互換性のあるタイムシェアリングシステム

1961 年 7 月までに^{[ 10 ]}いくつかのタイムシェアリング コマンドが計算センターの IBM 709 で動作可能になり、1961 年 11 月にはFernando J. Corbató がMIT で実験的タイムシェアリング システムと呼ばれるものを実演しました。1962 年 5 月 3 日、FJ Corbató、MM Daggett、RC Daley は春の合同コンピュータ会議でそのシステムに関する論文を発表しました。^{[ 11 ]} "[CTSS システムの大部分は、Marjorie M. Daggett 夫人、Robert Daley 氏、Robert Creasy 氏、Jessica Hellwig 夫人、Richard Orenstein 氏、FJ Corbató 教授によって準備されました。" ^{[ 8 ] [ 12 ]}

このシステムは、ハーバート・M・ティーガーによって改造されたIBM 7090を使用しており、ユーザーコンソール用に3台のFlexowriterとタイマーが追加されていた。3人のユーザーそれぞれに2台のテープユニットがあり、1台はユーザーのファイルディレクトリ用、もう1台はコア（メモリ内のプログラム）のダンプ用だった。システムコマンド用のテープユニットも1台あり、ディスクドライブはなかった。メモリは、ユーザー用に27kワード（36ビットワード）、スーパーバイザー（オペレーティングシステム）用に5kワードだった。

コンソールからの入力は割り込みによってスーパーバイザのバッファに書き込まれ、戻り文字が受信されると制御はスーパーバイザに渡され、スーパーバイザは実行中のコードをテープにスワップアウトし、次に何を実行するかを決定した。当時実装されていたコンソールコマンドは、login、logout、input、edit、fap、mad、madtrn、load、use、start、skippm、listf、printf、xdump、xundumpであった。^{[ 11 ]}

これが互換タイムシェアリングシステム（CTSS）の初期バージョンとなった。これはタイムシェアリングの史上初の公開デモンストレーションだったとみられる。他にも同様の主張はあるものの、それらは特殊用途システムに関するものか、あるいは論文として発表されたものは知られていない。CTSSの「互換性」は、同じコンピュータ上で実行されるバックグラウンドジョブとの互換性に関するものであり、バックグラウンドジョブは一般的にタイムシェアリング機能よりも多くの計算リソースを消費していた。

DOTSYS点字翻訳ソフトウェアの最初のバージョンはCTSS上で動作し、BRAILLEMBOSS点字ページプリンタに出力できた。^{[ 13 ] [ 14 ]} CTSS上のDOTSYSは、ニュース形式のテレタイプセッターテープをグレード2点字に変換する実現可能性調査の一環として、1966年8月18日に初めて実証された。翌月には、テレタイプセッターテープ上の教科書情報をエラーのないグレード2点字に変換する実現可能性が実証された。^{[ 15 ]}

MIT CTSS は学術システムであり、商用コンピューティング用のシステムではなく研究用システムであったため、2 年後、ソフトウェアの移植性のために CTSS の依存関係を取り除いた DOTSYS のバージョンが、アメリカ盲人印刷所の IBM 709 で使用され、テレタイプセッター入力から作成された書籍の最初の点字版が、インクジェット印刷版のわずか 数週間後に印刷されました。^{[ 16 ]}翌年、CTSS 上で、点字での数表の印刷のデモンストレーションが行われました。短いFORTRAN IIプログラムが作成され、BRAILLEMBOSS 点字ページプリンタを介して、インチからミリメートルへの変換表を点字で作成しました。^{[ 17 ]}

Intrex Retrieval System は CTSS 上で動作しました。Intrex は、約 15,000 件のジャーナル記事のカタログを格納するデータベースを備えた、実験的なパイロットモデルの機械指向の書誌ストレージおよび検索システムでした。これは、図書館の自動化の概念を開発およびテストするために使用されました。^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} MIT エンジニアリング ライブラリーでのテスト用に 3 台の BRISC CRTコンソールを展開した結果、ARDS および DATEL という他の 2 つのシステムよりも好ましいことがわかりました。^{[ 21 ]}

CTSS は、デフォルト構成では 1 つしか提供されないコア メモリバンクが 2 つあるように、32,768 (32K) の 36 ビットワードバンクを持つ改良型 IBM 7090 メインフレーム コンピュータ^{[ 28 ]を使用しました。 [ 29 ] [ 30 ]} 1 つのバンクはタイム シェアリング監視プログラム用に予約され、もう 1 つはユーザー プログラム用に予約されました。 CTSS は保護モード カーネルを持ち、A コア (メモリ バンク A) の監視機能の関数は、現代のオペレーティングシステムと同様に、ソフトウェア割り込みによってのみ呼び出すことができました。ソフトウェア割り込みには、メモリ保護割り込みが使用されました。^{[ 8 ]} 200 ms の量子時間単位を持つプロセッサ割り当てスケジューリングは、マルチ レベル フィードバック キューによって制御されました。^{[ 29 ]}また、特別なメモリ管理ハードウェア^{[ 31 ]} 、クロック割り込み^{[ 32 ]}、および特定の命令をトラップする機能も備えていました。^{[ 31 ]}

• RDFLXA – コンソールから入力行を読み込む
• WRFLX – コンソールに出力行を書き込む
• DEAD – ユーザーをデッド状態にし、メモリにプログラムが一切存在しない状態にする。
• DORMNT – プログラムをメモリに保持したまま、ユーザーを休止状態にする。
• GETMEM – メモリ割り当てのサイズを取得します
• SETMEM – メモリ割り当てサイズを設定します
• TSSFIL – ディスク上のCTSSシステムファイルにアクセスします
• USRFIL – ユーザー自身のディレクトリに戻る
• GETBRK – 終了時の命令位置カウンタを取得する

CTSSは当初、アセンブラ（FAP ）とMAD言語用のコンパイラのみを備えていました。また、MADTRNを使用することでFORTRAN IIコードをMADコードに変換することも可能でした。その後、システムの半分がMADで記述されるようになりました。COMIT II、LISP 1.5、ALGOLのバージョンなど、他のプログラミング言語も追加されました。

各ユーザーはデータ保存用の専用ディレクトリを持ち、同じ「問題番号」を持つグループ向けに共有ディレクトリも用意されていました。各ファイルは2部構成の名前を持ち、2番目の部分はファイルの種類を示していました。後のシステムではファイル名の拡張子も同様でした。当初、各ファイルには一時的、永続的、読み取り専用クラス1、読み取り専用クラス2の4つのモードがありました。読み取り専用クラス1では、ユーザーがファイルのモードを変更できました。ファイルはディレクトリ間でシンボリックリンクすることもできました。listfによるディレクトリ一覧の例：

 10ファイル、20トラック使用 日付 名前 モード トラック数 1963年5月20日 メインマッド P 15 1963年5月17日 DPFA SYMTB P 1 1963年5月17日 DPFA BSS P 1 1963年5月17日 DPFA FAP P 2

入出力ハードウェアは、ほとんどが標準的なIBM周辺機器でした。これには、以下に接続する6つのデータチャネルが含まれていました。

• プリンター、パンチカードリーダー、パンチ
• IBM 729テープドライブ、IBM 1301ディスクストレージ（後に容量3800万ワードのIBM 1302にアップグレード）
• IBM 7320ドラムメモリは186Kワードの容量を持ち、32Kワードのメモリバンクを1秒でロードできた（後に0.25秒にアップグレード）。
• 2つのカスタム高速ベクターグラフィックスディスプレイ^{[ 33 ]}
• IBM 7750伝送制御ユニットは、 IBM 1050 SelectricやModel 35を含む最大112台のテレプリンタ端末をサポートできる。端末の一部は遠隔地に設置されており、システムには公衆テレックスおよびTWXネットワークを使用してアクセスできた。