لخّصلي

مقدمة
نظام التشغيل (OS) هو برنامج يعمل كقناة بين أجهزة الكمبيوتر والمستخدم. إنه جزء من البرنامج الذي ينسق تنفيذ البرامج التطبيقية وموارد البرامج وأجهزة الكمبيوتر. كما أنه يساعد في التحكم في موارد البرامج والأجهزة مثل إدارة الملفات وإدارة الذاكرة والإدخال/الإخراج ومجموعة متنوعة من الأجهزة الطرفية مثل محرك الأقراص والطابعات وما إلى ذلك.

يجب أن يحتوي كل نظام كمبيوتر على نظام تشغيل واحد على الأقل لتشغيل التطبيقات الأخرى. تتطلب المتصفحات وMS Office وألعاب Notepad والتطبيقات الأخرى بيئة لتنفيذ وظائفها والوفاء بها. تشرح هذه المدونة تطور أنظمة التشغيل خلال السنوات الماضية.

ما هو تطور أنظمة التشغيل؟
لقد تطورت أنظمة التشغيل من الأنظمة البطيئة والمكلفة إلى تكنولوجيا اليوم، والتي زادت بشكل كبير من قوة الحوسبة بتكاليف متواضعة نسبيًا. لذلك دعونا نلقي نظرة مفصلة على تطور أنظمة التشغيل.

يمكن تصنيف نظام التشغيل إلى أربعة أجيال، كما يلي:

الجيل الأول (1945-1955)
المعالجة التسلسلية
بدأ تطور أنظمة التشغيل بالمعالجة التسلسلية. وهو يمثل بداية تطوير أنظمة الحوسبة الإلكترونية كبدائل لأجهزة الكمبيوتر الميكانيكية. بسبب العيوب الموجودة في أجهزة الحوسبة الميكانيكية، فإن سرعة الحساب لدى البشر محدودة، وهم عرضة لارتكاب الأخطاء. ونظرًا لعدم وجود نظام تشغيل في هذا الجيل، يتم إعطاء نظام الكمبيوتر تعليمات يجب تنفيذها على الفور.
تم دمج المبرمجين في مكونات الأجهزة دون استخدام نظام التشغيل بحلول الأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي. التحديات هنا هي الجدولة ووقت الإعداد. يقوم المستخدم بتسجيل الدخول لوقت الجهاز عن طريق إضاعة الوقت الحسابي. يلزم وقت الإعداد عند تحميل المترجم وحفظ البرنامج المترجم والبرنامج المصدر والربط والتخزين المؤقت. تتم إعادة تشغيل العملية في حالة حدوث خطأ متوسط.

مثال: يعد Windows 95 و98 من الأمثلة على أنظمة تشغيل المعالجة التسلسلية.

الجيل الثاني (1955-1965)
نظام دفعة
تمثل الأنظمة المجمعة الجيل الثاني في تطور أنظمة التشغيل. في الجيل الثاني، تم تطبيق نظام المعالجة الدفعية، والذي يسمح بتنفيذ مهمة أو مهمة في سلسلة ومن ثم إكمالها بشكل تسلسلي. نظام الكمبيوتر في هذا الجيل لا يحتوي على نظام تشغيل، على الرغم من توفر وظائف نظام التشغيل المختلفة، مثل FMS وIBSYS. يتم استخدامه لتحسين استخدام الكمبيوتر وتطبيقه. على البطاقات والأشرطة، تمت جدولة المهام وتقديمها. ثم، باستخدام لغة التحكم في الوظيفة، تم تنفيذها تباعًا على الشاشات. قامت أجهزة الكمبيوتر الأولى المستخدمة في طريقة التشغيل المجمعة بإنشاء مجموعة كمبيوتر من المهام التي لم تتوقف مؤقتًا أو تتوقف أبدًا. تتم كتابة البرنامج على بطاقات مثقوبة ثم يتم نقله إلى وحدة معالجة الشريط. عندما ينتهي الكمبيوتر من مهمة واحدة، فإنه ينتقل فورًا إلى العنصر التالي على الشريط. على الرغم من أنه غير مريح للمستخدمين، إلا أنه مصمم لإبقاء الكمبيوتر باهظ الثمن مشغولًا قدر الإمكان عن طريق تشغيل تدفق كبير من العمليات. تمنع حماية الذاكرة تغيير مساحة الذاكرة التي تتكون منها الشاشة، كما يمنع المؤقت المهمة من احتكار النظام. عندما تكون أجهزة الإدخال والإخراج قيد الاستخدام، يظل المعالج خاملاً بسبب ضعف استخدام وحدة المعالجة المركزية.

مثال: يعد نظام التشغيل MVS الخاص بشركة IBM مثالاً لنظام تشغيل المعالجة المجمعة.

الجيل الثالث (1965-1980)
نظام دفعي متعدد البرامج
تطور أنظمة التشغيل يبدأ الجيل الثالث بأنظمة مجمعة متعددة البرامج. في الجيل الثالث، تم تصميم نظام التشغيل لخدمة العديد من المستخدمين في وقت واحد. يمكن للمستخدمين التفاعليين التواصل مع جهاز كمبيوتر عبر محطة على الإنترنت، مما يجعل نظام التشغيل متعدد المستخدمين ومتعدد البرمجة. يتم استخدامه لتنفيذ العديد من المهام التي يجب الاحتفاظ بها في الذاكرة الرئيسية. يحدد المعالج البرنامج الذي سيتم تشغيله من خلال خوارزميات جدولة المهام.

مثال: يعد Windows و IOS أمثلة على أنظمة التشغيل المجمعة متعددة البرامج.

الجيل الرابع (1980 إلى الآن)
يتم استخدام نظام التشغيل في هذا العصر لشبكات الكمبيوتر حيث يكون المستخدمون على علم بوجود أجهزة كمبيوتر متصلة ببعضها البعض.

لقد بدأ عصر الحوسبة الشبكية بالفعل، ويشعر المستخدمون بالارتياح من خلال واجهة المستخدم الرسومية (GUI)، وهي واجهة كمبيوتر رسومية مريحة بشكل لا يصدق. وفي الجيل الرابع ، ظهر نظام تشغيل مشاركة الوقت ونظام تشغيل ماكنتوش.

نظام تشغيل مشاركة الوقت

كان لمشاركة الوقت في أنظمة التشغيل تأثير كبير على تطور أنظمة التشغيل. يمكن لعدة مستخدمين الوصول إلى النظام عبر الأجهزة الطرفية في نفس الوقت، ويتم تقسيم وقت المعالج فيما بينهم. كانت منافذ الطباعة مطلوبة للبرامج التي تحتوي على واجهة مستخدم سطر الأوامر، والتي تتطلب ردودًا مكتوبة على المطالبات أو الأوامر المكتوبة. يتم تمرير التفاعل لأسفل مثل لفافة من الورق. تم استخدامه سابقًا لتطوير أنظمة استبدال الدفعات. يتعامل المستخدم مباشرة مع الكمبيوتر عبر منافذ الطباعة، تمامًا مثل المبرقة الكهربائية. شارك عدد قليل من المستخدمين جهاز الكمبيوتر على الفور، وتم إكمال كل نشاط في جزء من الثانية قبل الانتقال إلى النشاط التالي. من خلال إنشاء تكرارات عندما تحظى بالاهتمام الكامل، قد يعمل الخادم السريع على عدد كبير من عمليات المستخدمين في وقت واحد. تستخدم برامج متعددة أنظمة مشاركة الوقت لتطبيقها على نظام الكمبيوتر من خلال مشاركة النظام بشكل تفاعلي.

مثال: نظام التشغيل Unix هو مثال لنظام تشغيل مشاركة الوقت.

نظام تشغيل ماكنتوش

كان يعتمد على عقود من البحث في أنظمة التشغيل والتطبيقات الرسومية لأجهزة الكمبيوتر الشخصية. تُظهر الصورة لوحة رسم لبرنامج Sutherland الرائد الذي تم تطويره في عام 1960، ويستخدم العديد من خصائص واجهة المستخدم الرسومية الحالية، لكن مكونات الأجهزة تكلف ملايين الدولارات وتشغل غرفة واحدة. إن المبادرة المتعلقة بالتحسينات الهائلة لأجهزة الكمبيوتر والأجهزة جعلت جهاز Macintosh قابلاً للتطبيق تجاريًا واقتصاديًا بعد العديد من الثغرات البحثية. لا تزال العديد من مختبرات الأبحاث تعمل على نماذج بحثية أولية مثل لوحات الرسم. كان بمثابة الأساس للمنتجات المتوقعة.

مثال: Mac OS X 10.6.8 snow leopard و OS X 10.7.5 Lion هما بعض الأمثلة على نظام التشغيل Macintosh.