Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

OS történelem a számítógép generációk III. szintjén Multiprogramozás SPOOLing Thimesharing /Időosztásos rendszerek.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "OS történelem a számítógép generációk III. szintjén Multiprogramozás SPOOLing Thimesharing /Időosztásos rendszerek."— Előadás másolata:

1 OS történelem a számítógép generációk III. szintjén Multiprogramozás SPOOLing Thimesharing /Időosztásos rendszerek

2  A miniszámítógépek korszaka főként a ’60-ben indult el.  Az IC 1958-ban jelent meg, az IBM 360 használta fel elsőként 1965-ben. Ezzel a sz.gépek képesek voltak arra, hogy egy időben több feladatot is használjanak, a multiprogramozásnak és a párhuzamos működtetésnek köszönhetően.  Megjelent a grafikus monitor  A programozási nyelv is közérthetőbbé vált >BASIC.  Fejlődésnek indult az adatátvitel is (és hálózatok is).

3  IBM Stretch: tranzisztoros számítógép, 64 bites adatátvitellel, és multiprogramozott üzemmódban fut.  1962-ben Ken Iverson megalkotja az APL programnyelvet (A Programming Language).  Ugyanebben az évben az IBM piacra dobja az 1311-es hordozható lemezt, és a Rand Corporationnnal létrehozza az első általános szimulációs nyelvet a SIMSCRIPT-tet, amiből később a GPSS fejlődik ki.  1963-ban a General Motors és a MIT Lincoln Laboratories kifejleszti a párbeszédes grafikus felületet (DAC-1, Sketchpad).  Ezt használták CAD-es tervezésnél. A Sketchpad használta először a fényceruzát, amelyet Ivan Sutherland fejlesztett ki.  Szintén 1963-ban a DEC már forgalmazza az első PDP-5-ös minikomputert.

4  1964 IBM bejelenti a 360-as rendszert, ami az első kompatibilis számítógépcsalád. Ennek részeként az IBM kifejleszti a PL/1 általános célú programozási nyelvet (az ezt megelőző nyelveket általában specifikusan egy-egy feladatcsoportra szánták).  A Control Data Corporation (CDC) bemutatja a CDC 6000-est, amely 60-bites szavakat használ, és párhuzamos műveleteket végez, majd később árulni kezdi a 6600-ast, amit Seymour Cray tervezett, és ami az akkori évek leggyorsabb számítógépe volt.  Ekkor Tom Kurtz és Kemény János (John Kemeny) megalkotja az első time-sharing programnyelvet, ez volt a BASIC.  Eközben M. R. Davis és T. D. Ellis kifejlesztik a grafikus felületet (Graphic tablet) a Rand Corporation-nél.

5  A számítástechnika fejlődésének következtében a CDC megalapítja 1965-ben a Control Data Institute-ot, amely biztosítja a számítógépes képzéseket.  Ekkortájt a Digital Equipment árulni kezdi a PDP- 8-at, ami az első minikomputer. Az IBM szállítani kezdi az első 360-as rendszert, ami az első integrált alaplapú számítógép, vagy más néven harmadik generációs komputer.  1967-ben DEC bemutatja a PDP-10-es számítógépet. A rákövetkező évben az Univac bemutatja a 9400-as számítógépet.  1969-ben Edson deCastro bemutatja a Nova nevezetű 16 bites miniszámítógépet. De nem csak ezért érdekes ez az év, ekkor rendezik az első nemzetközi MI (mesterséges intelligencia) konferenciát valamint az IBM szétválasztja a hardvert és a szoftvert és bevezetik a minikomputer-vonalat, a System/3-at.

6  Nicklaus Wirth megírja a PASCAL fordítóprogramot és telepíti a CDC 6400-asra.  1970-ben a DEC legyártja az első 16-bites minikomputert a PDP-11/20-ast  A Data General legyártja SuperNova nevű számítógépét,

7 1960-as évek - két egymással nem kompatibilis fejlesztési irányelvek volt jelen:  Szó orientált, általános célú tudományos gépek  Karakterorientált, üzleti célú gépek-bank és biztosítási szféra  A vásárlók kis gépet szerettek volna, vagy olyat amely mindkét funkcióval bír, de gyorsan működik. >Költséges fejlesztés IMB: megjelenítette a System/360-as rendszerét ez ötvözte a 1401-es méretet a 7094-es teljesítményével szoftver szinten.  Az új gépek csak teljesítményükben tértek el, a felépítés, az utasításkészlet a program ua. volt.  Mind tudományos, mind üzleti területen megállta a helyét.  szg. családot hoztak létre: 360,370,4300,3080,3090, és Z (modern technológia).  ÚJ OS: OS 360.

8  Minden felépítésben ugyan azon rendszer az OS 360 Futott,  És egyazon programok kellett, hogy kiszolgálják a kis és nagy kérés számú/feladatú igényt is  Működniük és teljesíteniük kellett a kis és nagy I/O számú eszközök környezetében is egyaránt  Hatékonynak kellett lenni üzleti és tudományos területen is.  Ezen kihívások és ellentmondó igények mellett természetesen egy óriási számos hibával bíró rendszer jött létre, melye több ezer programozó dolgozott folyamatos javításokkal, frissítésekkel dolgozva. Több millió soros assebly-t tartalmazott, rettentően bonyolul tés az FMS-nél 2-3 nagyságrenddel nagyobb rendszere volt.  Saját tervezője Brooks dinoszauruszként kezelte mely mocsárba ragadt (könyv borítója)  Minden kérdésesség ellenére jól teljesített a rendszer, elterjedt.

9  A multiprogramozás megjelenése előtt a lassú perifériák korlátozták a CPU kihasználtságát: a CPU-nak meg kellett várnia a perifériás műveletek befejeződését, mielőtt a következő munka végrehajtásába belekezdhetett.  Ráadásul a szekvenciális hozzáférésű tárak miatt a munkákat csak érkezési sorrendjükben lehetett feldolgozni.  Multiprogramozás esetén úgy tűnik, mintha a számítógép egyszerre több programot hajtana végre, holott szigorúan egymás utáni sorrendben dolgozik.  Multiprogramozás alkalmazásával jelentősen megnő a számítógép teljesítménye, a számítógépes rendszer kihasználtsági foka.

10  A memóriában több futtatandó program áll stratra készen. Adataik a spoooling technikával átmeneti tárakban vannak elhelyezve.  Az egymás utáni program végrehajtást úgy oldja meg, hogy egymás után valamilyen ciklusban kerülnek végrehajtásra az egyes feladatok> feladat ütemezése/CPU mint erőforrás kiosztása.  Ezért fontos az adatok védelmének biztosítása is.  A mai ilyen rendszerek szinte kizárólag hálózatosak, de lehetnek interaktívak és nem ineraktívak is.

11  A véletlen hozzáférésű tárakról az operációs rendszer tetszőleges sorrendben választhatja ki a következő végrehajtandó munkát, és egy speciális adatszerkezet (nyilvántartás) a „job pool” révén úgy ütemezheti, hogy a CPU kihasználtsága közel 100%-os legyen. A későbbiekben látni fogjuk, hogy a gyakorlatban legjobb esetben is csak nagyjából 90%-os kihasználtság érhető el, mivel annak biztosításához, hogy a munkák később tovább futtathatók legyenek, szükséges a környezetük elmentése, illetve visszaállítása.  Egy-egy munka addig fut, amíg várakozni nem kényszerül.  Ekkor az operációs rendszer egy másik, futni képes munkát választ ki és indít el.  Amint a félbehagyott munka várakozási feltétele teljesül, újra felkerül a futtatható folyamatok listájára, és az operációs rendszer a következő ütemezési alkalommal kiválaszthatja futásra (lásd a következő ábra).

12

13  A munkák kiválasztása ütemezést igényel  Egyszerre több programot is a tárban kell tartani,  A memória felhasználói területe több munka között oszlik meg > megjelenik a tárgazdálkodás igénye.  A CPU és a többi erőforrás felhasználását is koordinálni kell!  Gondoskodni kell az egyes programok és memóriaterületük védelméről a többiekkel szemben stb.

14  A háttértárakat szeletekre un-. Partíciókra osztották.  Minden partíció kapott 1-1 feladatot.  Amíg egy feladat várt az I/O teljesítésre, egy másik használta a CPU-t.  Ha elég feladatot tároltak egyszerre a belső memóriában, akkor elérhető volt, hogy a CPU kihasználtsága közel 100% legyen.

15  Ha több feladat van a memóriában, szükséges gondoskodni a biztosnságról> ezt hardveresen oldották meg: az IBM 360-asnál jelent meg először, és később minden III. generációs gépbe beszerelték.  Azonnali lemezre olvasás: a kártyákról a feladatot a szg-ben való megjelenítéskor rögtön lemezre tudták írni. > amikor egy program befejeződött, rögtön folytathatta a következővel a folytatva egy új partíciót használhatott a következő feladat írására, majd betöltésére.>>>  Ez a technika volt a spooling – Simultaneous Peripheral Operation On Line – a bemeneten kívül a kimenetre is alkalmazták.  Mivel a háttértárolással így már nem volt külön gépre szükség a kártyáról szalagra átírásra, a 1401-es gépek szépen lassan eltűntek.

16 Az időosztásos (time-sharing, multitasking) rendszerek közvetlen, interaktív kommunikációt biztosítanak a felhasználó és programja között. De nem volt ez mindig így…  A III: generációs gépek esetén sokszor a feladat gépterembe jutása és az eredmény megkapása között akár több óra is eltelhetett.  Így sokszor egyetlen egy apró szemantikai vagy szintaktikai hiba a programban akár fél napos időkiesést is okozhatott a programozónak – belátható, hogy nem szerették a lassú válaszidő miatt a multiprogramozott gépeket eleinte.  A gyors válaszidő iránti igény megmutatkozni látszott.

17  Ezen válaszidő segítette a thimesharing azaz az időosztásos rendszerek létrejöttét.  Ez a multiprogramozás olyan módja, amikor minden felhasználónak saját on-line terminálja van – úgy használja azt mintha csak az övé lenne a szg.  Ezért fontos elvárás, hogy a rendszer válaszideje értelmes tűréshatáron belül legyen.  Általában a háttérben valamilyen batch- rendszer is fut, hogy az „üresjáratok” idején se legyen tétlen a gép.

18  Pl: Ha 20 felhasználó jelentkezett be egy időosztásos rendszerbe, és 17 közülük „ gondolkodik/beszélget/kv-zik stb, addig a CPU a maradék 3-at kiszolgálja úgy, hogy ezekhez hozzárendeljük a CPU-t megfelelő ütemben.  Prioritás: a programtesztelők jellemzően rövid parancsokat (teszteket) futattak, néhány lapos eljárásokat fordítottak>hamar kész, gyorsan, interaktívan kiszolgálást tesz lehetővé < eközben a háttérben dolgozhat nagy kötegelt feladatokon a CPU pl. milliós rekordú adatbázis rendezésén amikor a CPU üres járásban lenne.

19  Az első időosztásos rendszer a CTSS volt ez a M.I.T. fejlesztette ki egy spec.átalakított 7094-esből (1962) – viszont csak a hardvervédelem széleskörű elterjedése tette népszerűvé  Ezt a sikert meglovagolva a GM és az M.I.T. elkezdték kifejleszteni a későbbi MULTICS – Multiplexed Information an Computing rendszert – ez egy számítógép-szolgáltató rendszer volt. > az elektromos hálózat volt a példa: konnektoron keresztül áramot kapunk. Megálmodtak egy óriási gépet (Boston), ami kiszolgálja a lakosokat mint az elektronikushálózat.

20  Egy központi gép  Minden lakos hozzáférjen  Vegyes fogadtatás  PL/I nyelv (sajnos a PLI/fordítók nagyn későn jelentek meg)  Egyetemi és nagyvállalati területen kb. 80 központ megvette pl ben szerelték le az utolsót USA-ban míg 2000-ben a Kanadai Védelmi Minisztériumban.  Ebből éledt és fejlődött ki a LAN –ból ismert munkaállomások, file kiszolgálók r5a és ennek segítségével fejlődtek ki a UNIX rendszerek is, ami még napjainkban is a miniszámítógépeken és munkaállomásokon OS –ként vannak jelen.

21 IBM 360

22  megjelennek az integrált áramkörök a gépekben  a gépek ára és mérete rohamosan csökken, megbízhatóságuk nő  1 millió művelet/mp  félvezető memóriát használnak  megjelennek a korszerű operációs rendszerek  Magasabb szintű programozási nyelv egyszerűsödik  Grafikus kijelzők  Adatátvitel/hálózatok megjelenése  IBM 360, majd IBM 370…


Letölteni ppt "OS történelem a számítógép generációk III. szintjén Multiprogramozás SPOOLing Thimesharing /Időosztásos rendszerek."

Hasonló előadás


Google Hirdetések