تاريخ أنظمة التشغيل

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

توفر أنظمة تشغيل الحاسوب مجموعة من الوظائف التي تحتاجها وتستخدمها معظم برامج التطبيقات على الحاسوب، بالإضافة إلى الروابط اللازمة للتحكم في مكونات الحاسوب المادية ومزامنتها. في الحواسيب الأولى، التي لم تكن مزودة بنظام تشغيل، كان كل برنامج يحتاج إلى مواصفات الأجهزة الكاملة ليعمل بشكل صحيح ويؤدي المهام القياسية، بالإضافة إلى برامج التشغيل الخاصة به للأجهزة الطرفية مثل الطابعات وقارئات البطاقات الورقية المثقبة . ومع تزايد تعقيد الأجهزة وبرامج التطبيقات، أصبحت أنظمة التشغيل ضرورة للاستخدام اليومي.

خلفية

كانت الحواسيب الأولى تفتقر إلى أي نظام تشغيل. بدلاً من ذلك، كان المستخدم (ونادراً ما يكون هو نفسه مشغل الحاسوب) هو المستخدم الوحيد للجهاز لفترة زمنية محددة. وكان المستخدم يُسلّم برنامجه إلى مشغل الحاسوب الذي يتولى مسؤولية تحميل البرنامج والبيانات اللازمة لتشغيله على الحاسوب.

في نهاية المطاف، أصبح بالإمكان اكتشاف نهاية برنامج المستخدم، ليتم تحميل برنامج تحكم تلقائيًا يقوم بتحميل برنامج المستخدم التالي، مما يُغني المشغل عن تحميل كل برنامج على حدة، ويُمهد لعصر البرمجة الدفعية. أي أنه يُمكن تحميل عدد من برامج المستخدمين دفعة واحدة. وقد تم تحميل البرامج والبيانات بطرق متنوعة، منها المفاتيح الثنائية (التي كان يستخدمها المستخدم فقط في أجهزة الحاسوب الأولى، ثم استخدمها لاحقًا مشغل الحاسوب للتحكم فيه، مثل تشغيله، وإيقافه، وإيقافه مؤقتًا، وتفريغ محتويات ذاكرة الوصول العشوائي، والتحكم في مدخلاته ومخرجاته)، والبطاقات الورقية المثقبة، والشريط المغناطيسي أو الورقي. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] وبمجرد التحميل، يُضبط الجهاز لتنفيذ كل برنامج على حدة حتى يكتمل، أو يتعطل، أو يتجاوز الحد الزمني المخصص له، أو يدخل في حلقة تكرار لا نهائية. في تلك الأيام الأولى، كانت وحدات "برنامج التحكم" هي الوحيدة المتاحة لتوفير البرامج اللازمة للتحكم في أجهزة الحاسوب وملحقاتها، مثل وظائف الإدخال والإخراج. لم تكن أي من "برامج التحكم" المبكرة متطورة بما يكفي للتعرف على برنامج المستخدم الذي يدور في حلقة تكرارية أو بدء عملية استعادة. كان اكتشاف البرنامج المتكرر والتعافي منه وظيفةً بالغة الأهمية للمشغل، وكان يُكتشف عادةً من خلال صوت الحاسوب الذي يدور في حلقة تكرارية، وعندها يقوم المشغل ببساطة بتفريغ كامل للبرنامج قيد التنفيذ (ليقوم المبرمج بتصحيحه لاحقًا)، ثم يقوم بتحميل برنامج المستخدم التالي (أو يُوجه الحاسوب للانتقال إليه). في بعض الأحيان، كان من الممكن تصحيح البرامج عبر لوحة تحكم باستخدام أقراص ومفاتيح تبديل ومصابيح، مما جعلها عملية يدوية للغاية وعرضة للأخطاء. [ 4 ] ولكن هذا كان نادرًا جدًا، نظرًا لأن التكلفة الباهظة حتى لأبسط أجهزة الحاسوب المبكرة حالت دون استخدام مبرمج واحد لجهاز حاسوب بشكل حصري. كانت عملية تصحيح الأخطاء في معظم البرامج تتم بعيدًا عن أي جهاز حاسوب، حيث يقوم المبرمج الأصلي بمراجعة البرنامج والحصول على نسخة من تنفيذه، إما بواسطة مشغل الحاسوب أو تلقائيًا عبر نظام كشف الأخطاء في مكونات الحاسوب (مثل انتهاء المهلة، أو محاولة القسمة على صفر، أو تجاوز أو نقص سعة الذاكرة). لذا، نادرًا ما كان بإمكان المبرمجين تشغيل أكثر من جهاز حاسوب واحد يوميًا!

طُوِّرت مُجمِّعات [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ومُترجمات برمجية لتمكين المبرمجين من ترجمة شفرة المصدر المكتوبة بلغة رمزية إلى شفرة الآلة ، والتي كانت تُكتب يدويًا في السابق. لاحقًا، زُوِّدت الأجهزة بمكتبات من الشفرات المساعدة على بطاقات مثقبة أو أشرطة مغناطيسية، والتي كانت تُربط ببرنامج المستخدم للمساعدة في عمليات مثل الإدخال والإخراج. كانت هذه هي بداية نظام التشغيل الحديث؛ ومع ذلك، ظلت الأجهزة تُشغِّل برنامجًا واحدًا أو مهمة واحدة في كل مرة. في جامعة كامبريدج بإنجلترا، كان طابور المهام في وقت من الأوقات عبارة عن سلسلة تُعلَّق منها أشرطة متصلة بتذاكر المهام المقابلة باستخدام مشابك ورقية. [ 8 ]

الحواسيب المركزية

كان نظام التشغيل GM-NAA I/O أول نظام تشغيل يُستخدم في العمل الفعلي ، وقد أنتجته شركة جنرال موتورز ، قسم الأبحاث، عام 1956 لجهاز IBM 704 الخاص بها . [ 9 ] كما أن معظم أنظمة التشغيل المبكرة الأخرى لأجهزة IBM المركزية كانت تُنتجها جهات خارجية. [ 11 ]

كانت أنظمة التشغيل المبكرة شديدة التنوع، حيث كان كل مورد أو عميل ينتج نظام تشغيل واحدًا أو أكثر مصممًا خصيصًا لجهاز الكمبيوتر المركزي الخاص به . وقد يختلف كل نظام تشغيل، حتى من نفس المورد، اختلافًا جذريًا في نماذج الأوامر وإجراءات التشغيل، فضلًا عن ميزات مثل أدوات تصحيح الأخطاء. في العادة، مع كل جهاز جديد يطرحه المصنّع، كان يأتي معه نظام تشغيل جديد، وكان لا بد من تعديل معظم التطبيقات يدويًا، وإعادة تجميعها، وإعادة اختبارها.

أنظمة على أجهزة IBM

انطلاقاً من تجربة العملاء ومتطلباتهم، اضطلعت شركة IBM بدور أكثر فاعلية في تطوير أنظمة التشغيل لأجهزة 709 و 1410 و 7010 و 7040 و 7044 و 7090 و 7094 . كما تعاونت IBM مع الجامعات.

استمر الوضع على هذا المنوال حتى منتصف الستينيات، حين أوقفت شركة IBM ، الرائدة آنذاك في مجال تصنيع الأجهزة، العمل على أنظمتها الحالية، وكرست جهودها لتطوير سلسلة أجهزة System/360 ، التي اعتمدت جميعها على نفس بنية التعليمات والإدخال/الإخراج. كانت IBM تنوي تطوير نظام تشغيل واحد للأجهزة الجديدة، وهو OS/360 . أما المشاكل التي واجهت تطوير OS/360 فهي شهيرة، وقد وصفها فريد بروكس في كتابه "الشهر الأسطوري للرجل" (The Mythical Man-Month )، الذي أصبح مرجعًا كلاسيكيًا في هندسة البرمجيات . ونظرًا لاختلافات الأداء بين مختلف أنواع الأجهزة، والتأخيرات في تطوير البرمجيات، تم طرح مجموعة كاملة من أنظمة التشغيل بدلًا من نظام OS/360 واحد. [ 12 ] [ 13 ]

أصدرت شركة IBM سلسلة من الحلول المؤقتة، تلتها نظاما تشغيل أطول عمراً:

حافظت شركة IBM على التوافق الكامل مع الماضي، بحيث لا تزال البرامج التي تم تطويرها في الستينيات تعمل تحت z/VSE (إذا تم تطويرها لنظام DOS/360) أو z/OS (إذا تم تطويرها لنظام MFT أو MVT) دون أي تغيير.

طوّرت شركة IBM أيضًا نظام TSS/360 ، وهو نظام مشاركة زمنية لجهاز System/360 Model 67. ونظرًا لأهمية تطوير نظام المشاركة الزمنية، فقد خصصت الشركة مئات المطورين للعمل على المشروع. كانت الإصدارات الأولى من TSS بطيئة وغير موثوقة؛ وعندما وصل TSS إلى مستوى مقبول من الأداء والموثوقية، أرادت IBM من مستخدمي TSS الانتقال إلى OS/360 وOS/VS2؛ وعلى الرغم من أن IBM قدّمت برنامج TSS/370 PRPQ، إلا أنها تخلّت عنه بعد ثلاثة إصدارات. [ 14 ]

تم تطوير العديد من أنظمة التشغيل لهياكل IBM S/360 و S/370 بواسطة جهات خارجية، بما في ذلك نظام ميشيغان الطرفي (MTS) و MUSIC/SP .

أنظمة تشغيل الحواسيب المركزية الأخرى

طوّرت شركة Control Data Corporation نظام التشغيل SCOPE [ ملاحظة 1 ] في ستينيات القرن الماضي لمعالجة البيانات على دفعات ، ثم طوّرت لاحقًا نظام التشغيل MACE لتقنية المشاركة الزمنية، والذي شكّل الأساس لنظام Kronos اللاحق . وبالتعاون مع جامعة مينيسوتا ، طُوّر نظاما التشغيل Kronos و NOS خلال سبعينيات القرن الماضي، واللذان يدعمان المعالجة المتزامنة للبيانات على دفعات وتقنية المشاركة الزمنية. وكما هو الحال في العديد من أنظمة المشاركة الزمنية التجارية، كانت واجهته امتدادًا لنظام DTSS ، أحد الجهود الرائدة في مجال المشاركة الزمنية ولغات البرمجة.

في أواخر سبعينيات القرن الماضي، طورت شركة "كونترول داتا" وجامعة إلينوي نظام "بلاتو" ، الذي استخدم شاشات عرض بلازما وشبكات مشاركة الوقت بعيدة المدى. كان نظام "بلاتو" مبتكرًا بشكل ملحوظ في ذلك الوقت؛ إذ سمح نموذج الذاكرة المشتركة للغة البرمجة "تيوتور" الخاصة به بتطبيقات مثل الدردشة الفورية والألعاب الرسومية متعددة المستخدمين.

بالنسبة لجهاز UNIVAC 1107 ، أنتجت شركة UNIVAC ، أول شركة مصنعة للحواسيب التجارية، نظام التشغيل EXEC I ، بينما طورت شركة Computer Sciences Corporation نظام التشغيل EXEC II وسلمته إلى UNIVAC. ثم نُقل نظام EXEC II إلى جهاز UNIVAC 1108. لاحقًا، طورت UNIVAC نظام التشغيل EXEC 8 لجهاز 1108، والذي شكل الأساس لأنظمة التشغيل لأفراد العائلة اللاحقة. وكما هو الحال في جميع أنظمة الحواسيب المركزية المبكرة، كان نظاما EXEC I وEXEC II نظامين موجهين نحو المعالجة الدفعية، يديران الأسطوانات المغناطيسية والأقراص وقارئات البطاقات والطابعات الخطية؛ بينما دعم نظام EXEC 8 كلاً من المعالجة الدفعية ومعالجة المعاملات الفورية. في سبعينيات القرن العشرين، أنتجت UNIVAC نظام Real-Time Basic (RTB) لدعم المشاركة الزمنية واسعة النطاق، والذي صُمم أيضًا على غرار نظام Dartmouth BASIC .

أطلقت شركة بوروز جهاز B5000 عام 1961 بنظام التشغيل MCP ( برنامج التحكم الرئيسي ). كان B5000 جهازًا يعتمد على المكدس، مصممًا لدعم لغات البرمجة عالية المستوى حصريًا، حيث لم يُكتب أي برنامج، حتى على أدنى مستوى في نظام التشغيل، بلغة الآلة أو لغة التجميع مباشرةً . كان MCP أول نظام تشغيل يُكتب بالكامل بلغة عالية المستوى - ESPOL ، وهي لهجة من ALGOL 60 - على الرغم من أن ESPOL احتوت على تعليمات خاصة لكل "مقطع" [ ملاحظة 2 ] في مجموعة تعليمات B5000. كما قدم MCP العديد من الابتكارات الرائدة الأخرى، مثل كونه أحد [ ملاحظة 3 ] أولى التطبيقات التجارية للذاكرة الافتراضية . يُسوّق الآن الإصدار المُعاد كتابته من MCP لجهاز B6500 باسم Unisys ClearPath/MCP.

أطلقت شركة جنرال إلكتريك سلسلة GE-600 بنظام التشغيل الشامل GECOS ( General Electric Comprehensive Operating Supervisor ) عام 1962. وبعد استحواذ شركة هانيويل على قسم الحواسيب في جنرال إلكتريك، أُعيد تسمية النظام إلى نظام التشغيل الشامل GCOS (General Comprehensive Operating System). وفي سبعينيات القرن الماضي، وسّعت هانيويل استخدام اسم GCOS ليشمل جميع أنظمة تشغيلها، على الرغم من أن العديد من حواسيبها لم تكن تشترك في أي شيء مع سلسلة GE 600 السابقة، ولم تكن أنظمة تشغيلها مشتقة من نظام GECOS الأصلي.

قام مشروع MAC في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بالتعاون مع جنرال إلكتريك ومختبرات بيل ، بتطوير Multics ، الذي قدم مفهوم مستويات امتياز الأمان الحلقية.

طورت شركة ديجيتال إكويبمنت نظام TOPS-10 لسلسلة حواسيبها PDP-10 ذات 36 بت في عام 1967. وقبل الانتشار الواسع لنظام يونكس، كان TOPS-10 نظامًا شائعًا بشكل خاص في الجامعات، وفي مجتمع أربانت في بداياته . وطوّر بولت وبيرانيك ونيومان نظام TENEX لجهاز PDP-10 مُعدّل يدعم الترحيل عند الطلب ؛ وكان هذا نظامًا شائعًا آخر في أوساط البحث العلمي ومجتمعات أربانت، ثم طورته شركة ديجيتال إكويبمنت لاحقًا إلى TOPS-20 .

طورت شركة أنظمة البيانات العلمية /أنظمة بيانات زيروكس العديد من أنظمة التشغيل لسلسلة حواسيب سيجما ، مثل نظام مراقبة التحكم الأساسي (BCM) ونظام مراقبة المعالجة الدفعية (BPM) ونظام مراقبة المشاركة الزمنية الأساسي (BTM). لاحقًا، حل نظام المشاركة الزمنية العالمي (UTS) محل نظامي BPM وBTM؛ وقد صُمم هذا النظام لتوفير خدمات برمجة متعددة لبرامج المستخدم التفاعلية (عبر الإنترنت) بالإضافة إلى مهام الإنتاج في وضع المعالجة الدفعية. ثم حل محله نظام التشغيل CP-V ، الذي جمع بين نظام UTS ونظام تشغيل زيروكس الموجه بشكل كبير نحو المعالجة الدفعية .

الحواسيب الصغيرة

قامت شركة Digital Equipment Corporation بإنشاء العديد من أنظمة التشغيل لأجهزة PDP-11 ذات 16 بت ، بما في ذلك نظام RT-11 البسيط، وأنظمة التشغيل RSTS ذات المشاركة الزمنية ، وعائلة أنظمة التشغيل RSX-11 في الوقت الحقيقي ، بالإضافة إلى نظام VMS لأجهزة VAX ذات 32 بت .

ابتكرت العديد من الشركات المنافسة لشركة ديجيتال إكويبمنت ، مثل داتا جنرال وهيوليت-باكارد وكمبيوتر أوتوميشن ، أنظمة تشغيل خاصة بها. أحد هذه الأنظمة، "ماكس 3"، طُوّر لأجهزة الكمبيوتر Modcomp II وModcomp III من شركة Modular Computer Systems . تميّز هذا النظام باستهدافه سوق أنظمة التحكم الصناعية. تضمنت مكتبات لغة فورتران مكتبةً تُتيح الوصول إلى أجهزة القياس والتحكم.

كان ابتكار IBM الرئيسي في أنظمة التشغيل ضمن هذه الفئة (التي تُسمى "متوسطة المدى") هو نظام "CPF" الخاص بجهاز System/38 . اعتمد هذا النظام على عنونة قائمة على القدرات ، واستخدم بنية واجهة آلية لعزل برامج التطبيقات ومعظم نظام التشغيل عن تبعيات الأجهزة (بما في ذلك تفاصيل مثل حجم العنوان وحجم السجل)، وتضمن نظام إدارة قواعد بيانات علائقية متكامل . أما نظام التشغيل OS/400 اللاحق (المعروف الآن باسم IBM i ) لجهاز IBM AS/400 وأنظمة IBM Power Systems اللاحقة، فلم يكن يحتوي على ملفات، بل على كائنات من أنواع مختلفة، وتُخزن هذه الكائنات في ذاكرة افتراضية مسطحة كبيرة جدًا، تُسمى مخزنًا أحادي المستوى.

طُوّر نظام التشغيل يونكس في مختبرات AT&T Bell في أواخر الستينيات، في البداية لجهاز PDP-7 ، ثم لاحقًا لجهاز PDP-11. ونظرًا لكونه مجانيًا تقريبًا في إصداراته الأولى، وسهولة الحصول عليه وتعديله، فقد حظي بقبول واسع. كما أصبح شرطًا أساسيًا في شركات تشغيل أنظمة Bell. ولأنه كُتب بلغة C ، فقد أمكن نقل يونكس أيضًا عند نقل هذه اللغة إلى بنية جهاز جديدة. سمحت هذه القابلية للنقل بأن يصبح الخيار الأمثل للجيل الثاني من الحواسيب الصغيرة والجيل الأول من محطات العمل ، وانتشر استخدامه على نطاق واسع. جسّد يونكس فكرة نظام تشغيل موحد المفهوم عبر مختلف منصات الأجهزة. وبفضل فائدته، ألهم الكثيرين، وأصبح لاحقًا أحد جذور حركة البرمجيات الحرة والبرمجيات مفتوحة المصدر . استندت إليه أنظمة تشغيل عديدة، منها Minix و GNU/Linux وتوزيعة برمجيات Berkeley . يعتمد نظام التشغيل macOS من Apple أيضًا على نظام Unix عبر NeXTSTEP [ 15 ] و FreeBSD . [ 16 ]

كان نظام التشغيل Pick نظام تشغيل آخر متوفرًا على مجموعة واسعة من ماركات الأجهزة. تم إصداره تجاريًا عام 1973، وكان جوهره لغة برمجة شبيهة بلغة BASIC تُسمى Data/BASIC ولغة معالجة قواعد بيانات شبيهة بلغة SQL تُسمى ENGLISH. وبعد ترخيصه لمجموعة كبيرة من المصنّعين والبائعين، بحلول أوائل الثمانينيات، رأى المراقبون أن نظام التشغيل Pick منافس قوي لنظام Unix. [ 17 ]

الحواسيب الصغيرة

ابتداءً من منتصف سبعينيات القرن الماضي، ظهر نوع جديد من الحواسيب الصغيرة في السوق. تميزت هذه الحواسيب بمعالجات 8 بت، مثل MOS Technology 6502 أو Intel 8080 أو Motorola 6800 أو Zilog Z80 ، بالإضافة إلى واجهات إدخال وإخراج بدائية وذاكرة وصول عشوائي (RAM) بقدر الإمكان. بدأت هذه الأنظمة كحواسيب هواة تعتمد على مجموعات التجميع، لكنها سرعان ما تطورت لتصبح أداة أساسية في مجال الأعمال.

أجهزة الكمبيوتر المنزلية

على الرغم من أن العديد من أجهزة الكمبيوتر المنزلية ذات 8 بت في ثمانينيات القرن الماضي، مثل BBC Micro و Commodore 64 و Apple II وأجهزة Atari ذات 8 بت و Amstrad CPC وسلسلة ZX Spectrum وغيرها، كانت قادرة على تحميل نظام تشغيل خارجي لتحميل الملفات من القرص، مثل CP/M أو GEOS ، إلا أنها كانت تُستخدم في الغالب بدون نظام تشغيل مدمج. صُممت أنظمة التشغيل المدمجة فيها في حقبة كانت فيها محركات الأقراص المرنة باهظة الثمن، ولم يكن من المتوقع استخدامها من قبل معظم المستخدمين، لذا كان جهاز التخزين القياسي في معظمها هو محرك أشرطة يستخدم أشرطة كاسيت مدمجة قياسية. كانت معظم هذه الأجهزة، إن لم تكن جميعها، مزودة بمترجم لغة BASIC مدمج على ذاكرة ROM، والذي كان بمثابة واجهة سطر أوامر بدائية ، مما يسمح للمستخدم بتحميل نظام تشغيل منفصل للقرص لتنفيذ أوامر إدارة الملفات وتحميل الملفات وحفظها على القرص. كان جهاز الكمبيوتر المنزلي الأكثر شيوعًا ، كومودور 64، استثناءً ملحوظًا، حيث كان نظام التشغيل DOS الخاص به موجودًا على ذاكرة القراءة فقط في أجهزة محرك الأقراص، وكان يتم التعامل مع محرك الأقراص بشكل مطابق للطابعات وأجهزة المودم والأجهزة الخارجية الأخرى.

علاوة على ذلك، كانت هذه الأنظمة تُشحن بذاكرة حاسوبية محدودة للغاية - 4-8 كيلوبايت كانت سعة قياسية في أجهزة الحاسوب المنزلية القديمة - بالإضافة إلى معالجات 8 بت بدون دوائر دعم متخصصة مثل وحدة إدارة الذاكرة (MMU) أو حتى ساعة توقيت مخصصة. على هذه الأجهزة، من المرجح أن يؤثر عبء نظام التشغيل المعقد، الذي يدعم مهامًا ومستخدمين متعددين، سلبًا على أداء الجهاز دون الحاجة إليه فعليًا. ولأن هذه الأنظمة كانت تُباع في الغالب كاملةً بتكوين أجهزة ثابت، لم تكن هناك حاجة لنظام تشغيل لتوفير برامج تشغيل لمجموعة واسعة من الأجهزة لإخفاء الاختلافات.

كانت ألعاب الفيديو ، وحتى برامج الجداول الإلكترونية وقواعد البيانات ومعالجات النصوص المتوفرة لأجهزة الكمبيوتر المنزلية، في الغالب برامج مستقلة تستحوذ على الجهاز بالكامل. ورغم وجود برامج مدمجة لهذه الأجهزة، إلا أنها كانت تفتقر عادةً إلى الميزات مقارنةً بنظيراتها المستقلة، ويعود ذلك في الغالب إلى محدودية الذاكرة. وكان تبادل البيانات يتم في الغالب عبر تنسيقات قياسية مثل نص ASCII أو CSV ، أو من خلال برامج متخصصة لتحويل الملفات.

أنظمة التشغيل في ألعاب الفيديو وأجهزة الألعاب

بما أن جميع أجهزة ألعاب الفيديو وأجهزة الألعاب التي تم تصميمها وبناؤها بعد عام 1980 كانت عبارة عن أجهزة رقمية حقيقية تعتمد على المعالجات الدقيقة (على عكس نسخ ومشتقات لعبة بونغ السابقة )، فقد احتوت بعضها على شكل بسيط من نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS ) أو لعبة مدمجة، مثل كوليكو فيجن ، وسيجا ماستر سيستم ، وإس إن كيه نيو جيو .

تحتوي أجهزة ألعاب الفيديو الحديثة، بدءًا من جهاز PC-Engine ، على نظام BIOS بسيط يوفر أيضًا بعض الأدوات التفاعلية مثل إدارة بطاقة الذاكرة ، وتشغيل أقراص الصوت أو الفيديو المضغوطة، وحماية النسخ ، وأحيانًا يحتوي على مكتبات للمطورين لاستخدامها وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن القليل من هذه الحالات يمكن اعتباره نظام تشغيل حقيقي.

لعلّ أبرز الاستثناءات هي جهاز ألعاب دريم كاست ، الذي يتضمن نظام BIOS بسيطًا، مثل بلاي ستيشن ، ولكنه قادر على تحميل نظام التشغيل ويندوز سي إي من قرص اللعبة، مما يُسهّل نقل الألعاب من أجهزة الكمبيوتر الشخصية . وجهاز ألعاب إكس بوكس ، الذي هو في الواقع جهاز كمبيوتر شخصي مُقنّع يعمل بنظام تشغيل مايكروسوفت ويندوز مُعدّل. علاوة على ذلك، توجد إصدارات من لينكس تعمل على دريم كاست وأجهزة الألعاب اللاحقة أيضًا.

قبل ذلك بوقت طويل، أصدرت سوني مجموعة أدوات تطوير تُسمى " نت ياروز" لمنصة بلاي ستيشن الأولى، والتي وفرت سلسلة من أدوات البرمجة والتطوير لاستخدامها مع جهاز كمبيوتر عادي وجهاز "بلاي ستيشن الأسود" مُعدّل خصيصًا، والذي يمكن ربطه بجهاز الكمبيوتر وتنزيل البرامج منه. تتطلب هذه العمليات عمومًا نظام تشغيل فعال على كلا النظامين.

بشكل عام، يمكن القول أن أجهزة ألعاب الفيديو وأجهزة الألعاب التي تعمل بالعملات المعدنية كانت تستخدم في الغالب نظام BIOS مدمج خلال السبعينيات والثمانينيات ومعظم التسعينيات، بينما بدأت هذه الأجهزة في التطور بشكل متزايد منذ عصر بلاي ستيشن وما بعده، لدرجة أنها أصبحت تتطلب نظام تشغيل عامًا أو مصممًا خصيصًا للمساعدة في التطوير والتوسع.

عصر الحواسيب الشخصية

أبل ليزا تعمل بنظام التشغيل ليزا

أتاح تطوير المعالجات الدقيقة إمكانية استخدام الحوسبة بتكلفة منخفضة للشركات الصغيرة والهواة، مما أدى بدوره إلى انتشار استخدام مكونات الأجهزة القابلة للتبديل باستخدام وصلات مشتركة (مثل ناقلات S -100 وSS-50 و Apple II و ISA و PCI )، وتزايد الحاجة إلى أنظمة تشغيل "قياسية" للتحكم بها. كان نظام التشغيل CP/M -80 من شركة Digital Research ، والمخصص لوحدات المعالجة المركزية 8080/8085/Z80، أهم أنظمة التشغيل المبكرة على هذه الأجهزة . وقد استند إلى العديد من أنظمة تشغيل شركة Digital Equipment Corporation، ومعظمها مصمم لبنية PDP-11. صُمم نظام التشغيل الأول من مايكروسوفت، MDOS/MIDAS ، على غرار العديد من ميزات PDP-11، ولكنه مخصص للأنظمة القائمة على المعالجات الدقيقة. أما نظام MS-DOS ، أو PC DOS عند توفيره من قبل IBM، فقد صُمم ليكون مشابهًا لنظام CP/M-80. [ 18 ] احتوى كل جهاز من هذه الأجهزة على برنامج إقلاع صغير في ذاكرة القراءة فقط (ROM) يقوم بتحميل نظام التشغيل نفسه من القرص. كان نظام BIOS في أجهزة IBM-PC امتدادًا لهذه الفكرة، وقد تراكمت فيه المزيد من الميزات والوظائف في العشرين عامًا التي تلت طرح أول جهاز IBM-PC في عام 1981.

أدى انخفاض تكلفة أجهزة العرض والمعالجات إلى جعل توفير واجهات مستخدم رسومية لأنظمة تشغيل عديدة أمرًا عمليًا، مثل نظام X Window System العام المرفق بالعديد من أنظمة يونكس، أو أنظمة رسومية أخرى مثل نظامي التشغيل ماك أو إس وماك أو إس الكلاسيكيين من آبل ، ونظام التشغيل OS-9 Level II/Multi-Vue من راديو شاك كولور كمبيوتر ، ونظام التشغيل AmigaOS من كومودور ، ونظام التشغيل TOS من أتاري ، ونظام التشغيل OS/2 من آي بي إم ، ونظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز . وقد طُوّرت واجهة المستخدم الرسومية الأصلية على نظام حاسوب زيروكس ألتو في مركز أبحاث زيروكس بالو ألتو في أوائل سبعينيات القرن الماضي، وسُوّقت تجاريًا من قبل العديد من الموردين خلال ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي.

منذ أواخر التسعينيات، شاع استخدام ثلاثة أنظمة تشغيل على الحواسيب الشخصية: macOS من شركة Apple ، ونظام Linux مفتوح المصدر ، ونظام Microsoft Windows . منذ عام 2005 وانتقال أجهزة Mac إلى معالجات Intel ، طُوّرت جميع هذه الأنظمة بشكل أساسي على منصة x86 ، مع احتفاظ macOS بدعم معالجات PowerPC حتى عام 2009، ثم تحوّلت إلى معالجات Apple Silicon . أما Linux، فلا يزال يُنقل إلى العديد من البنى، بما في ذلك بنى 68k و PA-RISC و DEC Alpha ، التي تجاوزها الزمن وتوقف إنتاجها، بالإضافة إلى SPARC و MIPS ، المستخدمة في الخوادم والأنظمة المدمجة، ولكن ليس في الحواسيب المكتبية. ولا تزال أنظمة تشغيل أخرى مثل AmigaOS وOS/2 قيد الاستخدام، إن وُجدت، بشكل رئيسي من قِبل هواة الحوسبة القديمة أو لتطبيقات مدمجة متخصصة.

ظهرت أنظمة تشغيل جديدة من الصين مثل HarmonyOS و Asterinas.

أنظمة تشغيل الأجهزة المحمولة

يُعد نظام أندرويد نظام التشغيل الأكثر استخدامًا للهواتف المحمولة .

في أوائل التسعينيات، أصدرت شركة بسيون جهاز بسيون سيريز 3 المساعد الرقمي الشخصي ، وهو جهاز حاسوب محمول صغير. كان يدعم تطبيقات يكتبها المستخدمون وتعمل بنظام تشغيل يُسمى إيبوك . أصبحت الإصدارات اللاحقة من إيبوك تُعرف باسم سيمبيان ، وهو نظام تشغيل استُخدم في الهواتف المحمولة من نوكيا وإريكسون وسوني إريكسون وموتورولا وسامسونج ، بالإضافة إلى الهواتف التي طورتها شركات شارب وفوجيتسو وميتسوبيشي لصالح شركة إن تي تي دوكومو . كان سيمبيان نظام التشغيل الأكثر استخدامًا للهواتف الذكية في العالم حتى عام 2010، حيث بلغت حصته السوقية ذروتها عند 74% في عام 2006. في عام 1996، أصدرت شركة بالم كومبيوتينج جهازي بايلوت 1000 وبايلوت 5000، اللذين كانا يعملان بنظام بالم أو إس . كان نظام مايكروسوفت ويندوز سي إي هو الأساس لنظام بوكيت بي سي 2000، الذي أُعيد تسميته إلى ويندوز موبايل في عام 2003، والذي كان في ذروة انتشاره عام 2007 نظام التشغيل الأكثر شيوعًا للهواتف الذكية في الولايات المتحدة.

في عام ٢٠٠٧، طرحت آبل هاتف آيفون ونظام تشغيله، المعروف ببساطة باسم iPhone OS (حتى إصدار iOS 4 )، والذي، مثل نظام Mac OS X ، مبني على نظام داروين الشبيه بنظام يونكس . إضافةً إلى هذه البنية الأساسية، قدم النظام واجهة مستخدم رسومية قوية ومبتكرة، استُخدمت لاحقًا في جهاز iPad اللوحي . بعد عام، طُرح نظام أندرويد بواجهة مستخدم رسومية خاصة به، مبني على نواة لينكس مُعدّلة . وعادت مايكروسوفت إلى سوق أنظمة تشغيل الهواتف المحمولة مع نظام ويندوز فون في عام ٢٠١٠، والذي استُبدل بنظام ويندوز ١٠ موبايل في عام ٢٠١٥.

بالإضافة إلى ذلك، تتنافس مجموعة واسعة من أنظمة تشغيل الهواتف المحمولة الأخرى في هذا المجال.

صعود المحاكاة الافتراضية

كانت أنظمة التشغيل في الأصل تعمل مباشرة على الأجهزة نفسها وتوفر الخدمات للتطبيقات، ولكن مع المحاكاة الافتراضية، أصبح نظام التشغيل نفسه يعمل تحت سيطرة برنامج إدارة الأجهزة الافتراضية ، بدلاً من أن يكون تحت سيطرة مباشرة على الأجهزة.

قدمت شركة IBM مفهوم الآلة الافتراضية في عام 1968 مع نظام CP/CMS على جهاز IBM System/360 Model 67 ، وقامت بتوسيع هذا المفهوم لاحقًا في عام 1972 مع Virtual Machine Facility/370 (VM/370) على جهاز System/370 .

في أجهزة الكمبيوتر الشخصية التي تعمل بمعالجات x86 ، ساهمت شركة VMware في نشر هذه التقنية من خلال منتجها VMware Workstation عام 1999 ، [ 19 ] ومنتجيها VMware GSX Server وVMware ESX Server عام 2001. [ 20 ] لاحقًا، ومع ظهور مجموعة واسعة من المنتجات من شركات أخرى، بما في ذلك Xen و KVM و Hyper-V ، أفادت التقارير أنه بحلول عام 2010، كان لدى أكثر من 80% من المؤسسات برنامج أو مشروع محاكاة افتراضية، وأن 25% من جميع أحمال عمل الخوادم ستكون على جهاز افتراضي. [ 21 ]

بمرور الوقت، أصبح الخط الفاصل بين الآلات الافتراضية والشاشات وأنظمة التشغيل غير واضح:

  • أصبحت برامج إدارة الأجهزة الافتراضية أكثر تعقيدًا، واكتسبت واجهة برمجة تطبيقات خاصة بها، [ 22 ] وإدارة الذاكرة أو نظام الملفات. [ 23 ]
  • أصبحت المحاكاة الافتراضية ميزة رئيسية لأنظمة التشغيل، كما يتضح من KVM و LXC في Linux، وHyper-V في Windows Server 2008 أو HP Integrity Virtual Machines في HP-UX .
  • في بعض الأنظمة، مثل خوادم POWER5 والخوادم اللاحقة من نوع POWER من شركة IBM، لم يعد برنامج إدارة الأجهزة الافتراضية اختياريًا. [ 24 ]
  • تم تصميم أنظمة التشغيل المبسطة جذرياً، مثل CoreOS، للعمل فقط على الأنظمة الافتراضية. [ 25 ]
  • أُعيد تصميم التطبيقات لتشغيلها مباشرة على شاشة مراقبة الآلة الافتراضية. [ 26 ]

من نواحٍ عديدة، يلعب برنامج الآلة الافتراضية اليوم الدور الذي كان يقوم به نظام التشغيل سابقًا، بما في ذلك إدارة موارد الأجهزة (المعالج، الذاكرة، أجهزة الإدخال/الإخراج)، وتطبيق سياسات الجدولة، أو السماح لمسؤولي النظام بإدارة النظام.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ استخدمت مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها اسم SCOPE لأنظمة التشغيل المتباينة في سلسلة 3000 العليا ، وسلسلة 3000 السفلى ، وسلسلة 6000، وسلسلة 7600.
  2. ↑ يمكن أن تحتوي المقطع اللفظي في B5000 على قيمة حرفية مكونة من 10 بت ، أواستدعاء معامل ، أو استدعاء وصف ، أو رمز عملية مكون من 10 بت.
  3. ↑ كان طراز B5000 معاصرًا لطراز Ferranti Atlas

مراجع

  1. ↑ "الحواسيب | التسلسل الزمني لتاريخ الحاسوب | متحف تاريخ الحاسوب" . www.computerhistory.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 ديسمبر 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يناير 2025 .
  2. ↑ "البطاقة المثقبة | آي بي إم" . www.ibm.com . تاريخ الاسترجاع: 1 يناير 2025 .
  3. ↑ "عندما كانت برمجة الحاسوب وظيفة "نسائية"" . التاريخ . 9 فبراير 2021. تاريخ الاسترجاع: 1 يناير 2025 .
  4. ↑ ستيوارت، برايان (ديسمبر 2018). "تصحيح أخطاء إينياك [مسح ماضينا]". وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 106 (12): 2331-2345 . doi : 10.1109/JPROC.2018.2878986 .
  5. ↑ دليل تعليمات نظام الترميز التلقائي 705 (ملف PDF) (الطبعة الثانية )، فبراير 1957، 22-6726-1 
  6. ↑ دليل برمجة مُجمِّع USE لأجهزة الكمبيوتر UNIVAC Scientific 1103A و 1105 (ملف PDF)
  7. ↑ دليل المبرمج لنظام التجميع X-6 (ملف PDF) ، U 1774.1
  8. ↑ "الفيديو والصوت: فيلم EDSAC - البيانات الوصفية" . sms.cam.ac.uk. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-06-2023 .
  9. ↑ روبرت باتريك (يناير 1987). "شاشة جنرال موتورز/أمريكا الشمالية لجهاز كمبيوتر IBM 704" (ملف PDF) . مؤسسة راند .
  10. ↑ "الجدول الزمني لتاريخ الحاسوب: 1956: البرمجيات" . متحف تاريخ الحاسوب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-05-2008 .
  11. ↑ "نبذة تاريخية عن لينكس" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 نوفمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 نوفمبر 2017 .
  12. ↑ جونستون (1 أبريل 2005). "VSE: نظرة على الأربعين عامًا الماضية" . مجلة z/Journal (أبريل/مايو 2005). شركة توماس للاتصالات. مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2009.
  13. ↑ تشاك بوير. "ثورة 360" (ملف PDF) .
  14. ↑ لارس بولسن (26 أكتوبر 2001). "IBM 360/370/3090/390" . تاريخ الحاسوب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 نوفمبر 2015 .
  15. ↑ كريس فورسمان (19 ديسمبر 2012). "إرث NeXT لا يزال موجودًا في نظام التشغيل OS X" .
  16. ↑ كلينت فينلي (8 أغسطس 2013). "خبير أنظمة تشغيل أبل يعود إلى جذوره" . وايرد .
  17. ↑ فيدلر، رايان (أكتوبر 1983). "دليل يونكس / الجزء 3: يونكس في سوق الحواسيب الصغيرة" . بايت . ص 132. تم الاطلاع عليه في 30 يناير 2015 . 
  18. ↑ بوب زيدمان (6 أغسطس 2016). "هل تم نسخ نظام التشغيل DOS من نظام التشغيل CP/M؟" .
  19. ↑ "تاريخ شركة VMware" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16-04-2011.
  20. ↑ "VMware مستعدة للاستفادة من سوق الخوادم المزدهر" . 30 يونيو 2000.
  21. ↑ جون برودكين (27 سبتمبر 2010). "غارتنر: ربع أحمال عمل الخوادم ستكون افتراضية بحلول نهاية العام" . عالم الشبكات .
  22. ↑ "واجهة برمجة تطبيقات VMware" . VMware. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 نوفمبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 نوفمبر 2008 .
  23. ↑ "نظام ملفات VMware" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 نوفمبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 نوفمبر 2008 .
  24. ↑ مقدمة وتكوين تقنية المحاكاة الافتراضية IBM PowerVM . 30 سبتمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2024 .
  25. ↑ ستيفن ج. فوغان نيكولز (10 ديسمبر 2014). "نظام التشغيل أوبونتو السريع يتحدى نظامي CoreOS و Project Atomic على خوادم سحابية خفيفة الوزن" . ZDNET .
  26. ↑ "قد تكون آلة JRockit الافتراضية السائلة أول نظام تشغيل جافا حقيقي" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 نوفمبر 2008 .

للمزيد من القراءة