مثير للإعجاب

UNIX: بناء أهم نظام تشغيل في العالم

UNIX: بناء أهم نظام تشغيل في العالم

إذا سبق لك استخدام هاتف ذكي ، أو فقدت مسارًا للوقت في التصفح عبر موقع الويب بعد موقع الويب ، أو لعبت لعبة فيديو على وحدة تحكم من الجيل التالي ، فقد استخدمت نظام التشغيل Unix أو أحد مشتقاته.

Linux هو الوريث الروحي لنظام Unix الأصلي و Mac OSX مبني على Unix. تُستخدم الأنظمة المستندة إلى Unix أو المشتقة منها في مزارع الخوادم العملاقة ، وتعالج تقريبًا جميع حركة مرور الإنترنت في العالم. تستخدم إنترنت الأشياء والأنظمة المضمنة الأخرى نظام التشغيل Unix أو الأنظمة التي تليها ، كما تم استخدام Linux المستند إلى Unix في محطة الفضاء الدولية لتشغيل المعدات الأساسية.

كل هذا ممكن لأن كينيث طومسون ودينيس ريتشي وزملائهم لم يتمكنوا من مشاهدة مشروع محبوب يقع ضحية لخفض تكاليف الشركات.

بداية متواضعة ليونيكس

كما اتضح ، تعود أصول نظام التشغيل الأكثر شعبية في العالم إلى فشل تجاري.

كانت السنوات الأولى للحوسبة صعبة على المبرمجين. في حين أن المبرمجين اليوم لديهم جميع أنواع الأدوات لمساعدتهم على كتابة واختبار وتشغيل البرامج ، كانت أقدم أجهزة الكمبيوتر عبارة عن أنظمة وحدة دفعات البطاقات المثقبة ، حيث كان على المبرمج أن يعمل على برنامج يدويًا ، وتحويله إلى بطاقات مثقبة ، وطلب كتلة من الوقت على جهاز حاسب مركزي واحد مشترك لتشغيل البرنامج ، ثم الابتعاد عند الانتهاء للسماح للمبرمج التالي بدورهم.

لم يكن الأمر كذلك حتى وضع جون مكارثي ، الأستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، مفهومًا أفضل في مذكرة لزملائه في عام 1959. كان اقتراحه ، المعروف باسم مشاركة الوقت ، ثوريًا وجعل كل الحوسبة الحديثة ممكنة.

قبل مكارثي ، كانت البرامج تُقرأ في المعالج تعليمات واحدة في كل مرة ، من البداية إلى النهاية دون انقطاع. سيتعامل مع تعليمات برنامج مستخدم واحد تمامًا قبل الانتقال إلى البرنامج التالي ، حتى لو كان هذا يعني أن معالج الكمبيوتر في وضع الخمول أثناء إدخال بيانات المستخدم أو كان الكمبيوتر يخرج البيانات إلى الطابعة.

ما اقترحه مكارثي هو استعادة دورات الكمبيوتر التي لا معنى لها وغير المستخدمة من خلال تخصيص ذاكرة لتخزين حالة البرنامج قيد التشغيل حاليًا بمجرد وصوله إلى نقطة تتطلب بعض وظائف الإدخال أو الإخراج. ثم ينتقل بعد ذلك إلى برنامج مستخدم آخر ينتظر معالجته حتى يتطلب أيضًا دورة إدخال أو إخراج ، حيث ستكرر العملية.

بهذه الطريقة ، يمكن للعديد من المستخدمين استخدام أنظمة الحاسبات المركزية القديمة هذه مع ظهور مظهر أنهم يستخدمونها في نفس الوقت تقريبًا. في ذلك الوقت ، رأى مكارثي وآخرون أن إمكانية مشاركة الوقت تتجاوز مجرد دورات الإدخال والإخراج ، ولكن الأمر سيستغرق عقدًا تقريبًا لتنضج هذه الفكرة.

Multics: السلف المشؤوم والمفهم لنظام التشغيل Unix

بحلول عام 1969 ، استثمرت شركة الهاتف والتلغراف الأمريكية (AT&T) ملايين الدولارات في محاولة لبناء نظام يسخر مبدأ تقاسم الوقت الذي وضعه مكارثي.

كانت خدمة المعلومات والحوسبة المتعددة (Multiplexed Information and Computing Service (Multics) ، كما كانت معروفة ، نتاج بعض كبار علماء الكمبيوتر في الصناعة. من خلال العمل في مختبرات Bell للهاتف الأسطورية التابعة لشركة AT & T ، أخذ هؤلاء الباحثون ، بقيادة كينيث تومسون ودينيس ريتشي ، فكرة المشاركة بالوقت إلى مستويات جديدة من التعقيد والتطور.

سعى باحثو Bell Lab إلى دمج مشاركة الوقت مع جميع أنواع التكنولوجيا الناشئة في بيئة تشغيل كاملة حيث يمكن للمستخدمين تشغيل البرامج وكتابة البرامج وتحرير المستندات وحتى إرسال البريد الإلكتروني واستلامه عبر اتصال هاتفي.

في ما أصبح أحد أشهر حالات زحف الميزات في تاريخ علوم الكمبيوتر ، فشلت Multics في تحقيق أي من أهدافها الأصلية التي حددتها AT&T لأن مطوري النظام كانوا يحاولون دمج كل ابتكار يمكنهم التفكير فيه في النظام الذي لم يتطلب ذلك في الواقع.

محبطًا بسبب عدم إحراز تقدم نحو النظام الذي وعدوا به في الأصل ، خفضت AT&T خسائرها وتخلت عن مشروع Multics تمامًا. غير قادر على تبرير السماح لباحثيهم بالعمل على نظام ليس له قيمة تجارية ظاهرة ، فقد أوعزت Bell Labs إلى Thompson و Ritchie وبقية فريق Multics بوقف أي عمل إضافي على النظام.

كان هذا مدمرًا لفريق Bell Labs. قلة من الناس ، إن وجدت ، من خارج فريقهم فهموا ما قاموا بإنشائه بالفعل: نظام تشغيل عامل متعدد الأغراض ، عام ، متعدد المستخدمين ، الأول من نوعه في العالم.

تاريخ التطور السري ليونيكس

بالنسبة للفريق في Bell Labs ، كان الابتعاد عن نظام التشغيل الحديث والعودة إلى أيام معالجة مجموعة البطاقات المثقوبة أمرًا مستحيلًا.

سرعان ما اتخذ طومسون وريتشي ورود كانادي ، وهو باحث آخر في مختبرات بيل ، الخطوة الأولى التاريخية المتمثلة في وضع الخطوط العريضة لنوع جديد تمامًا من نظام الملفات لجهاز الكمبيوتر على الورق. لقد تصوروا كيف يمكن تصنيف الملفات ووضعها في حاويات يمكن وضعها في حاويات أخرى ، وإنشاء دليل ملفات قابل للملاحة - وهو نفس النظام المستخدم من قبل كل كمبيوتر حديث في العالم اليوم.

ثم بدأ طومسون في إضفاء الطابع الرسمي على نظام Multics الذي أنشأوه. مستوحى من لعبة كتبها لـ Multics ، وجد نظام PDP-7 قديمًا في المختبر والذي اعتبره الجميع غير هام. نظام أقدم وأقل قوة من GE-645 mainframe ، بدأ Thompson في إعادة كتابة لعبته للتشغيل عليها ، وتقليص الشفرة لتلائم المساحة الأصغر.

سرعان ما أدرك طومسون أنه يمكن أن يفعل الشيء نفسه لنظام Multics ككل ، وعلى مدار شهر واحد في صيف عام 1969 أعاد كتابة جزء كبير من Multics ليتم تشغيله على PDP-7. وقال الزملاء المسلمون مازحون إن جهود طومسون التي كانت مغلقة في المنزل مع النظام قد حولت المعلومات المتعددة ونظام الحوسبة إلى نظام معلومات وحوسبة غير متعدد الإرسال.

أصبحت Multics يونيكس ، وفي النهاية أصبحت ببساطة يونكس.

لم يكن PDP-7 ، الذي كان بالفعل clunker في ذلك الوقت ، كافيًا لمزيد من التطوير غير المشروع لنظام التشغيل Unix الجديد. لذلك ، في عام 1970 ، خدع Thompson وزملاؤه إدارة Bell Labs لشراء نظام PDP-11 أحدث يخدم غرضًا تجاريًا مشروعًا للشركة ، ولكنه سيوفر أيضًا سراً أول دليل رئيسي على مفهوم نظامهم الجديد.

حقق المشروع نجاحًا مذهلاً ، حيث وفر للفريق النفوذ اللازم لطلب معدات إضافية يمكنهم استخدامها لتطوير نظام تشغيل Unix سراً.

تنمية المجتمع لنظام التشغيل Unix

في النهاية ، أدركت AT&T ما كان يفعله باحثو طومسون وبيل. إدراكًا للفائدة الحقيقية لنظام التشغيل Unix ، فقد كانوا في مأزق.

منعت اتفاقية قانونية مع حكومة الولايات المتحدة AT&T من بيع أو دعم المنتجات أو الخدمات التي لم تكن صراحة أنظمة الهاتف والتلغراف ، وهو ما لم يكن Unix بالتأكيد ليس كذلك. عدم قدرتهم على بيعه كمنتج ، وعدم قدرتهم على تقديم أي دعم برمجي له بصفة رسمية ، كل ما يمكنهم فعله قانونًا هو ترخيص نظام التشغيل Unix للأطراف المعنية مقابل رسوم رمزية.

أخذ طومسون ورفاقه هذا الافتتاح وركضوا معه. بحضور الأحداث التجارية ، سيقومون بالترويج لـ Unix للمطورين الذين سرعان ما وقعوا في حبها.

كانت قابلية النظام للتنقل تعني أنه يمكن تشغيله على مجموعة واسعة من الأجهزة ، وكانت لغته اللاأدرية تعني أن العديد من اللغات كانت قادرة على العمل في بيئتها ، كما أن بساطته البسيطة إلى جانب إمكانات مشاركة الوقت جعلت من الممكن لفرق كاملة من الباحثين العمل مع نظام بأقل استثمار.

تبين أن "الالتقاط" المفترض للصفقة مع AT&T ، أنه لا يمكن أن يكون هناك دعم رسمي ، يمثل فائدة عضوية ضخمة لنظام التشغيل Unix OS في النهاية. إذا كان هناك خطأ في نظام التشغيل ، كان على المستخدمين تفكيك الكود وإصلاحه بأنفسهم ، وإذا لم يتمكنوا من معرفة الخطأ ، فعليهم طلب المساعدة من مستخدمي Unix الآخرين.

بعد فترة وجيزة ، كان محبو نظام يونكس في جميع أنحاء البلاد يرسلون عبر البريد أشرطة تخزين أخرى لتحديثات التعليمات البرمجية المصدر لإصلاح الأخطاء وتحسين الميزات ومشاركة معارفهم فيما بينهم في اللحظة التي كانت فيها الحوسبة الحديثة على وشك النضج.

لم يكن نظام التشغيل ممتازًا حقًا فحسب ، بل كان يتميز أيضًا بتوقيت لا تشوبه شائبة. المبرمجون الذين تعلموا البرمجة على نظام Unix سيواصلون بعد ذلك تطوير أنظمة احتكارية للآلات الأخرى ، باستخدام Unix كمصدر إلهام لأنظمتهم ، إن لم يكن بناء نظام التشغيل الخاص بهم فوق نظام Unix نفسه.

اندلعت المعارك القانونية في النهاية عندما حاولت AT&T فرض مطالبتها بنظام التشغيل Unix OS ، ولكن مثل كل المحاولات الجيدة لإيقاف مشاركة الملفات ، أدت جهود AT & T فقط إلى تسريع الانتشار السري والمتمرد لنظام Unix مفتوح المصدر ، خاصة وأن العديد من المحاولات القانونية كانت إعادة إنشاء إصدار AT & T من Unix في البرية منذ فترة طويلة. وقد أتاح هذا التطوير المستمر للأنظمة القائمة على Unix بعيدًا عن متناول محامي AT & T ، مما عزز مكانتها بقوة كنظام تشغيل لمحترفي الكمبيوتر والهواة على حد سواء.

اليوم ، يشكل Unix ومشتقاته غالبية أنظمة التشغيل المستخدمة حاليًا وتستمر شعبيته في الانتشار مع تزايد شعبية البرامج مفتوحة المصدر. كل الشكر لـ Kenneth Thompson و Dennis Ritchie وزملائهم المتمردين من Bell Labs ، الذين - برفضهم مشاهدة موت Multics المحبوب لديهم - ضمنوا أن نظام تشغيل Unix الخاص بهم سيستمر في إدارة العالم.


شاهد الفيديو: 40 أمر مهم لإدارة نظام لينكس Linux - الجزء الأول (ديسمبر 2021).