ما هو نظام التشغيل المركزي؟

نظام تشغيل الحاسوب المركزي هو البنية التحتية لبرامج الشبكات التي تسمح لجهاز الكمبيوتر الرئيسي بتشغيل البرامج ، وتوصيل الأجهزة المرتبطة ، ومعالجة المهام العددية والمعقدة التي تعتمد على البيانات. تستخدم جميع أجهزة الكمبيوتر نوعًا من نظام التشغيل الأساسي (OS) ، وهو ما يمكّنها من تنظيم الملفات وتنفيذ الأوامر. يتمثل الاختلاف الأكبر بين نظام التشغيل البسيط الذي يعمل بجهاز كمبيوتر واحد ونظام التشغيل الرئيسي في مكان وجود كل منهما. ببساطة ، يعمل نظام حاسب مركزي على كمبيوتر مركزي ، والذي يُعتقد عادة أنه نوع من “المقر الرئيسي” أو خادم لشبكة كمبيوتر. تحتوي معظم الشبكات والبنى التحتية الرئيسية على حاسوب مركزي ، حيث يتم نسخ البيانات احتياطيًا ويتم تنظيم الأنظمة على نطاق واسع. في الأيام الأولى للحوسبة ، كانت جميع أجهزة الكمبيوتر عبارة عن حواسيب كبيرة ، وكان معظمها مرهقًا جدًا للاستخدام والتشغيل. لقد قطعت الأمور شوطًا طويلاً ، ولكن لا يزال هناك دور مهم لأنظمة التشغيل الأكبر هذه عندما يتعلق الأمر بدعم جميع مكائد المشهد التكنولوجي الحديث.

أساسيات نظام التشغيل

تمامًا مثل لوحة المفاتيح والماوس هما الواجهة بين الكمبيوتر والمستخدم ، فإن نظام التشغيل هو الواجهة بين الكمبيوتر والبرنامج الذي يتم تشغيله. يعمل نظام التشغيل كشرطي مرور يدفع ويسحب البيانات من الذاكرة والسجلات وأجهزة الإدخال والإخراج والمعالج. أسهل طريقة للتفكير في نظام تشغيل حاسب مركزي هي ببساطة كنظام تشغيل على كمبيوتر مركزي ، وهو جهاز قوي تستخدمه الحكومات والشركات بشكل أساسي لمعالجة كميات كبيرة من المعلومات ودعم عدد كبير من المستخدمين.

الأصول والتنمية

في الخمسينيات من القرن الماضي ، قبل أجهزة الكمبيوتر المكتبية وقبل أجهزة الكمبيوتر المحمولة بوقت طويل ، كانت جميع الحوسبة تتم على أجهزة الكمبيوتر المركزية. يمكن أن تشغل أجهزة الكمبيوتر هذه غرفة كاملة ولم يكن معظمها قويًا ، على الأقل ليس بالمعايير الحديثة. لقد قاموا عادة بعمل أقل من عمل واحد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة اليوم. في واقع الأمر ، تم تصميم أقدم أجهزة الكمبيوتر للقيام بعمل واحد فقط أو تشغيل برنامج واحد.

نظرًا لأن برامج الكمبيوتر أصبحت أكثر تعقيدًا وأصبحت أجهزة الكمبيوتر أقل تكلفة ، فقد أصبح بناء أجهزة الكمبيوتر التي يمكنها تشغيل أكثر من نوع واحد من البرامج في وقت واحد أكثر فاعلية. لتمكين ذلك ، كان على مهندسي الكمبيوتر تطوير طريقة تمكن الكمبيوتر من تكييف نفسه مع برنامج جديد ومختلف. تم تطوير نظام التشغيل الرئيسي وفقًا لذلك.
أمثلة مبكرة
كانت إحدى أولى وظائف النظام هي قراءة البطاقات المثقوبة ، والتي كانت في الأساس إصدارات مبكرة جدًا من الأقراص المرنة والأقراص المدمجة القابلة للقراءة. في أجهزة الكمبيوتر الأولى ، لم يكن هناك ماوس فحسب ، بل لم تكن هناك لوحة مفاتيح. كل المدخلات في الكمبيوتر جاءت من بطاقات بها ثقوب في أنماط معينة. حدد موقع الثقوب البيانات التي تم نقلها ونقلها. يقرأ نظام التشغيل كل بطاقة ويترجمها إلى بيانات ثنائية يفهمها الكمبيوتر ويمكن أن يستخدمها لتنفيذ وظائف محددة معينة.
تعد طريقة إدخال الكمبيوتر القديمة هذه مثالًا جيدًا لما يفعله نظام التشغيل. إذا كان برنامج الكمبيوتر يبحث عن سلسلة من الأرقام ، على سبيل المثال ، فلا يهم حقًا من أين تأتي هذه الأرقام. يمكن أن تأتي البيانات الثنائية من البطاقات المثقبة أو لوحة المفاتيح أو برنامج نصي للإنترنت أو برنامج التعرف على الصوت. يأخذ نظام التشغيل الرقم من جهاز الإدخال ويسلمه إلى البرنامج ، ثم يستخدمه حسب الحاجة.
المرافق الحديثة
كان من خلال هذه الأيام الأولى لوظائف نظام التشغيل أن ظهرت جوانب الحوسبة الحديثة لأول مرة. تم تقديم مفاهيم مثل المعالجة المجمعة ، وتعدد المهام ، والتخزين المؤقت ، والتخزين المؤقت – جميع العناصر الأساسية لكيفية عمل أجهزة الكمبيوتر اليوم – لأول مرة في أنظمة تشغيل الحاسوب المركزي في الخمسينيات ، وإن كان من الواضح في أشكال أبسط بكثير. اعتمد الفنيون على هذه الأفكار المبكرة لتمكين كل شيء من نقل البيانات عن بُعد إلى الاتصال بالإنترنت عبر الهاتف الذكي.