Anaçatı bilgisayar

Bir anaçatı bilgisayar (Almanca Großrechner; İngilizce mainframe computer) milyonlarca kullanıcıya eş zamanlı olarak farklı hizmetler verebilen, büyük, güçlü ve pahalı bir bilgisayardır. Anaçatı bilgisayarların gücü şu nedenlerden kaynaklanmaktadır:
Çok sayıda işlemcinin varlığı
Yüksek girdi-çıktı (İngilizce: input/output; kısaca IO) kapasitesi
Zaman paylaşımı (İngilizce: time sharing) olanağı veren işletim sistemleri
Çok sayıda işlemcinin varlığı, anaçatı bilgisayarın birden fazla yazılımı ya da aynı yazılımın farklı ilmeklerini paralel olarak çalıştırabilmesine imkan vermektedir. Girdi-çıktı kanallarının çokluğu, merkezi işlem biriminin yalnızca yüksek hızlı bellekle çalışarak büyük miktarda veriyi işlemesine olanak sağlamaktadır. İşletim sistemleri ise çoklu progamlama (İngilizce: multiprogramming) ve çoklu görevlendirme (İngilizce: multitasking) yetenekleri ile çok sayıda kullanıcının aynı anda anaçatı bilgisayarı kullanabilmesini mümkün kılmaktadır. Bu sayede bir anaçatı bilgisayar saniyede yüz milyonlarca komut (İngilizce: millions of instructions per second; kısaca MIPS) işleyebilmektedir.
Anaçatı bilgisayarlarda başlarda sahipli işletim sistemleri kullanılırken, daha sonra Unix türevleri de kullanılmaya başlamıştır. Günümüzde açık kaynaklı bir Unix türevi olan Linux kullanımı yaygınlaşmaktadır. Bir anaçatı bilgisayar üzerinde sanallaştırma yolu ile birden çok işletim sistemini eşzamanlı olarak çalıştırmak mümkündür. Bir sanal makine yöneticisi, farklı işletim sistemlerini anaçatı bilgisayar donanımı üzerinde tanımladığı sanal makineler üzerinde çalıştırmaktadır. Böylece, platform olarak bu farklı işletim sistemlerini kullananan yazılım uygulamaları, birbirinden yalıtılmaktadır.
Anaçatı bilgisayarlar üzerinde çalışacak yazılım uygulamalarını geliştirmek için başlıca şu ikinci ve üçüncü kuşak programlama dilleri kullanılmaktadır:
Assembler
COBOL
FORTRAN
ALGOL
PL/I
C/C++
Java
Günümüzde, anaçatı bilgisayar kullanıcıları arasında, büyük miktarda hareket işlemleri gerçekleştiren ya da çok miktarda veriyi işlemeye gereksinme duyan büyük şirketler, kamu kurumları, üniversiteler ve araştırma kuruluşları bulunmaktadır. Bir kısım anaçatı bilgisayar uygulamaları geçmişten devir alınmış kalıtsal sistemler olarak faaliyet göstermekte, diğerlerinin üzerindeyse çağdaş uygulamalar yer almaktadır.
Tarihçe
Anaçatı bilgisayarlar önceleri bilimsel araştırma amacıyla kullanılmıştır. 1950'lerin başında kamu kurumları, ortalarından itibaren ise ticari kuruluşlar da anabilgisyarlardan yararlanmaya başlamıştır. anaçatı bilgisayarlar işletmelerde 1950'lerin ortalarından 1980'lerin ortalarına dek temel bilişim aygıtı olarak yaygın biçimde kullanılmıştır.
Başlangıçta anaçatı bilgisayarların kullanım amacı verilerin topluca işlenmesi (İng. batch processing) iken, teknolojik gelişmeler zamanla gerçek zamanlı uygulamaları da mümkün kılmıştır. anaçatı bilgisayarların ticarileşmesini izleyen dönemde belli başlı anaçatı bilgisayar üreticileri, IBM ve Yedi Cüceler (İng. IBM and the Seven Dwarfs) diye bilinen, Burroughs, Control Data, GE, Honeywell, IBM, NCR, RCA ve UNIVAC firmaları olmuştur. 1970'lerde GE ve RCA anaçatı bilgisayar pazarından çıkmıştır.
Anaçatı bilgisayarlar 1960'lardan başlayarak yerlerini önce minibilgisayarlara ve 1980'lerden başlayarak ta kişisel bilgisayar tabanlı sunuculara terk etmeye başlamışsa da varlıklarını ve işlevlerini hala sürdürmektedir. Özellikle hareket işlemlerinin tek merkezde gerçekleşmesi istendiğinde, anaçatı bilgisayarlar daha küçük bilgisayarlardan oluşturulan sunucu kümelerine alternatif olmaktadır.
1960 ve 70'lerde bir anaçatı bilgisayarı meydana getiren bileşenler şunlar olmuştur:
Merkezi işlem birimi (İngilizce: central processing unit; kısaca CPU)
Manyetik bant birimleri
Disk depolama birimleri
Bu üç ana birimin kullanıcılara hizmet verebilmesi amacıyla veri girişi için delikli kartlardan yararlanılmıştır. Kart delme makinesi| delinen kartlar, bir kart okuma makinesinden geçirilerek veriler bilgisayara aktarılmış; bilgisayar çıktıları için nokta vuruşlu yazıcılar kullanılmıştır. Bu şekilde yapılandırılmış bir anaçatı bilgisayar ancak toplu veri işlemleri (İng. batch processing) için kullanılabilmiştir. Bu dönemde, çoklu görevlendirmeler için bilgisayara entegre edilmiş elektromekanik daktilolardan (İngilizce: teleprinter, teletypewriter ya da teletype) sınırlı ölçüde yararlanılmıştır. Entegre elektromekanik daktilolarda veri gerişi için delikli kart yerine delikli bantlar kullanılmıştır.
Başlangıçta anaçatı bilgisayarların işlemci ve bellekleri için vakum tüpleri kullanılmıştır. 1950'ler ve 60'lar, anaçatı bilgisayarlar açısından önemli gelişmelerin yaşandığı yıllardır: 1950'lerin ortalarına doğru vakum tüplü bellekler yerlerini manyetik çekirdekli belleklerle değiştirmiştir. Yine bu dönemde ilk manyetik bantlı veri depolama aygıtları ortaya çıkmıştır. 1950'lerin sonlarına gelindiğinde ise ilk transistörlü anaçatı bilgisayarlar üretilmiştir. 1950'ler boyunca geliştirilmiş olan manyetik kasnaklı veri depolama birimleri (İngilizce: magnetic drum) 1960'ların başından itibaren ticarileşmiş; manyetik bantlı depolama aygıtlarının yerine kullanılmaya başlamıştır. Manyetik kasnaklı disklerin varlığı girdi-çıktı döngülerini kısaltarak, çoklu görevlendirmeleri kolaylaştırmıştır.
1965 yılında IBM'in IBM 360 Serisi anaçatı bilgisayarlarının ortaya çıkması, bir dönüm noktası olarak kabul edilmektedir. 360 Serisi anaçatı bilgisayarlarda kullanılan muhtelif işletim sistemleri sayesinde, programlar için zaman paylaşımı, çoklu görevlendirme ve sanal bellek (İng. virtual memory) uygulamaları tek bir sistemde toplanmıştır. 360 Serisi ile birlikte, IBM anaçatı bilgisayar pazarına egemen olmuştur.
1970'lerde entegre elektromekanik yazıcıların yerini, birer klavyesi ve katot ışını tüplü monitörü bulunan uçbirimler almaya başlamıştır. Bu uçbirimler (İngilizce: computer terminal), merkezi işlem birimine bir ön işlemci (İngilizce: front-end processor) üzerinden bağlanmıştır. Veri giriş-çıkışlarının önemli bir bölümü delme makinalarından, kart okuyuculardan ve entegre elektromekanik daktilolardan uçbirimlere kaymıştır. anaçatı bilgisayarların farklı kullanıcılar tarafından gerçek zamanlı olarak kullanılması mümkün hale gelmiştir.
1980'lerde bilgisayar ağlarının yaygınlaşması ve kullanıcıların uçbirimler yerine kişisel bilgisayarlar ile çalışması üzerine, anaçatı bilgisayarlar da ağ bilişiminin (İng. network computing) bir parçasını teşkil etmiştir. Kişisel bilgisayarlar önce terminal emülatörü adı verilen yazılımlarla, ardından grafik kullanıcı arayüzü tabanlı özgün istemci yazılımları ile, günümüzde ise İnternet tarayıcıları üzerinden anaçatı bilgisayarlarla veri ve uygulama paylaşmaya başlamıştır. Son olarak bulut bilişiminde anaçatı bilgisayarların yerlerinin ne olacağı ve anaçatı bilgisayarlara ne ölçüde gereksinme duyulacağı tartışılmaktadır.