ورودی/خروجی

بخش ورودی/خروجی (I/O) این امکان را به رایانه می‌دهد تا اطلاعات را از جهان بیرون تهیه و نتایج آن‌ها را به همان جا برگرداند. محدوده فوق العاده وسیعی از دستگاه‌های ورودی/خروجی وجود دارد، از خانواده آشنای صفحه‌کلیدها، نمایشگرها، نَرم‌دیسک گرفته تا دستگاه‌های کمی غریب مانند رایابین‌ها (webcams). (از سایر ورودی/خروجی‌ها می‌توان موشواره mouse، قلم نوری، چاپگرها (printer)، اسکنرها، انواع لوح‌های فشرده(CD, DVD) را نام برد).






چیزی که تمامی دستگاه‌های عمومی در آن اشتراک دارند این است که آن‌ها رمزکننده اطلاعات از نوعی به نوع دیگر که بتواند مورد استفاده سیستم‌های رایانه دیجیتالی قرار گیرد، هستند. از سوی دیگر، دستگاه‌های خروجی آن اطلاعات به رمز شده را رمزگشایی می‌کنند تا کاربران آن‌ها را دریافت نمایند. از این رو یک سیستم رایانه دیجیتالی یک نمونه از یک سامانه داده‌پردازی می‌باشد.






دستورالعمل‌ها

هر رایانه تنها دارای یک مجموعه کم تعداد از دستورالعمل‌های ساده و تعریف شده می‌باشد. از انواع پرکاربردشان می‌توان به دستورالعمل «محتوای خانه ۱۲۳ را در خانه ۴۵۶ کپی کن!»، «محتوای خانه ۶۶۶ را با محتوای خانه ۰۴۲ جمع کن، نتایج را در خانه ۰۱۳ کن!»، «اگر محتوای خانه ۹۹۹ برابر با صفر است، به دستورالعمل واقع در خانه ۳۴۵ رجوع کن!».

دستورالعمل‌ها در داخل رایانه بصورت اعداد مشخص شده‌اند - مثلاً کد دستور العمل (copy instruction) برابر ۰۰۱ می‌تواند باشد. مجموعه معین دستورالعمل‌های تعریف شده که توسط یک رایانه ویژه پشتیبانی می‌شود را زبان ماشین می‌نامند. در واقعیت، اشخاص معمولاً به زبان ماشین دستورالعمل نمی‌نویسند بلکه بیشتر به نوعی از انواع سطح بالای زبان‌های برنامه‌نویسی، برنامه‌نویسی می‌کنند تا سپس توسط برنامه ویژه‌ای (تفسیرگرها (interpreters) یا همگردان‌ها (compilers) به دستورالعمل ویژه ماشین تبدیل گردد. برخی زبان‌های برنامه‌نویسی از نوع بسیار شبیه و نزدیک به زبان ماشین که اسمبلر (یک زبان سطح پایین) نامیده می‌شود، استفاده می‌کنند؛ همچنین زبان‌های سطح بالای دیگری نیز مانند پرولوگ نیز از یک زبان انتزاعی و چکیده که با زبان ماشین تفاوت دارد بجای دستورالعمل‌های ویژه ماشین استفاده می‌کنند.






معماری‌ها

در رایانه‌های معاصر واحد محاسبه و منطق را به همراه واحد کنترل در یک مدار مجتمع که واحد پردازشی مرکزی (CPU) نامیده می‌شود، جمع نموده‌اند. عموما، حافظه رایانه روی یک مدار مجتمع کوچک نزدیک CPU قرار گرفته. اکثریت قاطع بخش‌های رایانه تشکیل شده‌اند از سامانه‌های فرعی (به عنوان نمونه، منبع تغذیه رایانه) و یا دستگاه‌های ورودی/خروجی.

برخی رایانه‌های بزرگ‌تر چندین CPU و واحد کنترل دارند که بصورت هم‌زمان با یکدیگر درحال کارند. این‌گونه رایانه‌ها بیشتر برای کاربردهای پژوهشی و محاسبات علمی بکار می‌روند.

کارایی رایانه‌ها بنا به تئوری کاملاً درست است. رایانه داده‌ها و دستورالعمل‌ها را از حافظه‌اش واکشی (fetch) می‌کند. دستورالعمل‌ها اجرا می‌شوند، نتایج ذخیره می‌شوند، دستورالعمل بعدی واکشی می‌شود. این رویه تا زمانی که رایانه خاموش شود ادامه پیدا می‌کند. واحد پردازنده مرکزی در رایانه‌های شخصی امروزی مانند پردازنده‌های شرکت ای-ام-دی و شرکت اینتل از معماری موسوم به خط لوله استفاده می‌شود و در زمانی که پردازنده در حال ذخیره نتیجه یک دستور است مرحله اجرای دستور قبلی و مرحله واکشی دستور قبل از آن را آغاز می‌کند. همچنین این رایانه‌ها از سطوح مختلف حافظه نهانگاهی استفاده می‌کنند که در زمان دسترسی به حافظه اصلی صرفه‌جویی کنند.






برنامه‌ها

برنامه رایانه‌ای فهرست‌های بزرگی از دستورالعمل‌ها (احتمالاً به همراه جدول‌هائی از داده) برای اجرا روی رایانه هستند. خیلی از رایانه‌ها حاوی میلیون‌ها دستورالعمل هستند، و بسیاری از این دستورها به تکرار اجرا می‌شوند. یک رایانه شخصی نوین نوعی (درسال ۲۰۰۳) می‌تواند در ثانیه میان ۲ تا ۳ میلیارد دستورالعمل را پیاده نماید. رایانه‌ها این مقدار محاسبه را صرف انجام دستورالعمل‌های پیچیده نمی‌کنند. بیشتر میلیون‌ها دستورالعمل ساده را که توسط اشخاص باهوشی «برنامه نویسان» در کنار یکدیگر چیده شده‌اند را اجرا می‌کنند. برنامه‌نویسان خوب مجموعه‌هایی از دستورالعمل‌ها را توسعه می‌دهند تا یکسری از وظایف عمومی را انجام دهند (برای نمونه، رسم یک نقطه روی صفحه) و سپس آن مجموعه دستورالعمل‌ها را برای دیگر برنامه‌نویسان در دسترس قرار می‌دهند. (اگر مایلید «یک برنامه‌نویس خوب» باشید به این مطلب مراجعه نمایید.)

رایانه‌های امروزه، قادرند چندین برنامه را در آن واحد اجرا نمایند. از این قابلیت به عنوان چندکارگی (multitasking) نام برده می‌شود. در واقع، CPU یک رشته دستورالعمل‌ها را از یک برنامه اجرا می‌کند، سپس پس از یک مقطع ویژه زمانی دستورالعمل‌هایی از یک برنامه دیگر را اجرا می‌کند. این فاصله زمانی اکثرا به‌عنوان یک برش زمانی (time slice) نام برده می‌شود. این ویژگی که CPU زمان اجرا را بین برنامه‌ها تقسیم می‌کند، این توهم را بوجود می‌آورد که رایانه هم‌زمان مشغول اجرای چند برنامه‌است. این شبیه به چگونگی نمایش فریم‌های یک فیلم است، که فریم‌ها با سرعت بالا در حال حرکت هستند و به نظر می‌رسد که صفحه ثابتی تصاویر را نمایش می‌دهد. سیستم‌عامل همان برنامه‌ای است که این اشتراک زمانی را بین برنامه‌های دیگر تعیین می‌کند.






سیستم‌عامل

کامپیوتر همیشه نیاز دارد تا برای بکار انداختنش حداقل یک برنامه روی آن در حال اجرا باشد. تحت عملکردهای عادی این برنامه همان سیستم‌عامل یا OS که مخفف واژه‌های Operating System است. سیستم یا سامانه عامل بر اساس پیشفرض‌ها تصمیم می‌گیرد که کدام برنامه برای انجام چه وظیفه‌ای اجرا شود، چه زمان، از کدام منابع (مثل حافظه، ورودی/خروجی و...) استفاده شود. همچنین سیستم‌عامل یک لایه انتزاعی بین سخت‌افزار و برنامه‌های دیگر که می‌خواهند از سخت‌افزار استفاده کنند، می‌باشد، که این امکان را به برنامه نویسان می‌دهد تا بدون اینکه جزئیات ریز هر قطعه الکترونیکی از سخت‌افزار را بدانند بتوانند برای آن قطعه برنامه‌نویسی نمایند. در گذشته یک اصطلاح متداول بود که گفته می‌شد با تمام این وجود کامپیوترها نمی‌توانند برخی از مسائل را حل کنند که به این مسائل حل نشدنی گفته می‌شود مانند مسائلی که در مسیر حلشان در حلقه بی‌نهایت می‌افتند. به همین دلیل نیاز است که با کمک روشهای خاص بطور مثال به چند بخش تقسیم نمودن مساله یا روشهای متداول دیگر از رخ دادن این خطا تا حد امکان جلوگیری نمود. از جمله سیستم عامل‌های امروزی می‌توان به مایروسافت ویندوز، مکینتاش اپل و لینوکس و بی اس دی اشاره کرد.






کاربردهای رایانه

نخستین رایانه‌های رقمی، با قیمت‌های زیاد و حجم بزرگشان، در اصل محاسبات علمی را انجام می‌دادند، انیاک یک رایانهٔ قدیمی ایالات متحده اصولاً طراحی شده تا محاسبات پرتابه‌ای توپخانه و محاسبات مربوط به جدول چگالی نوترونی را انجام دهد. (این محاسبات بین دسامبر ۱۹۴۱ تا ژانویه ۱۹۴۶ روی حجمی بالغ بر یک میلیون کارت پانچ انجام پذیرفت! که این خود طراحی و سپس تصمیم نادرست بکارگرفته شده را نشان می‌دهد) بسیاری از ابررایانه‌های امروزی صرفاً برای کارهای ویژهٔ محاسبات جنگ‌افزار هسته‌ای استفاده می‌گردد.

CSIR Mk I نیز که نخستین رایانه استرالیایی بود برای ارزیابی میزان بارندگی در کوه‌های اسنوئی (Snowy)این کشور بکاررفت، این محاسبات در چارچوب یک پروژه عظیم تولید برقابی انجام گرفت.

برخی رایانه‌ها نیز برای انجام رمزگشایی بکارگرفته می‌شد، برای مثال Colossus که در جریان جنگ جهانی دوم ساخته شد، جزو اولین کامپیوترهای برنامه‌پذیر بود (البته ماشین تورینگ کامل نبود). هرچند رایانه‌های بعدی می‌توانستند برنامه‌ریزی شوند تا شطرنج بازی کنند یا تصویر نمایش دهند و سایر کاربردها را نشان دهد.

سیاست‌مداران و شرکت‌های بزرگ نیز رایانه‌های اولیه را برای خودکارسازی بسیاری از مجموعه‌های داده و پردازش کارهایی که قبلا توسط انسان‌ها انجام می‌گرفت، بکار بستند - برای مثال، نگهداری و بروزرسانی حساب‌ها و دارایی‌ها. در موسسات پژوهشی نیز دانشمندان رشته‌های مختلف شروع به استفاده از رایانه برای مقاصدشان نمودند.

کاهش پیوسته قیمت‌های رایانه باعث شد تا سازمان‌های کوچک‌تر نیز بتوانند آن‌ها را در اختیار بگیرند. بازرگانان، سازمان‌ها، و سیاست‌مداران اغلب تعداد زیادی از کامپیوترهای کوچک را برای تکمیل وظایفی که قبلا برای تکمیلشان نیاز به رایانه بزرگ (mainframe) گران‌قیمت و بزرگ بود، به کار بگیرند. مجموعه‌هایی از رایانه‌های کوچک‌تر در یک محل اغلب به‌عنوان خادم سر (server farm) نام برده می‌شود.

با اختراع ریزپردازنده‌ها در دههٔ ۱۹۷۰ این امکان که بتوان رایانه‌هایی بسیار ارزان قیمت را تولید نمود بوجود آمد. رایانه‌های شخصی برای انجام وظایف بسیاری محبوب گشتند، از جمله کتابداری، نوشتن و چاپ مستندات. محاسبات پیش بینی‌ها و کارهای تکراری ریاضی توسط صفحات گسترده (spreadsheet)، ارتباطات توسط پست الکترونیک، و اینترنت. حضور گسترده رایانه‌ها و سفارشی کردن آسانشان باعث شد تا در امورات بسیار دیگری بکارگرفته شوند.

در همان زمان، رایانه‌های کوچک، که معمولاً با یک برنامه ثابت ارائه می‌شدند، راهشان را بسوی کاربردهای دیگری باز می‌نمودند، کاربردهایی چون لوازم خانگی، خودروها، هواپیماها، و ابزار صنعتی. این پردازشگرهای جاسازی شده کنترل رفتارهای آن لوازم را ساده‌تر کردند، همچنین امکان انجام رفتارهای پیچیده را نیز فراهم نمودند (برای نمونه، ترمزهای ضدقفل در خودروه). با شروع قرن بیست و یکم، اغلب دستگاه‌های الکتریکی، اغلب حالت‌های انتقال نیرو، اغلب خطوط تولید کارخانه‌ها توسط رایانه‌ها کنترل می‌شوند. اکثر مهندسان پیش بینی می‌کنند که این روند همچنان به پیش برود... یکی از کارهایی که می‌توان به‌وسیله رایانه انجام داد برنامه گیرنده ماهواره‌است.

نیز تنها ۴۹۵ دلار قیمت داشت! قیمت آن کامپیوتر نیز ۳٬۰۰۵ دلار بود و IBM در آن زمان توانست ۶۷۱٬۵۳۷ دستگاه از آن را بفروشد.






انواع رایانه
رایانه‌های توکار (جاسازی شده)

رایانه‌هایی هم وجود دارند که تنها برای کاربردهایی ویژه طراحی می‌شوند. در ۲۰ سال گذشته، هرچند برخی ابزارهای خانگی که از نمونه‌های قابل ذکر آن می‌توان جعبه‌های بازی‌های ویدئویی را که بعدها در دستگاه‌های دیگری از جمله تلفن همراه، دوربین‌های ضبط ویدئویی، و PDAها و ده‌ها هزار وسیله خانگی، صنعتی، خودروسازی و تمام ابزاری که در درون آن‌ها مدارهایی که نیازهای ماشین تورینگ را مهیا ساخته‌اند، گسترش یافت، را نام برد (اغلب این لوازم برنامه‌هایی را در خود دارند که بصورت ثابت روی ROM تراشه‌هایی که برای تغییر نیاز به تعویض دارند، نگاشته شده‌اند). این رایانه‌ها که در درون ابزارهای با کاربرد ویژه گنجانیده شده‌اند «ریزکنترل‌گرها» یا رایانه‌های توکار" (Embedded Computers) نامیده می‌شوند. بنا بر این تعریف این رایانه‌ها به عنوان ابزاری که با هدف پردازش اطّلاعات طراحی گردیده محدودیت‌هایی دارد. بیش‌تر می‌توان آن‌ها را به ماشین‌هایی تشبیه کرد که در یک مجموعه بزرگ‌تر به عنوان یک بخش حضور دارند مانند دستگاه‌های تلفن، ماکروفرها و یا هواپیما که این رایانه‌ها بدون تغییری فیزیکی به دست کاربر می‌توانند برای هدف‌های گونه‌گونی به کارگرفته شوند.






رایانه‌های شخصی

اشخاصی که با انواع دیگری از رایانه‌ها ناآشنا هستند از عبارت رایانه برای رجوع به نوع خاصی استفاده می‌کنند که رایانه شخصی (PC) نامیده می‌شوند. رایانه‌ای است که از اجزای الکترونیکی میکرو (ریز) تشکیل شده که جزو کوچک‌ترین و ارزان‌ترین رایانه‌ها به شمار می‌روند و کاربردهای خانگی و اداری دارند. شرکت آی‌بی‌ام رایانه شخصی را در سال ۱۹۸۱ میلادی به جهان معرفی کرد.

نخستین رایانه‌ آی‌بی‌ام از برخی از ماشین حساب‌های امروزی نیز ضعیف‌تر است ولی در آن زمان شگفت انگیز بود. رایانه شخصی سی سال پیش دارای حافظه ROM با ظرفیت 40K و حافظه RAM با ظرفیت 64K بود. البته کاربر می‌توانست حافظه RAM را تا 256K افزایش دهد. قیمت هر ماژول 64K حافظه والانیوز






سرمایه‌گذاری

صنعت رایانه همواره صنعتی رو به رشد، چه در حوزهٔ سخت‌افزارى و چه در حوزهٔ نرم‌افزارى بوده است، این صنعت پیوسته مورد توجه سرمایه گذاران بوده و سرمایه‌ها را به خود جذب کرده است. آیندهٔ روشن این فنّاوری همواره سرمایه داران را ترغیب می‌کند تا روی این صنعت ‍سرمایه‌گذاری کنند.






نرم‌افزار

نرم‌افزار (به انگلیسی: Software) یا برنامه، مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های دقیق و مرحله به مرحله است که هدف خاصی را دنبال می‌کنند.

ظاهراً، اولین بار جان توکی در سال ۱۹۵۸ این واژه را به‌این معنا به‌کار برده‌است. احتمالاً این واژه در مقابل سخت‌افزار (به انگلیسی: Hardware) به کار برده‌اند که بسیار پیش از پیدایش رایانه (به معنای اسباب و اشیاء) به‌کار می‌رفته‌است.






دو گروه کلی نرم‌افزارها

نرم‌افزارهای رایانه را می‌توان به دو دسته بزرگ تقسیم کرد:

نرم‌افزار سیستم (به انگلیسی: System software)
نرم‌افزار کاربردی (به انگلیسی: Application software)

می‌توان گفت نرم‌افزارهای کاربردی، برنامه‌های مورد استفاده کاربرند و نرم‌افزارهای سیستمی، مدیریت رایانه را برعهده دارند. مهم‌ترین نرم‌افزار سیستم، سیستم‌عامل است.






سیستم عامل

وقتی برنامه‌ای را روی رایانه خود نصب می‌کنید، اجزای سخت‌افزاری آن به فرمان آن برنامه در می‌آیند. برای نمونه هنگامی که با یک برنامه اجرای موسیقی کار می‌کنید، کارت صدای رایانه تان با برنامه پخش موسیقی همکاری می‌کند و یک آهنگ یا پرونده (فایل) صوتی را از طریق بلندگوی رایانه تان پخش می‌کند.

این ارتباط میان نرم‌افزار و سخت‌افزار توسط سیستم عامل انجام می‌شود. این تنها قسمتی از کار سیستم عامل است.
سیستم عامل خود یک برنامه نرم افزاری است با این تفاوت که چون تمام منابع و امکانات سخت افزاری در اختیار وی می باشد دارای ویژگی منحصر به فرد می باشد بنابراین آن را در رده نرم افزارها می خوانیم با این ویژگی که از اهمیت خاصی برخوردار است. به بیان دیگر سیستم عامل یک برنامه جامع است که اجازه در اختیار قراردادن منابع و امکانات سخت افزاری را برای نرم افزارها صادر می کند و این سیستم عامل است که مسئول صحت عملکرد سیستم و منابع آن است.
سیستم عامل شامل 4 بخش مهم است
1- مدیریت پردازش و پردازشگر
2- مدیریت حافظه
3- مدیریت دستگاههای ورودی و خروجی (I/O)
4- مدیریت فایل






سه گروه کلی نرم‌افزارهای معماری

از دیدگاه ساختاری (معماری) (architecture)، نرم‌افزارها به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:

کاربر-بنیان یا Client Base
کارگزار-بنیان یا Server Base
کاربر کارگزار بنیان یا Client-Server Base

امروزه واژه نرم‌افزار را در معناهایی به جز معنی برنامه رایانه‌ای نیز به‌کار می‌برند. مثلاً در دانش مدیریت برای اشاره به روش‌ها و دانش فنی (در برابر وسایل و تجهیزات و نیروی انسانی). نرم‌افزارها انواع گوناگونی دارند که مهم ترین دسته بندی آنها دستهٔ تجاری و آزاد است. به ویژه با رویکردهای طرح‌های گنو و لینوکس معنای ژرف تری به نرم‌افزارهای آزاد داده شده تا آنجا که برخی نرم‌افزار‌ها را نماد فرهنگ می دانند. نرم‌افزارها را برنامه نویسان تدوین کرده و انتشار می‌دهند. این برنامه نویسان ممکن است در یک شرکت مشغول کار باشند یا در خانه برنامه نویسی کنند مانند برنامه نویسان برخی نرم‌افزارهای لینوکس. امروزه بیشتر کاربران تنها با ظاهر گرافیکی این برنامه‌ها کار می‌کنند و اقدامات بسیاری از آنها از دید کاربر پنهان می‌ماند به عبارتی هر نرم‌افزار مجموعه‌ای از رمزها است که از الگوریتمی خاص پشتیبانی می‌کنند این رمزها خود با رمزهای گرافیکی آمیخته شده و بسیاری از اقدامات برنامه به دور از چشم کاربر عادی رخ می‌دهد. برنامه‌ها با رمزهایی نوشته می‌شوند که بعداً یک رمزخوان آن را در رایانه کاربر اجرا می‌کند.






رقابت نرم‌افزاری

در حال حاضر نرم‌افزارهای کامپیوتری فراوان را می‌توان در بازار یافت که به طور جدی به رقابت خود برای بقا ادامه می‌دهند. از مسائل قابل ذکر در این مورد می‌توان به خرید سهام شرکت‌های نرم‌افزاری کوچک و بزرگ توسط شرکت‌های دیگر اشاره نمود. همچنان که شرکت بزرگ گوگل به خرید سهام شرکت‌های بزرگ همچنان ادامه می‌دهد، در مدت کمی توانسته بسیاری از شرکت‌ها را تحت سلطه خود درآورد.







نرم‌افزار سیستم

نرم‌افزار سیستم به نرم‌افزاری در رایانه گفته می‌شود که به کارکرد سیستم رایانه یا کاربردهای سطح پایین (یا Low Level) رایانه مربوط باشد. این نرم‌افزارها به ساختار فیزیکی سخت‌افزار رایانه وابسته هستند و در نوشتن آن‌ها از زبان‌های سطح پائین مانند زبان اسمبلی استفاده می‌شود. سیستم‌عامل و درایورها از نرم‌افزارهای سیستم هستند. از جمله زبان هایی که برای نگارش نرم‌افزارهای سیستمی استفاده می‌شود، زبان برنامه نویسی C می‌باشد. کار کردن با سی برای برنامه نویسان راحت تر است و آنان این زبان را به اسمبلی ترجیح می‌دهند. اگر برای نگارش نرم‌افزار سیستمی مشکل محدودیت فضای سخت‌افزاری داشته باشیم بهتر است با زبان اسمبلی کار کنیم که حجم آن پایین تر است. نرم‌افزارهای سیستمی به سخت‌افزار وابسته اند.

در برابر نرم‌افزار سیستم، نرم‌افزار کاربردی قرار دارد که برای کاربردهای سطح بالا و غیرسیستمی رایانه است و معمولاً به زبان‌های سطح بالا نوشته می‌شود که از جزئیات سخت‌افزاری سیستم مستقل است.







نرم‌افزار کاربردی

نرم‌افزار کاربردی (به انگلیسی: Application software) عبارت است از نرم‌افزاری که با استفادهٔ مستقیم از منابع و قابلیت‌های رایانه کاری را مستقیماً برای کاربر انجام می‌دهد. باید توجه داشت که این عبارت در مقابل عبارت نرم‌افزار سیستمی معنی پیدا می‌کند.

نرم‌افزار سیستمی در مقابل در پس‌زمینه عمل می‌کند و خدماتی را فراهم می‌کند که دیگر نرم‌افزارها و یا سیستم‌عامل می‌توانند برای انجام کارهای خود از آن استفاده کنند. اما در عوض معمولاً مستقیماً با کاربر عادی در تماس نیست و خدماتی را به او ارایه نمی‌دهد.

در عمل بیشتر نرم‌افزارهایی که کاربران با آن‌ها سر و کار دارند از این دسته محسوب می‌شوند. برای مثال می‌توان به نرم‌افزارهای رومیزی یعنی واژه‌پردازها، صفحه گسترده‌ها، نرم‌افزارهای طراحی گرافیکی، بازی‌های رایانه‌ای و امثال آن‌ها اشاره کرد.

بسیاری نرم‌افزارهای کاربردی، برای توسعه‌دهندگان ابزار رابط برنامه‌نویسی کاربردی هم فراهم می‌کنند تا بتوان از قابلیت‌های نرم‌افزار در نرم‌افزارهای جدید استفاده کرد. برای مثال نرم‌افزار ادوبی آکروبات هنگام نصب ای‌پی‌آی فراهم می‌کند که برنامه‌نویس می‌تواند با استفاده از آن توانایی‌های آکروبات را در برنامهٔ خود به کار گیرد.

برای عنوان نمونه‌های دیگر می‌توان به نرم‌افزارهای پردازش متن، برگه‌های گسترده (صفحات گسترده) و نرم‌افزارهای پخش نوا و نما اشاره کرد.








شبکه

شبکه عبارتست از مجموعه یا سیستم درون پیوندی(interconnected) انسانی یا فیزیکی که دسترسی به قابلیت یا توانایی خاصی را در محدوده ای از مکان و زمان فراهم می کند و در حالت مطلوب محدودیت مکانی و زمانی ندارد.

موارد زیر نمونه‌های انواع شبکه می‌باشند:







شبکه‌های فناوری:

شبکه‌های آبرسانی← قابلیت و توانایی " آبرسانی "
شبکه الکتریکی← قابلیت و توانایی " برق رسانی "
شبکه گازرسانی← قابلیت و توانایی " گاز رسانی "
شبکه مخابراتی← قابلیت و توانایی " گفتگو "
شبکه حمل و نقل← قابلیت و توانایی " جابجایی "
شبکه داده یا data ← قابلیت و توانایی " انتقال داده یا data "
شبکه رایانه‌ای







شبکه‌های رسانه‌ای:

شبکه رادیویی← قابلیت و توانایی " صوت "
شبکه تلویزیونی← قابلیت و توانایی " صوت و تصویر"







شبکه‌های انسانی:

شبکه اقتصادی← قابلیت و توانایی " درآمد "
شبکه اجتماعی← قابلیت و توانایی " همزیستی "







دیگر شبکه‌ها:

شبکه فضایی
شبکه عصبی

بدیهی است بهره برداری از قابلیت و توانایی شبکه ها در مکان‌های خاصی امکان دارد که گره (Node) نام دارند و مستلزم تجهیزات خاصی می‌باشند.







حافظه مجازی

حافظه مجازی یکی ازبخش‌های متداول در اکثر سیستم‌های عامل کامپیوترهای شخصی است. سیستم فوق با توجه به مزایای عمده، بسرعت متداول و با استقبال کاربران کامپیوتر مواجه شده‌است.

در حقیقت حافظه مجازی دارای دو وظیفه اصلی می‌باشد:

به پزدازشها اجازه میدهد بدون نگرانی از دیگر کدهای در حال اجرا از حافظه استفاده نمایند.
محدود کردن پردازشها از دخالت کردن در استفاده حافظه توسط سیستم‌عامل و دیگر پردازشها. به نوعی تامین امنیت محدوده اشغال شده توسط پردازشهای دیگر







دیسک سخت بجای حافظه اصلی

اکثر کامپیوترها در حال حاضر از حافظه‌های محدود با ظرفیت ۶۴، ۱۲۸ و یا ۲۵۶ مگابایت استفاده می‌نمایند. حافظه موجود در اکثر کامپیوترها بمنظور اجرای چندین برنامه بصورت هم‌زمان توسط کاربر، پاسخگو نبوده و با کمبود حافظه مواجه خواهیم شد. مثلاً در صورتیکه کاربری بطور هم‌زمان، سیستم‌عامل، یک واژه پرداز، مرورگر وب و یک برنامه برای ارسال نامه الکترونیکی را فعال نماید، ۳۲ و یا ۶۴ مگابایت حافظه، ظرفیت قابل قبولی نبوده و کاربران قادر به استفاده از خدمات ارائه شده توسط هر یک از نرم‌افزارهای فوق نخواهند بود. یکی از راهکارهای غلبه بر مشکل فوق افزایش و ارتقای حافظه موجود به صورت فیزیکی است. با ارتقای حافظه و افزایش آن ممکن است مشکل فوق در محدوده‌ای دیگر مجدداً بروز نماید. یکی دیگر از راهکارهای موجود در این زمینه، استفاده از حافظه مجازی است .

در تکنولوژی حافظه مجازی از حافظه‌های جانبی ارزان قیمت نظیر هارد دیسک استفاده می‌گردد. در چنین حالتی اطلاعات موجود در حافظه اصلی که کمتر مورد استفاده قرار گرفته‌اند، از حافظه خارج و در محلی خاص بر روی هارد دیسک ذخیره می‌گردند. بدین ترتیب بخش ی از حافظه اصلی آزاد و زمینه استقرار یک برنامه جدید در حافظه فراهم خواهد شد. عملیات ارسال اطلاعات از حافظه اصلی بر روی هارد دیسک بصورت خودکار انجام می‌گیرد.






ایجاد امنیت دسترسی به حافظه

قبل از آنکه سیستم‌عامل، پردازنده را به یک فرایند یا پردازش تحویل دهد، یک جدول حافظه را تنظیم می‌نماید بصورتیکه آن پردازش در سطح دسترسی پایین‌تری به حافظه قرار داده می‌شود و آدرس حافظه‌ای که در کد پردازش مورد نظر قرار میگیرد بعداً توسط پردازنده به آدرس اصلی و فیزیکی حافظه RAM که در جدول حافظه تنظیم شده در قبل، دکر شده است ترجمه گردد. بنابراین آدرسهای حافظه‌ای که در هر یک از کدهای پردازش توسط سیستم‌عامل قرار میگیرند آدرسهای مجازی هستند نه آدرسهای حقیقی.

این تطابق آدرسهای مجازی به آدرسهای حقیقی در قطعاتی که به آنها صفحه یا Page گفته میشوند انجام میشود. در معماری سیستم‌های x86 امروزی معمولاً اندازه این صفحه ۴کیلوبایت میباشد.

زمانی که یک پردازش از آدرسی در یک صفحه که به آن پردازش تطابق داده نشده است استفاده نماید، باعث ایجاد یک خطای استثناء سخت‌افزاری میگردد که به آن Pagefault گفته میشود.

وقتی که یک صفحه مورد استفاده قرار نگیرد، سیستم‌عامل میتواند آنرا به دیسک سخت انتقال دهد. و وقتی که آن صفحه توسط یک پردازش مورد تقاضا قرار گرفت دوباره به حافظه اصلی RAM بازخواهد گشت.






مسئله سرعت

سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات بر روی هارد دیسک بمراتب کندتر از حافظه اصلی کامپیوتر است. در صورتیکه سیستم مورد نظر دارای عملیاتی حجیم در رابطه با حافظه مجازی باشد، کارآئی سیستم بشدت تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. در چنین مواردی لازم است که نسبت به افزایش حافظه موجود در سیستم، اقدام گردد. در مواردی که سیستم‌عامل مجبور به جابجائی اطلاعات موجود بین حافظه اصلی و حافظه مجازی باشد (هارد دیسک)، باتوجه به تفاوت محسوس سرعت بین آنها، مدت زمان زیادی صرف عملیات جایگزینی می‌گردد. در چنین حالتی سرعت سیستم بشدت افت کرده و عملاً در برخی حالات غیرقابل استفاده می‌گردد.

محل نگهداری اطلاعات بر روی هارد دیسک را یک Page file می‌گویند. در فایل فوق، صفحات مربوط به حافظه اصلی ذخیره و سیستم‌عامل در زمان مورد نظر اطلاعات فوق را مجدداً به حافظه اصلی منتقل خواهد کرد. در ماشین هائی که از سیستم‌عامل ویندوز استفاده می‌نمایند، فایل فوق دارای انشعاب swp است.






پیکربندی حافظه مجازی

ویندوز ۹۸ دارای یک برنامه هوشمند برای مدیریت حافظه مجازی است. در زمان نصب ویندوز، پیکربندی و تنظیمات پیش فرض برای مدیریت حافظه مجازی انجام خواهد شد. تنظیمات انجام شده در اغلب موارد پاسخگو بوده و نیازی به تغییر آنها وجود نخواهد داشت. در برخی موارد لازم است که پیکربندی مدیریت حافظه مجازی بصورت دستی انجام گیرد. برای انجام این کار در ویندوز ۹۸، گزینه System را از طریق Control panel انتخاب و در ادامه گزینه Performance را فعال نمائید. در بخش Advanced setting، گزینه Virtual memory را انتخاب نمائید.

با نمایش پنجره مربوط به Virtual Memory، گزینه «Let me specify my own virtual memory setting» را انتخاب تا زمینه مشخص نمودن مکان و طرفیت حداقل و حداکثر فایل مربوط به حافظه مجازی فراهم گردد..در فیلد Hard disk محل ذخیره نمودن فایل و درفیلدهای دیگر حداقل و حداکثر ظرفیت فایل را بر حسب مگابایت مشخص نمائید. برای مشخص نمودن حداکثر فضای مورد نیاز حافظه مجازی می‌توان هر اندازه‌ای را مشخص نمود. تعریف اندازه ائی به میزان دو برابر حافظه اصلی کامپیوتر برای حداکثر میزان حافظه مجازی توصیه می‌گردد.

میزان حافظه موجود هارد دیسک که برای حافظه مجازی در نظر گرفته خواهد شد بسیار حائر اهمیت است. در صورتیکه فضای فوق بسیار ناچیز انتخاب گردد، همواره با پیام خطائی مطابق «Out of Memory»، مواجه خواهیم شد. پیشنهاد می‌گردد نسبت حافظه مجازی به حافظه اصلی دو به یک باشد. یعنی در صورتیکه حافظه اصلی موجود ۱۶ مگابایت باشد، حداکثر حافظه مجازی را ۳۲ مگابایت در نظر گرفت.

یکی از روش هائی که بمنظور بهبود کارائی حافظه مجاری پیشنهاد شده‌است، (مخصوصاً در مواردیکه حجم بالائی از حافظه مجازی مورد نیاز باشد) در نظر گرفتن ظرفیت یکسان برای حداقل و حداکثر انداره حافظه مجازی است. در چنین حالتی در زمان راه اندازی کامپیوتر، سیستم‌عامل تمام فضای مورد نیاز را اختصاص و در ادامه نیازی با افزایش آن هم‌زمان با اجرای سایر برنامه‌ها نخواهد بود. در چنین حالتی کارآئی سیستم بهبود پیدا خواهد کرد.

یکی دیگر از فاکتورهای مهم در کارآئی حافظه مجازی، محل فایل مربوط به حافظه مجازی است. در صورتیکه سیستم کامپیوتری دارای چندین هارد دیسک فیزیکی باشد، (منظور چندین درایو منظقی نیست) می‌توان حجم عملیات مربوط به حافظه مجازی را بین هر یک از درایوهای فیزیکی موجود توزیع کرد. روش فوق در مواردیکه از حافظه مجازی در مقیاس بالائی استفاده می‌گردد، کارآئی مطلوبی را به‌دنبال خواهد داشت.






سیستم‌عامل
سیستم‌عامل یا سامانهٔ عامل (به انگلیسی: Operating System) نرم‌افزاری است که مدیریت منابع رایانه را به عهده گرفته و بستری را فراهم می‌سازد که نرم‌افزار کاربردی اجرا شده و از خدمات آن استفاده کنند. سیستم‌عامل جزء ضروری‌ترین نرم‌افزارهای یک سیستم کامپیوتری است. سیستم‌عامل خدماتی به برنامه‌های کاربردی و کاربر ارائه می‌دهد. برنامه‌های کاربردی یا از طریق واسط‌های برنامه نویسی کاربردی (به انگلیسی: Application User Interface-APIs) و یا از طرق فراخوانی‌های سیستم به این خدمات دسترسی دارند. با فراخوانی این واسط‌ها، برنامه‌های کاربردی می‌توانند سرویسی را از سیستم‌عامل درخواست کنند، پارامترها را انتقال دهند، و پاسخ عملیات را دریافت کنند. ممکن است کاربران با بعضی انواع واسط کاربری نرم‌افزار مثل واسط خط فرمان یا یک واسط گرافیکی کاربر با سیستم‌عامل تعامل کنند. برای کامپیوترهای دستی و رومیزی، عموما واسط کاربری به عنوان بخشی از سیستم‌عامل در نظر گرفته می‌شود. در سیستم‌های بزرگ و چند کاربره مثل یونیکس و سیستم‌های شبیه یونیکس، واسط کاربری معمولاً به عنوان یک برنامه کاربردی که خارج از سیستم‌عامل اجرا می‌شود پیاده‌سازی می‌شود. نمونه‌هایی از محبوب‌ترین سیستم‌عامل‌های نوین شامل: اندروید، بی‌اس‌دی، آی‌اواس، لینوکس، اواس ده، کیوان‌اکس، مایکروسافت ویندوز، ویندوز فون و زد/اواس می‌باشند.






انواع سیستم‌عامل
سیستم‌های بی‌درنگ

سیستم‌های بی‌درنگ یا زمان واقعی یک سیستم عامل چند وظیفه‌ای است که معمولا بعنوان یک کنترل کننده در یک کاربرد خاص استفاده می‌شوند. سیستم در این حالت می‌بایست در زمانی مشخص و معین حتما جواب مورد نظر را بدهد. سیستم‌های کنترل آزمایش‌های علمی، تصویربرداری پزشکی، کنترل صنعتی و برخی از سیستم‌های نمایش از این دسته‌اند. هدف اصلی استفاده از سیستم‌های بی‌درنگ واکنش سریع و تضمین شده در برابر یک رویداد خارجی می‌باشد. در سیستم‌های بی‌درنگ معمولا وسایل ذخیره‌سازی ثانویه وجود ندارد و به جای آن از حافظه‌های ROM استفاده می‌شود. سیستم‌عامل‌های پیشرفته نیز در این سیستم‌ها وجود ندارند چرا که سیستم‌عامل کاربر را از سخت‌افزار جدا می‌کند و این جداسازی باعث عدم قطعیت در زمان پاسخ‌گویی می‌شود. سیستم‌هایی که در آن مهلت زمانی(به انگلیسی: Deadline) باید پاسخ داده شود را بی‌درنگ سخت و سیستم‌هایی که مهلت زمانی را پشتیبانی نمی‌کنند بی‌درنگ نرم می‌نامند. از کاربرد سیستم‌های بی‌درنگ سخت می‌توان به کنترل موتور یک خودرو(پاسخ با تاخیر می‌تواند نتایج فاجعه‌باری را به همراه داشته باشد) و در سیستم‌های بی‌درنگ نرم می‌توان به اسکن بارکد در پایانه فروشگاه(با اینکه سرعت پاسخ‌دهی باید سریع باشد اما به حادّی سیستم‌های سخت نمی‌باشد) اشاره کرد.






سیستم‌های چند کاربره

سیستم‌های چند کاربره اجازه می‌دهند تا کاربران متعدد بصورت همزمان به یک سیستم کامپیوتری دسترسی داشته باشند. سیستم‌های اشتراک زمانی و کارساز وب را می‌توان بعنوان سیستم‌های چند کاربره طبقه‌‌بندی کرد. در سیستم‌های اشتراک زمانی تنها یک پردازنده قرار دارد که توسط مکانیزم‌های زمانبندی بین برنامه‌های مختلف کاربرها با سرعت زیاد سوئیچ می‌شود و بنابراین هر کاربر تصور می‌کند کل کامپیوتر در اختیار اوست.






سیستم‌عامل تک پردازنده

این نوع سیستم‌عامل‌ها، سیستم‌عامل‌های نسل چهارم (نسل فعلی) هستند که بر روی یک پردازنده اجرا می‌شوند.از قبیل XP,Vista,۹۸,Me که بیشتر محصول شرکت مایکرو سافت می‌باشند.






سیستم‌عامل شبکه‌ای

سیستم عاملهایی مثل ناول نت که بیشترین استفاده و ا مکانات این سیستم عامل برای شبکه می باشد






سیستم‌عامل توزیع شده

این سیستم‌عامل‌ها خود را مانند سیستم‌عامل‌های تک پردازنده به کاربر معرفی می‌کنند، اما در عمل از چندین پردازنده استفاده می‌کنند. این نوع سیستم‌عامل در یک محیط شبکه‌ای اجرا می‌شود در این نوع سیستم یک برنامه پس از اجرا در کامپوترهای مختلف جواب نهایی به سیستم اصلی کاربر بر می‌گردد سرعت پردازش در این نوع سیستم بسیار بالاست.
دلایل ایجاد سیستم‌عامل

یک سیستم کامپیوتری پیشرفته از یک یا چند پردازنده، مقداری حافظه اصلی، دیسک‌ها، چاپگرها، صفحه‌کلید، صفحه‌نمایش، واسط‌های شبکه‌ای و دیگر دستگاه‌های ورودی و خروجی تشکیل شده‌است. اگر سیستم یکپارچه‌ای برای مدیریت این منابع وجود نداشته باشد، هر برنامه باید به تنهایی این کار را انجام دهد. سیستم‌عامل یک لایه نرم‌افزاری فراهم می‌کند که وظیفه مدیریت منابع سیستم را از دوش برنامه‌های کاربردی رهانیده و کار برنامه‌نویسی را ساده‌تر می‌نماید. که با توجه به نسخه‌های جدید سیستم عامل‌ها که به دلیل بهره‌مندی از تکنولوژی گرافیک و امکان استفاده از ماوس، امکان استفاده ساده و آسان را برای کاربران مبتدی فراهم نموده‌است. در حقیقت سیستم‌عامل واسط بین سخت‌افزار رایانه و کاربر می‌باشد.






وظایف سیستم‌عامل

سیستم‌عامل دو کار عمده انجام می‌دهد:

در نگرش پایین به بالا، منابع منطقی (مانند فایل‌ها) و منابع فیزیکی (مانند دستگاه‌های سخت‌افزاری) رایانه را مدیریت و کنترل می‌کند.
در نگرش بالا به پایین، وظیفه سیستم‌عامل این است که یک ماشین توسعه یافته (Extended Machine) یا ماشین مجازی را به کاربران ارائه کند تا آنها بتوانند آسان‌تر برنامه‌نویسی نمایند و درگیر پیچیدگی‌های سخت‌افزاری رایانه نشوند.







به طور کلی، وظایف سیستم‌عامل شامل موارد زیر است:

استفاده بهینه‌تر از منابع و جلوگیری از به هدر رفتن آنها
تخصیص و آزاد سازی منابع
اداره صف‌ها و زمان‌بندی استفاده از منابع
حسابداری میزان استفاده از منابع
ایجاد امنیت
ایجاد، حذف و اداره فرایندها
ایجاد مکانیسم‌های ارتباط بین فرایندها و همگام‌سازی آن‌ها
مدیریت فایل‌ها و پوشه‌ها
مدیریت حافظه‌های اصلی و جانبی
برقراری امکان دسترسی چندتایی (Multiaccess) و اجرای هم روند (Concurrent) فرایندها
به اشتراک گذاری منابع (Resource Sharing)
تعیین راهکارهایی برای اداره بن‌بست (Deadlock)
جلوگیری از وضعیت رقابتی (Race Condition) و تداخل یا در هم قفل شدن (Interlock) فرایندها
جلوگیری از گرسنگی (Starvation)







سیستم‌عامل‌های فعلی

در سالهای اخیر رقابت بیشتر بین سیستم‌عامل‌های مایکروسافت ویندوز، اپل مک اواس و لینوکس جریان دارد که آماری که در ماه ژوییه ۲۰۱۱ توسط وب‌گاه W3Schools به ثبت رسیده حاکی از آن است که هم اکنون بیش از ۸۰ درصد کاربران اینترنت از سیستم‌عامل ویندوز استفاده می‌کنند.

آمار موجود که مربوط به اوت ۲۰۱۰ می‌باشد به شرح زیر است:

ویندوز ۷: ۳۷٫۸٪
ویندوز ویستا: ۶٫۷٪
ویندوز اکس پی: ۳۹٫۷٪
ویندوز ۲۰۰۳: ۰٫۹٪
مک اواس: ۸٫۱٪
توزیع‌های گنو/لینوکس: ۵٫۲٪







از سیستم‌عامل‌های مشهور کامپیوترهای شخصی می‌توان به اسامی زیر اشاره کرد:

یونیکس
گنو/لینوکس
مک اواس
ویندوز اکس‌پی
ویندوز ویستا
ویندوز ان‌تی
ویندوز ۷
ویندوز ۸
ویندوز سی‌ای
سولاریس
بی اس دی
داس
ام وی اس
ویلز
پالم







همچنین از سیستم‌عامل‌های موجود روی گوشی‌های تلفن همراه نسل جدید می‌توان به اسامی زیر اشاره کرد:

اندروید
iOS
ویندوز موبایل
ویندوز فون
سیمبین
یوآی‌کیو
بادا
بلک بری
می‌گو
پالم







تاریخچه
در آغاز

اولین کامپیوترها فاقد سیستم‌عامل بودند. در اوایل سال ۱۹۶۴ فروشندگان کامپیوترهای تجاری ابزار کاملا گسترده‌ای را برای تسهیل توسعه، زمانبندی، و اجرای کارها روی یک سیستم پردازش دسته‌ای فراهم می‌کردند. برای مثال کامپیوتر تولید شده توسط UNI VAC.

در ابتدا سیستم‌عامل روی مین فریم‌ها مستقر می‌شد و کمی بعد سیستم‌عامل میکروکامپیوترهای ابتدایی که فقط از یک برنامه در هر زمان پشتیبانی می‌کردند و به یک زمانبند بسیار ابتدایی نیاز داشتند. هر برنامه زمانی که در حال اجرا بود تحت کنترل کامل ماشین قرار داشت. چند وظیفه‌ای (اشتراک زمانی) اولین بار در مین فریم‌ها و در ۱۹۶۰ عرضه شد. ابتدا کامپیوترها بسیار بزرگ و جاگیر بودند اما امروزه در کف یک دست جا می‌گیرند.






مین فریم‌ها
میکرو کامپیوترها

میکروکامپیوترهای اولیه نیاز یا ظرفیت داشتن یک سیستم‌عامل پیچیده که روی مین فریم‌ها توسعه یافته بود نداشتند.


ویژگی‌ها
وقفه‌ها
دسته‌بندی وقفه‌ها

برنامه وقفه‌هایی که به دلیل بعضی شرایظ حاصل از یک دستورالعمل بروز می‌کند. شامل سریز شدن محاسباتی، تقسیم بر صفر، تلاش برای اجرای یک دستورالعمل ماشین غیر مجاز و مراجعه به آدرسی خارج از فضای مجاز کاربر.
زمان‌سنج وقفه‌ای که توسط زمان‌سنج داخلی تولید می‌شود. این وقفه به سیستم‌عامل اجازه می‌دهد، بعضی اعمال را به طور مرتب انجام دهد.
ورودی/خروجیوقفه‌هایی که به وسیله کنترل کننده ورودی/خروجی تولید می‌شود، تا کامل شدن طبیعی یک عمل یا شرایط خطا را اعلام نماید.
نقص سخت‌افزار وقفه‌هایی که با نقص سخت‌افزاری تولید می‌شود، مثل نقص برق یا خطای توازن حافظه.








یونیکس

یونیکس یک سیستم‌عامل چندوظیفه‌ای و چندکاربره است که در سال ۱۹۶۹ به دست گروهی از کارمندان آزمایشگاه‌های بل متعلق به شرکت ای‌تی‌اندتی (AT&T Bell Labs) نوشته شد. این گروه را کنت تامسون، دنیس ریچی، برایان کرنیگان، داگلاس مکیلروی مایکل لسک و جو اوسانا شکل می‌دادند. یونیکس در آغاز به زبان اسمبلی نوشته شد اما در سال ۱۹۷۳ به طور کلی به زبان سی بازنوشته شد، که این کار توسعه یونیکس را در آینده آسان‌تر می‌کرد و هم پورت کردن آن به دیگر سکوها را ساده‌تر. در سال ۱۹۷۴، یونیکس در ابتدا توسط گرگ چسون و دونالد گیلیس تحت مجوز دانشگاه ایلینوی در اربانا-شمپین درآمد. توسعه و تکامل یونیکس امروزی به شاخه‌های مختلفی تقسیم شده که توسط ای‌تی‌اندتی و همچنین دیگر فروشندگان تجاری، دانشگاه‌ها (مانند نسخه بی‌اس‌دی از دانشگاه برکلی) و سازمان‌های غیر انتفاعی توسعه می‌یابند.

امروزه نشان تجاری یونیکس در اختیار موسسه اپن گروپ قرار دارد و این گروه این نشان را به نام خود ثبت کرده است. تنها سیستم‌هایی که به صورت کامل با مشخصات یونیکس یکتا سازگار باشند، و مبلغی پول به موسسه اپن گروپ بپردازند، واجد شرایط استفاده از نام یونیکس اند. دیگر سیستم‌ها می‌توانند شبه یونیکس نامیده شوند، هرچند که موسسه اپن گروپ این نام را رد کرده است.

در اواخر دهه ۱۹۷۰ و اوایل دهه ۱۹۸۰، نفوذ یونیکس در محافل دانشگاهی (خصوصا ویرایش بی‌اس‌دی که از دانشگاه برکلی سرچشمه گرفته) باعث پذیرش گسترده یونیکس توسط بازرگانان نوپا شد و نسخه‌هایی تجاری از یونیکس بوجود آمد که مهمترین این یونیکس‌ها سولاریس، اسکوئنت, اچ‌پی-یواکس, ای‌آی‌اکس هستند.

علاوه بر یونیکس‌های تایید شده که اسامی آنها در بالا ذکر شد، سیستم‌عامل‌هایی هم وجود دارند که شبه یونیکس نامیده می‌شوند مانند مینیکس، نوادگان بی‌اس‌دی مانند فری‌بی‌اس‌دی, نت‌بی‌اس‌دی, اپن‌بی‌اس‌دی, دراگون‌فلی‌بی‌اس‌دی و لینوکس. این سیستم‌ها با آنکه با استانداردها سازگار هستند، اما توسط موسسه اپن گروپ تایید نشده‌اند و حق استفاده از نام Unix را ندارند. اصطلاح یونیکس سنتی ممکن است برای توصیف سیستم‌عامل‌هایی که مشخصات و ویژگی‌های نسخه ۷ یونیکس یا نسخه ۵ یونیکس را دارند، استفاده شود. هنگامی که کن تامسون هنوز به مولتیکس دسترسی داشت، شبیه‌سازهایی برای سیستم صفحه‌بندی و سیستم فایل نوشت. او همینطور یک بازی رایانه‌ای به نام سفر فضایی نوشت، اما این بازی برای اجرا شدن به یک ماشین کارامدتر و ارزانتر احتیاج داشت و سرانجام او یک پی‌دی‌پی-۷ کم استفاده در آزمایشگاه‌های بل پیدا کرد. در سال ۱۹۶۹ تیمی به رهبری تامسون و ریچی، بر روی این ماشین پی‌دی‌پی-۷ یک سیستم فایل سلسله مراتبی، مفاهیم فرایند رایانه و فایل دستگاه، یک مفسر خط فرمان و تعدادی برنامه کوچک دیگر نوشتند.

اگر گفته شود یونیکس آغازگر «دوره اطلاعات» و در امتداد آن «عصر اینترنت» است، کوچک‌ترین سخنی به گزافه گفته نشده‌است. در واقع تا همین امروز هم، تقریباً ٪۱۰۰ پیمان‌های مهم و باز که جنبش اینترنت را پدید آورده‌اند، مانند وب، از خانوادهٔ یونیکس آمده و می‌آیند. اینترنت در آغاز در یونیکس گسترش یافت و تا سال‌ها، واژهٔ «اینترنت» در میان کاربران یونیکس واژه‌ای کاملاً عادی و روزمره بود، درحالی که دیگران حتی این واژه را نشنیده بودند و یا با اکراه تمام به آن بی اعتنائی و حتی آن را مسخره می‌کردند.

سیستم‌های یونیکس امروزی به شاخه‌های مختلفی تبدیل شده است که در مرور زمان به دست ای‌تی‌اندتی توسعه داده شده. یونیکس طوری طراحی شده‌ است تا قابل انتقال به هر سیستمی، چند کاره و همچنین چند کاربره باشد. سیستم‌های یونیکس با ایده‌های جدیدی که مطرح کرده‌اند، شناخته می‌شوند: پرونده‌های متنی ساده، مترجم‌های خط فرمان و سامانه پرونده‌گردانی (File System) سلسله مراتبی و غیره. در مهندسی نرم‌افزار، یونیکس به خاطر زبان برنامه‌نویسی سی و فلسفه یونیکس ذکر می‌شود.

صاحب علامت تجاری یونیکس در حال حاضر open group است. در حالی که مدعی در حال حاضر متن برنامه‌های یونیکس The sco group و Novell است.






پیشینه
از آغاز تا عرضه

داستان از سال ۱۹۶۰ آغاز می‌شود. در این زمان فکر سامانه‌های اشتراک زمان مطرح بود و نخستین سیستم‌عامل چند کاربره طراحی شد که به عنوان کارگزار(Server) می‌توانست با نصب شدن بر روی یک رایانه به چند رایانه دیگر سرویس دهد. این سیستم‌عامل که CTSS نام داشت و می‌توانست ۲۰ کاربر را با یک رایانه IBM ۷۰۹۰ به خوبی اداره کند به شدت مورد توجه و مفید واقع شد و همه دریافتند که بخش عظیمی از رایانه‌های آینده از این فن‌اوری بهره خواهند گرفت. به طوری که در سال ۱۹۶۵ سه شرکت از برجسته‌ترین نقش آفرینان رایانه در جهان، مؤسسه فناوری ماساچوست، آزمایشگاه‌های بل و جنرال الکتریک، یک سیستم‌عامل اشتراک زمان آزمایشی برای مین‌فریم جی‌ای-۶۴۵ طراحی کردند که مولتیکس نامیده می‌شد.

مولتیکس نوآوری‌های بسیاری را پیش روی نهاد، اما در عوض مشکلات فراوانی هم داشت. این سیستم اجزای زیادی داشت و از حد معین بزرگ‌تر شد. آزمایشگاه‌های بل که از پیچیدگی زیاد مولتیکس ناامید شده بود، به آهستگی از پروژه کناره گرفت. آخرین محققان آن‌ها، کن تامسون, دنیس ریچی, داگلاس مکیلروی و جو اوسانا تصمیم گرفتند کار را از آغاز اما در مقیاسی کوچک‌تر از سر بگیرند. ریچی گفت «چیزی که ما می‌خواستیم، تنها یک محیط خوب برای برنامه‌نویسی نبود، بلکه سامانه‌ای بود که بتوان گرد آن دوستی را شکل داد.»

در ۱۹۷۰، پیتر نیومن نام Unics را برای پروژه ابداع کرد. این نام در حقیقت یک جور بازی با نام مولتیکس (Multics) بود. دنیس ریچی، کن تامسون و برین کرنیگان، یونیکس (Unics) را بر اساس مولتیکس در آزمایشگاه بل پدید آوردند. بعدها که Unics توانست هم‌زمان به چند کاربر سرویس‌ دهد، به Unix آوازه یافت.

تا آن زمان، هیچ حمایت مالی از طرف آزمایشگاه‌های بل وجود نداشت. وقتی که گروه تحقیقات علوم رایانه می‌خواست از یونیکس بر روی یک رایانه بزرگ‌تر از پی‌دی‌پی-۷ استفاده کند، تامسون و ریچی قول دادند که برای ماشین پی‌دی‌پی۱۱/۲۰‎، قابلیت‌های پردازش متن را به یونیکس اضافه کنند. این کار باعث حمایت مالی آزمایشگاه بل شد. برای اولین بار در سال ۱۹۷۰، سیستم‌عامل یونیکس رسما نامگذاری و بر روی یک پی‌دی‌پی۱۱/۲۰‎ اجرا شد. یک برنامه قالب‌بندی متن به نام roff و یک ویرایشگر متن هم اضافه شدند. تمام این سه جزء (یونیکس، roff و ویرایشگر متن) به زبان اسمبلی ماشین پی‌دی‌پی۱۱/۲۰‎ نوشته شده بودند. آزمایشگاه‌های بل از این سیستمِ پردازش متن اولیه که از یونیکس، roff و ویرایشگر تشکیل شده بود، برای پردازش متن برنامه‌های پتنت شده استفاده کرد. roff به زودی به troff، اولین برنامه چاپ و نشر الکترونیکی با قابلیت کامل حروف‌چینی تبدیل شد. کتاب راهنمای برنامه‌نویسان یونیکس هم در سوم نوامبر ۱۹۷۱ چاپ شد.

از آن جا که ای‌تی‌اندتی، یکی از شرکت‌های دست اندرکار، از پروژه کنار گرفته بود، بنا بر قوانین آمریکا نمی‌توانست از یونیکس استفادهٔ بازرگانی کند؛ به این ترتیب یونیکس رایگان به بازار عرضه شد. ای‌تی‌اندتی نیز یونیکس را برای دانشگاه‌های مختلف فرستاد و یونیکس کم‌کم در محافل علمی محبوب شد.






بازنوشتن به زبان سی

در ۱۹۷۲، یونیکس به زبان سی بازنوشته شد. این برخلاف پندار همگانی آن زمان بود که می‌گفت «هر چیز پیچیده‌ای مثل یک سیستم‌عامل که باید با رویدادهای حساس به زمان سر و کار داشته باشد، باید منحصرا به زبان اسمبلی نوشته شود.» نتیجه مهاجرت از زبان اسمبلی به زبان سطح بالاتر سی این بود که کد یونیکس پرتابلتر و قابل حمل‌تر شد و برای اجرا بر روی ماشین‌های دیگر تنها کافی بود قسمت‌های کوچکی از آن به زبان اسمبلی مخصوص همان ماشین نوشته شوند.

ای‌تی‌اندتی کد منبع یونیکس را تحت مجوزهایی در دسترس دانشگاه‌ها، شرکت‌های تجاری و دولت ایالات متحده قرار دارد. مجوزها در همه جای کد منبع قرار داده شده بودند، حتی کدهای وابسته به ماشین در داخل هسته سیستم‌عامل، که به زبان اسمبلی پی‌دی‌پی-۱۱ نوشته شده بودند. در اواخر دهه ۱۹۷۰، کدهای منبع یونیکس در کتابی به نام «نسخه ۶ یونیکس به روایت لیونز، به همراه کد منبع» که توسط جان لینوز نوشته شده بود، به صورت گسترده منتشر شد. این کار باعث شد یونیکس به شکل قابل توجهی برای مقاصد آموزشی استفاده گردد.






ویرایش‌های گوناگون

نسخه‌های سیستم‌عامل یونیکس، توسط ویرایش‌های کتاب راهنمای کاربرانش مشخص می‌شدند. برای مثال «پنجمین ویرایش یونیکس» و «نسخه ۵ یونیکس» هر دو برای اشاره به یک نسخه استفاده می‌شدند. توسعه یونیکس با انتشار نسخه‌های ۴، ۵ و ۶ که در سال ۱۹۷۵ ادامه یافت. در این نسخه‌ها مفهوم تازه‌ ی لوله‌ها اضافه شده بود که به طراحی ماژولار یونیکس و چرخه توسعه سریع‌تر آن کمک کرد. نسخه ی ۵ و به ویژه نسخه ی ۶، به پیدابش نسخه‌های مختلفی از یونیکس، چه در داخل آزمایشگاه‌های بل و چه در خارج از آن انجامید. مانند پی‌دبلیوبی/یونیکس و همچنین اولین نسخه تجاری یونیکس یعنی آی‌اس/۱. همان طور که قسمت‌های بیش‌تری از یونیکس به زبان سی بازنویسی می‌شد، پورتابل بودن آن هم افزایش می‌یافت و آسان‌تر می‌شد آن را به دیگر سکوها انتقال داد. یونیکس توسط گروهی در دانشگاه ولونگوگ به اینتردیتا ۷/۳۲ پورت شد. آزمایشگاه‌های بل هم چند نسخه مختلف برای اهداف تحقیقاتی و استفاده داخلی در همان جا توسعه داد.

در سال ۱۹۷۴ دانشجویان دانشگاه برکلی آغاز به برنامه‌نویسی برای یونیکس می‌کردند و آن را برای دانشگاه‌های دیگر و ای‌تی‌اندتی فرستادند وبا ادامهٔ این کار یونیکس در سال ۱۹۷۷ به یک سیستم‌عامل کامل تبدیل می‌شود. در می ۱۹۷۵، دارپا مزایای سیستم اشتراک زمانی یونیکس که «چند قابلیت جالب ارائه کرده بود» را در RFC 681 مستند کرد. در ۱۹۷۸، یونیکس/۳۲وی برای وی‌ای‌اکس، سیستم جدید DEC عرضه شد. در آن هنگام، یونیکس به اَشکال مختلفی بر روی ۶۰۰ ماشین اجرا می‌شد. آخرین نسخه تحقیقاتی از یونیکس، یعنی نسخه ۷ یونیکس، در سال ۱۹۷۹ منشتر شد. نسخه‌های ۸، ۹ و ۱۰ هم در دهه ۱۹۸۰ نوشته شدند اما فقط در بین چند دانشگاه منتشر شدند. دانشگاه‌های دیگر نیز مانند ام‌آی‌تی، Purdue، استنفورد و... کارهای بسیاری برای یونیکس کردند. با نوشتن برنامه‌های اینترنتی برای یونیکس در سال ۱۹۸۰ به وسیلهٔ دانشگاه برکلی یونیکس در سازمان‌های دولتی و شرکت‌های شبکه و کارگزارها(Servers) به گستردگی به کار گرفته شد.






سیستم عامل‌های یونیکس مانند

از این زمان شمار فراوانی از شرکت‌های بازرگانی نیز از یونیکس برای کارهای بازرگانی خود بهره می‌جویند و نسخه‌های بازرگانی یونیکس هم به بازار می‌آیند که از این گروه می‌توان پخش‌های زیر را نام برد.

Xenix by Microsoft
AIX by IBM
HP-UX by HP
ULTRIX by Digital
SunOS by Sun

گذشته از سیستم عامل‌هایی که موسسه ی اپن گروپ، آن‌ها را کاملا سازگار با مشخصات یونیکس یکتا دانسته، سیستم عامل‌های فراوانی در عرضه شده اند که اگرچه استانداردهای لازم را فراهم آورده اند اما با نام شبه یونیکس آوازه دارند. ویرایش‌های پرشمار سیستم عامل متن باز لینوکس از این‌ دسته اند. همچنین سیستم عامل نکست‌ستپ (NextStep) که بر مبنای بی‌اس‌دی دانشگاه برکلی پدید آمد، خود پایه ی سیستم عامل مک اُ.اس (Mac OS X‌) شرکت اپل شد. اپل آی.اُ.اس (iOS) را نیز بر پایه ی مک اُ.اس گسترش داد. بسیاری از سیستم‌عامل‌های دیگر مانند اُربیت (Orbis) که بر روی پلی استیشن چهار ارائه می‌شود نیز بر مبنای یکی از انواع سیستم عامل بی‌اس‌دی گسترش یافته اند.







لینوکس

لینوکس (به انگلیسی: Linux) به هسته ی سیستم‌عامل‌های شبه یونیکس می‌گویند که که در سال ۱۹۹۱ توسط لینوس تروالدز توسعه یافت. برخی به سیستم عامل‌هایی که از هستهٔ لینوکس استفاده می‌کنند (به این خاطر که نام لینوکس به طور گسترده در رسانه‌ها استفاده می‌شود و نامی رایج تر است) نیز لینوکس می‌گویند (در این مقاله هم منظور از لینوکس، سیستم عامل‌هایی است که از هستهٔ لینوکس استفاده می‌کنند).

لینوکس قابل نصب بر روی انواع سخت‌افزارهاست، از ساعت (Linux Watch)، تلفن‌های همراه، تبلت‌ها، مسیریاب‌ها، و کنسول‌های بازی گرفته تا رایانه‌های رومیزی، رایانه‌های بزرگ و ابررایانه‌ها.

به مجموعه‌ای از نرم‌افزارهای بنا شده بر اجزای گفته شده توزیع لینوکس (linux distribution) می‌گویند که به طور معمول شامل ابزارهای گسترش نرم‌افزار، پایگاه‌های داده، سرویس دهنده‌های وب مثل آپاچی، محیط‌های رومیزی مانند گنوم و کی‌دی‌ای و اکس‌اف‌سی‌ای و مجموعه‌های اداری مانند اُپن آفیس هستند.

در ابتدا لینوکس برای استفادهٔ ریزپردازنده‌ها با معماری ۸۰۳۸۶ اینتل طراحی شده بود؛ اما امروزه انواع گوناگون معماری‌ها را پشتیبانی می‌کند و در انواع و اقسام وسایل از کامپیوترهای شخصی گرفته تا ابررایانه‌ها و تلفن‌های همراه به کار می‌رود. این سیستم‌عامل که در ابتدا بیشتر توسط افراد مشتاق گسترش پیدا می‌کرد و به کار گرفته می‌شد، توانسته است پشتیبانی شرکت‌های سرشناسی چون آی‌بی‌ام و هیولت-پاکارد را به دست آورد و با بسیاری از نسخه‌های خصوصی یونیکس رقابت کند. طرفداران لینوکس و بسیاری از تحلیل‌گران این موفقیت را ناشی از استقلال از فروشنده، کم‌هزینه بودن پیاده‌سازی، سرعت بالا، امنیت و قابلیت اطمینان آن می‌دانند.






پیشینه

در سال ۱۹۸۳ میلادی ریچارد استالمن که رئیس بنیاد نرم‌افزارهای آزاد بود پروژه گنو (GNU) را آغاز کرد. در این پروژه که یک جنبش نرم‌افزاری محسوب می‌شد برنامه‌نویسان با یکدیگر همکاری می‌کردند که این همکاری تا به حال نیز ادامه دارد.

آن زمان بیشتر ابزارهای پروژه گنو که با زبان برنامه‌نویسی سی و اسمبلی نوشته شده بود آماده کار بود و تنها یک هستهٔ مناسب و آزاد کم بود. حتی سیستم‌عامل مینیکس نیز با وجود در دسترس بودن کد منبع آن، آزاد نبود و حق نشر مخصوص داشت. کار در پروژه گنو به سمت طراحی یک هسته مناسب متمرکز می‌شد اما به نظر می‌رسید که برای ایجاد این هسته حداقل چند سال دیگر زمان نیاز است.

این تأخیر برای لینوس توروالدز قابل تحمل نبود. بنابراین خودش دست به کار شد و با الهام از کد مینیکس کار را آغاز کرد. سرانجام در ۲۵ اوت سال ۱۹۹۱ در ساعت ۲۰:۵۷ (به وقت گرینویچ) پیامی تاریخی به گروه خبری comp.os.minix از طرف لینوس توروالدز ارسال شد. او یک دانشجوی فنلاندی بود که آن زمان در دانشگاه هلسینکی درس می‌خواند.







متن پیام او چنین بود:

درود به هر کس که آن بیرون از مینیکس استفاده می‌کند. من هم‌اکنون روی سیستم‌عاملی آزاد برای رایانه‌های AT ۳۸۶(۴۸۶) کار می‌کنم (فقط برای سرگرمی؛ مانند پروژهٔ گنو بزرگ و حرفه‌ای نیست). از ماه آوریل کار را آغاز کرده‌ام و هم‌اکنون این سیستم‌عامل آماده‌است و کار می‌کند. دوست دارم از دیدگاه دیگران در مورد سیستم‌عاملم با خبر شوم. چه آنان که مینیکس را دوست دارند و چه آنان که دوست ندارند. چرا که سیستم‌عامل من تا حدی شبیه به مینیکس است.
در حال حاضر (۱٫۰۸)bash و(۱٫۴۰) gcc را بر روی آن دارم و چیزهای دیگری که به نظر می‌رسد همه درست کار می‌کنند. این بدان معناست که طی چند ماه آینده چیز به‌دردبخوری فراهم خواهم کرد و دوست دارم بدانم مردم بیشتر چه امکاناتی لازم دارند. به هر پیشنهاد و نظری خوش‌آمد می‌گویم اما قول نمی‌دهم که آن را انجام دهم!

لینوس (torvalds@kruuna.helsinki.fi).
پ. ن: بله این نرم‌افزار آزاد است. البته قابل انتقال بر روی انواع دیگر رایانه نیست (چرا که دستورات AT۳۸۶ را به کار می‌برد) و ممکن است غیر از سخت‌دیسک AT چیز دیگری را پشتیبانی نکند. این همه چیزی است که من دارم!

لینوکس برخلاف مینیکس (یک سیستم‌عامل ساده نوشته شده توسط پروفسور اندرو تننبام که برای آموزش طراحی سیستم‌عامل به کار می‌رفت) که از معماری ریزهسته استفاده می‌کرد، با ایده هسته‌های یکپارچه طراحی شده بود. اولین نسخهٔ لینوکس در سپتامبر ۱۹۹۱ در اینترنت منتشر شد. دومین نسخهٔ آن به فاصلهٔ کمی در اکتبر همان سال منتشر شد. از آن پس هزاران برنامه‌نویس و هکر در سراسر دنیا در این پروژه شرکت کردند. مقالهٔ «کلیسای جامع و بازار» اثر اریک ریموند مدل گسترش هسته لینوکس و نرم‌افزارهای مشابه را تشریح می‌کند.

پنگوئن تاکس نشانه و مایه خوش شانسی هستهٔ لینوکس است. لینوس توروالدز مالک علامت تجاری لینوکس است که به عنوان «نرم‌افزار سیستم‌عامل رایانه برای تسهیل در استفاده و عملیات رایانه» به ثبت رسیده‌است.






مجوز

هستهٔ لینوکس و بیشتر بخش‌های گنو تحت اجازه‌نامه عمومی همگانی گنو (جی‌پی‌اِل) منتشر می‌شوند. جی‌پی‌ال لازم می‌داند که تغییرات کد منبع و کارهای مشتق شده نیز تحت مجوز جی‌پی‌ال منتشر شوند.






گنو/لینوکس

از آنجایی که ابزارهای گنو که بخش عمدهٔ توزیع‌های لینوکس را تشکیل می‌دهند از پروژه سیستم‌عامل آزاد گنو (که بسیار سابقه‌دارتر از هستهٔ لینوکس است) ریشه گرفته‌اند، ریچارد استالمن و بنیاد نرم‌افزار آزاد درخواست کرده‌اند که سیستم ترکیب شده (از هستهٔ لینوکس و ابزارهای گنو) بدون توجه به نام توزیع‌اش، «گنو/لینوکس» خوانده شود.

برخلاف این که بعضی از توزیع‌ها (مانند «گنو/لینوکس دبیان») از این نام استفاده می‌کنند، بسیاری تنها به گفتن «لینوکس» اکتفا می‌کنند. تفاوت بین هستهٔ توروالدز و سیستمی که شامل این هسته است، همیشه باعث سردرگمی می‌شود و نام‌گذاری همچنان بحث‌انگیز باقی مانده‌است.






توزیع‌های لینوکس

لینوکس تقریباً همیشه یکی از اجزاء یک توزیع لینوکس (به انگلیسی: Distro) است. توزیع‌های لینوکس توسط افراد، گروه‌های نه چندان متشکل و سازمان‌های حرفه‌ای گوناگون ایجاد می‌شوند. این توزیع‌ها شامل تعدادی نرم‌افزار سیستم و برنامه‌های کاربردی به همراه روالی مشخص برای نصب آن‌ها بر رایانه هستند. توزیع‌ها معمولاً برای منظورهای مختلفی از جمله محلی‌سازی، پشتیبانی از یک معماری خاص، کاربردهای بی‌درنگ (real-time applications) و سامانه‌های توکار (embedded systems) به وجود می‌آیند و برخی از آن‌ها آگاهانه تنها از نرم‌افزارهای آزاد استفاده می‌کنند.

یک توزیع همه-منظورهٔ معمولی شامل هسته لینوکس، کتاب‌خانه‌ها و ابزارهای گنو، پوسته‌های خط فرمان و انبوه بی‌شماری از نرم‌افزارهای کاربردی از مجموعه‌های اداری و سیستم پنجره‌ای اِکس گرفته تا مفسرها، ویرایشگرهای متن و ابزارهای علمی است.






گستره

در بیش از یک میلیارد دلار: برآورد اندازه گنو/لینوکس که مقاله تحقیقی است بر روی توزیع رِدهت ۷٫۱، تعداد خطوط کد منبع ۳۰ میلیون عنوان شده‌است. در این تحقیق با استفاده از روش (Constructive Cost Model – COCOMO) برآورد شده‌است که بر روی این توزیع نزدیک به ۸ هزار نفر-سال کار گسترش انجام گرفته‌است. چنانکه این نرم‌افزار با روش‌های متعارف خصوصی گسترش می‌یافت، هزینه گسترش‌اش در ایالات متحده با روش‌های گسترش متعارف خصوصی بالغ بر ۱/۰۸ میلیارد دلار (با قیمت دلار سال ۲۰۰۰) می‌شد.

بخش بزرگی از کد (۷۱٪) با زبان برنامه‌نویسی C نوشته شده‌است اما از بسیاری از زبان‌های دیگر همچون ++C، لیسپ، اسمبلی، پرل، فرترن، پایتون و زبان‌های اسکریپت‌نویسی گوناگون استفاده شده‌است. اندکی بیش از نیمی از خطوط کد، تحت مجوز عمومی گنو (جی‌پی‌اِل) هستند. هسته لینوکس ۲٫۴ میلیون خط کد است و ۸٪ کل کد را تشکیل می‌دهد.

در پژوهشی جدید که بر روی توزیع لینوکس دبیان نسخه ۴٫۰ که در سال ۲۰۰۷ عرضه شده صورت گرفت، مشخص شد این توزیع دارای نزدیک به ۲۸۳ میلیون خط کد بود که تخمین زده می‌شود هزینه گسترش‌اش با روش‌های گسترش متعارف خصوصی بالغ بر ۸٫۰۷ میلیارد دلار (با قیمت دلار سال ۲۰۱۳) و زمان مورد نیاز حدود هفتاد و سه هزار نفر-سال می‌شود.






کاربردهای سیستم‌عامل‌های شکل گرفته بر پایه لینوکس

در گذشته یک کاربر لینوکس برای پیکربندی و نصب سیستم خود، نیازمند دانش بالایی از رایانه بود. این دلیل به علاوه جذاب بودن دسترسی به درون سیستم، باعث شده بود که به طور سنتی کاربران لینوکس را (بر خلاف کاربران ویندوز یا مَک‌اواِس) کسانی شکل بدهند که با تکنولوژی بیشتر دمخور هستند. افرادی که معمولاً با القاب «هَکِر» و «گیک» شناخته می‌شوند. این نگرش در سال‌های اخیر با افزایش راحتی کار در لینوکس و گسترده شدن استفاده از بسیاری از توزیع‌ها، اعتبار خود را از دست داده‌است. لینوکس در بازار سرورها و کاربردهای ویژه (مانند پردازش تصویر و سرویس‌های وِب) پیشرفت قابل ملاحظه‌ای کرده و در حال ورود به بازار بزرگ رایانه‌های رومیزی است.

لینوکس اساس مجموعه نرم‌افزار سرور موسوم به ل. آ. م. پ ((ل) ینوکس، (آ) پاچی، (م) ای‌اس‌کیوال, (پ) رل/(پ) ی‌اچ‌پی/(پ) ایتون) را تشکیل می‌دهد که میان گسترش‌دهندگان وب محبوبیت گسترده‌ای کسب کرده‌است. بدلیل پایداری و انعطاف لینوکس، این سیستم‌عامل حضور پررنگی به عنوان سیستم‌عاملی برای کامپیوترهای کارساز دارد. بر اساس آمار در سال ۲۰۰۸، از میان ۱۰ تا از معتبرترین شرکت هاستینگ دنیا، ۵ شرکت سیستم‌عامل لینوکس را در کارسازهای وب خود بکار می‌گیرند. توزیع‌های لینوکس به طور گسترده‌ای به عنوان سیستم عامل در ابر رایانه‌ها استفاده می‌شود: از نوامبر سال ۲۰۱۰، از ۵۰۰ سیستم برتر، ۴۵۹ مورد (۹۱٫۸ ٪)تحت اجرای توزیع‌های لینوکس هستند. لینوکس همچنین به عنوان سیستم عامل برای سکویا آی بی ام قوی ترین ابر رایانه جهان که در سال ۲۰۱۱ به بهره‌برداری می‌رسد، به کار خواهد رفت.

از لینوکس همچنین بیشتر در سیستم‌های کارگذاشته استفاده می‌شود. رایگان، متن باز و آزاد بودن آن باعث می‌شود انتخابی ایده‌آل برای ابزارهایی مانند سیمپیوتر (رایانه‌ای که برای جمعیت کم درآمد کشورهای در حال گسترش طراحی شده) باشد.

لینوکس با داشتن محیط‌های رومیزی مانند گنوم و کی‌دی‌ای، رابط کاربری همچون اپل مکینتاش و مایکروسافت ویندوز را در کنار دیگر محیط‌های گرافیکی و رابط خط فرمان یونیکس-مانند سنتی‌اش، عرضه می‌کند. هرچند نرم‌افزارهای گرافیکی لینوکس برای بسیاری از مصارف وجود دارند، در بسیاری زمینه‌ها نرم‌افزارهای خصوصی هنوز از گستره و میزان محبوبیت بیشتری برخوردارند.
نرم‌افزارهای کارسازِ تحت لینوکس

کارساز (به انگلیسی: Server) به سیستم رایانه‌ای پرتوانی گفته می‌شود که در یک شبکه برای وظیفه‌ای خاص، نقشی را بر عهده می‌گیرد. سیستم‌های کامپیوتری کارساز معمولاً از سخت‌افزاری پرقدرت و نرم‌افزاری منعطف و پایدار برای ارائهٔ خدمت مورد نظر به مشتریان زیاد استفاده می‌کنند. سیستم‌عامل‌های شکل گرفته بر پایه لینوکس، به دلیل پایداری و انعطاف، گزینه‌های خوبی برای نصب بر روی سیستم‌های کارساز هستند.

نمونه نرم‌افزارهای مشهوری که معمولاً تحت لینوکس به عنوان نرم‌افزار کارساز استفاده می‌شوند:

اسکوئید (SQUID)
کارساز پروکسی-کش (Proxy-Cache)
بایند (بایند)
کارساز سامانه نام دامنه (DNS)
آپاچی (APACHE)
کارساز وب
پست‌فیکس(Postfix)
کارساز پست الکترونیکی
مای‌اس‌کیوال (MySQL)
کارساز پایگاه داده







نصب

در ابتدا مشکل بودن نصب سیستم‌های بر پایه لینوکس مانعی برای پذیرش آن بود؛ اما در سال‌های اخیر نصب لینوکس بسیار آسان شده‌است. بسیاری از توزیع‌ها دارای نصبی آسان و قابل مقایسه با نسخه‌های ویندوز هستند؛ به‌گونه‌ای که توزیع اوبونتو با چند کلیک نصب می‌شود. علاوه بر این، رایانه‌های شخصی که با توزیع‌های لینوکس وارد بازار شده‌اند و به آسانی از بسیاری از فروشنده‌های اصلی، همچون دل، هیولت-پاکارد و وال-مارت قابل تهیه است.

بیشتر شیوه‌های عمومی نصب لینوکس، توسط همه توزیع‌های مهم پشتیبانی می‌شود که شامل اجرا از طریق لوح فشرده، حاوی برنامه‌های نصب و راه‌اندازی نرم‌افزارهاست. این لوح فشرده می‌تواند از طریق تصویر استاندارد (ISO image) بارگذاری شده باشد، به تنهایی و به قیمت بسیار پایین خریداری شود، یا می‌تواند در مجموعه نرم‌افزارهای تجاری اضافی ارائه شود.

برخی توزیع‌ها همچون دبیان (Debian) با فلاپی دیسک نیز قابل نصب هستند. پس از نصب ابتدایی، بیشتر نرم‌افزارها از طریق اینترنت و لوح فشرده قابل بارگذاری و نصب هستند.

بسیاری از توزیع‌ها می‌توانند بی‌درنگ از طریق دیسک‌های زنده بسیار سریع‌تر از نصب بر روی دیسک سخت اجرا شوند. به این صورت که یکبار از لوح فشرده راه‌اندازی می‌شود و می‌توان از لینوکس بدون هیچگونه تغییری در محتویات دیسک سخت استفاده کرد. به همین نحو برخی توزیع‌های حداقل، همچون تامزروت‌بوت (Tomsrtbt)، بدون نیاز به تغییر محتویات دیسک سخت از طریق فلاپی دیسک قابل اجرا هستند.

همچنین بسیاری توزیع‌ها از راه انداری بر روی شبکه پشتیبانی می‌کنند، پس همه مراحل نصب و پیکربندی دستگاه می‌تواند بر روی شبکه انجام شود.






پیکربندی

بیشتر فایل‌های پیکربندی در پوشه‌ای با نام «etc/» ذخیره شده‌است. اگر کاربر مخصوص باشد، فایل‌های پنهان در پوشه خانه کاربر قرار دارد. تعدادی از برنامه‌ها از پایگاه داده پیکربندی به عوض فایل استفاده می‌کنند.

راه‌های بسیاری برای ایجاد تغییرات وجود دارد. آسان‌ترین راه، استفاده از ابزارهای آماده همچون یاست (YaST) در توزیع SUSE یا مرکز کنترل در مندریک (Mandrake) استفاده کرد. انواع دیگر آن، مانند لینوکس‌کانف (Linuxconf)، ابزارهای سیستم گنوم، و وبمین (Webmin) برای توزیع‌های ویژه نیستند. آن‌ها شامل بسیاری از امکانات پیکربندی توسط خط فرمان هستند. از آنجا که به طور متداول بیشتر تنظیمات در فایل‌های متنی ذخیره شده‌اند، آن‌ها را می‌توان با هر ویرایشگر متنی پیکر بندی نمود.






پشتیبانی

فروشندگان تجاری و دیگر کاربران گنو/لینوکس در اجتماعات آنلاین (کانال‌های آی‌آرسی)، گروه‌های خبری، فهرست‌های پستی و انجمن‌های اینترنتی پشتیبانی فنی ارائه می‌کنند. گروه کاربران لینوکس (LUGs) در همه جهان به کاربران بسیاری به رایگان یاری می‌رساند.

مدل کسب و کار بیشتر فروشندگان تجاری لینوکس (بمانند ردهت و ناول) بر پایه دریافت حق‌الزحمه جهت پشتیبانی است. این‌گونه دریافت پشتیبانی در برابر پرداخت پول برای کاربران تجاری لینوکس حایز اهمیت است.







مک اواس

مک او اس (MAC OS) یک نوع سیستم‌عامل دارای رابط کاربری است که شرکت اپل آن را توسعه داده است. این سیستم‌عامل که همراه با ارائه اولین مدل مکینتاش عرضه شد تا قبل از نسخه ۷٫۶ با نام «نرم‌افزار سیستم» شناخته می‌شد و از نسخه ۷٫۶ به بعد مک اواس نام گرفت.






طراحی

از همان ابتدا، اپل با استفاده از طراحی به عمد به دنبال به حداقل رساندن نیاز به فهم کامل سیستم عامل توسط کاربر بود به عنوان مثل. کارهایی که بر روی محصولات دیگر نیاز به دانش صریح و آشکاری در کار سیستم عامل را می‌طلبید بر روی مکینتاش توسط حرکات موس و استفاده از پانل کنترل گرافیکی انجام می گرفته است. در نتیجه مقصود این بود که محصولی کاربر پسند تر و قابل تسلط به راحتی تولید شود. و این عامل تمایز آن از دستگاه‌هایی بود که از محیط عامل‌های دیگر، مانند ماشین‌های MS - DOS استفاده می‌کردند، که به اصطلاح بسیار فنی بودند.

در ابتدا هسته اصلی "نرم‌افزار سیستم" در ROM بود، که بعدها با به روز رسانی به طور معمول به رایگان بر روی فلاپی در اختیار نمایندگی‌های اپل قرار گرفت تا دخالت کاربر در هنگام ارتقاء سیستم عامل نیز تنها به اجرای یک فایل نصبی به حداقل برسد، و یا به سادگی جایگزین کردن فایل‌های سیستم باشد، سادگی که دوباره محصول این شرکت را از دیگر محصولات متفاوت کرد.






نسخه‌ها

نسخه‌های اولیه سیستم عامل مک تنها با مکینتاش موتورولا ۶۸۰۰۰ سازگار بودند. و رایانه‌های اپل با عنوان PowerPC معرفی شدند و درست از زمانی که رایانه‌های PowerPC معرفی شدند سیستم عامل را نیز برای حمایت از این معماری توسعه دادند. سیستم عامل Mac OS ۸٫۱ آخرین نسخه از برنامه است که می‌تواند بر روی پردازنده "۶۸K" یا (۶۸۰۴۰) اجرا شود. سیستم عامل Mac OS X، که جایگزین نسخه "کلاسیک" سیستم عامل مک است، از نسخه ۱۰٫۰ ("یوز پلنگ") به نسخه ۱۰٫۳ ("پلنگ") تنها با پردازشگرهای PowerPC سازگار است. و در نسخه ۱۰٫۴ ("ببر"، اینتل تنها پس از بروز رسانی) و نسخه ۱۰٫۵ ("پلنگ") پردازنده‌های اینتل و PowerPC را پشتیبانی می‌کند. و بعد از نسخه ۱۰٫۶ ("پلنگ برفی") تنها از پردازنده‌های اینتل پشتیبانی می‌کند.

سیستم عامل مکینتاش اولیه در ابتدا از دو بخش نرم‌افزاری، به نام "سیستم" و "فایندر (finder)"، که هر کدام با شماره نسخه خود را شامل است عرضه شد. سیستم ۷٫۵٫۱ اولین سیستم عامل مک شامل آرم (تغییر در آیکون اصلی که در شروع مک نمایش داده می‌شود) و Mac OS ۷٫۶ اولین بار به نام "سیستم عامل مک" نام گذاری شد.







ویندوز اکس‌پی

ویندوز اکس‌پی (به انگلیسی: Windows XP) یکی از سیستم‌عامل‌هایی است که اسم رمز «ویسلر» (Whistler) را بر خود داشت، چرا که در طول توسعهٔ ویندوز ایکس‌پی بسیاری از کارکنان مایکروسافت در تفریحگاه ویسلر کانادا مشغول اسکی بودند. ویندوز ایکس پی بر روی هسته ویندوز ان‌تی و ۲۰۰۰ پایه‌گذاری شد و جانشین دو ویندوز ۲۰۰۰ و ام‌یی گردید.

شرکت مایکروسافت ویندورز اکس‌پی را به منظور به‌روزکردن رابط کاربر (شکل ظاهری برنامه)، افزودن ویژگی‌های تازه، یکدست‌کردن «مبنای کد» بین اعضای مختلف خانواده مایکروسافت ویندوز و فراهم آوردن یک پلتفرم باثبات‌تر، پایه‌گذاری و در سال ۲۰۰۱ روانه بازار کرد.

ویندوز اکس پی که در اکتبر ۲۰۰۱ عرضه شد، یکی از محبوب‌ترین سیستم‌های عامل کامپیوتر در جهان به شمار می‌رود که گفته می‌شود بیش از چهارصد میلیون نسخه از آن در حال استفاده است. با این حال مایکروسافت اعلام کرده دیگر به شرکت‌های عمده سازنده کامپیوتر نظیر دل، اچ پی و توشیبا مجوز نصب سیستم‌عامل قبلی را بر روی کامپیوترهای تولیدی نخواهد داد، و از ژانویه ۲۰۰۸ ویندوز اکس پی بر روی کامپیوترهای جدید عرضه نخواهد شد.

ویندوز اکس‌پی در ابتدا در دو نسخه خانگی و حرفه‌ای عرضه شده‌بود. ویندوز اکس‌پی از چندین زبان مختلف پشتیبانی می‌کند.






سخت‌افزار لازم
ویرایش‌ها

ویندوز XP در ویراشهای مختلفی ارائه شده‌است که از رایج‌ترین آنها می‌توان به ویندوز XP ویرایش خانگی برای کاربران خانگی ویندوز XP حرفه‌ای که قابلیت‌های دیگری همچون پشتیبانی از دامنه ویندوز سرور را دارد مناسب کاربران حرفه‌ای و تجاری است، اشاره کرد. ویندوز XP ویرایش Media Center نیز در حقیقت همان ویندوز XP حرفه‌ای است که قابلیت‌های اضافی در مورد سیستم‌های چند رسانه‌ای همچون تماشای TV، مشاهده DVD و شنیدن موزیک دارد. ویندوز XP ویرایش Tablet PC برای اجرا در پلت فرم‌های Table PC طراحی شده‌است. همچنین دو ویرایش ۶۴ بیتی از ویندوز XP وجود دارد: ویندوز XP ویرایش ۶۴ بیتی برای پردازنده‌های تیانیوم و ویندوز XP ویرایش حرفه‌ای x۶۴ برای پردازنده‌های x۸۶-۶۴

ویندوز XP به خاطر بهبود کارایی و پایداری نسخه‌های قبلی ویندوز، مورد توجه قرار گرفته‌است. در ویندوز XP، واسط گرافیکی کاربر کاملاً از نو طراحی شده‌است و بسیار کاربرپسندتر از نسخه‌های قبلی ویندوز مایکروسافت است. قابلیت‌های مدیریت نرم‌افزاری جدیدی در XP معرفی شده‌اند که کاربران را از جهنم DLLها که در نسخه‌های قبلی همه را به ستوه درمی آورد، رهایی می‌بخشد. XP اولین نسخه از ویندوز است که از فعال سازی محصول برای مقابله با قوانین تخلف نرم‌افزاری استفاده می‌کند. با وجود تمام قابلیت‌های موجود، XP به خاطر آسیب پذیری‌های امنیتی، وجود برنامه‌های جانبی مایکروسافت همچون اینترنت اکسپلورر و ویندوز مدیا پلیر در ویندوز به صورت پیش فرض و برخی زمینه‌های واسط کاربر، مورد انتقاد کاربران قرار گرفته‌است. در ویرایش اصلی ویندوز، ویرایش خانگی برای کاربران خانگی و ویرایش حرفه‌ای، برای کاربران حرفه‌ای و تجاری است. علاوه بر این ویرایش Media Center نیز موجود می‌باشد.







در زیر برخی از قابلیت‌های اضافی ویندوز XP نسخه حرفه‌ای نسبت به نسخه خانگی آمده‌است:

توانایی پیوستن به دامنه ویندوز سرور، گروهی از کامپیوترها که از راه دور به وسیله یک یا چند سرور مرکزی مدیریت می‌شوند (اکثر کسب و کارهایی که از ویندوز استفاده می‌کنند دامنه و ویندوز سرور دارند).
استفاده از طرحهای لیست کنترل دسترسی برای تعیین اجازه دسترسی به فایل‌ها به کاربران خاص، البته کاربران می‌توانند از ابزارهایی برای از بین بردن این اجازه دسترسی‌ها استفاده کنند. رفتن به Safe Mode یکی از راههای اصلاح لیست کنترل دسترسی‌ها است.
سرور سرویس‌های ترمینال که امکان استفاده از ویندوز را به کاربران کامپیوترهای دیگر از طریق شبکهٔ محلی یا اینترنت می‌دهد.
فولدر و فایل‌های offline که به PC امکان ذخیره و اجرای یک کپی از فایل‌های کامپیوترهای دیگر موجود در شبکه در حالت قطع بودن اتصال را می‌دهد.
سیستم فایل رمزنگاری شده، که فایل‌های ذخیره شده در هارد دیسک را رمزنگاری می‌کند و در نتیجه به کاربران غیرمجاز دیگر اجازه خواندن آنها را نخواهد داد.
قابلیت‌های مدیریتی متمرکز شده، شامل سیاست‌های گروهی، نصب و نگهداری خودکار نرم‌افزار، سرویس‌های نصب از راه دور (RIS)
پشتیبانی از دو واحد پردازش مرکزی و توانایی‌های هایپر تردینگ که در پردازنده‌های مدرن به عنوان بخشی از یک پردازنده فیزیکی در نظر گرفته می‌شود.







ویندوز XP برای سخت‌افزارهای خاص

مایکروسافت نسخه‌های سفارشی از ویندوز XP برای بازار سخت‌افزارهای خاص را نیز عرضه کرده‌است. پنج نسخه از XP برای سخت‌افزارهای خاص است که دوتای آنها مخصوص پردازنده‌های ۶۴ بیتی است.






ویرایش ۶۴ بیتی ویندوز اکس‌پی

«ویرایش ۶۴ بیتی ویندوز XP» برای کامپیوترهای با پردازنده اتیانیوم طراحی شده‌است. عرضه این نسخه در سال ۲۰۰۵ پس از اتمام تولید سیستم‌های ایتانیوم، توسط کمپانی Hewlett Packard آخرین کمپانی عرضه کننده سیستم‌های ایتانیوم متوقف شد. البته در نسخه‌های سرور ویندوز همچنان از پردازنده‌های ایتانیوم پشتیبانی می‌شود.






ویرایش x۶۴ ویندوز XP حرفه‌ای

«ویرایش x۶۴ ویندوز حرفه‌ای» بر اساس ویندوز سرور ۲۰۰۳ طراحی شده‌است و پردازنده‌های AMD ۶۴ و نسخه توسعه یافته معماری IA-۳۲ اینتل را پشتیبانی می‌کند. این معماری در چیپ‌های اوپترون و Athlon ۶۴ شرکت AMD و نسخه‌های توسعه یافته اکس۸۶-۶۴ با سازگاری گسترده چیپ‌های اینتل یافت می‌شود. مایکروسافت در نسخه‌های قبلی ویندوز نیز میکروپروسسورهای خاص را پشتیبانی می‌کرد. البته ویندوز NT پردازنده‌های ۶۴ بیتی را به عنوان ۳۲ بیتی در نظر می‌گرفت. فایل‌های لازم برای تمام معماری‌های مختلف پردازنده‌ها در CD نصب XP موجود است و نیازی به خرید نسخه‌های مجزا نمی‌باشد.






ویرایش Media Center ویندوز اکس‌پی

«ویرایش Media Center ویندوز XP» برای کامپیوترهای media center پیاده‌سازی شده‌است. این نسخه تنها در همان کامپیوترها موجود است و به صورت مجزا به فروش نمی‌رسد. در سال ۲۰۰۳ این نسخه تحت عنوان «ویندوز XP ویرایش Media center ۲۰۰۳» به هنگام شد که قابلیت‌های جدیدی همچون امکان استفاده از رادیو FM به آن اضافه شده بود. در سال‌های ۲۰۰۴ و ۲۰۰۵ نیز این ویرایش ارتقاء داده شد.






ویرایش Tablet PC ویندوز اکس‌پی

مایکروسافت این نسخه را به طور خاص برای کامپیوترهای لپ تاپ/نت بوک که به آنها اصطلاحاً Tablet PC می‌گویند، طراحی کرده‌است. این ویرایش یادداشت‌های دست نوشته، صفحات نمایش تصویر-گرا و صفحات نمایش حساس به قلم را پشتیبانی می‌کنند. این ویرایش نیز به همراه کامپیوتر Tablet به فروش می‌رسد و امکان خرید مجزای آن وجود ندارد.
ویندوز XP نهفته

این ویرایش برای کاربرد در وسایل الکترونیکی خاصی همچون بسته‌های Set-top، کیوسک‌ها، دستگاههای خودپرداز، وسایل پزشکی، دستگاههای POS و مولفه‌های پروتکل صدا روی اینترنت (VOIP) پیاده‌سازی شده‌است.






ویندوز پایه برای کامپیوترهای شخصی قدیمی

در ژوئیه ۲۰۰۶ مایکروسافت یک نسخه محدود شده(thin-client) از ویندوز XP برای PCهای قدیمی ارائه کرد که تنها برای مشتریان بیمه نرم‌افزاری مایکروسافت مایکروسافت که می‌خواهند سیستم عامل خود را به XP ارتقا دهند ولی به هر دلیل تمایلی به خرید سخت‌افزارهای مورد نیاز برای XP ندارند، عرضه می‌شود.






ویرایش مبتدی ویندوز XP

این ویرایش ویندوز XP نسخه ارزان قیمتی است که در کشورهای تایلند، ترکیه، مالزی، اندونزی، روسیه، هند، برزیل، آرژانتین، شیلی، مکزیک، اکوادور، اروگوئه و ونزوئلا موجود است. این ویرایش شبیه ویرایش خانگی است ولی محدودیت‌های خاصی همچون اجازه اجرای تنها سه برنامه به طور همزمان را دارد. بر طبق گفته انتشارات مایکروسافت، ویرایش مبتدی ویندوز XP، «یک ویرایش ارزان قیمت مایکروسافت ویندوز XP است که برای کاربران مبتدی PC در کشورهای در حال توسعه طراحی شده‌است.»

ویرایش مبتدی امکانات خاصی برای بازارهای غیرآمریکایی، جایی که مشتریان ممکن است سواد کامپیوتری نداشته باشند، دارد. به عنوان مثال امکانات راهنمای محلی شده برای آنهایی که به زبان انگلیسی صحبت نمی‌کنند، تصاویر پس زمینه مخصوص هر کشور و محافظ صفحه نمایش‌هایی مخصوص و تنظیمات پیش فرض دیگری که برای استفاده راحتتر از ویندوز XP طراحی شده‌است، برخی از امکانات مخصوص این ویرایش است. به علاوه این ویرایش محدودیت‌هایی دارد که اعمال آنها باعث ارزانتر شدن آن نسبت به نسخه‌های دیگر ویندوز XP شده‌است.

در این ویرایش تنها سه برنامه به طور همزمان اجازه اجرا دارند و هر برنامه نیز حداکثر می‌تواند سه پنجره باز داشته باشد. بیشترین رزولوشن به ۷۶۸×۱۰۲۴ محدود شده‌است و هیچ پشتیبانی از دامنه و شبکه‌های کارگروهی نمی‌شود. همچنین این ویرایش برای پردازنده‌های کم توانی همچون سلرون اینتل و Duron کمپانی AMD ساخته شده‌است. در این ویرایش حداکثر حافظه اصلی ۲۵۶ مگابایت و ۸۰ گیگا بایت هارد دیسک را پشتیبانی می‌کند. (البته مایکروسافت به صورت واضح اعلام نکرده‌است که این محدودیت برای اندازه کل دیسک است با برای هر پارتیشن) و بالاخره اینکه گزینه‌های محدودی برای سفارشی سازی تم‌ها، دسک تاپ و نوار ابزار موجود است.

در ۱۹ اکتبر ۲۰۰۶ مایکروسافت اعلام کرد که ۱٫۰۰۰٫۰۰۰ نسخه از ویرایش مبتدی ویندوز XP را به فروش رسانده‌است. اما در تولید انبوه این ویرایش توفیق چندانی نداشته‌است. نسخه‌های کرک شده و استفاده بدون مجوز از این ویرایش نیز بسیار موجود است.
1:44 am
فیلم

فیلم یا پرده بینی اصطلاحی است که به‌طور عام شامل تصاویر متحرک و هم‌چنین زمینه می‌گردد. ریشهٔ این نام در این واقعیت است که فیلم عکاسی به‌طور تاریخی عنصر اساسی رسانه ضبط و پخش تصاویر متحرک به حساب می‌آمده‌است. تولید فیلم‌ها از طریق ضبط تصویر مردم و اشیاء واقعی با دوربین یا بوجود آوردن آن‌ها از طریق تکنیک‌های انیمیشن و یا جلوه‌های ویژه است.






فیلم‌ها از مجموعه‌ای از قاب‌های انفرادی تشکیل شده‌اند که زمانی که به سرعت و پشت سرهم نمایش داده می‌شوند، توهم حرکت را در بیننده بوجود می‌آورند. بر اثر پدیده‌ای به نام ماندگاری تصویر که بر اثر آن یک منظره برای کسری از ثانیه پس از از بین رفتن آن در حفظ می‌کنند، چشمک‌های بین تصاویر، قابل رویت نیستند. هم‌چنین عامل ارتباط عامل دیگری است که باعث مشاهده تصاویر متحرک می‌گردد. این اثر روانی به نام حرکت بتا معروف است.

از نظر اکثر انسان‌ها، فیلم از انواع مهم هنر به‌شمار می‌آید. فیلم‌ها قابلیت سرگرم کردن، آموزش، روشنگری والهام بخشیدن به حضار را داراست. عوامل دیداری سینما نیاز به هیچ نوع ترجمه نداشته و قدرت ارتباطات جهانی را به یک محصول تصویر متحرک می‌بخشند. هر فیلم قابلیت جذب مخاطبان جهانی را دارد به‌خصوص اگر از تکنیک‌های دوبله و یا زیرنویس که گفتار را ترجمه می‌سازد، بهره جسته باشد. فیلم‌ها هم‌چنین محصولاتی هستند که توسط فرهنگ‌های مشخص تولید گشته و آن فرهنگ‌ها را منعکس و در برابر از آن‌ها تأثیر می‌پذیرد.



تاریخچه فیلم

در اوایل دهه ۱۸۶۰ با استفاده از وسایلی مانند زوتروپ و پراکسینوسکوپ، مکانیزم‌های تولید مصنوعی به وجود آمده و تصاویر دو بعدی متحرک به نمایش در آمدند. این ماشین‌ها انواع تکامل یافته ابزارهای ساده اپتیکی (مانند توری‌های سحرآمیز) بودند. این ابزار قابلیت نمایش متوالی تصاویر با سرعتی را داشتند که در آن تصاویر به شکل متحرک به نظر می‌رسیدند. این پدیده ماندگاری منظر نام گرفت. طبیعتاً، تصاویر می‌بایست به‌طور دقیق طراحی می‌شدند تا اثر مورد نظر را داشته باشند، به همین منظور اصول زیربنائی خاصی به‌عنوان بنیان ساخت فیلم انیمیشن در نظر گرفته شدند.

با پیشرفت فیلم سلولوئید برای مقاصد عکاسی ثابت، امکان گرفتن عکس از اشیاء متحرک در زمان حرکت، نیز میسر شد. در مراحل اولیه فناوری گاهی لازم است که شخص بیننده برای مشاهده تصاویر، در داخل دستگاهی مخصوص نگاه کند. در سال‌های دهه ۱۸۸۰، با معرفی دوربین تصویر متحرک امکان گرفتن تصاویر انفرادی و ضبط آن‌ها بر روی یک حلقه واحد فراهم آمد که به سرعت به اختراع پروژکتور تصویر متحرک انجامید. کار این دستگاه گذراندن نور از فیلم پردازش و چاپ شده و در نهایت بزرگ‌نمائی «اجرای تصاویر در حال حرکت» بر روی پرده جهت رویت تمام حاضران بود. این حلقه‌های فیلم‌های نمایش داده شده به نام «تصاویر متحرک» معروف شدند. اولین فیلم‌های تصویر متحرک حالت استاتیک صحنه داشتند که در آن‌ها یک حادثه یا عمل بدون هیچ‌گونه ویرایش کردن و یا دیگر تکنیک‌های سینمایی، به نمایش در می‌آمدند.

تصاویر متحرک تا پایان سده ۱۹، تنها به‌عنوان هنر دیداری به حساب می‌آمدند. اما ابتکار فیلم‌های صامت ذهنیت مردم را نیز در اختیار گرفته بود. در آغاز سده بیستم، رفته رفته ساختار داستانی فیلم‌ها شکل گرفت. در این زمان فیلم‌هائی به صورت دنباله‌دار صحنه ساخته شدند که در مجموع یک داستان را نقل می‌کردند. این صحنه‌ها بعداً جای خود را به صحنه‌های چندگانه از زوایا و ابعاد متفاوت دادند. تکنیک‌های دیگر از قبیل حرکت دوربین نیز به‌عنوان راه‌های اثرگذار در انتقال داستان فیلم شناخته و به کار گرفته شدند. صاحبان سالن‌های تئاتر نیز به جای این‌که حاضران را در سکوت نگاه دارند، با در اختیار گرفتن یک پیانیست و یا نوازنده ارگ و یا یک ارکستر کامل، به نواختن موسیقی متناسب با فضای هر صحنه فیلم اقدام می‌نمودند. در اوایل دهه ۱۹۲۰، اکثر فیلم‌ها با لیست صفحات موسیقی تهیه شده بدین منظور عرضه می‌شدند. در محصولات شاخص، این صفحات به صورت کامل برای کل فیلم تدارک می‌گردیدند.

رشد صنعت سینما در اروپا با بروز جنگ جهانی اول متوقف گردید و این در حالی بود که صنعت فیلم در ایالات متحده با ظهور هالیوود به شکوفائی رسید. به‌هرحال در دهه ۱۹۲۰، فیلم‌سازان اروپائی مانند سرگئی آینشتاین و اف. دبلیو. مارنائو به همراهی مبتکر آمریکائی دی. دبلیو. گریفیت و دیگران، به ارتقاء سطح این رسانه پرداختند. در طول سال‌های دهه ۱۹۲۰، فناوری جدید امکان الصاق حاشیه صوتی گفتار، موسیقی و افکت‌های صوتی متناسب با نوع صحنه به فیلم میسر ساخت. این فیلم‌های صوت دار از ابتدا با نام‌های «تصاویر با صداً یا»تاکیز" شناخته می‌شدند.

قدم اصلی بعد در پیشرفت صنعت سینما معرفی رنگ بود. اگرچه اضافه شدن صداسرعت فیلم‌های صامت و موزیسین‌های تئاتر را تحت‌الشعاع قرار داد، رنگ به تدریج مورد استفاده قرار گرفت. عامه مردم در رابطه با رنگ و در مقایسه آن با فیلم‌های سیاه و سفید بالنسبه بی‌تفاوتی نشان می‌دادند. اما هم‌چنان که روش‌های پردازش رنگ بهبود یافته و در مقایسه با فیلم‌های سیاه – و – سفید قابل رقابت‌تر می‌گشتند، فیلم‌های رنگی بیش‌تر و بیش‌تر تولید می‌شدند. این زمان هنگام پایان جنگ جهانی دوم بود. هم‌چنان که این صنعت در آمریکا رنگ را به‌عنوان عنصر اصلی جذب مخاطب تشخیص داد، آن را در رقابت با تلویزیون که تا اواسط دهه ۱۹۶۰ به صورت رسانه‌ای سیاه و سفید باقی‌مانده بود، مورد استفاده قرار داد. در پایان دهه ۱۹۶۰، رنگ به‌عنوان شیوه عادی کار فیلم‌سازان مطرح شد.

دهه‌های ۱۹۵۰، ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ شاهد تغییرات در روش تولید و سبک فیلم بودند. هالیوود جدید، موج جدید فرانسوی و ارتقاء فیلم‌های فیلم‌سازان تحصیل‌کرده و مستقل همه و همه از تغییراتی بودند که این رسانه آن‌ها را در نیمه دوم سده بیستم تجربه نمود. در دهه ۱۹۹۰ و در آستانه ورود به سده بیست و یکم، فناوری دیجیتال، موتور اصلی تحولات به‌شمار می‌آمد.
تئوری فیلم
تئوری فیلم در جستجوی بسط مفاهیم مختصر و سیستماتیک که بر مطالعه فیلم / سینما به‌عنوان یک هنر دلالت دارند، است. تئوری‌های کلاسیک فیلم چهارچوبی ساختاری در خصوص موضوعات کلاسیک تکنیک‌های داستان سرائی، دایجسیز، قوانین سینما، «تصویر»، دسته، فردیت و تالیف فراهم می‌آورد. اکثر تجزیه و تحلیل‌های جدید به مسائلی از قبیل روش تحلیل روانی تئوری فیلم، ساختارگرائی تئوری فیلم، تئوری زن‌سالاری فیلم و دیگر موارد مشابه توجه نشان داده‌اند.



نقد فیلم

تعریف نقادی فیلم عبارت‌اند از تحلیل و ارزیابی فیلم‌ها هست. به صورت کلی، این کارها را می‌توان به دو گروه تقسیم نمود؛ نقادی فیلم توسط افراد صاحب‌نظر در رشته فیلم‌سازی و نقادی روزنامه‌ای که به صورت روزمره در روزنامه‌ها و دیگر رسانه‌ها دیده می‌شود.

منتقدین فیلم که برای روزنامه‌ها، مجلات و رسانه‌های گروهی کار می‌کنند، به‌طور عمده بر روی فیلم‌های جدید نظر می‌دهند. آن‌ها به صورت عادی فقط یک‌بار فیلم مورد نظر را دیده و فقط یک یا دو روز وقت دارند تا نظر خود را ارائه نمایند. علی‌رغم این موضوع، منتقدین تأثیری عمده بر فیلم‌ها دارند به‌خصوص آن‌هائی که دارای یک نوع خاص هستند. فیلم‌های پر طرفدار اکشن، ترسناک. کمدی کمتر مورد قضاوت منتقدین قرار دارند. از سوی دیگر خلاصه طرح و شرح و بسط یک فیلم که موضوع اصلی مرور آن به حساب می‌آیند نیز تأثیر عمده‌ای بر انتخاب فیلم توسط بینندگان دارد. در فیلم‌های معتبر مانند درام، تحت تأثیر قرار دادن بیننده از اهداف اصلی و بسیار مهم محسوب می‌گردد. تحلیل‌های ضعیف، گاهی‌اوقات یک فیلم را تا درجه گمنامی و زیان مالی پیش می‌برند.

تأثیر نظرات یک منتقد بر روی نحوه عملکرد اکران یک فیلم مشخص محل بحث دارد. برخی ادعا می‌کنند که امروزه نحوه بازاریابی سینما به‌گونه‌ای گسترده و فشرده واز نظر مالی برنامه‌ریزی شده‌است که منتقدین توان تأثیرگذاری بر آن را ندارند. ولی به‌هرحال، مردودیت فاجعه بار برخی فیلم‌هائی که به نحو گسترده‌ای بر موفقیت آن‌ها سرمایه‌گذاری شده بود بر اثر نقادی تند آن‌ها و هم‌چنین موفقیت غیرقابل پیش‌بینی فیلم‌های مستقلی که نقد مثبت داشته‌اند، نشانگر این موضوع است که تأثیر نظرات منتقدین می‌تواند اثرات بسیار عمیقی داشته باشد. برخی دیگر اعتقاد دارند که نقد مثبت فیلم باعث ایجاد اشتیاق در بینندگان فیلم‌های کم شهرت بوده‌است. برعکس، فیلم‌های متعددی وجود داشته‌اند که شرکت‌های فیلم‌ساز به‌قدری به آن‌ها بی‌اعتماد بوده‌اند که به جهت جلوگیری از افت فروش، به منتقدین اجازه ارائه نظراتشان را نداده‌اند. به‌هرحال، این کار نتیجه منفی داشته و منتقدینی که نسبت به این تاکتیک حساس بوده‌اند، به جامعه هشدار داده‌اند که این فیلم ارزش دیدن را ندارد که در نتیجه این‌گونه فیلم‌ها اقبال چندانی نیافتند.

مسأله مورد مناقشه آن است که منتقدین روزنامه‌ای فیلم را می‌باید فقط مرورگر فیلم نامیده و منتقدین واقعی فیلم آن‌هائی هستند که به صورت آکادمیک به نقد فیلم می‌پردازند. این روش فکری را معمولاً به نام تئوری فیلم یا مطالعات فیلم می‌شناسند. تلاش اصلی منتقدین، فهم روش کارکرد فیلم و تکنیک‌های فیلم‌برداری و تأثیرات آن‌ها بر روی مردم است. نتیجه کارکرد منتقدین بیش از آن‌که در روزنامه‌ها به چاپ رسیده و یا در تلویزیون نمایش داده شود، در ژورنال‌های تخصصی و گاهی‌اوقات نیز در مجلات سطح بالای جامعه ارائه می‌گردند. هم‌چنین گاهی‌اوقات منتقدین با کالج‌ها و دانشگاه‌ها همکاری می‌نمایند.



صنعت تصاویر متحرک

بلافاصله پس از ابداع صنعت پردازش، حرفه ساخت و نمایش تصاویر متحرک به‌عنوان منبع کسب درآمد مطرح گردید. پس از مشاهده نتیجه موقفیت‌آمیز ابتکار جدید خود و محصول خروجی آن در فرانسه، لومیرها اقدام به برگزاری تور دور قاره اروپا به منظور به نمایش‌گذاری خصوصی اولین فیلم‌های خود برای عوام و خواص جوامع نمودند. آن‌ها در هر کشور به‌طور عادی مناظری جدید از محلات را به آلبوم خود اضافه نموده و خیلی سریع طرف‌های تجاری در کشورهای مختلف اروپا پیدا نمودند تا خریدار وسایل و عکس‌های آن‌ها بوده و در امر صادرات، واردات و تجاری کردن محصولات صحنه‌ای یاور آنان باشند. درسال ۱۸۹۸ (میلادی)، نمایش احساس اوبرامرگوا اولین فیلم تجاری شد که تا آن زمان تولید گشته بود. به زودی فیلم‌های دیگر نیز ارائه گشتند تا صنعت فیلم به‌عنوان صنعتی نو و مستقل جهان واریته را تحت‌الشعاع قرار دهد. شرکت‌های اختصاصی جهت تولید و توزیع فیلم به وجود آمدند و این در حالی بود که بازیگران سینما از محبوبیت بسیار زیادی برخوردار گشته و اجرت‌های سنگینی را برای بازی در فیلم‌ها طلب می‌نمودند. قبل از آن یعنی در سال ۱۹۱۷، چارلی چاپلین قراردادی برای حقوق سالیانه یک میلیون دلار منعقد نموده بود.

امروزه در ایالات متحده، عمده صنعت فیلم‌سازی در اطراف هالیوود متمرکز شده‌است. هم‌چنین مراکز محلی سینمایی در بسیاری از مناطق جهان به وجود آمده‌اند و به‌عنوان مثال صنعت فیلم سازی هندوستان (که مرکز آن در حوالی «بالی وود» قرار دارد) در سال بیش‌ترین تعداد فیلم در جهان را تولید می‌نمایند. این‌که اگر در سال ده هزار فیلم با خصوصیات مثبته توسط صنایع ولی فیلم‌های شهوت‌انگیز تولید شوند، نکته قابل مناقشه آنست که این فیلم‌ها بایستی تعیین صلاحیت گردند. اگر چه هزینه‌های تولید فیلم باعث هدایت تولیدات سینما به سمت تمرکز در تحت نظر استودیوهای سینمایی گردید، پیشرفت‌های جدید در مقرون به‌صرفه ساختن تجهیزات ساخت فیلم باعث شکوفائی تولیدات مستقل فیلم گشتند.

سود به‌عنوان یک عامل کلیدی در هر صنعتی مطرح است، با توجه به ماهیت هزینه‌بر و مخاطره‌آمیز فیلم‌سازی، برای ساخت بسیاری از فیلم‌ها نیاز به هزینه‌های بیش از حد دارد. یک مثال منفی این مورد فیلم واتر ورلد کوین کاستنر هست. با این حال، تلاش بسیاری از فیلم‌سازان به دنبال خلق آثاری است که از لحاظ اجتماعی مقبولیت پیدا نمایند. جایزه دانشگاهی (که به نام «اسکار» نیز شناخته می‌شود) مهم‌ترین جوایزی است که در ایالات متحده به فیلم‌های برتر اعطاء گشته و ظاهراً براساس شایستگی‌های هنری آن باعث شناسائی جهانی آن فیلم می‌گردد. هم‌چنین، فیلم‌ها به سرعت جای خود را در آموزش، به جا و در کنار صحبت‌ها و متون استاد باز نمودند.



مراحل فیلم‌سازی

تعداد و نوع کارکنان لازم جهت تهیه فیلم بستگی به ماهیت آن دارد. بسیاری از فیلم‌های حادثه‌ای هالیوود نیاز به صحنه‌سازی‌های کامپیوتری (سی. جی. آی) دارند که توسط یک دوجین عوامل قالب‌های سه بعدی، انیمیشن کارها، روتوسکوپ کارها و سازندگان تدارک می‌گردند. به‌هرحال، یک فیلم کم خرج مستقل توسط عوامل اصلی که معمولاً دستمزد کمی هم دارند قابل ساخت است. کار فیلم‌سازی در تمام نقاط دنیا با استفاده از فناوری‌ها، سبک‌های بازی و اقسام آن در حال انجام است. بودجه برخی از این فیلم‌ها بسیار زیاد و در حد تعهد دولتی است مانند نمونه‌هائی در چین و در مقابل برخی دیگر در حد فیلم‌سازی در سیستم استودیوی آمریکا هزینه‌بر هستند.

مراحل مرسوم فیلم‌سازی مراحل تولید در هالیوود شامل پنج مرحله اساسی است:

ارتقاء
مرحله قبل از تولید
تولید
مرحله بعد از تولید
توزیع

مدت زمان لازم برای این مراحل معمولاً سه سال است. سال اول صرف مرحله «ارتقاء» است. در سال دوم مراحل «قبل از تولید» و «تولید» به انجام می‌رسند. سال سوم نیز به مراحل «بعد از تولید» و «توزیع» اختصاص می‌یابد.



عوامل فیلم
عوامل فیلم عبارت‌اند از گروهی از مردم که به منظور تولید یک فیلم یا پروژه تصویر متحرک توسط شرکت فیلم‌ساز استخدام می‌شوند. نظیر «پخش»، «بازیگران» که در جلوی دوربین ظاهر می‌شوند و افرادی که برای شخصیت‌های فیلم صداسازی می‌نمایند و...



فیلم‌سازی مستقل

فیلم‌سازی مستقل معمولاً در خارج از هالیوود و دیگر سیستم‌های استودیوئی انجام می‌شود. یک فیلم مستقل (یا فیلم هند و چین فیلمی است که در ابتدا بدون برنامه‌ریزی مالی و توزیع حمایت شده از سوی استودیوهای فیلم‌سازی عظیم ساخته می‌شود. خلاقیت، تجارت و دلایل تکنولوژیکی تماماً از عوامل رشد فیلم‌های هند و چین در اواخر سده بیستم و اوایل سده ۲۱ به حساب می‌آیند.

از منظر خلاقیت، جلب حمایت استودیوها برای فیلم‌های آزمایشی بسیار دشوار است. وجود اجزای آزمایشی در موضوع و سبک از جمله مسائل ممنوعه استودیوهای بزرگ فیلم‌سازی هستند.

از لحاظ کاری، بودجه‌های سنگین استودیوهای فیلم‌سازی نیز آن‌ها را به سوی انتخاب‌های محافظه‌کارانه در مسائل مربوط به پخش و گزینش عوامل سوق می‌دهد. این مشکل با در نظر گرفتن مسائل مشارکتی شرکت‌ها نیز بیش‌تر تشدید می‌گردد. (مشارکت از ۱۰٪ در سال ۱۹۸۷ به حدود دو سوم فیلم‌ها در سال ۲۰۰۰ توسط شرکت برادران وارنر افزایش پیدا کرده‌است. یک مدیر تولید ناشناس تا زمانی که تجارب موفقی در فیلم‌سازی صنعتی یا تلویزیون نداشته باشد، تقریباً هیچگاه در استودیوها پذیرفته نمی‌شود. استودیوها هم‌چنین از هنرپیشگان غیرمعروف در فیلم‌های خود و به‌خصوص در نقش‌های کلیدی استفاده نمی‌نمایند.

تا زمان ابداع دیجیتال، هزینه‌های تجهیزات حرفه‌ای فیلم و نگاه‌داری آن‌ها نیز از جمله موانع اصلی در تولید، مدیریت، یا بازیگری در فیلم‌های استودیوهای سنتی به‌شمار می‌آمد. سرعت بالا رفتن هزینه‌های ساخت یک فیلم ۳۵ میلیمتری از نرخ تورم نیز افزون است. تنها در سال ۲۰۰۲ و بنا به گزارش "ورایته هزینه نگاتیو فیلم ۲۳٪ افزایش نشان داده‌است. فیلم‌ها هم‌چنین نیازمند صرف هزینه‌های سنگین روشنائی و تجهیزات مربوط به مرحله بعد از تولید هستند.

ابداع دوربین‌های مصرفی کمکوردر در سال ۱۹۸۵ و از آن مهم‌تر به بازار آمدن ویدیوی دیجیتال کیفیت بالا در اوایل دهه ۱۹۹۰، موانع تکنولوژیکی تولید فیلم را تا حد زیادی کاهش دادند. در این راستا هزینه‌های مراحل تولید و پس از تولید نیز به نحو شایسته‌ای کاهش یافتند؛ امروزه، تجهیزات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری مربوط به مرحله پس از تولید را می‌توان بر روی یک کامپیوتر شخصی نصب نمود. فناوری‌هائی مانند دی. وی. دی، اتصالات فایر وایر و سیستم غیرخطی ویرایش، هم‌چنین نرم‌افزارهای حرفه‌ای مانند ادوبی پریمیر پرو و فاینال کات پرو شرکت اپل وغیرحرفه‌ای مانند فاینال کات اکسپرس شرکت اپل و آی مووی، امر فیلم‌سازی را به صورتی کم هزینه میسر ساخته‌است.

از زمان معرفی فناوری دی وی، امر تولید بیش از پیش مردمی گشت. در حال حاضر فیلم‌سازان این امکان را دارند که کار فیلم‌برداری و ویرایش یک فیلم، تولید و وی/رایش صدا و موسیقی و میکس نهائی را بر روی یک کامپیوتر خانگی انجام دهند. به‌هر حال، در عین حالی که روش‌های تولید مردمی گشته‌اند، مسائلی مانند بودجه‌بندی، توزیع و بازاریابی هنوز مشکل و در قالب سیستم سنتی انجام می‌پذیرند. بسیاری از فیلم‌سازان مستقل برای جلب توجه عموم به فیلم خود و فروش آن بروی فستیوال‌ها حساب می‌کنند.



انیمیشن

انیمیشن نام تکنیکی است که در آن هر فریم فیلم به صورت انفرادی چه به صورت یک گرافیک کامپیوتری یا عکاسی از یک تصویر و یا ایجاد تغییرات مکرر کوچک در یک واحد مدل (قسمت کلای میشن و استاپ موشن را ببینید) تولید و سپس فیلم‌برداری نتیجه توسط یک دوربین مخصوص انجام می‌پذیرد. هنگامی‌که فریم‌ها به صورت سلسله‌وار به هم متصل شدند، فیلم حاصله را با سرعت ۱۶ فریم در ثانیه یا بی‌شتر ملاحظه می‌نمایند. نتیجه آن خواهد بود که این تصاویر (بر اثر قانون ماندگاری تصویر) به صورت متحرک به نظر می‌رسند. اگرچه توسعه انیمیشن کامپیوتری باعث سرعت بخشیدن به این مراحل گردیده ولی باز هم تولید چنین فیلمی مستلزم کار زیاد و خسته‌کننده‌است.

فرمت‌های فیلم از قبیل جی. آی. اف.، کوئیک تایم، شاک ویو و فلاش امکان دیدن انیمیشن بر روی کامپیوتر و یا بر روی اینترنت را فراهم می‌سازد.

نظر به این‌که ساخت انیمیشن خیلی زمان‌بر و گاه خیلی هزینه‌بر است، بسیاری از انیمیشن ساخته شده برای تی وی و سینما توسط استودیوهای حرفه‌ای انیمیشن تولید می‌گردند. به‌هرحال، زمینه تولید انیمیشن مستقل از حداقل دهه ۱۹۵۰ با تولید انیمیشن‌های تولیدی استودیوهای مستقل (و گاهی توسط افراد مستقل) نیز انجام می‌پذیرفته‌است. بسیاری از تولیدکنندگان مستقل انیمیشن بعدها وارد صنعت حرفه‌ای انیمیشن گردیدند.

[انیمیشن محدود] روشی جهت افزایش تولید و کاهش هزینه‌های انیمیشن از طریق استفاده از «میان‌بر»ها در مراحل پردازش انیمیشن محسوب می‌گردد. این روش ابتدا توسط شرکت یو. پی. ای. به کار گرفته شد و سپس توسط هانا – باربرا مرسوم (یا به اعتقاد برخی سوء استفاده) گردید که در مراحل بعد توسط استودیوهای دیگر به‌عنوان کارتن اقتباس شده از سینما تئاتر به تلویزیون مورد استفاده قرار گرفت.

اگرچه در حال حاضر اکثر استودیوهای انیمیشن از تکنولوژی‌های دیجیتال در محصولات خود بهره می‌جویند، هنوز سبک خاصی از انیمیشن وجود دارد که بستگی به فیلم دارد. در انیمیشن بدون دوربین، که توسط فیلم‌سازانی مانند نورمن مک لارن، لن لای و استان براک هیج مشهور گردید، تصاویر نقاشی شده و به‌طور مستقیم از قطعات فیلم گرفته شده و نهایتاً از طریق یک پروژکتور پخش می‌گردد.



محل نمایش فیلم

پس از مراحل اولیه تولید، به‌طور عادی فیلم را در سینما تئاتر و یا سینما به بینندگان نمایش می‌دهند. اولین سالن تئاتری که طراحی آن انحصاراً به‌عنوان سینما انجام شده بود در سال ۱۹۰۵ در پیترزبورگ، پنسیلوانیا گشایش یافت. در عرض چند سال هزاران سالن تئاتر مشابه ساخته شده و یا تغییر کاربری یافت. این تئاترها در ایالات متحده به نام سینما تئاتر نیکلویئون نیکلودئون شناخته شدند. دلیل انتخاب این نام نیز آن بود که هزینه ورودی آن‌ها معادل یک نیکل (پنج سنت) بود.

به‌طور مرسوم، یک فیلم یک ارائه برجسته (یا فیلم برجسته) است. دو برجستگی فیلم عبارت‌اند از؛ «تصویر نوع ای» با کیفیت بالا که توسط یک تئاتر مستقل به قیمتی مقطوع اجاره می‌شود، و «تصویر نوع بی» با کیفیتی پایین که به صورت درصدی از درآمد خالص اجاره می‌گردد. امروزه، قطعات نمایشی که به‌عنوان پیش‌پرده فیلم‌ها (در تئاتر) نمایش داده می‌شوند شامل قطعاتی از فیلم‌های بعدی و تبلیغات پرداخت شده می‌گردد (که هم‌چنین با نام تریلرها و یا «توینتی» شناخته می‌شوند).

به صورت کلی ساخت تمام فیلم‌ها برای نمایش در سینما تئاترها انجام می‌گیرد. توسعه تلویزیون باعث گردید تا فیلم‌هائی که دیگر در سینما تئاترها قابل نمایش نبودند برای گروه بیش‌تری از بینندگان نمایش داده شوند. از سوی دیگر فناوری ضبط فیلم نیز مصرف‌کنندگان را قادر ساخت تا کپی فیلم‌ها را به صورت‌های نوار ویدئو یا دی. وی. دی. (و فرم‌های قدیمی‌تر آن یعنی دیسک‌های لیزری، وی. سی. دی. و سلکتا ویژن --- هم‌چنین بخش دیسک ویدئوئی را ببینید)، را خریده و یا اجاره نمایند. از سوی دیگر دانلود کردن از روی اینترنت نیاز به‌عنوان منابع درآمد شرکت‌های فیلم‌ساز آغاز و مورد بهره‌برداری عموم قرار گرفت. در حال حاضر برخی فیلم‌ها مشخصا برای این روش‌ها به‌عنوان ساخته – شده – برای – تلویزیون یا مستقیم – بر روی – ویدئو ساخته می‌شوند. البته کیفیت این فیلم‌ها در مقایسه با فیلم‌های ساخته شده برای نمایش در سینما پایین‌تر ارزیابی می‌گردد. و به‌راستی که برخی اوقات فیلم‌هائی که از سوی استودیوها رد می‌شوند را در این بازارها عرضه می‌نمایند.

سینما تئاترها به‌طور متوسط ۵۵٪ در آمد فروش بلیط خود را به‌عنوان هزینه اجاره فیلم به استودیوهای فیلم‌ساز می‌پردازند. البته در صد اصلی با رقم‌های بالاتر از این حد آغاز شده و در طی زمان نمایش به‌عنوان تشویق سالن‌ها به ادامه نمایش، کاهش می‌یابد. در هر صورت، تقاضای امروزی تنها این اطمینان را می‌دهد که اکران فیلم‌هائی که بازاریابی قوی بر روی آن‌ها انجام یافته، در سینما تئاترهای درجه یک، کمتر از ۸ هفته دوام بیاورد. فقط تعداد انگشت‌شماری فیلم در سال این قاعده را می‌شکنند. این نوع فیلم‌ها معمولاً در ابتدا به صورت محدود در چند سالن توزیع شده و در واقع بر اثر تعاریف مثبت بین مردم و منتقدین، رشد می‌یابند. بر پایه تحقیق صورت گرفته توسط شرکت ابن امرو در سال ۲۰۰۰، حدود ۲۶٪ در آمد بین‌المللی استودیوهای هالیوود از طریق فروش بلیط در گیشه؛ ۴۶٪ از فروش فیلم بر روی نوارهای وی. اچ. اس. و دی. وی. دی. به مصرف‌کنندگان و ۲۸٪ از تلویزیون (پخش، کابلی و پرداخت پس از رویت) حاصل می‌گردد.



توسعه فناوری فیلم

نوار فیلم شامل مواد سلولوئید شفاف، پلی استر، یا استات بیس بوده که با لایه‌ای از امولسیون حاوی مواد شیمیائی سبک و حساس پوشانیده شده‌است. ابتدائی‌ترین نوع فیلم که برای ضبط تصاویر متحرک مورد استفاده قرار گرفت از جنس نیترات سلولز بود که بعدها به دلیل خاصیت اشتعال‌زائی جای خود را به انواع مواد مطمئن‌تر داد. عرض نوار و نوع فیلم برای تصاویر ضبط شده بر روی حلقه آن نیز دارای تاریخچه‌ای غنی است. اگرچه هنوز هم فیلم‌های تجاری عظیم را بر روی نوارهای ۳۵ میلیمتری تهیه و به بازار عرضه می‌کنند.

در آغاز فیلم‌های تصویر متحرک را در سرعت‌های متفاوت تهیه و توسط دوربین‌ها و پروژکتورهای هندلی پخش می‌نمودند؛ اگر چه استاندارد سرعت فیلم صامت ۱۶ فریم در ثانیه‌است، تحقیقات موید آنست که سرعت فیلم‌برداری اکثر فیلم‌ها بین ۱۶ تا ۲۳ فریم در دقیقه بوده و حداکثر در ۱۸ فریم در ثانیه نمایش داده می‌شدند (معمولاً حلقه‌های فیلم حاوی دستورالعملی بودند که نشان می‌داد چه صحنه‌هایی را باید با چه سرعتی نمایش بدهند) .در اواخر دهه ۱۹۲۰ و هم‌زمان با معرفی فیلم‌های صدادار، سرعت فیلم‌ها نیز می‌بایست جهت هماهنگی آن با صدا، ثابت می‌گردید. بنابراین سرعت ۲۴ فریم در ثانیه را به دلیل این‌که پایین‌ترین (و طبعاً ارزان‌ترین) سرعت متناسب با ارائه کیفی صوت محسوب می‌گشت را برگزیدند. از اواخر قرن نوزدهم بهبودهای فنی شامل مکانیزه شدن دوربین‌ها که امکان فیلم‌برداری با سرعت ثابت را فراهم می‌نمود، دوربین‌های بی‌صدا—که امکان ضبط صدا در صحنه و بدون نیاز به بالون‌های هوائی بزرگ برای پوشش دوربین را در اختیار قرار می‌دادند، اختراع انواع پیچیده‌تر نوارهای فیلم و لنزها برای مدیران امکان ساخت فیلم حتی در ضعیف‌ترین شرایط را فراهم می‌آورد. درهمین راستا، پیشرفت صدای هم‌زمان نیز باعث گردید تا بتوان صدا را کاملاً متناسب با سرعت فضای صحنه مورد نظر ضبط نمود. هم‌چنین می‌توان صدا را به‌طور جداگانه از فیلم‌برداری تهیه نمود، ولی برای تهیه فیلم‌های اکشن زنده بسیاری از قسمت‌های صدا را معمولاً به صورت هم‌زمان ضبط می‌نمایند.

از زمانی‌که تکنولوژی به‌عنوان اساس عکاسی پیشرفت نمود، فیلم به‌عنوان یک رسانه، محدود به تصاویر متحرک نمی‌گردد. در حال حاضر می‌توان توالی پیش‌رونده تصاویر ثابت را به شکل نمایش اسلاید نمایش داد. نمایش فیلم هم‌چنین با فناوری چند رسانه همگام گردیده و اغلب به‌عنوان سند اولیه تاریخی مطرح می‌شود. ولی به‌هر حال، فیلم‌های تاریخی مشکلاتی از باب حفظ و نگاه‌داری دارند که در این راستا، صنعت سینما در حال کشف روش‌های زیادی است. اکثر فیلم‌های ضبط شده بر روی نوار نیترات سلولز بروی فیلم‌های مدرن و ایمن کپی گردیدند. برخی استودیوها جهت حفظ فیلم‌های رنگی از شیوه جداسازی کلی استفاده می‌نمایند-- در این روش سه نگاتیو سیاه و سفید که هر کدام در معرض گذراندن نور از فیلترهای رنگی قرمز، سبز و آبی (لزوماً یک روش معکوس پردازش تکنیکالر) قرار می‌گیرند. روش‌های دیجیتال نیز جهت بازیابی فیلم به کار گرفته می‌شوند، اگرچه کهنه شدن زودهنگام این متدها باعث گردیده که انتخاب آن‌ها (از سال ۲۰۰۶) برای مقاصد حفظ فیلم، به ندرت انجام پذیرد. حفظ و نگه‌داری فیلم از پوسیدگی و خرابی هم باعث نگرانی مورخان فیلم و مسئولان بایگانی از یک سو و شرکتهائی که تمایل به حفظ آثار فعلی خود برای دستیابی نسل‌های آینده به آن‌ها (و بالطبع افزایش درآمد) دارند، از سوی دیگر گردیده‌است. نظر به نرخ بالای خرابی فیلم‌های رنگی نیترات و تک نوار، مسأله نگاه‌داری این نوع فیلم‌ها نگرانی بیش تری را ایجاد می‌نماید؛ با در نظر گرفتن روش‌های نگه‌داری و استفاده صحیح، فیلم‌های سیاه و سفید در بسته‌های ایمنی و فیلم‌های رنگی در مواد چاپی اشباع شده تکنیکالر بهتر نگه داشته می‌شوند.

در دهه‌های اخیر، برخی فیلم‌ها با استفاده از فناوری‌های آنالوگ ویدیو ضبط شده‌اند که شبیه آن‌چه در تلویزیون استفاده می‌شود می‌باشند. تکنیک‌های مدرن دوربین‌های دیجیتال ویدیو نیز جای خود را باز نموده‌اند. این روش‌ها باعث افزایش بی‌حد سود فیلم‌سازان گردیده‌اند، زیرا می‌توان فوت بیش‌تر طول فیلم را بدون معطلی جهت پردازش فیلم ذخیره شده، ارزیابی و اصلاح کرد. اما هنوز مرحله انتقال بطئی بوده و از سال ۲۰۰۵ اکثر فیلم‌های اصلی سینما را نیز هنوز بر روی فیلم ضبط می‌نمایند.

امروزه با توسعه تکنولوژی‌های نوین الکترونیکی، دیگر نیازی به صرف هزینه زیاد و تولید و تکثیر فیلم به صورت دی وی دی و یا سی دی جهت معرفی به بینندگان و فروش آنها نیست. با کمک سیستم‌های مشابه چاپ بنابر تقاضا کتاب، نسخه سی دی و یا دی وی دی فیلم به محض سفارش آن در وب سایت‌های مخصوص فروش فیلم مانند آمازون تولید و به آدرس خریداران ارسال می‌گردد. بدین ترتیب دیگر نیازی به اتلاف تعداد زیاد سی دی و دی وی دی و فضای نگه داری برای آنها نبوده، همچنین در صورت وجود اشکالات موردی این محصولات بدون صرف هزینه خاصی و در زمان کوتاه قابل اصلاح می‌باشد. به تازگی امکان معرفی و توزیع فیلم‌های ایرانی نیز با این روش توسط شرکت آمازون آمریکا فراهم گردیده‌است.



پایایی و دوام فیلم‌ها

عمر فیلم از زمان ظهور به حدود یک سده می‌رسد؛ به‌هرحال این زمان را اگر با عمر هنرهای دیگر از قبیل نقاشی یامجسمه‌سازی مقایسه کنیم چندان زمان طولانی به نظر نمی‌آید. در سال‌های ابتدائی دهه ۱۹۵۰، یک «تهدید» که توسط تلویزیون ایجاد شده بود تشخیص داده شد، به ویژه هنگامی که اف. سی. سی. اقدام به گسترش تلویزیون در سال ۱۹۵۲ و در طی گسترش امتیاز تلویزیون خود نمود. مجلات تجاری مقالاتی در باب «مرگ تئاترهای محلی» به چاپ رسانیدند. با این حال، در زمان حاضر بسیاری اعتقاد دارند که فیلم هنری ماندگار و پایاست زیرا تصاویر متحرک قابلیت ایجاد تغییرات در احساسات آدمی دارا هستند.

صرف‌نظر از هنجارهای جامعه و تغییرات فرهنگی، هنوز هم شباهت‌های نزدیکی بین نمایش‌نامه‌های تئاتر کهن و فیلم‌های امروزی مشهود است. سینمای عشقی در باره دختری که عاشق مردی است که به هر دلیل نمی‌تواند با او باشد، فیلم‌هائی درباره یک قهرمان که در برابر تمام بدیهای یک دشمن شیطان صفت قدرتمند می‌جنگد، کمدی‌هائی درخصوص زندگی روزمره و غیره تماماً دارای زمینه‌هائی با موضوعات مشترک که در کتاب‌ها، نمایش‌نامه‌ها و دیگر مکان‌ها آمده، هستند.
ساعت : 1:44 am | نویسنده : admin | مطلب قبلی | مطلب بعدی
هواداران حامد عزیزی | next page | next page