Zeitteilung

Im Computer, Zeitteilung ist das Teilen einer Computerressource unter vielen Benutzern gleichzeitig mit Hilfe von Multiprogrammierung und Multitasking.[1]

Sein Auftreten als herausragendes Computermodell in den 1970er Jahren war eine wichtige technologische Verschiebung der Computergeschichte. Indem viele Benutzer interagieren können gleichzeitig Mit einem einzelnen Computer ermöglichte die Zeitteilung die Kosten für die Bereitstellung von Computerfunktionen dramatisch und ermöglichte es Einzelpersonen und Organisationen, einen Computer zu verwenden, ohne einen zu besitzen.[2] und förderte die interaktive Verwendung von Computern und die Entwicklung neuer interaktiver Anwendungen.

Geschichte

Stapelverarbeitung

Die frühesten Computer waren äußerst teure Geräte und im Vergleich zu späteren Modellen sehr langsam. Die Maschinen wurden in der Regel an einen bestimmten Satz von Aufgaben gewidmet und von Kontrollpanels betrieben, wobei der Bediener in kleinen Programmen über Schalter manuell eingreift, um eine Reihe von Programmen zu laden und auszuführen. Diese Programme dauern möglicherweise Stunden, um zu laufen. Als Computer wuchsen an Geschwindigkeit, Laufzeiten fiel fallen und bald wurde die Zeit, die zum Start des nächsten Programms benötigt wurde. Neuer Stapelverarbeitung Software und Methoden verringerten diese "toten Perioden", indem Programme entwickelt wurden: Betriebssysteme wie z. Ibys (1960).[3]

Vergleichsweise kostengünstig Kartenpunsch oder Papier Klebeband Autoren wurden von Programmierern verwendet, um ihre Programme "offline" zu schreiben. Die Programme wurden an das Operations -Team eingereicht, das sie für die Ausführung geplant haben. Die Ausgabe (im Allgemeinen gedruckt) wurde an den Programmierer zurückgegeben. Der vollständige Vorgang kann Tage dauern. Während dieser Zeit wird der Programmierer möglicherweise nie den Computer sehen. Stanford -Studenten machten einen Kurzfilm humorvoll, der diese Situation kritisierte.[4]

Die Alternative, dem Benutzer den Computer direkt zu bedienen, war im Allgemeinen viel zu teuer zu berücksichtigen. Dies lag daran, dass Benutzer möglicherweise lange Zeiträume des Eingabes haben, während der Computer im Leerlauf blieb. Diese Situation begrenzte die interaktive Entwicklung auf Unternehmen, die es sich leisten könnten, Computerzyklen zu verschwenden: größtenteils große Universitäten.

Zeitteilung

Unix Zeitharing am Universität Wisconsin, 1978

Aus der Erkenntnis wurde eine Zeit zum Austausch entwickelt, dass zwar ein einzelner Benutzer einen Computer ineffizient nutzen würde, eine große Gruppe von Benutzern jedoch nicht. Dies war auf das Interaktionsmuster zurückzuführen: Normalerweise hat ein einzelner Benutzer Informationen eingetragen, gefolgt von langen Pausen, aber einer Gruppe von Benutzern, gleiche Zeit würde bedeuten, dass die Pausen eines Benutzers durch die Aktivität der anderen gefüllt würden. Bei einer optimalen Gruppengröße könnte der Gesamtprozess sehr effizient sein. In ähnlicher Weise könnten kleine Zeitscheiben für die Warten auf Festplatten, Klebeband oder Netzwerkeingaben anderen Benutzern gewährt werden.

Es wird behauptet, dass das Konzept zuerst von beschrieben wurde von John Backus In der Sommersitzung von 1954 am MIT,[5] und später von Bob Bemer In seinem Artikel von 1957 "Wie man einen Computer berücksichtigt" in Automatisches Steuerungsmagazin.[6][7] In einem Papier, das im Dezember 1958 von W. F. Bauer, veröffentlicht wurde,[8] Er schrieb, dass "die Computer eine Reihe von Problemen gleichzeitig bewältigen würden. Organisationen hätten Input-Output-Geräte in ihren eigenen Räumlichkeiten und würden Zeiten auf dem Computer genauso kaufen wie der durchschnittliche Haushalt Strom und Wasser von Versorgungsunternehmen."

Christopher Strachey, der der erste Professor für Berechnungen der Universität Oxford wurde, reichte im Februar 1959 einen Patentantrag für "Zeit Sharing" ein.[9][10] Er gab am ersten ein Papier "Zeitteilung in großen schnellen Computern" UNESCO -Informationsverarbeitungskonferenz in Paris im Juni dieses Jahres, wo er das Konzept verabschiedete J. C. R. Licklider.[11][12] Dieses Papier wird von der gutgeschrieben MIT -Berechnungszentrum 1963 als "das erste Papier über zeitliche Computer".[13]

Es war anfangs schwierig, ein System zu implementieren, der dies nutzen kann.[1][14][15] Die Batch -Verarbeitung war praktisch eine methodische Entwicklung neben den frühesten Systemen. Da Computer jederzeit immer noch einzelne Programme für Einzelbenutzer durchführten, war die primäre Änderung bei der Batch -Verarbeitung die Zeitverzögerung zwischen einem und dem nächsten Programm. Die Entwicklung eines Systems, das mehrere Benutzer gleichzeitig unterstützte, war ein völlig anderes Konzept. Der "Zustand" jedes Benutzers und seine Programme müssten in der Maschine aufbewahrt und dann schnell zwischen umgeschaltet werden. Dies würde Computerzyklen aufnehmen, und auf den langsamen Maschinen der Ära war dies ein Problem. Da sich die Computer jedoch schnell verbesserten, und insbesondere in der Größe von Kerngedächtnis in denen die Staaten der Benutzer beibehalten wurden, die Überkopf Die Zeitteilung nahm relativ gesehen kontinuierlich ab.

Das erste Projekt zur Implementierung der Zeitabteilung von Benutzerprogrammen wurde von initiiert von John McCarthy am MIT 1959 ursprünglich geplant auf einem modifizierten IBM 704und später zusätzlich modifiziert IBM 709 (Einer der ersten Computer, die leistungsstark genug für die Zeit zum Teilen).[15] Eines der Ergebnisse des Projekts, bekannt als die Kompatibler Zeitaustauschsystem oder CTSS, wurde im November 1961 demonstriert. CTSS hat einen guten Anspruch, das erste Mal-Sharing-System zu sein und blieb bis 1973 in Gebrauch. Ein weiterer Anwärter für das erste nachgewiesene Zeitaustauschsystem war PLATO II, erstellt von Donald Bitzer bei einer öffentlichen Demonstration bei Robert Allerton Park In der Nähe der Universität von Illinois Anfang 1961. Aber dies war ein Sondersystem. Bitzer hat lange gesagt, dass das Platon-Projekt das Patent zur Zeit zum Teilen bekommen hätte, wenn nur die Universität von Illinois das Patent zwei Jahre lang nicht verloren hätte.[16] Joss begann im Januar 1964 den Zeitaustausch.[17]

Das erste kommerziell erfolgreiche Zeitaustauschsystem war das Dartmouth Time Sharing System.[18][Fehlgeschlagene Überprüfung]

Entwicklung

In den späten 1960er und 1970er Jahren,, Computerterminals wurden mit großer institutioneller Multiplexe multiplexiert Mainframe -Computer (Zentrales Computer Systeme), die in vielen Implementierungen die Terminals nacheinander befragten, um festzustellen, ob zusätzliche Daten verfügbar oder Aktionen vom Computerbenutzer angefordert wurden. Spätere Technologie in Zusammenhänge waren unterbrechen angetrieben und einige dieser verwendeten parallele Datenübertragungstechnologien wie die IEEE 488 Standard. Im Allgemeinen wurden Computerterminals für College -Immobilien an nahezu den gleichen Orten wie verwendet wie Desktop-Computer oder persönliche Computer werden heute gefunden. In den frühesten Tagen von Personalcomputern wurden viele tatsächlich als besonders intelligente Terminals für Time-Sharing-Systeme verwendet.

Die Schöpfer des Dartmouth Time Sharing Systems 1968 schrieb, dass "jede Reaktionszeit, die durchschnittlich mehr als 10 Sekunden beträgt, die Illusion des eigenen Computers zerstört".[19] Umgekehrt dachten die Timesharing -Benutzer, dass ihr Terminal der Computer sei.[20]

Mit dem Anstieg der Mikrocomputation in den frühen 1980er Jahren wurde die Zeit zum Teilen weniger signifikant, da einzelne Mikroprozessoren ausreichend kostengünstig waren, dass eine einzelne Person alle haben konnte CPU -Zeit Nur im Leerlauf für ihre Bedürfnisse gewidmet.

Das Internet brachte jedoch das allgemeine Konzept der Zeit zum Teilen wieder in Popularität. Teure Unternehmensserverfarmen, die Millionen kostet, können Tausende von Kunden veranstalten, die alle die gleichen gemeinsamen Ressourcen teilen. Wie bei den frühen Serienterminals arbeiten Websites hauptsächlich in Aktivitätsausbrüchen, gefolgt von Perioden der Leerlaufzeit. Diese platzende Natur ermöglicht es dem Service, von vielen Kunden gleichzeitig zu nutzen, normalerweise ohne wahrnehmbare Kommunikationsverzögerungen, es sei denn, die Server beginnen sehr beschäftigt.

Time-Sharing-Geschäft

Genesis

In den 1960er Jahren begannen mehrere Unternehmen, Zeitaustauschdienste zu erbringen Servicebüros. Frühe Systeme verwendet Teletyp -Modell 33 KSR- oder ASR- oder Teletyp -Modell 35 KSR- oder ASR -Maschinen in ASCII Umgebungen und IBM Selectric Schreibmaschine-basierte Terminals (insbesondere die IBM 2741) mit zwei verschiedenen Sieben-Bit-Codes.[21] Sie würden sich mit dem verbinden Zentralcomputer durch wählen Bell 103a Modem oder akustisch gekoppelt Modems Betrieb bei 10–15 Zeichen pro Sekunde. Spätere Terminals und Modems unterstützten 30–120 Zeichen pro Sekunde. Das Time-Sharing-System bietet eine vollständige Betriebsumgebung, einschließlich einer Vielzahl von Programmiersprachenprozessoren, verschiedenen Softwarepaketen, Dateispeicher, Massendruck und Offline-Speicher. Den Benutzern wurde die Miete für das Terminal, eine Gebühr für stundenlange Verbindungszeit, eine Gebühr für Sekunden der CPU-Zeit und eine Gebühr für Kilobyte-Monate des Speicherspeichers.

Gemeinsame Systeme, die für die Zeitteilung verwendet wurden, umfassten die SDS 940, das PDP-10, das IBM 360, und die GE-600-Serie. Unternehmen, die diesen Service zur Verfügung stellen Ge's Geisco, die IBM Tochtergesellschaft die Service Bureau Corporation, Tymshare (1966 gegründet),, Nationales CSS (1967 gegründet und 1979 von Dun & Bradstreet gekauft), Dial Data (gekauft von Tymshare im Jahr 1968). Bolt, Beranek und Newman (BBN) und Zeit Sharing Ltd. in dem Vereinigtes Königreich.[22] Bis 1968 dienten 32 solche Servicebüros in den USA Nationales Gesundheitsinstitut (Nih) allein.[23] Das Auerbach -Leitfaden zum Timesharing (1973) listet 125 verschiedene Timesharing -Dienste mit Geräten aus Burroughs, CDC, Dez, HP, Honeywell, IBM, RCA, Univac, und Xds.[24]

Aufstieg und Fall

1975 wurde über einen der wichtigsten Super-Mini-Computerhersteller gesagt[25] Das "Der größte Endbenutzermarkt ist derzeit Time Sharing." Für eine Weile, für eine Weile die zweitgrößte Computerfirma (nach IBM), war dies auch der Fall: ihre PDP-10 und IBMs 360/67[26] wurden weit verbreitet[27] Durch kommerzielle Timesharing-Dienste wie CompuServe, Online-Systeme (OLS), Rapidata und Time Sharing Ltd.

Das Aufkommen der persönlicher Computer markierte den Beginn des Niedergangs der Zeit zum Teilen. Die Ökonomie war so, dass die Computerzeit von einer teuren Ressource zu einer teuren Ressource zu einem so billigen Teilen war, dass Computer für lange Zeiten im Leerlauf sitzen konnten, um bei Bedarf verfügbar zu sein.

Rapidata als Beispiel

Obwohl viele zeitliche Dienste einfach geschlossen wurden, Rapidata[28][29] festgehalten und wurde Teil von National Data Corporation.[30] 1982 war es immer noch von ausreichendem Interesse, im Mittelpunkt eines "Benutzerhandbuchs für Statistikprogramme: Das Rapidata -Timesharing -System".[31] Auch wenn der Umsatz um 66% gesunken ist[32] Und nationale Daten entwickelten anschließend ihre eigenen Probleme, es wurden Versuche unternommen, dieses Timesharing -Geschäft am Laufen zu halten.[33][34][35]

Vereinigtes Königreich
  • Zeit teilen Limited (TSL, 1969-1974) - Start mit DEC -Systemen. Pittlich war eines seiner beliebten Angebote. TSL wurde von erworben von ADP 1974.
  • OLS Computer Services (UK) Limited (1975-1980) - HP & DEC -Systeme.

Der Computer -Dienstprogramm

Ab 1964 die Mehrheit Betriebssystem[36] wurde als a entworfen computing utility, modelliert an den elektrischen oder Telefonversorgungsunternehmen. In den 1970ern, Ted Nelson'S Original "Xanadu"Hypertext -Repository wurde als solcher Service vorgesehen. Als die Computerindustrie wuchs, dass keine solche Konsolidierung von Rechenressourcen als Timesharing -Systeme auftreten würde. In den neunziger Jahren wurde das Konzept jedoch in etwas geänderter Form unter dem Banner von von Banner wiederbelebt Cloud Computing.

Sicherheit

Zeitharing war das erste Mal, dass mehrere Prozesse, im Besitz verschiedener Benutzer, wurden auf einer einzelnen Maschine ausgeführt, und diese Prozesse konnten sich gegenseitig beeinträchtigen.[37] Zum Beispiel könnte sich ein Prozess ändern gemeinsame Ressourcen Auf welches andere Prozess stützte sich, beispielsweise eine im Speicher gespeicherte Variable. Wenn nur ein Benutzer das System verwendete, würde dies zu einer möglicherweise falschen Ausgabe führen. Bei mehreren Benutzern könnte dies bedeuten, dass andere Benutzer Informationen sehen, die sie nicht sehen sollten.

Um dies zu verhindern, musste ein Betriebssystem eine Reihe von Richtlinien erzwingen, die feststellten, welche welche Privilegien Jeder Prozess hatte. Beispielsweise kann das Betriebssystem den Zugriff auf eine bestimmte Variable durch einen bestimmten Prozess verweigern.

Die erste internationale Konferenz zur Computersicherheit in London im Jahr 1971 wurde hauptsächlich von der Zeitsharing-Branche und ihren Kunden angetrieben.

Bemerkenswerte Zeitaustauschsysteme

Bedeutende frühe Timesharing -Systeme:[24]

Siehe auch

Verweise

  1. ^ a b Dec Timesharing (1965), von Peter Clark, The Dec Professional, Band 1, Nummer 1
  2. ^ IBM bewarb sich in den frühen 1960er Jahren mit einer Überschrift: "Dieser Mann teilt einen Computer von 2 Millionen US -Dollar."
  3. ^ "Geschichte der Betriebssysteme" (PDF).
  4. ^ Eisenson, Arthur; und Yager, Heather (1967). Ellis D. Kropotchev Stummfilm. Stanford University, 1967. Computer History Museum, Objekt ID 102695643. Abgerufen am 2013-11-29 von abgerufen http://www.computerhistory.org/revolution/punched-cards/2/211/2253.
  5. ^ Backus, John, Computer fortgeschrittene Codierungstechniken Archiviert 2018-09-29 bei der Wayback -Maschine, MIT 1954, Seite 16-2. Die erste bekannte Beschreibung der Computerzeitsharing.
  6. ^ Bemer, Bob (März 1957). "Ursprünge des Timesharing". bobbemer.com. Archiviert von das Original Am 2017-07-02. Abgerufen 24. Juni, 2016.
  7. ^ Middleburg, C.A. (2010). "Veröffentlichungen zu Betriebssystemen durchsuchen". Arxiv:1003,5525 [CS.OS].
  8. ^ Bauer,. ., Computerdesign aus Sicht des Programmierers Archiviert 2016-07-23 bei der Wayback -Maschine (Eastern Joint Computer Conference, Dezember 1958) Eine der ersten Beschreibungen der Computerzeitsharing.
  9. ^ "Computerpioniere - Christopher Strachey". history.computer.org. Abgerufen 2020-01-23. Was Strachey in seinem Konzept der Zeit zum Teilen vorschlug, war eine Anordnung, die den direkten Kontakt zwischen Programmierer und Maschine bewahren und gleichzeitig die Wirtschaft der Multiprogrammierung erreichte.
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  14. ^ "Es wurden keine Befehlsdateien unterstützt." - Die Befehle zum Kompilieren und dann 'Link' ein Programm mussten jedes Mal eingegeben werden. Wie der Artikel hinzufügt: "Keine CCL (Präzise Befehlssprache) "bezieht sich auf das Äquivalent der DEC -Welt der DEC Clist und Rexx.
  15. ^ a b McCarthy, John. "Erinnerungen an die Geschichte des Teilens der Zeit". stanford.edu. stanford.edu. Archiviert von das Original am 20. Oktober 2007. Abgerufen 12. März 2017.
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  28. ^ https://groups.google.com/forum/#! - "Ich habe ungefähr ein Jahr 1969 für Rapidata Timesharing gearbeitet ..."
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  33. ^ ComputerWorld, 25. August 1986, S. 5, "National Data Corp. sagte, es stehe kurz vor dem Erreichen einer Vereinbarung mit einem Käufer seiner Rapidata -Timesharing -Abteilung. Im Mai sagten nationale Daten, sie würden schließen ..."
  34. ^ National Data Corp wurde 2001 NDC-Health Corp (bizjournals.com/atlanta/stories/2001/10/29/daily25.html)
  35. ^ Was einen Ort in der Geschichte betrifft, ist Rapidata in "The Auerbach Guide to Time Sharing (1973)" aufgeführt. http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/pdf/auerbach/guidetotimesharing_jan73.pdf
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  40. ^ "Zeitteilung", James Miller. Abgerufen am 30. November 2013.

Weitere Lektüre

  • Nelson, Theodor (1974). Computer Lib: Sie können und müssen Computer jetzt verstehen; Traummaschinen: "Neue Freiheiten durch Computerbildschirme - ein Minderheitenbericht". Selbst veröffentlicht. ISBN0-89347-002-3. S. 56–57.
  • Fredkin, Edward (November 1963). "Die Zeitaustausch von Computern" (PDF). Computer und Automatisierung. Xii (11): 12–13, 16–20.: "Der Autor bezieht eine kurze Zeit zum Teilen, die anfänglichen Zeitteilungsexperimente, die Modifikationen vorhandener Computer und diejenigen, die speziell für die Zeitteilung entwickelt wurden. Projekt MAC, wichtige Merkmale des Systems, der Dienste, Sprachen, Programme, Umfangsanzeigen und Lichtstifte sowie Interkommunikation.[1]

Externe Links

Ableitung>>starker Einfluss>Einige Einfluss/Vorrang
 CTSS 
> IBM M44/44X
>> CP-40/CMS CP [-67]/CMS  VM/370 → VM/SE -Versionen → VM/SP -Versionen → VM/XA -Versionen → VM/ESAZ/VM
VP/CSS
> TSS/360
> Tso zum MVT → für OS/VS2 → für MVS → ... → für Z/OS
>> Mehrheit und die meisten anderen Zeitteilung Plattformen
  1. ^ Allen, Ruth; (USA), National Library of Medicine (1969). Eine kommentierte Bibliographie von biomedizinischen Computeranwendungen. 70: Nationalbibliothek der Medizin.{{}}: CS1 Wartung: Standort (Link)