対応時分割システム

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対応時分割システム(CTSS)
MAD および FAP の CTSS スケジューラ.png
CTSS スケジューラの 2 つのバージョンの前文 (1 つはMADに、もう 1 つはFAP )
デベロッパーMIT 計算センタープロジェクト MAC
で書かれているFAPアセンブリMAD
作業状態生産中止、シミュレータあり
ソースモデルオープンソース
初回リリース1961年; 61年前 ( 1961 )
マーケティング目標カレッジと大学[1]
で利用可能英語
プラットフォームIBM 7090IBM 7094
カーネルタイプモノリシック、保護
デフォルトの
ユーザー インターフェイス
コマンドライン インターフェイス
ライセンスデータ不明/欠品
成功したマルチクス
公式ウェブサイトwww .cozx .com /dpitts /ibm7090 .html

Compatible Time-Sharing System ( CTSS ) は、最初の汎用タイムシェアリング オペレーティング システムです。[2]互換タイムシェアリングは、バッチ処理と互換性のあるタイムシェアリングを指します。タイムシェアリングとバッチ処理の両方を同時に提供できます。

CTSS はMIT Computation Center (「Comp Center」) で開発されました。CTSS は、1961 年 11 月に MIT の変更されたIBM 709で最初に実証されました。ハードウェアは 1962 年に変更された IBM 7090 に置き換えられ、その後、プロジェクト MAC CTSS IBM 7094 と区別するために「ブルー マシン」と呼ばれる変更された IBM 7094 に置き換えられました。 MIT Comp Center のユーザーは 1963 年の夏に開始され、1968 年までそこで運用されました。

1963 年 10 月に受け取った別の IBM 7094 (「赤いマシン」) での CTSS の 2 回目の展開は、プロジェクト MACの初期に使用され、 1969 年に赤いマシンが情報処理センター[3]に移動され、7 月まで運用されました。 1973 年 2 月 20 日。CTSS はこれら 2 台のマシンでのみ実行されましたが、カリフォルニア、南米、エジンバラ大学、オックスフォード大学など、MIT 以外のリモート CTSS ユーザーが存在しました[1] [4]

歴史

ジョン・バッカスは、1954 年のMITでの夏のセッションで、「タイムシェアリングによって、大きなコンピューターをいくつかの小さなコンピューターとして使用できるようになり、ユーザーごとに読書ステーションが必要になるだろう」と述べました。[5]当時のコンピューターは、IBM 704のように、そのようなシステムを実装するほど強力ではありませんでしたが、それでも 1958 年末に、MIT の計算センターは、プログラマーまたはオペレーターが「同時にマシンを使用している他のプログラムとの時分割ベースでのマシンからの追加の回答」. [6]

1959 年 6 月、Christopher Stracheyは、パリで開催されたユネスコ情報処理会議で論文「Time Sharing in Large Fast Computers」を発表しました。この論文では、プログラマーがコンピューターに接続されたコンソール (テレタイプのような) でプログラムをデバッグしている間に別のプログラムをデバッグすることを想定していました。同時にコンピュータで実行されていました。[7] [8]当時、プログラムのデバッグは重要な問題でした。バッチ処理では、変更されたコードを送信してから結果を得るまでに 1 日かかることが多かったからです。ジョン・マッカーシーMITでそれについてメモを書き、その後、MITに予備研究委員会と作業委員会が設立され、タイムシェアリングが開発されました. 委員会は、コンピュータを同時に使用する多くのユーザーを想定し、そのようなシステムを MIT で実装するための詳細を決定し、システムの開発を開始しました。

実験的な時分割システム

1961 年 7 月[9]までに、計算センターの IBM 709 でいくつかのタイム シェアリング コマンドが動作するようになり、1961 年 11 月、フェルナンド J. コルバトは MIT で実験的タイム シェアリング システムと呼ばれるものを実演しました1962 年 5 月 3 日、FJ Corbató、MM Daggett、および RC Daley は、 Spring Joint Computer Conferenceでそのシステムに関する論文を発表しました[10] Robert C. Daley、Peter R. Bos、および少なくとも 6 人の他のプログラマーが、部分的にFortran Monitor Systemに基づいてオペレーティング システムを実装しました。

このシステムは、Herbert M. Teagerによって変更されたIBM 7090を使用し、ユーザー コンソール用に3 つのFlexowritersが追加され、場合によってはタイマーが追加されました。3 人のユーザーはそれぞれ 2 つのテープ ユニットを持っていました。1 つはユーザーのファイル ディレクトリ用、もう 1 つはコア (メモリ内のプログラム) のダンプ用です。システム コマンド用のテープ ユニットも 1 つあり、ディスク ドライブはありませんでした。メモリは、ユーザー用に 27 k ワード (36 ビット ワード)、スーパーバイザ (オペレーティング システム) 用に 5 k ワードでした。コンソールからの入力は、割り込みによってスーパーバイザのバッファに書き込まれ復帰文字がスーパーバイザーは、実行中のコードをテープにダンプし、次に何を実行するかを決定しました。当時実装されていたコンソール コマンドは、login、logout、input、edit、fap、mad、madtrn、load、use、start、skippm、listf、printf、xdump、およびxundump でした。[引用が必要]

これが互換時分割システムの初期版となりました。これは明らかにタイムシェアリングの最初の公のデモンストレーションでした他にも主張がありますが、それらは専用システムに言及しているか、既知の論文が公開されていません。CTSS の「互換性」は、同じコンピューターで実行されるバックグラウンド ジョブとの互換性にありました。これは、通常、タイム シェアリング機能よりも多くのコンピューティング リソースを使用していました。

アプリケーション

DOTSYS と BRAILLEMBOSS

DOTSYS点字翻訳ソフトウェアの最初のバージョンは CTSS 上で動作し、BRAILLEMBOSS 点字ページ プリンターに出力できました。[11] [12] CTSS 上の DOTSYS は、1966 年 8 月 18 日に、ニュース形式のテレタイプセッター テープをグレード 2 点字に変換する実現可能性調査の一環として初めて実演されました。翌月、テレタイプセッターのテープに記録された教科書情報をエラーのないグレード 2 点字に変換する可能性が実証されました。[13] MIT CTSS はアカデミック システムであり、研究手段であり、商用コンピューティング用のシステムではないため、2 年後、ソフトウェアの移植性のために CTSS 依存関係を取り除いたバージョンの DOTSYS が、アメリカン プリンティング ハウス フォー ザ ブラインドの IBM 709 で使用されました。インク印刷版のわずか数週間後に、テレタイプセッターの入力から作成された本の最初の点字版を印刷します。[14]翌年、CTSS で、数学表を点字で印刷するデモンストレーションが示されました。BRAILLEMBOSS 点字ページ プリンターを介して点字でインチからミリメートルへの変換テーブルを作成するために、短い FORTRAN II プログラムが作成されました。[15]

イントレックス

CTSS で実行されている Intrex の図

Intrex 検索システムは CTSS 上で実行されました。Intrex は実験的なパイロット モデルのマシン指向の書誌ストレージおよび検索システムで、約 15,000 のジャーナル記事のカタログを格納するデータベースを備えていました。ライブラリ自動化の概念を開発およびテストするために使用されました。[16] [17] [18] MIT Engineering Library でのテスト用に 3 台の BRISC CRTコンソールを配置したところ、ARDS と DATEL という 2 つのシステムよりも好まれたことが示されました。[19]

機能

実装

カーネル

CTSS は、1 つしか提供しないデフォルト構成の代わりに、2 つの 32,768 (32K) 36 ビットワードコア メモリバンクを備えた変更されたIBM 7090メインフレーム コンピュータを使用しました。[26] 1 つのバンクは時分割監視プログラム用に予約され、もう 1 つのバンクはユーザー プログラム用に予約されていました。CTSS にはプロテクト モード カーネルがあり、A コア (メモリ バンク A) のスーパーバイザの機能は、最新のオペレーティング システムのように、ソフトウェア割り込みによってのみ呼び出すことができました。メモリ保護割り込みの発生は、ソフトウェア割り込みに使用されました。[7]量子時間単位 200 ミリ秒のプロセッサ割り当てスケジューリングは、マルチレベル フィードバック キューによって制御されました。[26] また、いくつかの特別なメモリ管理ハードウェア、クロック割り込み、および特定の命令をトラップする機能も備えていました。

スーパーバイザーのサブルーチン

  • RDFLXA – コンソールから入力行を読み取る
  • WRFLX – 出力行をコンソールに書き込みます
  • DEAD – メモリにプログラムがない状態で、ユーザーをデッド ステータスにします。
  • DORMNT – ユーザーを休眠状態にし、プログラムをメモリーに入れます。
  • GETMEM – メモリ割り当てのサイズを取得する
  • SETMEM – メモリ割り当てのサイズを設定します
  • TSSFIL – ディスク上の CTSS システム ファイルへのアクセスを取得します
  • USRFIL – ユーザー自身のディレクトリに戻す
  • GETBRK – 終了時に命令ロケーション カウンターを取得する

プログラミング言語

CTSS には当初、アセンブラーFAPとコンパイラーMADしかありませんでした。また、Fortran IIコードは、MADTRN を使用して MAD コードに変換できます。システムの後半部分は MAD で書かれています。その後、 COMIT IILISP 1.5 、 ALGOLのバージョンなど、他のプログラミング言語が登場しました

ファイルシステム

各ユーザーには独自のディレクトリがあり、同じ「問題番号」を持つ人々のグループ用の共有ディレクトリもありました。ファイルには 2 つの名前があり、2 番目の名前はそのタイプを示し、後のシステムでは拡張子がそうでした。最初は、各ファイルは、一時、永続、読み取り専用クラス 1、および読み取り専用クラス 2 の 4 つのモードのいずれかを持つことができました。読み取り専用クラス 1 では、ユーザーはファイルのモードを変更できました。ファイルは、ディレクトリ間でシンボリック リンクすることもできます。listfによるディレクトリのリスト:

	10 ファイル 20 トラック使用
日付 名前 モード番号 トラック
5/20/63 メインマッド P 15
5/17/63 DPFA SYMTB P 1
5/17/63 DPFA BSS P 1
5/17/63 DPFA FAP P 2

周辺機器

入出力ハードウェアは、ほとんどが標準の IBM周辺機器でした。これらには、以下に接続する 6 つのデータ チャネルが含まれます。

影響

CTSS は、1962 年春の合同コンピュータ会議で発表された論文で説明され、他の初期のタイムシェアリング システムの設計に大きな影響を与えました。

Maurice Wilkesは CTSS を目撃し、Titan Supervisorのデザインはそれに触発されました。[28] [29]

Dennis Ritchieは 1977 年に、UNIX は CTSS の「最新の実装」と見なすことができると書いています。[30] Project MAC によって開発されたMulticsは、CTSS の後継として 1960 年代に開始され、1969 年に Unix の開発に影響を与えました。CTSS からこれらのシステムに継承された技術用語の 1 つがデーモンです。

互換性のないタイムシェアリング システム(ITS) は、別の初期の革新的で影響力のある MIT タイムシェアリング システムで、CTSS とその後の Multics の方向性に反対する人々によって作成されました。この名前は「CTSS」のパロディで、後に「Unix」という名前は「Multics」のパロディになりました。[31] CTSS と ITS ファイル システムには、多くの共通の設計要素があります。どちらにも、MFD (マスター ファイル ディレクトリ) と 1 つ以上の UFD (ユーザー ファイル ディレクトリ) があります。どちらもネストされたディレクトリ (サブディレクトリ) を持っていません。両方とも、最大 6 文字の長さの 2 つの名前で構成されるファイル名を持っています。どちらもリンクされたファイルをサポートしています。[4]

も参照

参考文献

  1. ^ a b c d ウォルデン、デビッド; ヴァン・ヴレック、トム、編。(2011)。「互換時分割システム(1961年~1973年):50周年記念概要」 (PDF) . IEEE コンピュータ ソサエティ20222 月 20 日閲覧
  2. ^ シン、ジャイ P.; モーガン、ロバート P. (1971 年 10 月)。教育用コンピュータの利用とコンピュータ通信(PDF) (レポート)。ミズーリ州セントルイス: ワシントン大学。p。13. 米国航空宇宙局助成金番号 Y/NGL-26-008-054 . 20223月8日閲覧タイムシェアリング分野の初期の開発の多くは、大学のキャンパスで行われました。8顕著な例は、最初の汎用タイムシェアリング システムである MIT の CTSS (Compatible Time-Sharing System) です...
  3. ^ 新しい情報センターが MIT に本日オープン - The New York Times、1968 年 11 月 11 日
  4. ^ a b c Crisman、Patricia A.、編。(1969 年 12 月 31 日)。「The Compatible Time-Sharing System, A Programmer's Guide」(PDF) . マサチューセッツ工科大学計算センター20223 月 10 日閲覧
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  6. ^ 1958 年 12 月、ニュー イングランドの協力大学による機械計算の研究および教育活動の進捗報告第 4 号
  7. ^ a b F. J. Corbató, et al., The Compatible Time-Sharing System A Programmer's Guide (MIT Press, 1963) ISBN 978-0-262-03008-3 . システムとそのコマンドについて説明する 
  8. ^ ジョン・マッカーシー著、 2007 年 10 月 20日にウェイバック マシンでアーカイブされたタイム シェアリングの歴史に関する回想 (スタンフォード大学 1983 年)。
  9. ^ 1961 年 7 月、ニュー イングランドの協力大学による機械計算の研究および教育活動の進捗報告第 9 号
  10. ^ コルバト、フェルナンド J.; マーウィン・ダゲット、マージョリー。デイリー、ロバート C. (1962 年 5 月 3 日)。「実験的な時分割システム」 . 2009 年 9 月 6 日にオリジナルからアーカイブされました20222 月 25 日閲覧
  11. ^ マン、ロバート W (1986 年 10 月)。「リハビリテーション工学の四半世紀に関する展望」 . リハビリテーション研究開発のジャーナル23 (4): 1–6. PMID 3820117 20223 月 13 日閲覧点字翻訳と入力モードと出力モードの自動管理用のモジュラー ソフトウェア プログラム (後に「DOTSYS」と呼ばれる) が進行中でした... 
  12. ^ Dalrymple、ジョージ F. (1973 年 2 月 26 日)。「視覚障害者および聴覚障害者/視覚障害者のための通信システムの開発とデモンストレーションの最終報告書。点字通信端末と触覚ページング システム」(PDF) . マサチューセッツ工科大学の感覚補助評価開発センター20223 月 13 日閲覧
  13. ^ 感覚補助具および装置の評価と開発。最終報告書(PDF)(報告書)。マサチューセッツ工科大学感覚補助評価開発センター。1967 年 4 月 3 日20223 月 13 日閲覧テレタイプセッターからグレード 2 点字の CTSS に関するデモンストレーション
  14. ^ ワシントン DC の健康、教育、福祉の社会リハビリテーション管理局への最終報告書(PDF) (報告書)。マサチューセッツ工科大学感覚補助評価開発センター。1969 年 4 月 30 日20223 月 13 日閲覧これらのプログラムは、もともと MIT の CTSS システムで動作するように書かれていましたが、American Printing House for the Blind で 709 用に修正されました。これには、CTSS に依存するプログラムの部分の書き直しが含まれていました。
  15. ^ 変換表、インチからミリメートルへの点字コンピュータ生成数学表(PDF) (レポート)。マサチューセッツ工科大学感覚補助評価開発センター。1970 年 8 月 14 日20223 月 13 日閲覧
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  18. ^ Hurlburt、Charles E. (1971 年 9 月 15 日)。Intrex 検索システム ソフトウェア(PDF)ERIC (レポート)。MIT 20223月8日閲覧
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さらに読む

外部リンク