SHARE Operating System

SHARE Operating System (также известная как SOS) — это операционная система, разработанная в 1959 году для мейнфреймов IBM 709 и IBM 7090. Она была создана организацией SHARE (организация пользователей IBM, существующая с 1955 года) и стала одной из первых операционных систем, предназначенных для использования на коммерческих вычислительных машинах, а также одной из первых, реализовавших концепцию пакетной обработки заданий.

История

В конце 1950-х годов компьютеры IBM 709 и 7090 (их модернизированная версия) были одними из самых мощных машин того времени. Однако они работали без операционной системы в современном понимании: программисты загружали программы вручную с перфокарт, а процессор простаивал между заданиями. В 1958 году группа пользователей IBM, объединённая в организацию SHARE, начала работу над созданием стандартизированной системы, которая бы автоматизировала управление заданиями и ресурсами.

Проект получил название «SHARE Operating System» (SOS). Разработка велась силами волонтёров из компаний-членов SHARE, включая General Motors, Douglas Aircraft, и другие. Первая версия была выпущена в 1959 году. SOS стала одной из первых операционных систем, написанных на ассемблере для IBM 709, и одной из первых, использующих концепцию «супервизора» — ядра, управляющего выполнением задач.

Ключевой особенностью SOS было то, что она распространялась бесплатно среди членов SHARE, что способствовало её быстрому внедрению в научных, инженерных и военных организациях. В 1960 году вышла версия для IBM 7090, которая поддерживала до 32 768 слов памяти (около 262 КБ). SOS оставалась в эксплуатации до середины 1960-х годов, когда её вытеснили более совершенные системы, такие как IBSYS (разработанная IBM) и OS/360.

Архитектура и устройство

SOS была однопользовательской, однозадачной операционной системой с пакетной обработкой. Она состояла из нескольких ключевых компонентов:

Супервизор

Супервизор (Supervisor) — это резидентная часть системы, постоянно находящаяся в памяти. Он отвечал за:

• Загрузку и выполнение программ.
• Обработку прерываний (ввод-вывод, ошибки).
• Управление ленточными накопителями и принтерами.
• Обработку команд оператора.

Система управления заданиями (Job Control)

SOS использовала язык управления заданиями (JCL — Job Control Language) на основе перфокарт. Каждая задача (job) состояла из набора карт:

• $JOB — начало задания, указание имени пользователя и времени.
• $FORTRAN или $FAP — вызов компилятора (FORTRAN II или ассемблера FAP).
• $LOAD — загрузка откомпилированного кода.
• $EXECUTE — выполнение программы.
• $END — завершение задания.

Библиотека подпрограмм

SOS включала стандартную библиотеку математических функций (тригонометрические, логарифмические, статистические) и утилит для работы с лентами и картами. Библиотека была написана на ассемблере и FORTRAN.

Система ввода-вывода

Управление вводом-выводом было примитивным: все операции выполнялись через супервизор, который обращался к аппаратным каналам IBM 7090. Поддерживались:

• Перфокарты (считыватель и перфоратор).
• Ленточные накопители (IBM 729).
• Принтер (IBM 716).
• Консоль оператора.

Классификация и место в истории

SOS относится к первому поколению операционных систем (1950-е — начало 1960-х). Её характерные черты:

• Пакетная обработка — задания выполнялись последовательно, без интерактивного взаимодействия.
• Отсутствие разделения времени — система работала в монопольном режиме.
• Минимальная защита памяти — программы могли перезаписывать супервизор, что приводило к сбоям.
• Ручное управление — оператор вручную монтировал ленты и загружал карты.

SOS оказала влияние на последующие системы: её концепция супервизора и JCL была заимствована в IBSYS и более поздних ОС IBM. Кроме того, SOS продемонстрировала возможность создания операционной системы силами сообщества пользователей, а не производителя.

Применение

SOS использовалась в основном в научных и инженерных расчётах, а также в военных и правительственных учреждениях США. Примеры организаций, применявших SOS:

• Лаборатория Линкольна Массачусетского технологического института — обработка данных радиолокации.
• Douglas Aircraft Company — расчёты аэродинамики.
• General Motors — моделирование автомобильных двигателей.
• Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) — траекторные расчёты для программы «Меркурий».

В СССР SOS не использовалась из-за отсутствия совместимого оборудования (IBM 7090 не поставлялись в страну), однако советские инженеры изучали её архитектуру при разработке собственных ОС, таких как «Диспетчер» для ЭВМ «Минск-22» и «Смена» для БЭСМ-6.

Интересные факты

• SOS была написана на ассемблере FAP (Fortran Assembly Program), который сам входил в состав системы.
• В 1961 году на SOS была запущена первая версия компилятора FORTRAN II, что сделало её одной из первых платформ для массового программирования на Фортране.
• Система занимала около 4000 слов памяти (32 КБ), оставляя пользователю до 28 000 слов (224 КБ) для программ.
• Из-за отсутствия виртуальной памяти и защиты, ошибка в пользовательской программе могла «повесить» всю систему, требуя перезагрузки с перфокарт.
• SOS распространялась в виде стопки перфокарт (около 2000 карт), которые оператор загружал вручную при каждом запуске.
• В 1962 году вышла версия SOS 2.0, которая добавила поддержку магнитных дисков (IBM 1301), но она не получила широкого распространения из-за высокой стоимости дисковых накопителей.

Критика и ограничения

Несмотря на новаторство, SOS имела серьёзные недостатки:

• Низкая надёжность — частые сбои из-за отсутствия защиты памяти.
• Неэффективное использование процессора — простои при ручной загрузке карт и монтировании лент.
• Сложность эксплуатации — требовала квалифицированного оператора, знающего JCL.
• Отсутствие многозадачности — процессор простаивал во время операций ввода-вывода.

Эти ограничения стимулировали разработку более совершенных систем, таких как IBSYS (1964) и OS/360 (1966), которые заменили SOS в большинстве организаций.

Источники

• «SHARE Operating System: A History» — SHARE Inc., 1962.
• «IBM 7090 Data Processing System: Reference Manual» — IBM Corporation, 1961.
• «The Evolution of Operating Systems» — P. J. Denning, 1981.
• «A History of Modern Computing» — Paul E. Ceruzzi, 2003.
• «Operating Systems: Design and Implementation» — Andrew S. Tanenbaum, 1987.