Появление мультипрограммных операционных систем для мэйнфреймов

Появление первых операционных систем

Идея компьютера была предложена английским математиком Чарльзом Бэбиджем (Charles Babage) в середине девятнадцатого века. Его механическая «анали­тическая машина» так и не смогла по-настоящему заработать, потому что тех­нологии того времени не удовлетворяли требованиям, необходимым для изготовления нужных деталей точной механики. Конечно, никакой речи об опе­рационной системе для этого «компьютера» не шло.

С середины 50-х годов начался новый период в развитии вычислительной техни­ки, связанный с появлением новой технической базы — полупроводниковых эле­ментов. Выросло быстродействие процессоров, увеличились объемы оператив­ной и внешней памяти. Компьютеры стали более надежными, теперь они могли непрерывно работать настолько долго, чтобы на них можно было возложить вы­полнение действительно практически важных задач.

Но как бы быстро и надежно ни работали операторы, они никак не могли состя­заться в производительности с работой устройств компьютера. Большую часть времени процессор простаивал в ожидании, пока оператор запустит очередную задачу. А поскольку процессор представлял собой весьма дорогое устройство, то низкая эффективность его использования означала низкую эффективность ис­пользования компьютера в целом. Для решения этой проблемы были разработа­ны первые системы пакетной обработки, которые автоматизировали всю после­довательность действий оператора по организации вычислительного процесса.

Ранние системы пакетной обработки явились прообразом современных опера­ционных систем, они стали первыми системными программами, предназначен­ными не для обработки данных, а для управления вычислительным процессом.

В ходе реализации систем пакетной обработки был разработан формализованный язык управления заданиями, с помощью которого программист сообщал системе и оператору, какие действия и в какой последовательности он хочет выполнить на вычислительной машине. Типовой набор директив обычно включал признак начала отдельной работы, вызов транслятора, вызов загрузчика, признаки нача­ла и конца исходных данных.

Появление мультипрограммных операционных систем для мэйнфреймов

Следующий важный период развития операционных систем относится к 1965-1975 годам.

В это время в технической базе вычислительных машин произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам, что открыло путь к появлению следующего поколения компьюте­ров. Большие функциональные возможности интегральных схем сделали воз­можным реализацию на практике сложных компьютерных архитектур, таких, например, как IBM/360.

В этот период были реализованы практически все основные механизмы, прису­щие современным ОС: мультипрограммирование, мультипроцессирование, под­держка многотерминального многопользовательского режима, виртуальная па­мять, файловые системы, разграничение доступа и сетевая работа. В эти годы начинается расцвет системного программирования. Из направления прикладной математики, представляющего интерес для узкого круга специалистов, систем.

Революционным событием данного этапа явилась промышленная реализация мультипрограммирования. (Заметим, что в виде концепции и эксперименталь­ных систем этот способ организации вычислений существовал уже около десяти

Мультипрограммирование было реализовано в двух вариантах — в системах па­кетной обработки и разделения времени.

Мультипрограммные системы пакетной обработки так же, как и их однопро-граммные предшественники, имели своей целью обеспечение максимальной за­грузки аппаратуры компьютера, однако решали эту задачу более эффективно. В мультипрограммном пакетном режиме процессор не простаивал, пока одна программа выполняла операцию ввода-вывода (как это происходило при после­довательном выполнении программ в системах ранней пакетной обработки), а переключался на другую готовую к выполнению программу. В результате до­стигалась сбалансированная загрузка всех устройств компьютера, а следователь­но, увеличивалось число задач, решаемых в единицу времени.

В мультипрограммных системах пакетной обработки пользователь по-прежнему был лишен возможности интерактивно взаимодействовать со своими програм­мами. Для того чтобы хотя бы частично вернуть пользователям ощущение непо­средственного взаимодействия с компьютером, был разработан другой вариант мультипрограммных систем — системы разделения времени. Этот вариант рас­считан на многотерминальные системы, когда каждый пользователь работает за своим терминалом. В числе первых операционных систем разделения времени, разработанных в середине 60-х годов, были TSS/360 (компания IBM), CTSS и MULTICS (Массачусетский технологический институт совместно с Bell Labs.

Поиск по сайту: