В одной из предыдущих бесед мы говорили, что большие ЭВМ третьего поколения способны обслуживать одновременно несколько коллективов пользователей. Можно сделать даже более сильное заявление. Один человек-пользователь не в силах загрузить работой ЭВМ третьего поколения, относящуюся к классу больших. Что такое большая ЭВМ? Это мы уточним несколько позже. Так вот, к началу 70-х годов отмеченное обстоятельство представляло собой весьма крупную проблему. В чем же дело? Час работы большой ЭВМ стоит дорого (у нас — порядка 50–60 рублей), причем эти деньги тратятся независимо от того, работает кто-то с ЭВМ или нет. Отсюда и возникла идея организации режима разделения времени, то есть организации одновременной работы ЭВМ с несколькими пользователями.
Владельцев больших ЭВМ беспокоило то обстоятельство, что в ночные часы не удается загрузить ЭВМ работой, так как пользователи предпочитают ночью спать. Между тем выход из положения нашелся. В чем он состоял? Ночью предоставлять машинное время пользователям, проживающим в других часовых поясах. К примеру, вычислительный центр, расположенный в Калифорнии, обслуживал японских пользователей, причем оказалось экономически оправданным даже применение для этих целей спутниковых каналов связи.
Здесь напрашивается весьма существенное уточнение. Говоря о языках, мы отметили, что любой язык заменяет конкретные номера ячеек памяти, хранящих операнды, специальными словами-идентификаторами. Таким образом, возникло разделение устройств ЭВМ на физические к логические. Физическая ячейка памяти — это совершенно конкретная ячейка, имеющая, например, порядковый номер 77 500 и расположенная в интегральной схеме на панели запоминающего устройства ЭВМ десятой справа во втором ряду. Эта ячейка обозначается последовательностью символов, например ХУ2, которая и представляет собой идентификатор, или логическую ячейку памяти. По мере развития ЭВМ та же идея начала применяться и к другим устройствам. Автомат, оперирующий с кредитными карточками, представляет собой конкретное физическое устройство. Но в ЭВМ ему присвоен определенный код, и этот код представляет собой логический автомат для чтения кредитных карточек.
Соответствия между логическими и физическими устройствами сохраняются достаточно долго, но могут изменяться. Если некий магазин отказывается от услуг банка, физический автомат в его салоне демонтируется, а принадлежавший автомату код присваивается другому автомату. Более простая, но в то же время чаще встречающаяся ситуация — это когда ЭВМ при необходимости вывести полученный результат отыскивает то устройство вывода, которое в данный момент свободно, и присваивает ему кодовое обозначение.
Итого мы насчитали четыре вида программ: во-первых, программы-трансляторы, во-вторых, программы — редакторы, компоновщики и контролеры, в-третьих, программы — организаторы библиотек, наконец, в-четвертых, программы, создающие и обслуживающие таблицы соответствия между физическими и логическими устройствами. Имеется пятый вид программ, наводящих порядок в очереди пользователей в случае, когда действует система разделения времени. Шестой вид программ управляет работой остальных пяти, выполняет функции администратора.
Все это вместе взятое получило название системы программного обеспечения, или, как часто говорят, операционной системы.
В 60-х и 70-х годах операционные системы стремительно развивались. Дело дошло до того, что в отдельных случаях до 90 процентов ресурсов ЭВМ затрачивалось исключительно на внутренние нужды, то есть на работу операционной системы, и лишь 10 процентов ресурсов доставалось пользователям.
Однако нас с вами сейчас интересует другое. ЭВМ как таковая оказалась отделенной от пользователя прочным кольцом всевозможных программ операционной системы. Единственной ниточкой, связывающей ЭВМ с пользователем, оставался тот или иной язык. Написав программу на определенном языке и передав ее на исполнение, пользователь не имел ни малейшего представления, какие устройства ЭВМ, каким образом и когда выполняют его программу. С течением времени эта языковая ниточка стала еще тоньше.
Подобная изоляция ЭВМ от пользователя часто приобретала физические формы. Во многих вычислительных центрах пользователь даже близко не подпускался к ЭВМ. Программы принимались у него операторами через маленькие окошечки, подобные кассовым. Таким же путем он получал отпечатанные на бумаге результаты. Но опять же не станем вдаваться в подробности, а констатируем главное. По мере развития операционной системы ЭВМ оказалась отделенной от пользователей прочной и высокой стеной всевозможных трансляторов, редакторов и т. п.