تطور محطات Unix: من التليتايب إلى النوافذ الحديثة

محطات Unix مرت بتطورات هائلة عبر الزمن، حيث انتقلت من أنظمة التليتايب البسيطة وصولاً إلى النوافذ الطرفية الحديثة التي نستخدمها اليوم. هذا التطور لم يكن مجرد تحديث للتقنيات، بل هو انعكاس لتحسينات كبيرة في سرعة وكفاءة الاستخدام. نتعرف في هذه المقالة على مراحل التحول الرئيسية التي مرت بها محطات Unix، وكيف أسهمت هذه المحطات في تشكيل أساسيات الحوسبة الحديثة.

النقاط الرئيسية

• كانت أجهزة التليتايب هي أول أجهزة الكمبيوتر الطرفية، وقد أثرت على الأجهزة الطرفية الحديثة بأوامر قصيرة بسبب قيود سرعة الطباعة.
• حلت أجهزة الطرفية CRT محل أجهزة التليتايب، حيث قدمت terminfo لإدارة قدرات الأجهزة الطرفية وهي سلف لأجهزة الكمبيوتر الحديثة.
• أصبحت محاكيات الأجهزة الطرفية الآن الأكثر شيوعًا، وتظل ضرورية في استخدام Linux.

قد تستخدم جهاز طرفي Linux كل يوم لإدخال الأوامر، ولكن هل فكرت يومًا من أين جاء؟ هناك ثلاثة عصور من أجهزة الكمبيوتر الطرفية، وهي تؤثر على الأجهزة الطرفية الحديثة اليوم.

التليتايب: الأيام الأولى

لم تكن أجهزة الكمبيوتر الطرفية الأولى للاستخدام التفاعلي تحتوي على شاشات. كانت تسمى أجهزة التليتايب، أو تستخدم الاسم التجاري Teletype. كانت في الواقع آلات كاتبة آلية يمكنها طباعة النص المستلم من خط هاتف بعيد. كانت تستخدم بالفعل على نطاق واسع في التلغراف لأن المشغلين لم يكونوا مضطرين إلى معرفة شفرة مورس – يمكنهم استخدام أصابعهم بدلاً من ذلك.

نظرًا لأن أجهزة الطباعة الطرفية كانت تستخدم بالفعل على نطاق واسع في التلغراف، فقد تم تطبيقها على الحوسبة التفاعلية عندما تم تطوير أنظمة التشغيل لتقاسم الوقت. بدلاً من ثقب البطاقات وتسليمها إلى مشغل الكمبيوتر المركزي، ثم الانتظار للحصول على الناتج، يمكنك كتابة الأوامر وتشغيل البرامج مع الحصول على ردود فعل فورية.

كان هناك بعض العيوب لهذا النوع من المحطات الطرفية. كانت محطات الطباعة بحاجة إلى الطباعة، وكانت بحاجة إلى الطباعة على الورق. ثانيًا، كانت بطيئة. كان هذا أمرًا مزعجًا إذا كنت تريد كتابة الأوامر في جهاز كمبيوتر، والذي قد يكون على بعد أميال عديدة.

يمكنك رؤية وسماع أحدها يستخدم كمحطة طرفية حديثة لنظام Linux:

ستلاحظ أنها صاخبة وتستغرق وقتًا طويلاً للطباعة. وقد أثر هذا على تصميم يونكس. ونظرًا لبطء محطات الطباعة، جعل المبرمجون أسماء أوامرهم قصيرة مثل ls وcd. وكانت غالبًا تتكون من حرفين فقط، وأحيانًا حرف واحد. ويبدو أن ثلاثة أحرف مفرطة. ويستمر هذا الاتجاه نحو الأوامر القصيرة حتى اليوم. وهذا هو السبب أيضًا في أن المحطات تُعرف أيضًا باسم TTYs.

بجانب محطات Linux، لا تزال TTY جهازًا لمساعدة الصم وضعاف السمع على إجراء مكالمات هاتفية، على الرغم من أن أجهزة TTY الحديثة تحتوي على شاشات بدلاً من الطابعات.

دخول محطة CRT

في وقت لاحق من سبعينيات القرن العشرين، أصبحت محطات الفيديو ذات شاشات CRT شائعة. ولم يعد هناك ورق مهدر، حيث تتم طباعة الأحرف على الشاشة. وأصبح من الأسهل أيضًا كتابة البرامج. كانت هناك محررات جديدة مثل Vi وEmacs التي تعرض ما كنت تعمل عليه مباشرة على الشاشة.

في حين كانت محطات الفيديو رائعة، إلا أنها كانت تعاني من مشكلة واحدة. كان هناك الكثير منها، من شركات تصنيع مختلفة ذات قدرات مختلفة. في جامعة كاليفورنيا في بيركلي في أواخر السبعينيات، قام بيل جوي، الذي ابتكر محرر vi، بتطوير مكتبة يمكنها معالجة قدرات محطات العمل المختلفة في السوق باستخدام قاعدة بيانات لنماذج محطات العمل، وفقًا لمؤرخ يونكس بيتر إتش سالوس.

تم استبدال Termcap لاحقًا بقاعدة بيانات terminfo، التي نفذتها لأول مرة ماري آن هورتون لتشغيل مكتبة ncurses. هذه هي المكتبة التي تبني واجهات المستخدم النصية التي تراها في برامج التثبيت والمحررين اليوم.

كانت هذه المحطات الطرفية مشابهة لأجهزة الكمبيوتر الحديثة، لكن كل قوة المعالجة كانت في الكمبيوتر الصغير أو الحاسوب الرئيسي الذي كانت متصلة به، ولهذا السبب يشار إليها باسم “المحطات الطرفية الغبية”.

كانت المحطة الطرفية التي يستخدمها المسؤول تسمى وحدة التحكم، وكانت حيث يتم عرض رسائل النظام والمكان الذي يدير فيه المسؤول الجهاز – غالبًا ما يُسمح بتسجيل الدخول الجذري فقط على وحدة التحكم.

لا تزال وحدة التحكم موجودة حتى اليوم. في أنظمة Linux، إنها الشاشة ولوحة المفاتيح المتصلة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك. قد ترى رسائل التمهيد تمر عند تشغيل جهازك، وإذا حدث خطأ ما في بيئة سطح المكتب، فسيتم إعادتك إلى وحدة التحكم لإصلاحه في سطر الأوامر. يمكنك أيضًا استخدام وحدات تحكم افتراضية متعددة. إنه مثل وجود محاكي محطة طرفية بشاشة كاملة.

عصر محاكيات المحطات الطرفية الحديثة

اكتسبت محاكيات المحطات الطرفية شعبية كبيرة مع ظهور واجهات المستخدم الرسومية على أنظمة تشبه يونكس، ولا تزال الوسيلة الأكثر شيوعًا للوصول إلى واجهة المستخدم. وقد أصبحت المحطات الطرفية المخصصة من الماضي، حيث إن حتى أرخص أجهزة الكمبيوتر يمكنها دعم تثبيت Linux بالكامل. ويمكنك حتى استخدام محاكيات المحطات الطرفية لنظام Linux على Windows وChromebook.

تتولى قطعة من البرمجيات تسمى pseudoterminal التعامل مع البرامج التي يتم تشغيلها بواسطة محاكي الطرفية. فعندما تقوم بتغيير حجم نافذة الطرفية، يتتبع pseudoterminal مدى عرض أو طول الشاشة وسيجعل البرنامج يعيد رسم نفسه ليناسب النافذة الجديدة.

وبينما توجد محاكيات الطرفية على أنظمة أخرى، مثل موجه الأوامر – الذي أطلق عليه أنا وغيري من خبراء التقنية اسم “صندوق DOS” على الرغم من أنه ليس MS-DOS في الواقع – وPowerShell على Windows، إلا أنها تظل جزءًا مفيدًا من Linux. وبغض النظر عن مدى صعوبة محاولات صانعي التوزيعات لجعل الأمر بحيث لا تضطر إلى استخدام الطرفية، يبدو أن كتابة الأوامر هي الطريقة الأكثر شيوعًا لإنجاز شيء ما.

لهذا السبب يصعب تخيل ترك هذا العصر. وبغض النظر عما قد يحمله المستقبل، ستظل الطرفية جزءًا من Linux.