Tiempo compartido

Las primeras computadoras eran dispositivos extremadamente caros y muy lentos. Las máquinas generalmente se dedicaban a un conjunto particular de tareas y se operaban mediante paneles de control, donde el operador ingresaba manualmente pequeños programas a través de interruptores, uno por uno. Estos programas podían tardar horas en ejecutarse. A medida que las computadoras aumentaron su velocidad, los tiempos de ejecución disminuyeron, y pronto el tiempo necesario para iniciar el siguiente programa se convirtió en un problema. El software y las metodologías de procesamiento por lotes más recientes , incluidos los sistemas operativos por lotes como IBSYS (1960), redujeron estos "períodos muertos" al poner en cola los programas listos para ejecutarse. ^{[ 4 ]}

Los programadores utilizaban perforadoras de tarjetas o grabadoras de cinta de papel relativamente económicas para escribir sus programas sin conexión. Los programas se enviaban al equipo de operaciones, que programaba su ejecución. El resultado (generalmente impreso) se devolvía al programador. El proceso completo podía durar días, durante los cuales el programador podía no ver nunca el ordenador. Estudiantes de Stanford realizaron un cortometraje que criticaba con humor esta situación. ^{[ 5 ]}

La alternativa de permitir que el usuario operara la computadora directamente resultaba, en general, demasiado costosa. Esto se debía a que los usuarios podían pasar largos periodos introduciendo código mientras la computadora permanecía inactiva. Esta situación limitaba el desarrollo interactivo a aquellas organizaciones que podían permitirse el lujo de desperdiciar recursos informáticos: principalmente, las grandes universidades.

El término tiempo compartido ha tenido dos usos principales, uno anterior a 1960 y otro posterior. En los primeros usos, el término (usado sin guion) se refería a lo que ahora llamamos multiprogramación . ^{[ 6 ]} Robert Dodds afirmó haber sido el primero en describir esta forma de tiempo compartido en una carta que escribió a Bob Bemer en 1949. Más tarde, John Backus describió el concepto en la sesión de verano de 1954 en el MIT . ^{[ 7 ]} En un artículo de 1957 "Cómo considerar una computadora" en Automatic Control Magazine , Bob Bemer describió las razones económicas para usar una computadora grande compartida entre múltiples usuarios, cuyos programas están "entrelazados". También propuso una utilidad informática que proporcionaría potencia de cálculo a múltiples usuarios, de manera similar a como las compañías eléctricas proporcionan electricidad. ^{[ 6 ] [ 8 ] [ 9 ]} En un artículo publicado en diciembre de 1958, WF Bauer describió cómo un "sistema paralelo" como LARC o Gamma 60 permitía "compartir en el tiempo grandes componentes de la máquina" y también propuso que las grandes computadoras regionales proporcionaran potencia de cálculo a las organizaciones de su región. ^{[ 10 ]}

Christopher Strachey , quien se convirtió en el primer profesor de computación de la Universidad de Oxford , presentó una solicitud de patente en el Reino Unido para el "tiempo compartido" en febrero de 1959. ^{[ 11 ] [ 12 ]} En junio de ese mismo año, presentó un artículo titulado "Tiempo compartido en grandes computadoras rápidas" ^{[ 13 ]} en la primera Conferencia de Procesamiento de la Información de la UNESCO en París, en el que describió soluciones a diversos problemas técnicos planteados por la idea del tiempo compartido. En la misma conferencia, transmitió el concepto a JCR Licklider de Bolt Beranek y Newman (BBN). ^{[ 14 ]} Este artículo fue reconocido por el Centro de Computación del MIT en 1963 como "el primer artículo sobre computadoras de tiempo compartido". ^{[ 15 ]}

Después de 1960, el significado del término tiempo compartido cambió respecto a su uso original y pasó a significar compartir una computadora de forma interactiva entre varios usuarios. ^{[ 6 ]} En 1984, Christopher Strachey escribió que consideraba que el cambio en el significado del término tiempo compartido era una fuente de confusión y que no era lo que quería decir cuando escribió su artículo en 1959. ^{[ 6 ]}

El primer sistema interactivo de tiempo compartido de propósito general utilizable para el desarrollo de software, el Sistema de Tiempo Compartido Compatible , fue iniciado por John McCarthy en el MIT escribiendo un memorando en 1959. ^{[ 16 ]} Fernando J. Corbató dirigió el desarrollo del sistema, un prototipo del cual había sido producido y probado en noviembre de 1961. ^{[ 17 ]} Philip M. Morse gestionó que IBM proporcionara una serie de sus computadoras centrales comenzando con la IBM 704 y luego la línea de productos IBM 709 IBM 7090 e IBM 7094. [ ^{17 ] IBM} prestó esas computadoras centrales sin costo alguno al MIT junto con el personal para operarlas y también proporcionó modificaciones de hardware principalmente en forma de RPQ ya que clientes anteriores ya habían encargado las modificaciones. ^{[ 18 ] [ 17 ]} Había ciertas estipulaciones que regían el uso por parte del MIT del hardware IBM prestado. El MIT no podía cobrar por el uso de CTSS. ^{[ 19 ]} El MIT solo podía usar las computadoras IBM durante ocho horas al día; otras ocho horas estaban disponibles para otras universidades; IBM podía usar sus computadoras durante las ocho horas restantes, aunque había algunas excepciones. En 1963 se instaló una segunda implementación de CTSS en una IBM 7094 que el MIT había comprado con fondos de ARPA . Esta se usó para apoyar el desarrollo de Multics en el Proyecto MAC . ^{[ 17 ]}

Durante ese mismo período, Licklider lideró el desarrollo del sistema de tiempo compartido BBN , que comenzó a funcionar y fue presentado públicamente en 1962.

JOSS comenzó el servicio de tiempo compartido en enero de 1964. ^{[ 20 ]} El Sistema de Tiempo Compartido de Dartmouth (DTSS) comenzó el servicio en marzo de 1964. ^{[ 21 ]}

A finales de la década de 1960 y durante la de 1970, las terminales informáticas se conectaban mediante multiplexación a grandes ordenadores centrales institucionales ( sistemas informáticos centralizados ), que en muchas implementaciones consultaban secuencialmente las terminales para comprobar si había datos adicionales disponibles o si el usuario solicitaba alguna acción. Posteriormente, las tecnologías de interconexión se basaban en interrupciones , y algunas de ellas utilizaban tecnologías de transferencia de datos en paralelo, como el estándar IEEE 488. En general, las terminales informáticas se utilizaban en las instalaciones universitarias en lugares muy similares a los que se encuentran hoy en día los ordenadores de sobremesa o personales . En los inicios de los ordenadores personales, muchos se utilizaban como terminales inteligentes para sistemas de tiempo compartido.

Los creadores de DTSS escribieron en 1968 que "cualquier tiempo de respuesta que promedie más de 10 segundos destruye la ilusión de tener una computadora propia". ^{[ 22 ]} Por el contrario, los usuarios de tiempo compartido pensaban que su terminal era la computadora, ^{[ 23 ]} y a menos que recibieran una factura por usar el servicio, rara vez pensaban en cómo otros compartían los recursos de la computadora, como cuando una aplicación JOSS grande causaba paginación para todos los usuarios. El boletín informativo de JOSS a menudo pedía a los usuarios que redujeran el uso de almacenamiento. ^{[ 24 ]} El tiempo compartido era, sin embargo, una forma eficiente de compartir una computadora grande. A partir de 1972DTSS admitía a más de 100 usuarios simultáneos. Aunque más de 1000 de los 19 503 trabajos que el sistema completó en "un día particularmente ajetreado" requirieron diez segundos o más de tiempo de computadora, DTSS pudo manejar los trabajos porque el 78 % de los trabajos necesitaban un segundo o menos de tiempo de computadora. Alrededor del 75 % de los 3197 usuarios utilizaron su terminal durante 30 minutos o menos, durante los cuales utilizaron menos de cuatro segundos de tiempo de computadora. Una simulación de fútbol, ​​entre los primeros juegos de mainframe escritos para DTSS, utilizó menos de dos segundos de tiempo de computadora durante los 15 minutos de tiempo real para jugar el juego. ^{[ 25 ]} Con el auge de la microcomputación a principios de la década de 1980, el tiempo compartido se volvió menos significativo, porque los microprocesadores individuales eran lo suficientemente económicos como para que una sola persona pudiera tener todo el tiempo de CPU dedicado exclusivamente a sus necesidades, incluso cuando estaba inactiva.

Sin embargo, Internet revitalizó el concepto de tiempo compartido. Los costosos centros de datos corporativos, que cuestan millones, pueden alojar a miles de clientes que comparten los mismos recursos. Al igual que con los primeros terminales serie, los sitios web funcionan principalmente con picos de actividad seguidos de periodos de inactividad. Esta naturaleza intermitente permite que el servicio sea utilizado por muchos clientes a la vez, generalmente sin retrasos de comunicación perceptibles, a menos que los servidores comiencen a saturarse.

A partir de 1964, el sistema operativo Multics ^{[ 42 ]} fue diseñado como una utilidad informática , modelada a partir de las utilidades eléctricas o telefónicas. En la década de 1970, el repositorio de hipertexto original " Xanadu " de Ted Nelson fue concebido como un servicio de este tipo.

El tiempo compartido fue la primera vez que múltiples procesos , propiedad de diferentes usuarios, se ejecutaron en una sola máquina, y estos procesos podían interferir entre sí. ^{[ 43 ]} Por ejemplo, un proceso podría modificar recursos compartidos de los que dependía otro proceso, como una variable almacenada en memoria. Cuando solo un usuario utilizaba el sistema, esto podía generar un resultado potencialmente erróneo. Sin embargo, con varios usuarios, esto podía significar que otros usuarios vieran información que no debían ver.

Para evitar que esto sucediera, un sistema operativo debía aplicar un conjunto de políticas que determinaran los privilegios de cada proceso. Por ejemplo, el sistema operativo podría denegar el acceso a una determinada variable a un proceso específico.

La primera conferencia internacional sobre seguridad informática, celebrada en Londres en 1971, fue impulsada principalmente por la industria del tiempo compartido y sus clientes. ^{[ 44 ]}

El tiempo compartido en forma de cuentas fantasma se ha considerado un riesgo. ^{[ 45 ]}