Oprogramowanie wielodostępu

OPROGRAMOWANIE WlELODOSTJgPU

Europejski

Program Badawczy Diebolda

Zeszyt 50 Warszawa» 1972

:\

:V'? ¿ '• v-'/'

.•"• • j V? ’• . -'T'.V.-- •.■' - :■ Ssww!.'5?.i> •- * •• .-V ïà.

OPROGRAMOWANIE WIELODOSTEPU

Europejski

Program Badawczy DietoIda

Wyłącznie do użytku na terenie PRL

Zeszyt 50 /Fi 65/

Warszawa 1972

Działowy Ośrodek Informacji

Tytuł oryginału: TIME SHARING SOFTWARE Doc. W 65

Tłumaczenie: Inż. Jędrzej Spychalski

Redakcja merytoryczna: Dr Stanisław Nelken Opracowanie edytorskie: Janina Strawa

Komitet Redakcyjny

Redaktor Naczelny: Dr Zdzisław Zapolski

Zastępca Redaktora Naczelnego: Dr Stanisław Nelken Sekretarz Redakcji: Janina Jerzykowska

Redaktorzy: Inż. Mieczysław Gula

Mgr inż. Franciszek Haratym

Wydawca: Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Informatyki Działowy Ośrodek Informacji

Warszawa, ul. Czerniakowska 75/79 tel. 412 184

Streszczenia ... *... str. 5 I. Wprowadzenie ... ... ,ł 8

A. Zarys historyczny oraz terminologia.... f* 8 . B. Wnioski końco\ve *... " 12

C. Zakres i metodologia niniejszego sprawoz­

dania ... *.... ” 1 0 II. Czy stosować wielodostęp? ... " 18

A. Zastosowania ... ” 18 B. Dlaczego właśnie wielodostęp Z ... . " 23

C. Usługi zewnętrzne w zakresie wielodostępu . " 38 D. Systemy wielodostępne wewnętrzne ... 11 40 E. Lista kontrolna decyzji w zakresie

wielodostępu... ,ł 42 III. Aktualna realizacja ... " 47 A. Taktyki planowania i zarządzania procesorem ,ł 50 B. Zarządzanie pamięcią i zbiorami... ,ł 56 C. Zarządzanie terminalem i W e / W y ... ,ł 70 D. Zarządzanie systemem oraz samozarządzanie • ” 74 17. Obszary problemowe i możliwości ich rozwiązania " 81 A. Efektywne wykorzystanie zasobów... " 82 B. Wyjście naprzeciw potrzebom użytkowników .. ” 111

C. Niezawodność ... ” 132

D. Poufność ... " 138 E. Zarządzanie danymi ... *’ 143

V. Informacja a wielodostęp ... " 157

Słowniczek... " 164 Załącznik ... " 168

Program Badawczy Diebolda w Stanach Zjednoczonych A.P.

przeprowadził ostatnio badanie stanu umiejętności w zakresie wiolodostępu ze szczególnym naciskiem na jego oprogramowanie, jego bieżące możliwości i ograniczenia, oraz przewidywany w najbliższej przyszłości rozwój* Uważa się, że z powodu szyb­

kiego wzrostu zainteresowania wiełodostępom w Anglii oraz na terenie Europy kontynentalnej, wyniki tego badania będą miały duża znaczenie dla europejskich uczestników Programu. W zwią­

zku z tym w niniejszym dokumencie przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych przez Program Badawczy Diebolda w Stanach Zjednoczonych*

Wielodostęp /time-sharing/, we wszystkich swoich przejawach, jest najszybciej rosnącym odcinkiem przemysłu komputerowego.

W Stanach Zjednoczonych rynek dla tego typu sprzętu powięk­

sza się corocznie o około 75%» Także przeszło połowę przed­

siębiorstw interesujących się przetwarzaniem danych przewi­

duje, że zainstaluje tego rodzaju systemy już w roku 1971.

Niniejsze sprawozdani© Programu Badawczego Diebolda, szcze­

gólni© się koncentrując na zagadnieniach oprogramowania,śle­

dzi bieżące zastosowania wielodostępu, jego stosowność oraz uzasadnienie, aktualny stan wiedzy w tym zakresie, oraz pow­

stając© trendy rozwojowe. Największy nacisk położono na ob­

szary problemowo, powiązane z nimi prace badawczo, oraz na możliwe rozwiązania.

Zastosowanie wielodostępu spotyka się z coraz większym zain­

teresowaniem w przemyśle, kształceniu i świecie gospodarczym.

Użytkownicy tłumaczą zastosowanie wielodostępu wygodą, elas­

tycznością i szybką reakcją, jak również niezadowoleniem z tradycyjnych metod przetwarzania danych. Jako krytyczne czyn­

niki podkreśla się także korzyści ekonomiczne oraz usprawnie­

nia w realizacji. Niektórzy z użytkowników deklarują, że na­

pisanie i sprawdzenie programu może być na przykład wykonane pięć do dziesięciu razy szybciej niż przy przetwarzaniu par- tiowym.

W związku z wprowadzaniom wielodostępu powstają problemy w zakresie sprzętu jak i oprogramowania, a mianowicie: efekty­

wne /wydajne/ wykorzystanie zasobów, wyjście naprzeciw po­

trzebom użytkownika, niezawodność, dyskrecja / aby informa­

cje nie dostały się w niepowołane ręce/, oraz kierowanie przepływem danych. Obecnie jednym z największych problemów jest zarządzanie pamięcią. Tutaj duży wpływ na strukturę da­

nych, sterowanie dostępem, politykę planowania przetwarzania i alokacji pamięci wywierają hierarchiczne ograniczenia zmie­

nnej szybkości przetwarzania, wielkości oraz czasów dostępu#

Jedno z wielkich przedsiębiorstw zaprojektowało i opracowało specjalną logikę adresowania dla eksploatowanego systemu z pamięcią bębnową, mającą na celu zupełną eliminację opóźnień w dostępie. Przesyłanie danych rozpoczyna się natychmiast, bez względu na pozycję kątową bębna, do lub z odpowiednio za­

indeksowanego miejsca pamięci, przy zastosowaniu automatycz­

nej logiki tzw, noY/ijania” /wrap-around logie/. Tego rodzaju ulepszenia w sprzęcie torują drogę lepszemu projektowaniu i wdrażaniu oprogramowania. Technika ”stronicowania” /paging/

- segmentacji pamięci jeszcze ciągle jest przedmiotem gorą­

cych dyskusji« A jednak mimo to wykazuje ona największy po­

tencjał poważnego wzrostu aż do momentu, kiedy nadejdzie e- ra bardzo dużych i bardzo szybkich pamięci centralnych - co z kolei może zapoczątkować nową rewolucję. Jednym z najwięk­

szych problemów dnia jutrzejszego będzie kierowanie przepły­

wem danych: pamięci asocjacyjne oraz dynamiczne struktury da­

nych mogą być kluczem do efektywnego i dogodnego zarządzania wspólnie użytkowanych zbiorów. Coraz więcej wielkich jed­

nostek gospodarczych uświadamia sobie potrzebę próbowania znalezienia sposobu zapewnienia płaszczyzny styku między ba­

zą danych a systemami wielodostępnymi.

Nabycie możliwości wielodostępu można sklasyfikować według trzech etapów: /1/ zapisanie się do odpłatnej sieci usługo­

wej, /2/ własne opracowanie systemu na handlowo dostępnym sprzęcie, oraz /o/ zaprojektowanie i opracowanie specjalnego systemu sprzętu i oprogramowania na własny użytek. Proces po­

dejmowania decyzji w tych trzech etapach polega na określeniu, czy w ogóle istnieje zapotrzebowanie na wielodostęp, następ­

nie określeniu /na podstawie rozważenia finansowej strony za­

gadnienia, wielkości zapotrzebowania i innych czynników/ czy zadawalający będzie system dzierżawiony z sieci usługowej, czy też wymagany jest system własny. Sprzedawcę tego rodzaju usług dobiera się na zasadzie najlepszego dopasowania dostę­

pnych usług do Istniejących potrzeb. Większość użytkowników postawiło wniosek, że obecnie praktykowane wdrażanie wielo­

dostępu na uniwersalnych systemach sprzętu nie zapewnia wy­

dajnego działania wielodostępu właśnie z powodu tej uniwer­

salności sprzętu. Takie wnioski w niewielu przypadkach do­

prowadziły do trzeciego etapu uzyskania systemu wielodostęp­

nego, to jest do budowy specjalnego sprzętu i oprogramowania.

I. WPROWADZENIE

A* ZARYS HISTORYCZNY ORAZ TERMINOLOGIA

Początki komputerów wielodostępnych datują się już od ro- ku 1940, kiedy to zaczęto eksploatować trójkonsolowy system opracowany przez Bell Telephone dla zagadnień, związanych z filtrami elektrycznymi. W połowie lat pięćdziesiątych pows­

tały wielodostępne wojskowe systemy dowodzenia i kierowania, jak na przykład SAGE. Termin wielodostęp /w jęz. ang.: time - sharing/ w tłumaczeniu dosłownym:"podział czasu" lub "udział w czasie" - domyślnie - w czasie pracy komputera/ po raz pier­

wszy użyto w początkach lat sześćdziesiątych dla opisania do­

świadczalnych systemów uniwersalnego przeznaczenia, wykorzys­

tywanych do rozwiązywania różnych problemów; szczególnie cho­

dzi tu c takie systemy jak CTSS /Compatible Time-Sharing Sys­

tem dla Projektu MAC w Massachusetts Institute of Technology/, JOSS /Johnniac Open-Shop System w przedsiębiorstwie RAND/, oraz TSS /Time-Sharing System w przedsiębiorstwie System De­

velopment Corporation/. Inne systemy wielodostępne zostały opracowane przez uniwersytety i organizacje prywatne. Działo

się tak aż niemal do połowy dziesięciolecia , kiedy to producen­

ci komputerów poniewczasie zauważyli potencjalny rynek zbytu i.rozpoczęli opracowywanie własnych projektów w tym zakresie, lub nabyli systemy opracowane w sposób odosobniony celem ich dalszego rozpowszechnienia. Obecnie rynek zbytu dla systemów wielodostępnych zwiększa się w skali rocznej o około 75% . Wywiady zbiorowe, przeprowadzone przez takie organizacje jak

Stowarzyszenie Organizacji Usług Przetwarzania Danych /Asso­

ciation of Data Processing Service Organisations - ADAPSO/, wykazały, że około 60% przedsiębiorstw zainteresowanych prze­

twarzaniem danych przewiduje w roku 1971 zainstalowanie sys­

temu wielodostępnego*

To niezwykłe tempo rozwoju spowodowane jest trzema czyn­

nikami s

1. oszczędnościami uzyskiwanymi dzięki jednoczesności pra­

cy wielu uży tko\vników, mających łatwy dostęp do kompu­

tera, na który niewielu z nich mogłoby sobie pozwolić indywidualnie;

2* pozornie natychmiastowy czas dostępu oraz wskrzeszenie ciągłego wzajemnego oddziaływania między człowiekiem a maszyną, co w dużym stopniu zaniknęło przy eksploata­

cji w ośrodkach zamkniętych;

3. coraz większe zwracanie uwagi na lepsze wykorzystanie zasobów, których nie ma pod dostatkiem - zarówno lu­

dzi jak i maszyn.

Jednakże przed przemysłem nie przestawały się piętrzyć coraz większe trudności. I rzeczywiście jest on gnębiony przez za­

męt w zakresie semantyki, technologii i metodologii. Termi­

nologia mnożyła się co najmniej tak szybko jak jej przed­

miot, wytwórcy sprzętu i oprogramowania opracowali oszała­

miające mnóstwo wytworów i ich elementów /z których nie wszy­

stkie rzeczywiście funkcjonują jednocześnie razem/, a opra­

cowujący systemy i użytkownicy właśnie zaczęli się uczyć jak integrować niektóre z tych elementów w systemy działające bardziej wydajnie.

- 10 -

Wielodostęp, zgodnie z początkową jego definicją powinien charakteryzować się następującymi właściwościami:

\

1. Wielu jednoczesnych'użytkowników centralnego systemu komputerowego, podłączonych pTzy pomocy -zdalnych urzą­

dzeń końcowych,/terminali/. .

2. Wzajemna niezależność użytkowników i ich programów.

3. Natychmiastowa odpowiedź systemu w -oddziaływaniu typu konwersacyjnego między użytkownikiem a systemem.

4. Uniwersalne możliwości systemu.

Bardziej współczesne użycie terminu wielodostęp wykazuje tendencję w kierunku liberalizacji tej definicji, rozszerze­

nia jej o procesy nie posiadające cech wzajemnego oddziaływa­

nia, systemy specjalne lub określonego przeznaczenia i tak dalej, ale przy jednoczesnym utrzymaniu zasadniczego elemen­

tu tzn.i źe: wielodostęp charakteryzuje obecność wielu użyt­

kowników, mających możność jednoczesnego dostępu do systemu obliczeniowego. Dla celów niniejszego sprawozdania jako sys­

tem wielodostępny określa się taki system, który obsługuje rozproszoną zbiorowość równoczesnych użytkowników przy pomo­

cy techniki przydzielania odcinków czasu pracy komputera.

Pomimo że definicja ta jest niewątpliwie nieco kontrowersyj­

na, pozwala ona na uwzględnienie szerokiego wachlarza syste­

mów i zastosowań, sięgających od ograniczonych, określonego przeznaczenia systemów przechowywania i wyszukiwania infor­

macji do wielozadaniowych, uniwersalnych "ogólnie dostępnych"

sieci obliczeniowych. Ograniczymy skład zbiorowości użytkow­

ników wyłącznie do jednostek ludzkich, nawet pomimo tego iż istnieją systemy, które można uważać jako wielodostępne dla

pewnej liczby punktów zdalnego dostępu i sterowania /jak na przykład systemy bezpośredniego sterowania procesem na bie­

żąco/ .

W tym miejscu należy uwzględnić kolejno dalsze definicje.

Proces wzajemnego oddziaływania jest to taki proces, w któ­

rym występuje przemienna sekwencja wydarzeń i działalności ze strony zarówno użytkownika jak i systemu, wykonywana krok po kroku w sposób wzajemnie je uzależniający, tak że każdy następny krok jest do pewnego stopnia uzależniony od wyników kroku poprzedniego. Tam, gdzie kroki te występują z nieprzer­

wanym tempem, zbliżonym do szybkości z jaką dwóch ludzi może się porozumiewać używając tych samych urządzeń, system okreś­

la się jako konwersacyjny. /Terminy: "wzajemnego oddziaływa­

nia" i "konwersacyjny" często używa się jako równoznaczne /zamienne/, - nawet w tym sprawozdaniu - chociaż określenie

"konwersacyjny" jest szczególnym przypadkiem pierwszego okre­

ślania/. Jak widać, budujemy dość dowolną klasyfikację sys­

temów wielodostępnych opierając się na ich uniwersalności:

tak więc system lub podsystem określonego przeznaczenia jest konkretnie poświęcony' jednemu zastosowaniu lub celowi, pod­

czas gdy system uniwersalny może być poświęcony pewnej licz­

bie zastosowań.

Pozostałe terminy użyte w niniejszym sprawozdaniu odpowiada­

ją określeniom powszechnie używanym w publikacjach wydawa­

nych przez przemysł, z tym że trudniejsze terminy są defi­

niowane w miarę ich występowania. Na końcu sprawozdania umie­

szczono krótki słownik terminów związanych z systemami wielo­

dostępnymi.

- 12 -

B. WNIOSKI KOŃCOWE

Podstawowe uwagi niniejszego sprawozdania są sklasyfikowa­

ne w czterech kategoriach: wnioski z punktu widzenia użytkow­

nika, rozwiązania technologiczne, doniosłe etapy lub istotne momenty udziału użytkownika oraz sugestie na przyszłość.

1. Punkt widzenia użytkownika

Obecnie cichną już fanfary, lecz w dalszym ciągu ist­

nieje silne odczucie, oraz mnożą się dowody na jego poparcie, że praca przy pomocy systemu wielodostępnego dodatnio wpływa na wydajność ozłowieka. Użytkownicy odczuwają hrak tak cha­

rakterystycznych cech funkcjonalnych jak wygoda* elastyczność i szybkość reakcji, osiągalnych właśnie w systemie wielodostęp­

nym. Dowodem takiego ukierunkowania potrzeb jest rosnąca liczba zastosowań tych systemów oraz odpowiadający im wzrost liczby ję­

zyków zorientowanych na zastosowania. Porównania wielodostępu z bardziej tradycyjną formą systemów komputerowych traci na znaczeniu, ponieważ różnice stają się coraz mniej uchwytne;

biorąc pod uwagę wypadki skrajne, można powiedzieć, że klasy­

czne przetwarzanie partiowe jest bardziej wydajne i ekonomicz­

ne w eksploatacji maszyny, podczas gdy wielodostęp konwersa- cyjny jest bardziej efektywny w domenie rozwiązywania proble­

mów przez człowieka. Tendencją współczesnych systemów jest ofiarowanie pewnego wachlarza usług, gdzie zdalne przetwarza­

nie partiowe zajmuje środkową część obszaru ciągłości zdefi­

niowanego przez wyżej wymienione dwa punkty skrajne. Sedno zagadnienia wygląda tak, że każdy z wariantów zapewnia różny stopień dostępu użytkownika do systemu, a nie zasadniczo róż­

ny rodzaj dostępu.

2* Rozwiązania technologiczne

Bieżąco wdrożone systemy opierają się na sprzęcie uni­

wersalnego przeznaczenia, który pod wieloma wuzględami nie jest przystosowany do wydajnej pracy tych systemów. Jednym z największych problemów w tej dziedzinie jest zarządzanie pa­

mięcią. Chodzi tu o jej hierachiczne ograniczenia z uwagi na różne szybkości /czasy cyklu/, wielkości oraz czasy dostępu.

Parametry te mają duży wpływ na projektowanie struktury da­

nych, sterowania dostępem oraz na politykę planowania prze­

biegów i przydziału pamięci. Nadal wybuchają ożywione dys­

kusje na temat stronnicowania pamięci, lecz właśnie ta tech­

nika wykazuje największy potencjał znacznego zwiększenia wy­

dajności aż do chwili, kiedy nadejdzie era wielkich i bardzo szybkich pamięci centralnych, które rokują możliwość manewru ogromnymi strumieniami informacji. Będzie to sygnałem rozpo­

częcia następnego okresu w informatyce. Jednym z największych problemów jutra będzie kierowanie przepływem danych. Pamię­

ci asocjacyjne oraz dynamiczne struktury danych mogą być klu­

czem do efektywnego,wygodnego kierowania wspólnie wykorzysty­

wanych zbiorów.

3. Strategia nabycia wielodostępu

Jak dotychczas, ujawniają się trzy etapy udziału użyt­

kowników w wielodostępie. Dla wielu użytkowników pierwszym i jedynym etapem jest udział w odpłatnych sieciach abonenc­

kich. Zawiera się w tym wszystko, czego potrzebują, chcą lub też na co ich stać. Inni użytkownicy przechodzą do dru­

giego etapu: ustanowienia własnego wewnętrznego systemu,któ­

ry także może być oferowany jeko usługa na zewnątrz. Zazwy-

— 1 4 —

czaj systemy tego etapu są wdrażane na sprzęcie dostępnym handlowo, który może, lecz nie musi, być taki sam jak system, do którego uprzednio należeli na zasadzie abonamentu /wydaje się, że istnieje trend w kierunku odchodzenia od użycia te­

go samego systemu/. Niewielu użytkowników osiągnęło trzeci etap: zaprojektowanie i opracowanie specjalnego systemu sprzę­

tu, przeważnie niedostępnego u żadnego z producentów, który ich zdaniem wydajnie dopomoże w realizacji zastosowania wie- lodostępu według własnych potrzeb. Tablica 1 przedstawia w

sposób symboliczny proces decyzyjny zachodzący w tych trzech etapach; sporządzono ją na podstawie listy pytań kontrolnych, załączonych przy końcu drugiego rozdziału sprawozdania.

4. Prognoza

Jedną z obecnie ujawniających się tendencji jest łącze­

nie usług zapewnianych przez niektóre odpłatne sieci wielodos­

tępne, jak na przykład: lokalne przetwarzanie partiowe, zdal­

ne wprowadzanie zadań /programów/ oraz praca w trybie konwer- sacyjnym. Drugim trendem jest tworzenie regionalnych lub kra­

jowych /a nawet i bardziej rozległych/ sieci pracujących w systemie wielodostępnym. Urzeczywistni się koncepcja powsze­

chnych sieci obliczeniowych, albo znacznie się przybliży jako wynik wolno przebiegających procesów scalania tych i innych trendów. Występuje wiele sprzecznych interesów, a także nie­

mało problemów technicznych, które hamują rozwój oraz utrud­

niają przewidywania na przyszłość. Lecz na pewno nadejdzie moment realizacji tej koncepcji i być może w tym nowym ukła­

dzie rzeczy będzie w dalszym ciągu miejsce dla indywidualne­

go sprzedawcy usług w tym zakresie. Na razie tych ostatnich

na korzyść użytkownika w postaci lepszego /chociaż bardziej skomplikowanego/ rozliczania z wykonania usług oraz bardziej prawidłowej polityki w zakresie opłat za priorytet w korzys­

taniu z dostępu do komputera* Wpłynie on także na wzrost po­

daży i ulpszenio pakietów dla poszczególnych zastosowań oraz języków soriento\7anych na zastosowania, opracowanych celem zaspokojenia szerokiego wachlarza potrzeb.

Wielodostęp nie jest sezonową modą. Chociaż znajduje się on w początkowym okresie rozwoju, przeszedł próbę na rynku zbytu i jest eksploatowany oraz ma zastosowania praktyczne. Będzie się on w dalszym ciągu rozwijał w kierunku bardziej wydajne­

go wykorzystenia sprzętu, lecz patrząc na ten rozwój z pun­

ktu widzenia użytkownika nie przewiduje się by wystąpiły ja­

kieś gwałtowne, podstawowe zmiany w tym względzie. Z tego po­

wodu użytkownicy, którzy nie korzystają z wlelodostępu, po­

winni obecnio dla celów doświadczalnych włączyć się do odpła­

tnych sioci wielodostępnych, by określić wartość wielodostę- pu dla działalności, którą prowadzą oraz by ustalić skład re­

alizowanych przy pomocy wielodostępu zastosowań. Przyszły ro­

zwój systemów, zarówno w zakresie sprzętu jak i w zakresie oprogramowania, może być najlepiej wytyczany przez świadomych użytkowników, którzy w praktyce sprawdzili zalety i wady tego,

co im się obecnie oferuje i którzy wiedzą co chcieliby wdra­

żać do eksploatacji w przyszłości.

- 16 -

C. ZAKRES I METODOLOGIA NINIEJSZEGO SPRAWOZDANIA

Wyczerpujące potraktowanie wszystkich przejawów wielodos- tępu przekracza ramy jednego sprawozdania*. Jak będzie można się przekonać, oddzielne traktowanie sprzętu i oprogramowa­

nia nie zawsze jest celowe, mimo że wówczas można przeprowa­

dzić pewne uogólnienia oraz można wyciągnąć praktyczne wnio­

ski. W miarę możliwości niniejsze sprawozdanie będzie się zaj­

mować tematem oprogramowania systemów wielodostępnych - a więc systemami operacyjnymi, translatorami języków, pakieta­

mi dla zastosowań itd. - rozważając następujące zagadnienia:

♦ Przyczyny posługiwania się wielodostępem;

. Jak określić przydatność i jak wybrać system wielodostępny;

, Stan umiejętności w zakresie technik projektowania i wdra­

żania;

. Problemy i trudne sytuacje w stosowaniu wielodostępu;

. Działalność badawcza, powstające trendy oraz skutki.

Niniejsze sprawozdanie powstało w wyniku analizy literatury fachowej, wywiadów osobistych przeprowadzonych z reprezenta­

tywnym przekrojem producentów, sprzedawców, pracowników nau­

kowo-badawczych z uniwersytetów oraz użytkowników systemów wielodostępnych. Następnie przeprowadzono rozmowy telefonicz­

ne celem ostatecznego zatwierdzenia wstępnie zebranych danych.

łI

PODSTAWOWE ZAGADNIENIE: OKREŚLENIE SYSTEM OCENA I OSTATECZNY WYBÓR

z e w n ę t r z n e g o l u b

UZASADNIENIE WI1LODOSTĘPU WEWNĘTRZNEGO

TYP POTRZEB;

KONWERSACYJNY ZAPYTANIE

- ODPOWIEDŹ WIELODOSTĘP ZDALNE \ V P R 0 W A - ^ ^ttw7 DZANIE ZADAŃ W>NI*CZNY POŁĄCZENIE

KILKU

WIELODOSTĘP ZBYTECZNY-

PARAMETRY DECYZJI;

ZASOBY FINANSOWE ZAINWESTOWANIE

KAPITAŁU SUMA POTRZEB WYMAGANIA

BEZPIECZEŃSTWA PŁACE PERSONELU ZASTOSOWANIA I

OPŁATY ZA NIE KOSZTY ZAKUFU PLANY OGÓLNE

PRZEDSIĘBIORSTWA

CZYNNIKI WYBORU:

JĘZYKI ^

PAMIĘĆ PAKIETY SPRZĘT USŁUGI KOSZTY

NIEZAWODNOŚĆ

USŁUGI ZWYKŁE USŁUGI SPECJALNE MIESZANE LUB ŁĘCZNE CZYNNIKI WYBORU:

PLANY >

ROZWOJU ZASTOSOWAŃ

SPRZĘT STANDARDOWY OPROGRAMOY/ANIE STANDARDOWE SPRZĘT

OPROGRAMOWANIE^ SPRZĘT STANDARDOWY PERSONEL

UTRZYMANIE W RUCHU

SPECJALNE WYMAGANIA

-KD

— 5>0

-*o

SPRZĘT SPECJALNY

- 18 -

II. CZY STOSOWAĆ WIELODOSTĘP?

Zanim przejdziemy do omówienia mechanizmu oprogramowania systemów wielodostępnych, tej "duszy" systemów, zbadajmy naj­

pierw niektóre z zastosowań, do których się je przeznacza i dlaczego ma to miejsce. Przejrzymy także zagadnienia uzasad­

nienia, wyboru i oceny systemów wielodostępnych by określić ramy późniejszej dyskusji na temat problemów ich oprogramo­

wania oraz prac badawczych w tym zakresie.

A. ZASTOSOWANIA

Literatura z zakresu informatyki obfituje w przykłady za­

stosowań wielodostępu. Nie będziemy tu powtarzać tych przy­

padków, lecz je sklasyfikujemy i przedstawimy pewną ilość przykładów* Ponieważ niemal codziennie ogłasza się nowe zas­

tosowania poniższa dyskusja ma charakter raczej poglądowy, a nie wyczerpujący.

Współczesno systemy wielodostępne powstały na uniwersytetach.

Opracowano je tam by lepiej wykorzystać komputer oraz by go udostępnić większej liczbie ludzi. Projekty opracowane w

Berkley, Dartmouth oraz MIT /Massachussets Institute of Tech­

nology/ były pracami pionierskimi w tym zakresie. W ten spo­

sób od pierwszej chwili wielodostęp był początkowo używany jako narzędzie dla rozwiązywania problemóiv przez studentów.

Obecnie to zastosowanie stale rośnie. Większość wyższych szkół ekonomicznych posiada już w tej chwili wielodostęp.

Jest to okoliczność, która może posiadać podstawowe znacze­

nie dla przyszłej kadry kierowniczej: dzisiejsza generacja studentów może być tak obeznana z komputerem wielodostępnym jak poprzednia z suwakami rachunkowymi i kalkulatorami biur­

kowymi.

Nie upłynęło dużo czasu kiedy odkryto użyteczność wielo- dostępu w programowaniu* Programista poprzez terminal /urzą­

dzenie końcowe/ może pisać, kompilować, sprawdzać i modyfi­

kować swój program niemal nie przerywając biegu swych, myśli i, jak później zobaczymy, może go wykonać szybciej i praw­

dopodobnie lepiej, Ludzie bez ugruntowanej wiedzy w zakre - sie progremonania mogą, korzystając z języków sorientowsnych problemowo, wykonywać podobno funkcje celem rozwiązania pro­

blemów, którymi się interesują, bez oczekiwania na czasami problematyczną pomoc ze strony programistów. Jednym z wczes­

nych i dobrze znanych terenów prób dla tego rodzaju zastoso­

wania był system wielodostępny w firmie System Development Corporation.

Gospodarka powszechnie uczy się korzystać z wielodostępu, szczególnie w zastosowani ach warunkowanych czasowo* Określ­

my to w kategoriach obszarów fumkcjonalnych:

Badania naukowe i technika - obecnie szczególnie ko­

rzystne jest korzystanie z wielodostępu w tych gałęziach przemysłu, gdzie trzeba rozwiązywać szeroki wachlarz pro­

blemów. Dobrze znane przykłady dostarcza tu przemysł sa­

mochodowy i lotniczy, gdzie w laboratoriach konstrukcyj­

nych zainstalowano systemy projektowania graficznego współpracujące z komputerem w trybie wielodostępnym. Na przykład Ośrodek Badawczo-Konstrukcyjny firmy Ford wyko­

rzystuj© monitory ekranowe oraz klawiaturowe terminale wyposażone w pióra świetlne dla wykreślania rysunków kon­

strukcyjnych. W tym przypadku komputer spełnia funkcję wy­

gładzania krzywych oraz inne, przy czym ostateczny rysunek zostaje wykreślony przez pisak będący urządzeniem wyjścio-

- 20

wym komputera; przy pracy tych urządzeń w trybie wielodos- tępu do komputera można efektywnie wykorzystać więcej kon­

struktorów niż w innych przypadkach*

Produkcja - Wielodostęp ma duży wpływ na wyniki produk­

cyjne, tam gdzie produkcja szybko się zmienia i harmonog­

ramy produkcji muszą być zmieniane na skutek- szybkiej zmia­

ny warunków produkcji. Jeden z abonentów komputera pracują­

cego w systemie wielodostępnym wykorzystuje terminal do planowania jadłospisu w szpitalu; dietetyk przy pomocy kla­

wiatury wprowadza do komputera dane na temat przepisanych przez lekarzy pacjentom diet a komputer planuje i układa harmonogram posiłków. Inny abonent komputera - spółdzielnia farmerów - wykorzystuje . terminal celem dostępu do modelu programowania liniowego; model ten przelicza najbardziej

ekonomiczne mieszanki pasz z właściwą zawartością skład­

ników pokarmowych w zależności od wahań cen rynkowych zbo­

ża.

Zaopatrzenie i zbyt - Natychmiastowe przechowywanie i wyszukiwanie informacji rokuje duże korzyści w zastoso­

waniu do kontroli zapasów i rozdziału towarów. Klienci firmy Keydata Corporation już od kilku lat korzystają z własnego pakietu programów, który obsługuje fakturowanie, kontrolę stanu zapasów, rozliczenie należności oraz ana­

lizę zbytu.

Finanse - Koła finansowe zaczęły korzystać z możliwoś­

ci jakie daje wielodostęp. Przedsiębiorstwo White, Weld's Interactive Data Service oferuje nabywcom znakomity język

wzajemnego oddziaływania, zwany w skrócie FFL /First Finan­

cial Language/, dla użytku przez ekspertów przeprowadzają­

cych analizy finansowe. Giełda Nowojorska - prawdopodobnie obecnie jedyna organizacja, która zmniejsza o 20% swoje obroty przez to, że jest zamknięta w środy - projektuje i opracowuje pełny system wielodostępny /pierwotnie system przechowywania i wyszukiwania informacji/ dla załatwiania transakcji uczestników.

Marketing - Przeprowadzanie doświadczeń przy pomocy symulacji jest obiecującym zastosowaniem wielodostępu w marketingu. Jednym z godnych uwagi przykładów jest przed­

siębiorstwo Pillsbury Company, w którym opracowano model zachowania się konsumenta dla sprawdzenia wpływu strategii reklamy na zachowanie się konsumentów w najważniejszych re­

jonach zbytu. Y/ejściem dla tego modelu jest szczegółowy pro­

fil demograficzny konsumentów oraz detaliczny rynek zbytu w różnych obszarach rynku, w zakresie od podstaw konsumen­

tów w stosunku do różnych gatunków produktów do odpowiednich wielkości zapasów w magazynie oraz do przyczyniającego się

do ożywienia sprzedaży ustawienia cen i przeprowadzania re­

klamy. Y/yjście z modelu przedstawia prawdopodobny rynek zbytu.

Zarządzanie - W przedsiębiorstwie Pillsbury Company sto­

sowane są modele zespołowego zysku, modele planowania zaku­

pów, modele wydatkowania kapitałów i inwestycji oraz inne modele,które wykorzystuje naczelne kierownictwo tego przed­

siębiorstwa w zarządzaniu dzięki udogodnieniom wielodostę­

pu, dającym szybkie odpowiedzi na pytania typu "co będzie,

- ₂₂ -

jeżeli . oraz przedstawiającemu plany krótko i długo­

okresowe. Jako przykład można podać, że szeroko wykorzys­

tuje się zespołowy model wydatków kapitału i Inwestycji.

Każda z ważniejszych planowanych inwestycji musi być prze­

dstawiona przy pomocy modelu a Informacja wyjściowa z te­

go modelu, podająca szczegółowy wykaz nakładów inwestycyj­

nych oraz prawdopodobnego zwrotu tych nakładów, musi być dołączona do zapotrzebowania na nowe maszyny lub instala- . cje. Zdolność zmiany wejść do modelu i możliwość wypraco­

wania dosłownie tysięcy wariantów czyni ten prosty program potężnym narzędziem w kontroli kredytowania.

Do innych uwarunkowanych czasowo zastosowań można zaliczyć dobrze znane systemy rezerwacji używane w liniach lotniczych i w hotelach, systemy opieki i informacji o pacjentach w szpi­

talach, a także specjalne systemy przechowywania i wyszukiwa­

nia informacji o własności gruntów, z rejestrów prawnych, dla kontroli kredytowania, dla bankowości i ubezpieczeń oraz dla bibliotek.

Jednym z zastosowań, które początkowo rokowało duże nadzie­

je na przyszłość, jest nauczanie przy pomocy, komputera. Eks­

perymentalne systemy z tego zakresu poddawano próbom przez kilka lat. Jednak, trzeba tu zaznaczyć, że niektóre z systemów nauczania przy pomocy komputera nie są niczym więcej niż sys­

temami zautomatyzowanego programowanego nauczania; aczkolwiek będąc efektywnymi w działaniu, są one kosztowne i ograniczone w swych możliwościach. Zagadnieniu temu jest poświęcone spec­

jalne sprawozdanie Programu Badawczego Diebolda tak że nie będziemy się nim tutaj dalej zajmowali.

B, DLACZEGO WŁAŚNIE WIELODOST$2P?

Dlaczego zastosowania systemów wielodostępnych znalazły takie uznanie w przemyśle? Głównie wynika to z cech fun­

kcjonalnych, jakie posiadają tego rodzaju systemy, czyli wy­

goda, elastyczność i szybka reakcja? wynika to także z nie­

zadowolenia z tradycyjnych metod przetwarzania, z korzyści ekonomicznych, jak również z lepszego morale oraz większej wydajności ludzi użytkujących te systemy. Przebadamy szcze­

gółowo te czynniki by wyodrębnić i porównać różne własności omawianych systemów.

1. Cechy funkcjonalne

Cechy funkcjonalne systemów wielodostępnych powszechnie odnoszą się do ich wykorzystania jako narzędzia osobistego, typu konwersacyjnego«;

a/ Wygoda — łatwość użycia. - Można ją przede wszystkim po­

mierzyć w określeniach ilości niezbędnego przeszkolenia by użytkownik mógł wprowadzić sv;ój problem do systemu ce­

lem jego analizy, w określeniach złożoności płaszczyzny styku człowiek - maszyna oraz w dostępności tego typu usług.

Ponieważ ilość wymaganego szkolenia zależy od obznajmie- nia się użytkownika ze szczegółami eksploatacyjnymi sys­

temu, problem szkolenia można załatwić na trzy różne sposoby:

. ograniczenie populacji użytkowników do tych osób, które już znają większość szczegółów eksploatacyjnych,na przy­

kład do programistów o ile system jest przeznaczony ja­

ko narzędzie w programowaniu i sprawdzaniu programów;

- 2 4 -

.zmniejszenie ilości niezbędnych szczegółowych wiadomości przez zapewnienie języka problemowego, który te szcze­

gółowe elementy usuwa na drugi plan, poza obręb ich od­

czuwania;

zapewnienie przyswojenia potrzebnych wiadomości w możli­

wie prosty sposób o ile to tylko możliwe przez zapewnie­

nie by system udzielał wskazówek i przeprowadzał treno­

wanie użytkowników poprzez terminale, za czym jako dal­

sze udogodnienia powinny iść pomoce w zakresie diagnos­

tyki oraz nasuwania prawidłowych rozwiązań aż do chwili kiedy użytkownik nabierze odpowiednich umiejętności w tym zakresie.

Pierwsze podejście do tego zagadnienia, polegające na ograniczeniu zbiorowości użytkowników do jakiejś specjalnej ich kategorii, oczywiście zależy od charakteru zastosowania.

Drugie podejście daje w wyniku rozpowszechnienie języków u- kierunkowanych, lecz natychmiast zwiększa rzeszę użytkowni-.

ków systemów wielodostępnych; wydaje się, że to podejście bę­

dzie znamienne dla przyszłości. Trzecie podejście może być przyjemnym doświadczeniem, o ile system może dosyć subtel-

■»

nie rozróżniać "poziom umysłowy" użytkownika; jednak pochła­

nia to także bardzo dużo czasu i przez to jest kosztowne.

Niektóre systemy zbliżają się w pewnym stopniu do założeń tego trzeciego podejścia zapewniając na żądanie użytkownika bardziej szczegółową diagnostykę /tzw. funkcja "pomocy"/.

' Inne systemy umożliwiają szczegółowe pouczanie by obznajmić nowego użytkownika z aspektami eksploatacji /operacyjnymi/.

Tego typu pakiet instruktażowy, będący w użyciu w firmie Ford, składa się z szeregu programów samonauczania. Każdy

nia się językiem BASIC, FORTRAN oraz systemem wielodostęp­

nym. Przyszłe systemy będą ofiarować pakiety z dodatkowymi udogodnieniami w eksploatacji systemów, które umożliwią in­

struktaż nowicjuszy oraz kilka różnych poziomów komunikatów diagnostycznych /podobnie jak przy zakupie samochodu produ-

. ' ”, ■ : ' ^

cent może dostarczyć szereg dodatkowych udogodnień za osob­

ną opłatą/.

Do tego momentu omawialiśmy rozumowe aspekty szkolenia;

lecz także wchodzi tu w rachubę czynnik emocjonalny, szcze­

gólnie u użytkowników, którzy nigdy dotąd nie stykali się bezpośrednio z komputerami - ma to miejsce nawet pomimo te­

go, że aura tajemniczości, jaka otaczała komputery w prze­

szłości, szybko zanika.

Z uwagi na złożoność płaszczyzny styku człowiek - maszyna musimy się zająć wymaganiami proceduralnymi i formalnymi do ustanowienia łączności z docelowym translatorem /podsystem

języka/. W zwykłym przypadku użytkownik musi się do syste­

mu w pewien sposób podłączyć, podać swoją tożsamość, nadać hasło składające się z jednego lub więcej słów oraz zażądać translatora, którego sobie życzy. W systemach określonego przeznaczenia niektóre z tych kroków proceduralnych odbywa­

ją się samoczynnie lub są zbyteczne. Jednak w każdym wypad­

ku potrzebne jest pewne przeszkolenie, lecz jest ono nie­

wielkie. Podnosimy to zagadnienie tylko dlatego, że mogą zaistnieć pewne problemy gdy różne systemy wielodostępne posiadają swoje terminale /urządzenia końcowe/ w tym samym miejscu u użytkownika /patrz rozdział IV/.

- 2 6 -

Dostępność oznacza, że użytkownik posiada natychmiasto­

wy dostęp do instalacji i do usług, jakie ona oferuje.

Przedsiębiorstwa nie posiadające własnej instalacji syste­

mu wielodostępnego mogą się zwrócić do coraz większej li­

czby dostawców oferujących usługi w zakresie wielodostępu.

Jednak dostęp do usług zależy od odległości fizycznej /zdalne terminale umiejscowione tam, gdzie zachodzi tego potrzeba/ oraz od odległości w czasie /usługi na ogół dos­

tępne wówczas, gdy zachodzi tego potrzeba/.

b/ Elastyczność - możność sprostania różnym wymaganiom. Jest to cecha zarówno sprzętu jak i oprogramowania systemów wielodostępnych. W obu przypadkach przez elastyczność rozu­

mie się zdolność przystosowania się do szerokiego wachlarza problemów.

Z jednej strony w sprzęcie znajdujemy systemy wielodos­

tępne określonego przeznaczenia, jak na przykład SABRE.

Środowisko tego rodzaju systemów posiada odpowiednią struk­

turę ukierunkowaną na rozwiązywanie problemów ściśle okreś­

lonego rodzaju. Z drugiej strony istnieje system uniwersal­

nego przeznaczenia, nie posiadający określonej struktury i pozostawiający użytkownikowi swobodną rękę do wykorzystania go doraźnie po zaprogramowaniu określonego zadania /jak na przykład ma to miejsce w przypadku systemu wielodostępnego dla Projektu MAC w instytucie MIT/. Tutaj elastyczność oz­

nacza możność dostosowania się systemu do wielorakich śro­

dowisk: zachodzi pytanie czy może on być wykorzystany w jed­

nym, dwóch, lub kilku zagadnieniach jednocześnie?

Istnieje także inny wymiar elastyczności, odniesiony bardziej do płaszczyzny osobistej i ściśle powiązany z wy­

godą; znów zahacza się tutaj o zagadnienie języków. Ogól­

nie biorąc im język jest bogatszy, tym łatwiej daje się on dostosować do szerokiego zakresu zastosowań, jak to ma miej­

sce z językiem PL/I. Jednak taka uniwersalność jest koszto­

wna i w wyniku daje język niewygodny do stosowania; innym wariantem rozwiązania jest zapewnienie wielu języków, gdzie każdy z nich jest dobrze dostosowany do wyróżnionej katego­

rii problemów. Takie specjalne języki, mogące np. obejmować słownictwo specjalistyczne dla poszczególnych gałęzi nauki, dla których są zamierzone, Elastyczność oznacza możność przystosowania się do języka użytkownika: powstaje więc py­

tanie, czy użytkownik może dogodnie określić swój problem lub procedurę dla rozwiązania tego problemu, oraz czy może on to zrobić dla problemów różniących się rodzajem, wielkoś­

cią i złożonością?

c/ Reakcja - 3topień, w jakim system reaguje na działania ze strony użytkownika. Obejmuje on czas oczekiv;ania w kolejce /na dostęp/ oraz "indywidualność" terminala /chodzi tu o to, jak dalece użytkownik odczuwa, że dysponuje bez przeszkód dostępem do komputera, korzystając z terminala w sposób'in­

dywidualny"/. Czas oczekiwania jest to całkowity czas po­

trzebny do zakończenia jednej sesji z terminalem. Liczba wzajemnych oddziaływań w czasie takiej sesji może być róż­

na: od jednorazowego wzajemnego oddziaływania w systemie zdalnego wprowadzania zadań do długiej sekwencji wzajemnych oddziaływań w systemie konwersacyjnym. W każdym z tych przy­

padków czas odpowiedzi na oddziaływanie jednej strony jest czynnikiem krytycznym. Subiektywny czas odpowiedzi jest to

- 23 ~

ilość czasu jaki upływa między zakończeniem oddziaływania ze strony użytkownika /rozkaz lub zapytanie wysłane po­

przez jego terminal/ a rozpoczęciem się odpowiedzi na je­

go terminalu ze strony systemu. Istnieją także inne poję­

cia, na przykład czas, w którym jest przetwarzany program użytkownika, między okresami czasu poświęconymi na ocze­

kiwanie momentu jego wprowadzenia do systemu. Decydującą jednak sprawą, interesującą użytkownika, jest kwestia ile czasu potrzeba by ukazała się odpowiedź ze strony systemu.

Oczywiście jest to rzecz całkowicie subiektywna; szybkość działania użytkowników waha się znacznie i zdenerwowanie z powodu opóźniającej się odpowiedzi rozkłada się w spo­

sób prawidłowy wśród populacji użytkowników. Chociaż sły­

szało się dużo przechwałek na temat zredukowania czasu od­

powiedzi niemal do zera, nie można nie dziwić się z powodu subiektywnego nacisku wywieranego na użytkownika. Natychmia­

stowa odpowiedź na każdy rozkaz może dać w wyniku przyśpie­

szenie wprowadzania przez użytkownika następnych rozkazów;

o ile użytkownik ulegnie temu naciskowi, nie będzie mógł poświęcić dużo czasu na obmyślenie kroków pośrednich. Można

się słusznie zapytać, czy istnieje opóźnienie chwili odpo­

wiedzi, które jest optymalne dla danego zastosowania; to znaczy, czy można poddać ustalenie najbardziej korzystnego tempa działania sensownej krytyce i przemyśleniu ze strony użytkownika? Zagadnieniu czasu odpowiedzi przyjrzymy się po nownie w rozdziale IV.

Oczywiście niektóre z działań zapoczątkowanych na termi­

nalu będą trwały dłużej niż inne. Dla przedłużających się obliczeń zainteresowanie pozornym czasem odpowiedzi można

zaspokoić w ten sposób, że system musi potwierdzać odbiór rozkazu, który zapoczątkował obliczenia, a być może także okresowe "sprawozdania o postępie prac". - Trzeba tu po­

wiedzieć , że nic bardziej nie zniechęca użytkownika niż to, że po wysłaniu rozkazu "liczenia" musi on oczekiwać przed pozornie martwym terminalem na wyniki, które mają się ukazać w bliżej nieokreślonym terminie.

Indywidualność terminala polega na konwersacyjnym cha­

rakterze odpowiedzi udzielanych przez system oraz na auto­

matycznej kontroli błędów. Niektóre z systemów są zwięzłe w swych odpowiedziach, podczas gdy inne, bardziej ekspery­

mentalne, są wręcz gadatliwe a nawet wydają się wczuwać w użytkownika, ^en aspekt indywidualności terminala, w sen­

sie jego pozornej czułości w stosunku do użytkownika, nie wydaje się być szczególnie ważnym w chwili obecnej, cho­

ciaż może będzie on odgrywał większą rolę w przyszłości - szczególnie w systemach ukierunkowanych na obsłużenie osób nieobeznanych z programowaniem. Jeśli chodzi o kontrolę błędów, to szybka reakcja jest jak najbardziej godna uwagi w tych systemach, które znak-po-znaku przesyłają z powro­

tem to, co użytkownik wprowadził do systemu. Metoda ta, będąca typową dla systemów nie posiadających buforów, w których przerwania następują po każdym znaku, może dać naj­

szybsze sprzężenia zwrotne dla błędów powstałych w czasie przesyłania, a nawet może sygnalizować podejrzenia błędów w ortografii oraz w składni.

Wzrasta znaczenie powyższych cech funkcjonalnych przy podejmowaniu przez przedsiębiorstwa decyzji na temat stoso­

wania wielodostępu. Jedno z przedsiębiorstw usługowych w za-

-

30

kresie wielodostępu podało, że ₅₀% jego klientów po prostu nie wymaga żadnego uzasadnienia odnośnie stosowania wielo—

dostępu; chcą oni jedynie korzystać z takich cech systemu jak wygoda, elastyczność i szybka reakcja.

2. Niezadowolenie z tradycyjnych metod przemarzania

Użytkownicy zmuszeni do tradycyjnych metod eksploatacji przetwarzania partiami w zamkniętych ośrodkach wyrażali nie­

zadowolenie z powodu długiego czasu oczekiwania na wyniki, niewygodnego planowania przebiegów, oraz z powodu nieefektyw­

nego wykorzystania ludzi. Oczywiście dwa pierwsze czynniki są wysoce subiektywne. Czas oczekiwania wynoszący pół dnia może

zadowolić użytkownika, który jest przyzwyczajony do przedkła­

dania swych zadań jednego dnia i otrzymywania wyników następ­

nego dnia. Z drugiej strony może on irytować użytkownika,któ­

ry przyzwyczaił się oczekiwać na wyniki jedną lub dwie godzi­

ny. Zakres od czterech do dwudziestu czterech godzin nie będzie typowym dla większości takich systemów. Jeśli chodzi o plano­

wani© przebiegów to niezadowolenie najbardziej się uwidacznia wówczas, gdy czas pracy instalacji jest podzielony między kil­

ka 7/ydziałów, a kierownik ośrodka obliczeniowego jest odpwie- dzialny za odpowiedni przydział odcinków czasu, w ciągu któ­

rych będą przetwarzane zadania z poszczególnych wydziałów, przy czym prawdopodobnie zezwoli się użytkownikom na uczest­

niczenie w czasie przebiegów, a nawet być może użytkownicy bę­

dą mieli przywilej "trzymania ręki na pulsie". Bez przekonywu­

jącego uzasadnienia użytkownicy /szczególnie programiści/, wszyscy chcą mieć dostęp do maszyny na początku pierwszej zmia­

ny, i często słychać sarkania gdy już zostanie wywieszony har­

monogram przebiegów; mogą nawet wystąpić tarcia między wydzia-

łami. Bez trudu można zaobserwować nieefektywne wykorzystanie wysoko płatnych fachowców gdy każe im się czekać, zwykle nie­

produktywnie, na dostęp do maszyny, albo na zwrot wyników z poprzednio przez nich przedłożonych zadań.

Opracowano przegląd^, w którym przedstawiono Inno czynniki powodujące niezadowolenie wśród użytkowników. Chodzi tu między innymi o brak urządzeń wprowadzania-wyprowadzania dla ludzi rozpoczynających pracę nad danym problemem /wielu inżynierów i naukowców powstrzymuje się w pewnej mierze od korzystania z komputera po prostu z powodu przeszkód narzucanych przez per­

sonel przygotowania danych pozostawiony jedynie programistom/.

Chodzi także, o nieelastyczność w programowaniu /nieodpowiedni personel, zbyt usztywnione pakiety dla zastosowań, albo niedos­

tateczne doświadczenie personelu w programowaniu zastosowań/;

a także brak pożytecznych raportów o sytuacjach wyjątkowych /zamiast tego otrzymują oni stosy danych wynikowych z progra­

mów, co zaciemnia istotne wyniki/.

Trudno porównać wielodostęp z przetwarzaniem partiowym, gdyż zachodzi tu niebezpieczeństwo uogólnień. Także rozróżnie­

nie między tymi dwoma sposobami eksploatacji nie jest już tak jasno zarysowane jak dawniej, a z nadejściem ery systemów zdalnego przetwarzania partiowego jeszcze bardziej straci ono na wyrazistości. Klasycznym rozróżnieniem było zwykle to, że

systemy wielodostępne usiłowały zoptymalizować wykorzystanie zasobów ludzkich, podczas gdy przetwarzanie partiowe optyma­

lizuje wykorzystanie maszyny. Lub też, jak to określił profe­

A Steven D. Popell et al.. Computer Time-Sharing: Dynamie In­

formation Handiing for Business /Englewood Cliffs: Prentice- Hall, Inc. i % 7 / str. 29-20.

- 2 2 -

sor John Kameny z uniwersytetu w Darmouth, "mówiąc prosto, przy przetwarzaniu partiowym problemy użytkownika są rozwiązy­

wane w sposób wygodny dla komputera, podczas gdy w systemach A wielodostępnych komputer pracuje dla wygody użytkownika" .

Tych różnic nie można w dalszym ciągu przedstawiać w tak prosty sposób, ponieważ ta dwutorowość klasyfikacji ośrodków obliczeniowych jest mniej oczywista we współczesnych systemach wielodostępnych tara, gdzie poprzez kompromis usiłuje się osią­

gnąć oba cele. Niektórzy z użytkowników chcą mieć i potrzebują wislodostępu konwersacyjnego; inni są już uszczęśliwieni przy przetwarzaniu z niewielkim wzajemnym oddziaływaniem, aby tyl­

ko było zapewniono krótkie oczekiwanie, podczas gdy jeszcze Inni są zadowoleni z takiego środka działania, jakim jest prze­

twarzanie partiowe. Dla wyżej przedstawionej zbiorowości róż­

nych użytkowników idealny system byłby taki, który zapewni ca­

ły wachlarz usług, sięgających od przetwarzania typu konwersa­

cy jnego, otrzymującego priorytet wysokiego szczebla, do prze­

twarzania partiowego realizowanego w martwych okresach czasu dla prac o wyższym priorytecie. Tam, gdzie nie istnieje bar­

dzo dotkliwe zapotrzebowanie na jakieś poszczególne zastosowa­

nie, system może być mniej złożony. Momentem istotnym jest to, że system powinien być dostrojony do potrzeb jego użytkowników tak by optymalizować ich efektywność, kładąc jednocześnie nie­

co mniejszy nacisk na optymalizację wydajności maszyny. Nieza­

dowoleni użytkownicy komputera prawdopodobnie zawsze się wśród nas znajdą, lecz to niezadowolenie może być zmniejszone przez położenie nacisku na wygodę użytkownika.

^ The General Electric Forum. Zima 1967-1968, str. 11.

Ponieważ znacznie więcej powiedziano o przewadze systemów wielodostępnych nad przetwarzającymi partiowo, w każdej sytu­

acji użytkownik musi przeprowadzać indywidualną ocenę ich przydatności. Wady i zalety obu kategorii zostały zwięźle przedstawione przez Michael'a M.Gold'a z uniwersytetu Carne­

gie -Mêlions

"Z przeprowadzonych dociekań wydaje się wynikać* że sto­

sowanie systemów wielodostępnych i większości tradycyj­

nych systemów komputerowych różni się między sobą w pew­

nej liczbie względnie łatwo dających się zdefiniować as­

pektów:

1/ w systemie wielodostępnym wyniki zostają przedstawio­

ne użytkownikowi wkrótce po wprowadzeniu danych wejścio­

wych - w tradycyjnym systemie komputerowym użytkownik zwykle musi czekać dłuższy okres czasu na swoje wyniki;

2/ system przetwarzania partiowego charakteryzuje wąskie gardZ:o na wejściu - korzystanie z wiełodostępu zwykle wy­

klucza istnienie takich wyraźnych wąskich gardeł;

3/ użytkownik wiełodostępu bezpośrednio oddziaływuje na komputer, niemal na zasadzie osobistej, użytkownik prze­

twarzania partiowego ¡na do czynienia z komputerem poprzez bezosobowy punkt rejerstracyjny lub poprzez jeszcze bar­

dziej obojętnego urzędnika;

4/ psychologiczne i rzeczywiste ciągłe następstwo wymiany informacji między użytkownikiem a komputerem w czasie pro­

cesu rozwiązywania problemu jest rzeczą osiągalną w korzy­

staniu z systemów wielodostępnych, nie jest ono dostępne dla użytkownika typowych systemów komputerowych przetwarza-

A

i i g £ Z £ k _ ] ^ £ b i o w o ”

A

"A Methodology for Bvaluating Time-Shsred Computer Usage”

/Springfeld, Va.: Clearinghouse for Pederal Scientific and Technical Information, August 196?.AD—668-084/, str.15-16.

- 3 4 -

3. Korzyści gospodarczo

Walter P.Bauer powiedział: ’’Nie można udowodnić raz na zawsze korzyści gospodarczych systemów przetwarzających bez­

pośrednio /on-line/. Zazwyczaj występuje tak dużo parametrów i czynników wpływających na środov;isko zastosowania, oraz są one tak rozmaite, że nie można doprowadzić do obejmującego ca­

łość zagadnienia dowodu ilościowego. Jednak dla danego otocze­

nia oraz dla danego zestawu parametrów zastosowań można przed­

stawić zespół potężnych argumentów, które stwarzają nie do pod­

ważenia warunki dla albo przeciw systemowi pracującemu bezpoś- rednio /on-line/” .Przyjrzyjmy się niektórym parametrom, które powodują taka argumentacje.

.Ne początek trzeba stwierdzić, iż jest rzecze* jak najbar­

dziej oczywistą, że pojedynczy użytkownik komputera musi po­

nieść całe brzemię kosztów swojego systemu, podczas gdy koszt komputera dostępnego dla wielu użytkowników można rozdzielić na zbiorowość tych użytkowników, zmniejszając w ten sposób ob­

ciążenie poszczególnych użytkowników. Jest rzeczą nieprawdopo­

dobną, żeby wszyscy użytkownicy wykorzystywali w tej samej pro- procji moc przerobową komputera /systemu/ i przyjmując, że nio ma ukrytych kosztów a obciążenia z tytułu transmisji danych są nikłe,to wówczas za system, z którego korzysta powiedzmy 100 użytkowników, każdy płaciłby 1 procent kosztu, który płaciłby pojedynczy użytkownik za ten sam system. Jest to przykład oczy­

wiście zbyt uproszczony, lecz wnioski ekonomiczne są jasne i prawidłowe.

"The Economics of On-Line Systems” , On-Line Computing: Time- Shared Man-Computer System, Walter J.Karplus, ed. /Wew York:

MacG-raw-Hill Book Company, 1967/ str- 75-76.

Sprawy się jednak komplikują, gdy do powyższego przykładu wkroczy świat rzeczywisty. Użytkownicy ni© korzystają jednako­

wo z zasobów systemu. Podnosi to zagadnienie'sprawidliwego ro­

zliczania opłat za korzystanie z systemu /patrz rozdział IV/.

A także w przeciwieństwie do naszych założeń istnieją ukryte koszty: dla kogoś koszt godzin nadliczbowych jest większy w

systemie wielodostępnym niż w systemie przetwarzającym partio- wo, ponieważ zazwyczaj w nadgodzinach zużywa się więcej czasu

centralnego procesora, a większe programy sterujące wykorzystu­

ją większe połacie pamięci; dla kogoś drugiego koszt opracowa­

nia oprogramowania dla wielodostępu jest na ogół większy niż dla tradycyjnych metod. Użytkownicy muszą uczestniczyć w tych ogólnych kosztach systemu, jak również muszą oni płacić za jed­

nostki ozasu i przestrzeni produkcyjnej, którą zużywają. Także w rzeczywistości koszty transmisji danych nie są do pominięcia,

czasami nawet są one wygórowane. Co więcej, jeżeli system dos­

tępny dla wielu użytkowników jest własnością i jest eksploato­

wany przez jeden wydział, wydział ten musi płacić za wszyst­

kich użytkowników i prawdopodobnie będzie więcej płacił, niż wyniósłby koszt systemu przetwarzającego partiami.

Pomimo tych skomplikowanych spraw wyłania się następujący obraz:

Dla małych użytkowników, których nie stać na komputer, lub dla użytkowników, którzy chcą uniknąć inwestowania w środki trwałe, odpłatne usługi wielodostępne zapewniają pewne korzyś­

ci gospodarcze.

Inni użytkownicy, którzy być może rozpoczęli od systemów na zewnątrz własnego przedsiębiorstwa i byli niezadowoleni, albo którzy muszą "przykroić” system do własnych potrzeb /na przyk-

ład, by zmniejszyć problemy zabezpieczania danych/, mogą się zdecydować na budowę systemu wewnętrznego według własnych po­

trzeb. Okazałoby się wówczas, że przedsiębiorstwa uzasadniają taką decyzję finansowo: "Będzie to nas mniej kosztować niż obecnie wydajemy na usługi zewnętrzne"« /Także okazałoby się, że wydzierżawiony czy też zakupiony system wewnętrzny jest zwykle nie tym samym systemem, jekim był zapewniany przez us­

ługi zewnętrzne/«

"W chwili obecnej co najmniej nie wygląda na to, że systemy wielodostępne mogą konkurować pod względem kosztu z systemami przetwarzającymi partiowo, dla tego samego rodzaju przerobu«

Jednak ogólna wydajność, mierzona w odniesieniu do produktyw­

ności ludzi, może na tyle wzrosnąć, że zwiększenie kosztu da się ekonomicznie uzasadnić w inny sposób \ Jak to zobaczymy w rozdziale IV, poważnie zabrano się do zagadnienia wykorzysta­

nia maszyny, jako że czyni się starania by zwiększyć przerób systemu i przez to doprowadzić systemy wielodostępne do wspól­

nego mianownika w zakresie konkurencyjności kosztu z innymi formami przetwarzania danych.

4-» Dodatni wpływ na personel

Alan Lee Scherr z instytutu MIT obala zagadnienie wyko­

rzystania maszyny: "To nie ma sensu ... by ocenę wielodostępu opierać na wydajności sprzętu, ponieważ w większości wykorzys­

tanie sprzętu wielodostępnego zachodzi dla funkcji, których system konwencjonalny nie zapewnia". Każdą z takich opinii mo­

żna wydać opierając się jedynie na danych niewymiernych w chwi­

li obecnej: na wartości ekonomicznej zwiększenia funkcyjności i szybkości reakcji zapewnianej przez systemy wielodostępne" .2

^ Walter F.Bauer i Richard H.Hill, "Economics of Time-Shared Com puting Systems", Część I.Datąmątion,Listopad 1967,str. 50.

J

5n...Agoj-y.sis of Time-Shared Computer Systems. /Cambridge,Mass.:

MIT Press,1967/, p.5.

« _{5 6}

Tym niewymiernym artykułem /dobrem/ jest zwiększenie efektyw­

ności ludzkich użytkowników systemu. Należy tu podkreślić brak dostępnych statystyk, które by rzuciły trochę światła na ten przedmiot. W bardzo specyficznej sytuacji pisania i sprawdza­

nia programów przeprowadzono kilka badań, które sugerują, iż efektywność programistów wzrosła w środowisku wielodostępnym w porównaniu z tradycyjnymi ośrodkami przetwarzania partiowe-

go /zwięzły przegląd tych prac badawczych podano w Proceedings, 1968 Spring Joint Computer Conference, strony 1 - 10/. Nie przebadano w podobny sposób innych obszarów działalności lub innych rodzajów fachowców - statystyków, inżynierów lub dyrek­

torów marketingu - lecz w związku z korzystaniem z wielodostę- pu istnieje jednak duży optymizm na temat wzrostu efektywności człowieka.

Wywiad przeprowadzony z użytkownikami Projektu MAC wyka­

zał, że wielodostęp pozwolił im szybciej' rozwiązywać pro­

blemy, przystąpić do bardziej złożonych problemów oraz osiągnąć "lepsze wyniki" .A

Dyrektor wielkiego banku, w którym zainstalowano wewnę­

trzny system wielodostępny, wskazał, że pracownicy mogą napisać i sprawdzić programy w czasie wynoszącym 10 pro­

cent czasu, jaki byłby potrzebny do dokonania tego w try­

bie przetwarzania partiowego. Donoszono także, że znacz­

nie poprawiła się jakość i o połowę skrócił się czas wyko­

nania prac analitycznych prowadzonych przez nieprogramis- tów, dając im swobodę - jak to określił dyrektor - "w cał­

kowitym poświęceniu się problemowi a nie arytmetyce"♦

^ Michael Gold, "Evaluating Time-Shared Computer Usage",str.13.

- 5 8 -

Pewien dyrektor w wielkim przedsiębiorstwie badań przes­

trzeni kosmicznej przewidywał pięciokrotny wzrost wydaj­

ności pracy programistów i na koniec oświadczył, że "przy malejących kosztach maszyny a wzrastających kosztach siły ludzkiej nadszedł już czas, by optymalizować tę część wy­

dajności, która zależy od człowieka”.

Wydaje się, że we wzmaganiu efektywności istotnymi czynni­

kami są: zmniejszony czas oczekiwania, wzrost możliwości twór­

czych, wyższy poziom dokładności oraz większe zadowolenie oso­

biste. Michael Gold oświadczył:

"Aczkolwiek nie ma rozstrzygających dowodów odnośnie bez­

pośredniej wartości wielodostępu, to jednak wydaje się, że istnieje zespół teorii powiązanych z tym zagadnieniem, sugerujących iż własności jakie przedstawia sobą wzajemne oddziaływanie człowiek-maszyna-i wielodostęp dają w wyni­

ku wzrost wydajności oraz zmniejszenie niezbędnych osobo- godzin oraz straconego czasu. Zasadnicza teoria oraz ba­

dania doświadczalne prowadzone w dziedzinie transmisji danych, małych grup i nauczania przy pomocy komputera po­

twierdzają te poglądy oraz wnioski i następnie wskazują na istnienie zależności między pobudzaniem /bodźce/, ścis­

łością współdziałania oraz wydajnością".

C. USŁUGI ZEWNĘTRZNE W ZAKRESIE WIELODOSTĘPU

Po podjęciu decyzji o przystąpieniu do zewnętrznego usługo­

wego /odpłatnego/ systemu wielodostępnego, zarówno w przypadku systemów czysto handlowych lub w przypadku systemów będących własnością dużych korporacji czy też uniwersytetów, należy

wybrać właściwy system - o ile istnieje możliwość takiego wy­

boru. Właściwym będzie system /lub systemy/, które zapewniają pożądaną "mieszankę" wygody, elastyczności oraz szybkości re­

akcji w świetle wymagań stawianych przez zamierzone zastosowa­

nia. Na przykład: użytkownik musi sam osądzić, jakie można przy­

jąć języki oraz jaki zakres czasów odpowiedzi. Okres eksploata­

cji próbnej kilku systemów odsłoni różnice w ich wydajności, które mogą zawęzić listę kandydatów, jak również podsunąć użyt­

kownikowi lepsze pomysły na temat tego, które własności są kry­

tyczne dla jego przedsiębiorstwa.

Poza przedyskutowanymi już wcześniej w tym rozdziale przy­

miotami zależnymi od oprogramowania, użytkownik przy ocenie us­

ług zewnętrznych musi sobie odpowiedzieć na poniższe pytania:

Jakie istnieją zabezpieczenia by uchronić użytkownika przed utratą danych w wyniku awarii systemu, manipulacji

zewnętrznych lub nawet upływu czasu?

Czy języki programor/ania obecnie dostępne lub zamierzone jako dodatkowe w przyszłości zapewniają żądany stopień elastyczności?

V/ jaki sposób system przydziela pamięć poszczególnym użytkownikom i czy wystarcza pamięci głównej i dodatko­

wej dla zamierzonych zastosowań?

Jak obszerna jest biblioteka programów i pomocy w prog- raooY/aniu oraz czy jest ona przydatna dla potrzeb użyt­

kownika?

Jak system dokonuje rozliczeń /opłat tytułem korzystania z niego/ oraz czy użytkownik będzie sprawiedliwie obcią­

żony za korzystanie z zasobów systemu jak również kosz­

tami ogólnymi?

Jeśli wymagane jest zdalne przetwarzanie partiowe lub przetwarzanie partiowe zaszłości /tzn. nie na bieżąco/,

czy system je zapewnia?

Pod uwagę należy również wziąć inne względy, które właściwie nie są objęte niniejszym opracowaniem, są to: godziny, w któ­

rych system jest dostępny, warunki kontraktu, cechy centralne­

go procesora, ilość i rodzaj terminali, które można podłączyć do danego systemu.

D. SYSTEMY WIELODOSTĘPNE WEWNĘTRZNE

Użytkownik, który decyduje się na wdrożenie wewnętrznego sys­

temu wielodostępnego staje przed podniecającym, ale trudnym zadaniem.

Jedną z pierwszych decyzji, którą należy podjąć, jest wy­

bór samego systemu. Zakres wyboru może sięgać od "gotowego"

standardowego sprzętu i pakietu oprogramowania, dostarczane­

go przez producenta komputerów, do systemu "przykrojonego"

na własne potrzeby, budowanego od podstaw przez użytkownika.

Oczywiście między tymi skrajnościami istnieje szereg możli­

wości pośrednich.

Jednym z dość popularnych podejść do tego zagadnienia jest zakup gotowego systemu i modyfikacja dostarczonego przez pro­

ducenta oprogramowania w niewielkim zakresie. Innym podejś­

ciem jest wybranie odpowiednich elementów sprzętu /nawet od różnych producentów/ i zaprojektowanie oraz opracowanie całe­

go systemu oprogramowania. W niewielu przypadkach przedsię­

biorstwa poszły obiema drogami, wybierając drugie podejście po uzyskaniu kilkuletnich doświadczeń na tym polu. Ma to na przykład miejsce w przypadku systemu abonenckiego zwanego

- 4 0 -

Call-A-Computer /dosł.: zawołaj komputer/ oraz w przypadku Ford Technical Computer Center /Techniczny Ośrodek Obliczenio­

wy firmy Ford/*

Węzłowy problem stanowi rozstrzygnięcie: użyć czy nie użyć oprogramowanie dostarczane przez producenta? Względy, które należy rozważyć, są w pierwszym rzędzie natury ekonomicznej

oraz możności stosowania.

1/ Względy ekonomiczne: w cenie producenta zazwyczaj jest za­

warty koszt utrzymania /konserwacji/ systemu, który opraco­

wano i można go nabyć, aczkolwiek dokonanie modyfikacji w systemie może spov/odoivad anulowanie odpowiedzialności za utrzymanie - konserwację /może zajść przypadek utraty gwa­

rancji producenta/. Inną możliwością jest zainwestowanie w opracowanie i utrzymanie systemu, czy to wewnętrznie czy to poprzez specjalistyczne przedsiębiorstwa usług z zakresu oprogramowania /software house/. Korzystanie z oprogramowa­

nia dostarczanego przez producenta jest, przynajmniej poozą- tkowo, mniej kosztowne.

2/ Możność stosowania: producent projektuje i dostarcza uogól­

niony system, usiłując w ten sposób zaspokoić potrzeby sze­

rokiego kręgu użytkowników* Wynikiem tego jest, jak to przedstawił jeden z użytkowników, że "nie można zastosować tego samego systemu wielodostępnego w banku, w stalowni i w przedsiębiorstwie transportu lotniczego". Użytkownicy ci potrzebują różnych systemów, dostosowanych do różnych śro­

dowisk i różnych zastosowań. Jednakże producenci w dalszym ciągu produkują uniwersalne systemy, które mają zadowolić wszystkich, lecz nie zadowalają nikogo.

- 42 -

Oczywiście każdy z użytkowników musi sam zadecydować jaki tok postępowania jost odpowiedni dla jego potrzeb i finansów*

Innym problemom, na jaki często natknie się użytkownik, jest nabór lub przeszkolenie wysoce uzdolniknej kadry, niezbęd­

nej dla wdrożenia systemu, jego utrzymania i modyfikacji, a być może także rozszerzenia. Personel, który posiada doświadczenie w zakresie projektowania i rozwoju systemów wielodostępnych

jest raczej rzadkością i drogo kosztuje.

i

E. LISTA KOKTROŁNA DECYZJI W ZAKRESIE WIELODOST^PU

Poniżej podano pytania, uwzględniające punkt widzenia użyt­

kownika, wskazują na rodzaj decyzji jakie należy podjąć oraz na ich kolejność przy nabywaniu możliwości pracy w systemie wielodostępnym. Pytania te nie wyczerpują całkowicie tematu, lecz posiadają charakter poglądowy w zakresie wymaganego proce­

su decyzyjnogo. Kogą one także służyć jako odskocznia dla opra­

cowania przez przedsiębiorstwo własnej listy kontrolnej. Pyta­

nia zawarte w omawianej liście opracowano w pierwszym rzędzie na podstawie zagadnień przedstawionych w bieżącym rozdziale,

aczkolwiek niektóre z nich mogą odzwierciedlać dyskusje z in­

nych rozdziałów niniejszego sprawozdania.

1. Podstawowa pytanie

Gzy w ogóle potrzebujemy wielodostęp?

Tale - jeśli przev7iduje się, że nasz system ma jednocześnie obsłużyć wielu użytkowników w różnych miejscach róy/nocześ- nie i ich wymagania przedstawiają się następująco;