Příchod hackerů: Sněhurka/360

Lukáš Erben 2. 2. 2016

V úterý 7. dubna 1964 se začala psát nová kapitola počítačové historie. IBM, gigantická „Sněhurka“ vládnoucí společně se sedmi IT trpaslíky trhu počítačů 50. a 60. let, představilo řadu počítačů System/360.

Nová generace elektronického výpočetního vybavení byla dnes představena akciovou společností International Business Machines. Předseda představenstva IBM Thomas J. Watson Jr. označil událost za nejdůležitější oznámení nového produktu v historii společnosti.

Nová infrastruktura bude známa jako IBM Systém/360. Kombinuje mikroelektronické technologie, díky nimž je možné provádět operace v miliardtinách vteřiny i značný posun v oblasti počítačového organizování. Na tiskové konferenci ve firemním komplexu v Poughkeepsie pan Watson řekl:

System/360 představuje zásadní odklon od dosavadních konceptů návrhu a stavby počítačů. Jedná se o výsledek mezinárodního úsilí v laboratořích a továrnách IBM a je to vůbec poprvé za deset let, kdy IBM od základu navrhla novou interní architekturu svých počítačů. Jedná se o počátek nové generace – nejen počítačů, ale také jejich nasazování v podnicích, vědě a státní správě.“

Více než 100 tisíc byznysmenů se dnes ve 165 amerických městech zúčastnilo akcí, na nichž byl System/360 ohlášen.

Z původní tiskové zprávy IBM, 7. 4. 1964

Thomas Watson Jr. příliš nepřeháněl. System/360 byl skutečně odklonem od dosavadní strategie: nejednalo se o jeden počítač, ale o rodinu strojů (jen v roce 1964 bylo představeno 7 modelů, byť dva z nich nakonec nebyly nikdy uvedeny) a do konce roku 1965 se rodina rozrostla na více než desítku modelů. IBM se rozhodlo nahradit novými třistašedesátkami prakticky vše, co doposud nabízelo. Byl to odvážný krok, který si ale vývojový tým i management chytře pojistili zpětnou softwarovou kompatibilitou s předchozími modely řady 1400 (cestou emulace). Byla to taktika, která se natolik osvědčila, že i následující generace System/370 byla s třistašedesátkou softwarově kompatibilní. Dnes se něco podobného může zdát naprosto logické a samozřejmé, situace v první polovině šedesátých let byla ale odlišná.

IBM System/360 model 50 v provozu (Volkswagen, Volfsburg, 1973)

Amdahl a Brooks

Přestože System/360 byl do značné míry výsledkem mezinárodního úsilí v IBM, klíčovými postavami jeho historie jsou šéfkonstruktér a architekt Gene Amdahl a vedoucí projektu Fred Brooks. Amdahl byl syn skandinávských imigrantů, farmářů z Jižní Dakoty – vystudoval aplikovanou a posléze i teoretickou fyziku a jeho doktorská práce se nevěnovala ničem menšímu než „logickému návrhu výkonného digitálního počítače“ – ten také pod označením Wisconsin Integrally Synchronized Computer v roce 1952 sestavil a následně na některé konstrukční prvky podal patentové přihlášky. Amdahla si v té době již všimli v místní pobočce IBM ve Wisconsinu. Mladý doktorand měl původně v plánu pokusit se počítačové firmě prodat své patenty, o ty ale zájem nebyl – IBM chtělo jeho samotného a udělalo mu, jak prohlásil v rozhovoru v roce 1989, „nabídku, kterou nebylo možné odmítnout“. Dokončil proto rychle studia a nastoupil.

Gene Amdahl v roce 2008

Amdahl se nejprve pustil do práce jako konstruktér na projektech počítačů 701A, 704 a 709 a dokonce i projektu Stretch. Po třech letech ho ale „korporátní“ prostředí otrávilo natolik, že se rozhodl odejít. Zkušenosti z práce v jiných velkých společnostech však nebyly o nic lepší, a tak se v roce 1960 po opakovaných nabídkách rozhodl do IBM vrátit, aby zde vedl vývojový tým.

V IBM v té době ale ještě o konceptu třistašedesátky ani neuvažovali – jak Amdahl o třicet let později vzpomínal, probíhal v době jeho návratu vývoj řady 8000 a také „Projektu X“, který měl zvítězit tam, kde byl Stretch 7030 jen částečným úspěchem – v oblasti vysoce náročných vědeckých výpočtů. Bylo ale stále jasnější, že vývoj vědeckých systémů je pro IBM nevýdělečný, a tak se tým postupně přeorientoval na projekt nové platformy pro byznys. To vyhovovalo i Amdahlovi, který se zajímal spíše o prakticky využitelné „byznysové“ počítače než o laboratorní superstroje.

Dva roky po jeho návratu, v roce 1962, padlo rozhodnutí soustředit se namísto projektu X na nový System/360. Amdahl si coby vedoucí architekt projektu vyjednal u svého nadřízeného Brookse značné pravomoci – téměř všechna rozhodnutí týkající se architektury, vlastní konstrukce i software byla víceméně na něm a jeho týmu, pouze otázky „požadavků trhu“ byly v gesci týmu s obchodními a marketingovými zkušenostmi.

Počítačová architektura

S počátky vývoje System/360 se pojí také první cílená práce s konceptem a pojmem počítačové architektury. Počítačová architektura nebyla pochopitelně něco, co by v IBM vynalezli – za její první příklad lze označit korespondenci mezi Charlesem Babbagem a Adou, hraběnkou z Lovelace z předminulého století (její příběh jsme již vyprávěli), zprávu Johna von Neumanna o počítači EDVAC, nebo návrh Elektronického Kalkulátoru pro ACE Alana Turinga (obojí z roku 1945). Byli to ale Amdahl a především Brooks, kdo začali cíleně pracovat s pojmem počítačová architektura jako základním popisným konceptem pro celý projekt. Amdahl k tomu po třiceti letech řekl:

Smyslem architektury bylo definovat, jak budou počítače fungovat – popsat rozhraní kterým budou komunikovat s uživatelem a všemi dalšími oddělenými částmi jako jsou periferie. Definovat instrukční set a přístup k systému pro potřeby debuggingu, například. V našem případě ale na druhou stranu neurčovala typ rozhraní paměti, protože paměť se u jednotlivých modelů mohla výrazně lišit.

Z rozhovoru Gene Amdahla pro institut Charlese Babbage, 1989

Pojem počítačová architektura zavedl do odborné literatury Brooks společně se svými kolegy Johnsonem a Khanem v roce 1959, a když o tři roky později startoval projekt 360, jednalo se o první počítačovou platformu, která měla od počátku cíleně definovánu a popsánu vlastní architekturu. Jednou z hlavních výhod bylo, že jediné, o čem se Amdahl a jeho tým museli bavit s lidmi odpovědnými za „požadavky trhu“ (dnes bychom řekli „byznysu“), byla právě architektura. Jak Brooks pragmaticky prohlásil: architektura je vše, co potřebuje o systému vědět či znát uživatel.

IBM Systém 360 Model 30 (první, základní model) v muzeu

Plíživá revoluce zevnitř

Hlavní výzvou, které Brooks a Amdahl čelili, byl potenciální odpor jejich vlastních kolegů uvnitř IBM – zejména vedení divizí, které měly vlastní počítače, jež měl System/360 v budoucnu všechny nahradit, se nehodlalo vzdát svého vlivu bez boje. Amdahl proto zvolil zvláštní strategii: v jednotlivých divizích oslovil nikoliv nejvyšší vedení, ale pečlivě vybrané níže postavené zaměstnance a s jejich pomocí začal celý projekt připravovat, teprve po roce a půl, když byl vývoj v poměrně pokročilé fázi, zapojil jejich nadřízené a vysvětlil jim, že nemají na výběr: musí novou platformu přijmout za svou a musí se postarat o to, aby systémy zůstaly vzájemně i do budoucna maximálně kompatibilní. Byla to strategie, která zafungovala.

Jediný systém

System/360 je jediný systém pokrývající výkonnostní škálu prakticky všech současných počítačů IBM – od populárlního 1401 až po dvojnásobek výkonu doposud nejrychlejšího počítače, který IBM doposud nabízela. Byl navržen pro úlohy v oblasti zpracování informací a všechny typy aplikací.

Systém/360 nabízí v centrální výpočetní jednotce celkem 19 odstupňovaných kombinací výkonu a kapacity paměti. Ty doplňuje více než 40 typů periferií pro zadávání, výstup a uchovávání informací. Vestavěné komunikační funkce umožňují přistupovat k System/360 ze vzdálených terminálů, bez ohledu na vzdálenost.

Výpočetní výkon nejvyšší konfigurace System/360 je přibližně 50× vyšší než základního modelu. Délka pracovního cyklu se pohybuje od miliontiny vteřiny až po 200 miliardtin vteřiny. Kapacita pamětí se pohybuje od 8 tisíc znaků (8 kB) až po více než 8 milionů (8 MB) a na úložiště připojené k systému lze ukládat další miliardy znaků a následně je zpracovávat.

Je to rovnováha těchto faktorů – všech dostupných v jediném systému využívajícím jednu sadu programovacích instrukcí – co umožní, aby si uživatel vybral konfiguraci, která odpovídá jeho potřebám v oblasti byznysu nebo vědeckých výpočtů. Se stejnými periferiemi může uživatel rozšířit svůj System/360 na libovolnou úroveň výkonu, aniž by bylo třeba přepisovat programy.

Z původní tiskové zprávy IBM, 7. 4. 1964

Pokračování (mimo jiné o tom jak System/360 dobyl svět, proč má byte 8 a nikoliv 6 bitů, nebo proč může být Amdahlův zákon koncem zákona Mooreova) příště.

 

E-kniha: Lukáš Erben, Úsvit hackerů

Kniha Úsvit hackerů vypráví fascinující příběh počátků hackerů, tedy lidí, o kterých dnes slýcháme prakticky denně. Tito lidé existovali dávno před současnými hackery, kteří se dokáží nabourat do informačních systémů. Existovali dávno před vznikem internetu, počítačů, chytrých telefonů a platebních karet.

Knihu si můžete zakoupit za 90 Kč v obchodech Palmknihy.cz, Google Play a eReading.cz. Neobsahuje DRM.

Odkazy

Našli jste v článku chybu?
Měšec.cz: Cestujte bez starostí, získejte výhodné pojištění

Cestujte bez starostí, získejte výhodné pojištění

DigiZone.cz: Mobilní aplikace pro DVTV je tady

Mobilní aplikace pro DVTV je tady

DigiZone.cz: Náhrada za nevrácená zařízení?

Náhrada za nevrácená zařízení?

Podnikatel.cz: Neuvěříte, ale EET má pro podnikatele i výhody
MarketVoice

Neuvěříte, ale EET má pro podnikatele i výhody

DigiZone.cz: Slováci první, Češi třetí. Krásný...

Slováci první, Češi třetí. Krásný...

Měšec.cz: Ceny PHM v Evropě. Finty na úspory

Ceny PHM v Evropě. Finty na úspory

Lupa.cz: eIDAS je tu. O co přijdeme u elektronických podpisů?

eIDAS je tu. O co přijdeme u elektronických podpisů?

Vitalia.cz: 5 porcí ovoce a zeleniny: no ale jak na to?

5 porcí ovoce a zeleniny: no ale jak na to?

Měšec.cz: Od kdy musí studenti platit pojistné?

Od kdy musí studenti platit pojistné?

DigiZone.cz: Soud zakázal šíření TV Markíza v ČR

Soud zakázal šíření TV Markíza v ČR

Lupa.cz: Vydavatelé jsou v háji, ale neumí si to připustit

Vydavatelé jsou v háji, ale neumí si to připustit

Měšec.cz: Udali ho na nelegální software a přišla Policie

Udali ho na nelegální software a přišla Policie

DigiZone.cz: Nova: technické pauzy každé 1. pondělí

Nova: technické pauzy každé 1. pondělí

DigiZone.cz: Skylink zapojil nový transpondér

Skylink zapojil nový transpondér

Root.cz: Střílejte v obýváku, stačí kamera a projektor

Střílejte v obýváku, stačí kamera a projektor

Vitalia.cz: Máte chutě? Nejezděte do světa, ale do Dobřichovic

Máte chutě? Nejezděte do světa, ale do Dobřichovic

Root.cz: Quake slaví 20 let novou epizodou zdarma

Quake slaví 20 let novou epizodou zdarma

Vitalia.cz: Epidemie: Klíšťová encefalitida po ovčím sýru

Epidemie: Klíšťová encefalitida po ovčím sýru

Vitalia.cz: Ministři se přou o využívání antibiotik

Ministři se přou o využívání antibiotik

Lupa.cz: Na základně u Dobříše se rozjel 3D tisk z kovu

Na základně u Dobříše se rozjel 3D tisk z kovu