Tidsdeling - Time-sharing

Denne artikkelen handler om databehandling. For type eiendoms eierskap, se Timeshare . For tidsdeling av kommunikasjonsmedier, se Time-division multiple access .
Historien om databehandling
Maskinvare
Programvare
Informatikk
Moderne konsepter
Etter land
Tidslinje for databehandling
Ordliste over informatikk

I databehandling , tidsdeling er deling av en databehandling ressurs blant flere brukere på samme tid ved hjelp av multiprogramming og fleroppgavekjøring .

Dens fremkomst som den fremtredende modellen for databehandling på 1970-tallet representerte et stort teknologisk skifte i databehandlingens historie. Ved å la mange brukere samhandle samtidig med en enkelt datamaskin, reduserte tidsdeling dramatisk kostnadene ved å tilby databehandlingskapasitet, gjorde det mulig for enkeltpersoner og organisasjoner å bruke en datamaskin uten å eie en, og fremmet interaktiv bruk av datamaskiner og utvikling av nye interaktive applikasjoner .

Historie

Batchbehandling

Hovedartikkel: Batchbehandling

De tidligste datamaskinene var ekstremt dyre enheter, og veldig sakte i forhold til senere modeller. Maskiner var vanligvis dedikert til et bestemt sett med oppgaver og betjenes av kontrollpaneler, og operatøren ga manuelt inn små programmer via brytere for å laste og kjøre en serie programmer. Disse programmene kan ta timer å kjøre. Etter hvert som datamaskiner vokste i hastighet, gikk kjøretiden ned, og snart ble tiden det tok å starte opp neste program en bekymring. Nyere batch prosessering programvare og metoder redusert disse "døde perioder" av kø programmene ble utviklet: operativsystemer som IBSYS (1960).

Forholdsvis billig kortstanseskrivere eller papirbåndforfattere ble brukt av programmerere til å skrive programmene sine "offline". Programmer ble sendt til operasjonsteamet, som planla at de skulle kjøres. Output (vanligvis skrevet ut) ble returnert til programmereren. Hele prosessen kan ta dager, i løpet av hvilken tid programmereren kanskje aldri ser datamaskinen.

Alternativet med å la brukeren betjene datamaskinen direkte var generelt altfor dyrt å vurdere. Dette var fordi brukere kan ha lange perioder med å angi kode mens datamaskinen forblir inaktiv. Denne situasjonen begrenset interaktiv utvikling til de organisasjonene som hadde råd til å kaste bort databehandlingssykluser: store universiteter for det meste. Stanford-studenter laget en kortfilm som humoristisk kritiserte denne situasjonen.

Tidsdeling

Unix tidsdeling ved University of Wisconsin , 1978

Tidsdeling ble utviklet ut fra erkjennelsen av at selv om en enkelt bruker ville gjøre ineffektiv bruk av en datamaskin, ville ikke en stor gruppe brukere sammen gjøre det. Dette var på grunn av interaksjonsmønsteret: Vanligvis skrev en enkelt bruker inn informasjonsutbrudd etterfulgt av lange pauser, men en gruppe brukere som jobbet samtidig, ville bety at pausene til en bruker ville bli fylt av aktiviteten til de andre. Gitt en optimal gruppestørrelse, kan den generelle prosessen være veldig effektiv. Tilsvarende kan små stykker tid brukt på å vente på disk, tape eller nettverksinngang bli gitt til andre brukere.

Konseptet hevdes å ha blitt beskrevet først av John Backus i sommerøkten 1954 på MIT, og senere av Bob Bemer i 1957-artikkelen "How to consider a computer" i Automatic Control Magazine . I et papir som ble utgitt i desember 1958 av WF Bauer, skrev han at "Datamaskinene ville håndtere en rekke problemer samtidig. Organisasjoner ville ha installert input-output-utstyr i sine egne lokaler og ville kjøpe tid på datamaskinen på samme måte som gjennomsnittlig husholdning kjøper kraft og vann fra forsyningsselskaper. "

Christopher Strachey , som ble Oxford Universitys første professor i beregning, sendte inn patentsøknad om "tidsdeling" i februar 1959. Han ga papiret "Time Sharing in Large Fast Computers" på den første UNESCO Information Processing Conference i Paris i juni som år, der han videreformidlet konseptet til JCR Licklider . Denne artikkelen er kreditert av MIT Computation Center i 1963 som "den første avisen på tidsdelte datamaskiner".

Å implementere et system som kunne utnytte dette var i utgangspunktet vanskelig. Batchbehandling var effektivt en metodisk utvikling på toppen av de tidligste systemene. Siden datamaskiner fremdeles kjørte enkeltprogrammer for enkeltbrukere når som helst, var den primære endringen med batchbehandling tidsforsinkelsen mellom ett program og det neste. Å utvikle et system som støttet flere brukere samtidig var et helt annet konsept. "Tilstanden" til hver bruker og programmene deres må holdes i maskinen, og deretter bytte raskt. Dette ville ta opp datamaskinsykluser, og på tidens sakte maskiner var dette en bekymring. Imidlertid, ettersom datamaskiner raskt forbedret seg i hastighet, og spesielt i størrelsen på kjerneminnet der brukernes tilstander ble beholdt, reduserte kostnadene for tidsdeling kontinuerlig, relativt sett.

Det første prosjektet for å implementere tidsdeling av brukerprogrammer ble initiert av John McCarthy ved MIT i 1959, opprinnelig planlagt på en modifisert IBM 704 , og senere på en i tillegg modifisert IBM 709 (en av de første datamaskinene som er kraftige nok til tidsdeling) . En av resultatene av prosjektet, kjent som Compatible Time-Sharing System eller CTSS, ble demonstrert i november 1961. CTSS har en god påstand om å være det første tidsdelingssystemet og forble i bruk frem til 1973. En annen konkurrent for den første demonstrert tidsdelingssystem var PLATO II, opprettet av Donald Bitzer på en offentlig demonstrasjon i Robert Allerton Park nær University of Illinois i begynnelsen av 1961. Men dette var et spesialsystem. Bitzer har lenge sagt at PLATO-prosjektet ville ha fått patentet på tidsdeling hvis bare University of Illinois ikke hadde mistet patentet på to år. JOSS startet tidsdelingstjeneste i januar 1964.

Det første kommersielt vellykkede tidsdelingssystemet var Dartmouth Time Sharing System .

Utvikling

Gjennom slutten av 1960- og 1970-tallet ble dataterminaler multipleksert på store institusjonelle hovedrammedatamaskiner ( sentraliserte databehandlingssystemer ), som i mange implementeringer sekvensielt spurte terminalene for å se om ytterligere data var tilgjengelig eller handling ble bedt om av databrukeren. Senere teknologi i samtrafikk ble avbrutt , og noen av disse brukte parallelle dataoverføringsteknologier som IEEE 488- standarden. Generelt ble dataterminaler brukt på høyskoleeiendommer på omtrent samme steder som stasjonære datamaskiner eller personlige datamaskiner finnes i dag. I de tidligste dagene med personlige datamaskiner ble mange faktisk brukt som spesielt smarte terminaler for tidsdelingssystemer.

Skaperne av Dartmouth Time Sharing System skrev i 1968 at "enhver responstid som i gjennomsnitt er mer enn 10 sekunder ødelegger illusjonen om å ha sin egen datamaskin". Omvendt trodde timesharing-brukere at terminalen deres var datamaskinen.

Med økningen av mikrocomputer på begynnelsen av 1980-tallet ble tidsdeling mindre viktig, fordi individuelle mikroprosessorer var tilstrekkelig billige til at en enkelt person kunne ha all CPU-tiden utelukkende til deres behov, selv når de var inaktive.

Internett brakte imidlertid det generelle konseptet med tidsdeling tilbake til popularitet. Dyre bedriftsserver som koster millioner kan være vert for tusenvis av kunder som alle deler de samme vanlige ressursene. Som med de tidlige serieterminalene, fungerer nettsteder primært i utbrudd av aktivitet etterfulgt av perioder med inaktiv tid. Denne sprengende naturen gjør at tjenesten kan brukes av mange kunder samtidig, vanligvis uten merkbare kommunikasjonsforsinkelser, med mindre serverne begynner å bli veldig opptatt.

Tidsdelingsvirksomhet

Genesis

På 1960-tallet begynte flere selskaper å tilby tidsdelingstjenester som tjenestebyråer . Tidlige systemer brukte Teletype Model 33 KSR eller ASR eller Teletype Model 35 KSR eller ASR maskiner i ASCII- miljøer, og IBM Selectric skrivemaskinbaserte terminaler (spesielt IBM 2741 ) med to forskjellige syv-bit koder. De ville koble seg til den sentrale datamaskinen ved å ringe opp Bell 103A-modem eller akustisk koblede modemer som opererer med 10–15 tegn per sekund. Senere terminaler og modemer støttet 30–120 tegn per sekund. Tidsdelingssystemet ville gi et komplett driftsmiljø, inkludert en rekke programmeringsspråkprosessorer, forskjellige programvarepakker, fillagring, bulkutskrift og offline lagring. Brukerne ble betalt leie for terminalen, en kostnad for timer med tilkoblingstid, en kostnad for sekunder CPU-tid, og en kostnad for kilobyte-måneders disklagring.

Vanlige systemer som ble brukt for tidsdeling inkluderte SDS 940 , PDP-10 og IBM 360 . Bedrifter som leverer denne tjenesten inkluderer GEs GEISCO, IBMs datterselskap The Service Bureau Corporation , Tymshare (grunnlagt i 1966), National CSS (grunnlagt i 1967 og kjøpt av Dun & Bradstreet i 1979), Dial Data (kjøpt av Tymshare i 1968), Bolt, Beranek og Newman (BBN) og Time Sharing Ltd. i Storbritannia . I 1968 var det 32 ​​slike servicebyråer som bare betjente US National Institutes of Health (NIH). Den Auerbach Guide to tidsdeling (1973) lister 125 forskjellige tidsdeling tjenester ved hjelp av utstyr fra Burroughs , CDC , desember , HP , Honeywell , IBM , RCA , Univac , og XDS .

Stig opp og fall

I 1975 ble det sagt om en av de store superminidataprodusentene at "Det største sluttbrukermarkedet for tiden er tidsdeling." For DEC, for en stund det nest største dataselskapet (etter IBM), var dette også sant: PDP-10 og IBMs 360/67 ble mye brukt av kommersielle timesharing-tjenester som CompuServe, On-Line Systems (OLS), Rapidata og Time Sharing Ltd.

Fremkomsten av den personlige datamaskinen markerte begynnelsen på tilbakegangen til tidsdeling. Økonomien var slik at datatiden gikk fra å være en kostbar ressurs som måtte deles til å være så billig at datamaskiner kunne overlates til å ligge inaktiv i lange perioder for å være tilgjengelig etter behov.

Rapidata som eksempel

Selv om mange tidsdelingstjenester rett og slett stengte, holdt Rapidata på, og ble en del av National Data Corporation . Det var fremdeles av tilstrekkelig interesse i 1982 å være i fokus for "A User's Guide to Statistics Programs: The Rapidata Timesharing System". Selv om inntektene falt med 66% og National Data senere utviklet sine egne problemer, ble det gjort forsøk på å holde denne tidsdelingsvirksomheten i gang.

Storbritannia
  • Time Sharing Limited (TSL, 1969-1974) - lansert ved bruk av DEC-systemer. PERT var et av de populære tilbudene. TSL ble kjøpt opp av ADP i 1974.
  • OLS Computer Services (UK) Limited (1975-1980) - bruker HP & DEC-systemer.

Dataprogrammet

Begynnelsen i 1964 ble Multics- operativsystemet designet som et databehandlingsprogram , modellert på el- eller telefonverktøyet. På 1970-tallet ble Ted Nelsons originale " Xanadu " hypertekstregister sett for seg som en slik tjeneste. Det virket som datamaskinindustrien vokste at ingen slik konsolidering av databehandlingsressurser ville forekomme som timesharing-systemer. På 1990-tallet ble konseptet imidlertid gjenopplivet i noe modifisert form under banneret av cloud computing .

Sikkerhet

Tidsdeling var første gang flere prosesser , eid av forskjellige brukere, kjørte på en enkelt maskin, og disse prosessene kunne forstyrre hverandre. For eksempel kan en prosess endre delte ressurser som en annen prosess stolte på, for eksempel en variabel som er lagret i minnet. Når bare en bruker brukte systemet, ville dette føre til mulig feil utgang - men for flere brukere kan dette bety at andre brukere fikk se informasjon de ikke var ment å se.

For å forhindre at dette skjedde, måtte et operativsystem håndheve et sett med policyer som bestemte hvilke privilegier hver prosess hadde. For eksempel kan operativsystemet nekte tilgang til en bestemt variabel ved en bestemt prosess.

Den første internasjonale konferansen om datasikkerhet i London i 1971 ble primært drevet av tidsdelingsindustrien og dens kunder.

Merkbare tidsdelingssystemer

Se også: Tidsdeling av systemutvikling

Betydelige tidlige timesharing-systemer:

Se også

Referanser

Videre lesning

  • Nelson, Theodor (1974). Computer Lib: Du kan og må forstå datamaskiner nå ; Dream Machines : "Nye friheter gjennom dataskjermer - En minoritetsrapport". Selvutgitt. ISBN   0-89347-002-3 . s. 56–57.
  • Fredkin, Edward (nov 1963). "Tidsdeling av datamaskiner" (PDF) . Datamaskiner og automatisering . XII (11): 12–13, 16–20. : "Forfatteren forteller en kort historie om tidsdeling, de første tidsdelingseksperimenter, modifikasjoner av eksisterende datamaskiner og de som er designet spesielt for tidsdeling, prosjekt MAC , viktige funksjoner i systemet, tjenester, språk, programmer, omfang skjermer og lette penner, og interkommunikasjon.

Eksterne linker

CP / CMS familieforhold
→  avledning      >>  sterk innflytelse      >  litt innflytelse / forrang
  CTSS  
> IBM M44 / 44X
>> CP-40 / CMS → CP [-67] / CMS   → VM / 370 → VM / SE-versjoner → VM / SP-versjoner → VM / XA-versjoner → VM / ESA → z / VM
→ VP / CSS
> TSS / 360
> TSO for MVT → for OS / VS2 → for MVS → ... → for z / OS
>> Multics og de fleste andre tidsdeling plattformer
  1. ^ Allen, Ruth; (US), National Library of Medicine (1969). En kommentert bibliografi over biomedisinske dataprogrammer . 70: National Library of Medicine. CS1 maint: location ( link )