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    实现分时系统的功臣

    计算机的工作方式和使用方式,开创了多用户共享计算机资源的新时代,在计算机发展史上有划时代的意义。

    考巴脱是西班牙移民的后裔,1926年6月1日生于美国加利福尼费尔南多·考巴脱亚州的奥克兰。考巴脱念高中时,第二次世界大战爆发,他在两年内完成了3年的学业,提前毕业进入加州大学洛杉矶分校,但只念了一年书,就应征入伍,参加海军。在经过培训和当了一年见习电子技师后,考巴脱在一艘驱逐舰供应船上任正式的电子技师,负责维护雷达、声纳等各种无线电电子设备。战时的这段经历对于考巴脱是一个极可贵的学习和锻炼,使他对电子线路和仪器设备十分熟悉,同时也培养了他坚韧的性格,为他日后的成功奠定了良好基础。

        战后,考巴脱进入加州理工学院学习,取得学士学位,然后去MIT深造,继续学习物理。在这里,他首次接触到“旋风”计算机Whirlwind并产生了浓厚的兴趣。旋风是由弗里斯特(J.W.Forrester首届计算机先驱奖获得者)主持研制的世界上第一台存储程序式的、而且是并行工作方式的电子计算机,主要服务于军事应用,同美国的半自动地面防空系统SAGE实现连接,处理与分析从全国17个防区的远程警戒雷达所截获的信息。因此,当考巴脱在1956年获得博士学位后就留在学校的计算中心工作。MIT的计算中心主任是菲力浦·莫尔斯教授(Philip Morse),这是一位极有远见和富于魅力的学者,MIT的计算中心就是经过他的努力争取而建立起来的。当时的计算机都是昂贵的庞然大物,学校没有足够资金购置。莫尔斯教授说服IBM公司把一台最新的704型计算机安装在MIT,并建起了计算中心,其条件是机器三班工作,其中一班留给IBM公司使用。704是IBM公司于1954年开发成功的第一代计算机,是早期有代表性的科学计算用的大型计算机,在系统结构和技术上奠定了IBM 7000系列机的基础。704机已经采用磁心存储器,使机器的运行速度与可靠性大大提高。磁心存储器技术是1949年前后由美籍华人学者王安(Wang An)和研制旋风计算机的弗里斯特两人分别独立发明的,但IBM 704磁心存储器中关键的穿线工艺是IBM公司以50万美元的低价向王安购买的。

        考巴脱在704上工作之初,计算机还是以批处理方式运行的。所谓“批处理”(batch processing),就是将编好的程序预先穿孔在卡片上或纸带上,通过光电的读卡机或读带机输入计算机,然后才能运行程序。一批程序运行完以后,再输入另一批穿孔卡片或纸带上的程序运行……这种方式使计算机的实际使用效率极低,计算机的CPU、内存等资源大部分时间处于空闲状态,不能发挥作用。1959年1月,当时也在MIT的麦卡锡(J.McCarthy,1985年计算机先驱奖获得者)给莫尔斯教授提交了一份备忘录,首次提出“分时”(time-sharing)的概念,以解决批处理效率低下的问题。分时的基本思想是将CPU时间划分为许多小片,叫“时间片”(time slice),轮流去为多个用户程序服务。如果在时间片结束时该用户程序尚未完成,它就被时钟中断,等待下一轮再处理,计算机则让给另一用户程序使用。由于CPU速度很快,对每个用户程序的每次要求都能快速响应,每个用户都感觉好像自己在独占计算机一样。莫尔斯对麦卡锡的设想十分赞赏,并鼓励手下的人去研究。于是在MIT成立了一个“长期研究委员会”(Long Range Study Committee)负责实现麦卡锡的设想,麦卡锡、考巴脱都是该委员会的成员。但麦卡锡由于与委员会主席产生矛盾,中途离开MIT去了斯坦福大学,这样,实现麦卡锡设想的重任落在了考巴脱身上。

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