poskytovat služby sdílení času jako servisní kanceláře. Použité rané systémy Teletype Model 33 Stroje KSR nebo ASR nebo Teletype Model 35 KSR nebo ASR v ASCII prostředí a Psací stroj IBM Selectric - terminály na bázi (zejména IBM 2741 ) se dvěma různými sedmbitovými kódy.[21] Připojili by se k centrální počítač podle vytočit Modem Bell 103A nebo akusticky spojený modemy pracující rychlostí 10–15 znaků za sekundu. Pozdější terminály a modemy podporovaly 30–120 znaků za sekundu. Systém sdílení času by poskytoval kompletní operační prostředí, včetně různých procesorů programovacího jazyka, různých softwarových balíčků, ukládání souborů, hromadného tisku a offline ukládání. Uživatelům byl účtován nájem za terminál, poplatek za hodiny času připojení, poplatek za sekundu času CPU a poplatek za kilobajtové měsíce diskového úložiště.

Běžné systémy používané pro sdílení času zahrnovaly SDS 940, PDP-10 a IBM 360. Zahrnuty jsou i společnosti poskytující tuto službu GE GEISCO, IBM dceřiná společnost The Service Bureau Corporation, Tymshare (založena v roce 1966), Národní CSS (založena v roce 1967 a koupena společností Dun ​​& Bradstreet v roce 1979), Dial Data (koupena společností Tymshare v roce 1968), Bolt, Beranek a Newman (BBN) a Time Sharing Ltd. v Spojené království. Do roku 1968 sloužilo USA 32 takovýchto služebních kanceláří Národní institut zdraví (NIH) sám.[22] The Průvodce po sdílení času Auerbach (1973) uvádí 125 různých služeb sdílení času využívajících zařízení od Burroughs, CDC, DEC, HP, Honeywell, IBM, RCA, Univac, a XDS.[23]

Vzestup a pád

V roce 1975 to bylo řečeno o jednom z hlavních výrobců super-mini počítačů[24] že „Největším trhem koncových uživatelů je v současné době sdílení času.“ Ve společnosti DEC, která byla na chvíli druhou největší počítačovou společností (po IBM), to také platilo: Jejich PDP-10 a IBM 360/67[25] byly široce používány[26] komerčními službami sdílení času, jako jsou CompuServe, On-Line Systems (OLS), Rapidata a Time Sharing Ltd.

Příchod osobní počítač znamenal začátek poklesu sdílení času. Ekonomika byla taková, že počítačový čas se změnil z nákladného zdroje, který musel být sdílen, na tak levný, že počítače mohly být ponechány nečinně po dlouhou dobu, aby byly k dispozici podle potřeby.

Rapidata jako příklad

Ačkoli mnoho služeb sdílení času jednoduše zavřelo, Rapidata[27][28] vydržel a stal se součástí National Data Corporation.[29] V roce 1982 byl stále dostatečný zájem, aby se mohl zaměřit na „Uživatelskou příručku ke statistickým programům: Systém Rapidata Timesharing“.[30] I když tržby poklesly o 66%[31] a National Data následně vyvinuly své vlastní problémy, byly učiněny pokusy udržet toto podnikání s časovým sdílením v chodu.[32][33][34]

Spojené království
  • Time Sharing Limited (TSL, 1969-1974) - spuštěno pomocí systémů DEC. PERT byla jednou z jeho oblíbených nabídek. TSL získala společnost ADP v roce 1974.
  • OLS Computer Services (UK) Limited (1975-1980) - pomocí systémů HP & DEC.

Počítačový nástroj

Počínaje rokem 1964 Multics operační systém byl navržen jako a výpočetní utilita, po vzoru elektrických nebo telefonních služeb. V 70. letech Ted Nelson je originál "Xanadu „Hypertextový repozitář byl představován jako taková služba. Vypadalo to, že počítačový průmysl rostl, že by nedocházelo k takové konsolidaci výpočetních zdrojů, jako jsou systémy sdílení času. V 90. letech byl však koncept oživen v poněkud upravené podobě pod cloud computing.

Bezpečnostní

Sdílení času bylo poprvé, kdy na jednom stroji běželo více procesů vlastněných různými uživateli a tyto procesy se mohly navzájem ovlivňovat.[35] Například jeden proces může změnit sdílené prostředky, na které se spoléhal jiný proces, například proměnná uložená v paměti. Pokud by systém používal pouze jeden uživatel, mělo by to za následek možná nesprávný výstup - ale u více uživatelů by to mohlo znamenat, že ostatní uživatelé viděli informace, které neměli vidět.

Aby se tomu zabránilo, operační systém potřeboval vynutit sadu zásad, které určovaly které privilegia každý proces měl. Například operační systém může určitému procesu odepřít přístup k určité proměnné.

První mezinárodní konference o počítačové bezpečnosti v Londýně v roce 1971 byla primárně řízena průmyslem sdílení času a jeho zákazníky.[Citace je zapotřebí ]

Pozoruhodné systémy sdílení času

Viz také: Vývoj systému sdílení času

Významné systémy včasného sdílení času:[23]

Viz také

Reference

  1. ^ A b DEC TIMESHARING (1965), Peter Clark, The DEC Professional, VOLUME 1, Number 1
  2. ^ IBM inzerovala počátkem 60. let s nadpisem: „Tento muž sdílí počítač za 2 miliony dolarů“
  3. ^ "Historie operačních systémů" (PDF).
  4. ^ Eisenson, Arthur; a Yager, Heather (1967). Tichý film Ellise D. Kropotcheva. Stanford University, 1967. Muzeum počítačové historie, ID objektu 102695643. Citováno dne 29. 11. 2013 z http://www.computerhistory.org/revolution/punched-cards/2/211/2253.
  5. ^ Backus, Johne, Pokročilé techniky kódování počítače, MIT 1954, strana 16-2. První známý popis sdílení času v počítači.
  6. ^ Bemer, Bob (březen 1957). „Počátky sdílení času“. bobbemer.com. Archivovány od originál dne 02.07.2017. Citováno 24. června 2016.
  7. ^ Middleburg, CA (2010). "Hledání publikací v operačních systémech". arXiv:1003.5525 [cs.OS ].
  8. ^ Bauer,. ., Počítačový design z pohledu programátora (Eastern Joint Computer Conference, prosinec 1958) Jeden z prvních popisů sdílení počítačového času.
  9. ^ „Computer Pioneers - Christopher Strachey“. history.computer.org. Citováno 2020-01-23. To, co Strachey navrhl ve své koncepci sdílení času, bylo uspořádání, které by zachovalo přímý kontakt mezi programátorem a strojem a přitom dosáhlo ekonomiky multiprogramování.
  10. ^ „Počítač - sdílení času a minipočítače“. Encyklopedie Britannica. Citováno 2020-01-23. V roce 1959 Christopher Strachey ve Velké Británii a John McCarthy ve Spojených státech nezávisle popsali něco, čemu se říkalo sdílení času.
  11. ^ Gillies, James M .; Gillies, James; Gillies, James; Cailliau, Robert (2000). Jak se zrodil web: Příběh World Wide Web. Oxford University Press. p. 13. ISBN  978-0-19-286207-5.
  12. ^ „Vzpomínky na teorii sdílení času“. jmc.stanford.edu. Citováno 2020-01-23. v roce 1960 bylo „sdílení času“ jako fráze hodně ve vzduchu. Byl však obecně používán spíše v mém smyslu než ve smyslu Johna McCarthyho pro objekt podobný CTSS.
  13. ^ F. J. Corbató a kol., Kompatibilní systém sdílení času Příručka programátora (MIT Press, 1963) ISBN  978-0-262-03008-3. „Pro stanovení kontextu této práce je informativní sledovat vývoj sdílení času na MIT. Krátce po prvním příspěvku C. Strachey na konferenci UNESCO o zpracování informací v červnu 1959, HM Teager a J. McCarthy přednesl na zasedání ACM v srpnu 1959 nepublikovaný dokument „Time-Shared Program Testing“.
  14. ^ "Nebyly podporovány žádné příkazové soubory." - příkazy ke kompilaci a následnému „propojení“ programu musely být zadány pokaždé. Jak článek dodává: „Žádný CCL (Stručný příkazový jazyk ) "s odkazem na světový ekvivalent DEC Clist a Rexx.
  15. ^ A b McCarthy, Johne. „PŘIPOMÍNKY K HISTORII SDÍLENÍ ČASU“. stanford.edu. stanford.edu. Archivovány od originál dne 20. října 2007. Citováno 12. března 2017.
  16. ^ Brian Dear, Kapitola 4 - Schéma, Přátelská oranžová záře, Pantheon Books, New York, 2017; strany 71–72 pojednávají o vývoji sdílení času a ztrátě patentu na University of Illinois.
  17. ^ J. C. Shaw (1964). „JOSS: pohled designéra na experimentální online výpočetní systém“. Proceeding AFIPS '64 (Fall, part I) Proceedings of the 27-29 October, 1964, fall joint computer conference, part I. 455–464.
  18. ^ dtss.dartmouth.edu/history.php
  19. ^ Kemeny, John G .; Kurtz, Thomas E. (11. října 1968). „Dartmouth Time-Sharing“. Věda. 162 (3850): 223–228. doi:10.1126 / science.162.3850.223. PMID  5675464.
  20. ^ „PŘEPISY Z ROKU 1974 Národní počítačová konference, Pioneer Day Session“. Systém sdílení času v Dartmouthu. Dartmouth College. 1974.
  21. ^ Komunikační terminál IBM 2741 (PDF). IBM. p. 12.
  22. ^ "Sbírka podnikových historií informačních technologií". Muzeum počítačové historie. Citováno 2013-11-29 z http://www.computerhistory.org/corphist/view.php?s=stories&id=136.
  23. ^ A b C d Průvodce sdílením času Auerbach (PDF). Auerbach Publishers, Inc. 1973. Citováno 2013-11-29.
  24. ^ Computerworld, 11. června 1975, s. 35
  25. ^ Jedna dvoustránková tisková reklama IBM měla nadpis „100 nebo více lidí může současně používat nový počítač IBM pro sdílení času.“ Originály byly / jsou? na e-Bay
  26. ^ 1425, Encyclopedia of Computer Science, Litton Educational Publishing, Inc.
  27. ^ https://groups.google.com/forum/#!topic/alt.folklore.computers/aE4TwORruB8 - "Pracoval jsem pro RapiData Timesharing asi rok kolem roku 1969 ..."
  28. ^ někdo jiný: "Pracoval jsem tam téměř 2 roky 1977 až 1979." alt.folklore.computers / aE4TwORruB8 / EdpKfFAlBncJ
  29. ^ NDC začalo v roce 1967 a mělo obdobu Rapidata; viz Bloomberg https://www.bloomberg.com/research/stocks/private/snapshot.asp?privcapId=290092
  30. ^ Bruce Bosworth, ISBN  978-089529-1-677
  31. ^ ComputerWorld, 6. října 1986, s. 179, „Tržby společnosti Rapidata činily 11 milionů USD ... v roce 1986, což je pokles oproti ... (31 milionů USD v roce 1982).“
  32. ^ Computerworld, 25. srpna 1986, s. 5, „Společnost National Data Corp. uvedla, že je blízko dosažení dohody s kupujícím své divize sdílení časových sdílení Rapidata. V květnu společnost National Data uvedla, že uzavře ...“
  33. ^ National Data Corp se stala NDC-Health Corp v roce 2001 (bizjournals.com/atlanta/stories/2001/10/10/29/daily25.html)
  34. ^ Pokud jde o místo v historii, Rapidata je uvedena v „AUERBACH Guide to Time Sharing (1973)“ http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/pdf/auerbach/GuideToTimesharing_Jan73.pdf
  35. ^ Silberschatz, Abraham; Galvin, Peter; Gagne, Greg (2010). Koncepty operačního systému (8. vydání). Hoboken, N.J .: Wiley & Sons. p. 591. ISBN  978-0-470-23399-3.
  36. ^ „Stručný popis opatření na ochranu soukromí v systému RUSH Time-Sharing“, J.D. Babcock, AFIPS Conference Proceedings, Spring Joint Computer Conference, Vol. 30, 1967, str. 301-302.
  37. ^ Hartley, D. F. (1968), Systém vícenásobného přístupu Cambridge: uživatelská referenční příručka, Cambridge: Cambridge Univ. Lis, ISBN  978-0901224002
  38. ^ "Sdílení času", James Miller. Vyvolány 30 November 2013.

Další čtení

  • Nelson, Theodor (1974). Computer Lib: Nyní můžete a musíte rozumět počítačům; Stroje snů: „Nové svobody prostřednictvím počítačových obrazovek - zpráva o menšině“. Vlastní vydání. ISBN  0-89347-002-3. 56–57.
  • Fredkin, Edward (listopad 1963). „ČASOVÉ SDÍLENÍ POČÍTAČŮ“ (PDF). Počítače a automatizace. XII (11): 12–13, 16–20.: „Autor uvádí krátkou historii sdílení času, počáteční experimenty sdílení času, úpravy stávajících počítačů a ty, které byly navrženy speciálně pro sdílení času, projekt MAC, významné rysy systému, služby, jazyky, programy, displeje rozsahu a světelná pera a komunikace.[1]

externí odkazy

Rodinné vztahy CP / CMS
→ derivace     >> silný vliv     > nějaký vliv / přednost
 CTSS  
> IBM M44 / 44X
>> CP-40 / CMS → CP [-67] / CMS  → VM / 370 → Verze VM / SE → Verze VM / SP → Verze VM / XA → VM / ESA → z / VM
→ VP / CSS
> TSS / 360
> TSO pro MVT → pro OS / VS2 → pro MVS → ... → pro z / OS
>> MULTICS a většina ostatních sdílení času platformy
  1. ^ Allen, Ruth; (USA), National Library of Medicine (1969). Komentovaná bibliografie biomedicínských počítačových aplikací. 70: National Library of Medicine.CS1 maint: umístění (odkaz)