وات إف 4

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

WATFOR و WATFIV (المعروفان أيضًا باسم Waterloo FORTRAN أو Waterloo FORTRAN IV )، اللذان طُوِّرا في جامعة واترلو بكندا ، هما تطبيقان للغة برمجة الحاسوب فورتران ، مُخصَّصان للاستخدام التعليمي. [ 1 ] كانت WATFOR هي النسخة الأصلية، بينما كانت WATFIV نسخة لاحقة استُخدمت من أواخر الستينيات إلى منتصف الثمانينيات. وقد حلت محل WATFIV بدورها نسخ لاحقة من WATFOR.

نظرًا لقدرته على إتمام الخطوات الثلاث المعتادة ("التجميع - الربط - التشغيل") في دورة واحدة، اكتسب النظام شعبية واسعة في تعليم الطلاب برمجة الحاسوب. إلى جانب سرعة المعالجة، تُعدّ WATFOR وWATFIV لهجة من لغات البرمجة ، حيث تُقدّمان نسخةً أسهل نوعًا ما من FORTRAN IV، مع ميزات جديدة تشمل الإدخال والإخراج بدون تنسيق، وفي WATFIV، نوع بيانات سلسلة الأحرف. [ 1 ]

تاريخ

في أوائل الستينيات، بدأت أقسام علوم الحاسوب المُنشأة حديثًا برامج جامعية لتدريس لغات البرمجة . كانت لغة فورتران قد طُوّرت في شركة IBM ، لكنها عانت من بطء وكثرة الأخطاء في سير عمل المعالجة الدفعية ذي المراحل الثلاث . [ 2 ] في المرحلة الأولى، يبدأ المُترجم بمعالجة الشفرة المصدرية لإنتاج الشفرة التنفيذية . في المرحلة الثانية، يقوم الرابط ببناء برنامج كامل باستخدام مكتبات متنامية من الدوال الشائعة. أخيرًا، يُنفّذ البرنامج بشكل متكرر باستخدام بيانات لحل المشكلات العلمية والتجارية النموذجية للعملاء. غالبًا ما تتضمن كل خطوة مجموعة جديدة من البطاقات المثقبة أو الشريط. أما الطلاب، فكانت لديهم متطلبات مختلفة تمامًا. كانت برامجهم قصيرة عمومًا، لكنها عادةً ما تحتوي على أخطاء منطقية ونحوية، مما يؤدي إلى تكرار الخطوات بشكل مُستهلك للوقت وظهور " تفريغات أساسية " مُربكة (غالبًا ما كان يستغرق الأمر يومًا كاملًا لإرسال البرنامج واستلام نتيجة نجاحه أو فشله من مُشغّل الحاسوب). بمجرد أن تعمل برامجهم بشكل صحيح، يتم تسليمها ولا تُشغّل مرة أخرى.

في عام 1961، طورت جامعة ويسكونسن تقنية تُسمى FORGO لجهاز IBM 1620 ، والتي جمعت بعض الخطوات. [ 3 ] وأُجريت تجارب مماثلة في جامعة بيردو على جهاز IBM 7090 في نظام يُسمى PUFFT. [ 4 ]

واتفور 7040

في صيف عام ١٩٦٥، قام أربعة طلاب جامعيين من جامعة واترلو ، وهم غاس جيرمان، وجيمس جي. ميتشل [ ٥ ] [ ٦ ] ، وريتشارد شيرلي، وروبرت زارنكي، بقيادة بيتر شانتز، بتطوير مُترجم لغة فورتران لجهاز الكمبيوتر IBM 7040 يُسمى WATFOR. كانت أهدافه سرعة الترجمة العالية وتشخيص الأخطاء بفعالية أثناء الترجمة والتنفيذ. [ ٢ ] يُغني هذا المُترجم عن الحاجة إلى خطوة ربط منفصلة، ​​ونتيجةً لذلك، يتم وضع برامج فورتران الخالية من أخطاء بناء الجملة في وضع التنفيذ الفوري. وقد تولى البروفيسور جيه. ويسلي غراهام قيادة المشروع طوال فترة تنفيذه. [ ٧ ]

سمحت هذه العملية البسيطة ذات الخطوة الواحدة للمبرمجين غير المتمرسين بتعلم البرمجة بتكلفة أقل من حيث الوقت وموارد الحوسبة. [ 8 ] وللمساعدة في تصحيح الأخطاء، يستخدم المترجم أسلوبًا مبتكرًا للتحقق من المتغيرات غير المُهيأة (وهو خطأ شائع جدًا بين المبرمجين المبتدئين). فهو يستخدم ميزة تشخيصية في معالج 7040 تُتيح ضبط مناطق الذاكرة عمدًا على قيم غير صحيحة. عندما يحاول برنامج ما الوصول إلى متغيرات لم يتم ضبطها، يستقبل الجهاز مقاطعة (تتم معالجتها بواسطة إجراءات وقت التشغيل Watfor) ويتم إبلاغ المستخدم بالخطأ على أنه متغير غير مُهيأ. وهذا له فائدة جانبية تتمثل في التحقق من المتغيرات غير المُهيأة دون أي عبء يُذكر على وحدة المعالجة المركزية.

سرعان ما اكتسب برنامج WATFOR شعبية واسعة، وقامت أكثر من 75 مؤسسة بتثبيته على أنظمة IBM 7040 الخاصة بها. وتولت ساندرا بروس (اسمها قبل الزواج هوب) توزيع المترجم.

واتفور 360

في عام 1966، خططت الجامعة لاستبدال جهاز 7040 بجهاز IBM System/360 ، الذي كان أسرع بكثير ولكنه غير متوافق مع البرامج. شُكِّل فريق من الموظفين بدوام كامل وطلاب المرحلة الجامعية الأولى لكتابة نسخة متوافقة مع IBM 360. [ 9 ] انضم لاحقًا إلى أعضاء المشروع، وهم بيتي شميدت، وبول ديركسن، وبول هـ. كريس ، ولوثار ك. "نيد" كيسلهوت، وبيل كيندري، وديريك ميك، كلٌّ من مايك دويل، ورود ميلن، ورون هوردال، ولين ويليامز، وأكملوا برنامج 360 WATFOR في أوائل عام 1967.

بدأت العديد من المؤسسات الأخرى (الجامعات والكليات والشركات والهيئات الحكومية) باستخدام برنامج WATFOR لتلبية احتياجات مماثلة لتلك التي واجهتها جامعة واترلو. وتولت ساندرا وارد توزيع البرنامج وتقديم الدعم الفني للعملاء.

وات إف 4

توضح قائمة برنامج WATFIV الطلابي الذي تم تشغيله في عام 1973 البيئة التي ازدهر فيها برنامج WATFOR/WATFIV: مركز الحوسبة الجامعية، وأجهزة طرفية مثقبة لإدخال بطاقات الذاكرة وطابعات خطية للإخراج، وسرعة في تسليمها للطلاب، وموارد حاسوبية محدودة مطلوبة.

نتيجةً لمقترحات لجنة فورتران التابعة لمجموعة مستخدمي SHARE وغيرها، تم إنتاج نسخة جديدة تُسمى WATFIV في عام 1968. وقد قدمت WATFIV ميزات جديدة مثل متغيرات الأحرف، والكتابة المنسقة إلى الذاكرة، والإدخال والإخراج المباشر. [ 1 ] أما فيما يتعلق باستراتيجيات توليد الشفرة، فقد أنتجت WATFIV شفرة مطلقة . [ 10 ]

ومن بين الأشخاص الذين شاركوا في أعمال الصيانة والتحسين: بيرني مورفي، ومارتن وايزمان، وإيفون جونسون.

كان يتم نطق WATFIV على أنه "WHAT FIVE" (وأحيانًا "WATT FIVE")، ولكن كما تم إدراكه في ذلك الوقت، يمكن أيضًا (تقريبًا) نطقه على أنه "WHAT FOR"، كما في WAT-F-IV (Waterloo Fortran IV).

تأثير واتفور وواتفيف

قدمت جمعية آلات الحوسبة جائزة غريس موراي هوبر لبول كريس وبول ديركسن لمساهماتهما في مشروعي WATFOR وWATFIV في عام 1972. [ 11 ] تم إدراج مترجم WATFIV في قائمة الشرف DATAPRO لعامي 1975 و1976.

استخدمت الجامعات والشركات هذه المترجمات، كما طُوِّر عدد من البرامج الأخرى على غرار واتفور. على سبيل المثال، تُسمى نسخة من لغة برمجة كوبول واتبول . [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] ومن جامعة كورنيل، ظهرت نسخة طلابية من لغة بي إل/آي ، تُسمى بي إل/سي ، والتي كانت أهدافها مشابهة لأهداف واتفور. [ 15 ] [ 16 ]

قال عالم الكمبيوتر والمؤلف دانيال دي. ماكراكين : "ليس من المبالغة القول إن برنامج WATFOR أحدث ثورة في استخدام أجهزة الكمبيوتر في التعليم." [ 17 ] في وقت من الأوقات، كان هناك أكثر من 3000 ترخيص لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة والمركزية وأكثر من 100000 ترخيص لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة في جميع أنحاء العالم لهذه العائلة من منتجات البرامج.

واتفور-11، و-إس، و-11إس

في عام 1974، تم تطوير مُترجم برمجي (مُترجم) ذي خصائص مشابهة لتطبيق IBM، خصيصًا لحاسوب PDP-11 التابع لشركة Digital Equipment Corporation، وأُطلق عليه اسم WATFOR-11. انضم لاحقًا إلى أعضاء الفريق، جاك شويلر وجيم ويلش وتيري ويلكنسون، إيان ماكفي الذي أضاف عبارات تحكم جديدة إلى مُترجم WATFIV للبرمجة الهيكلية (SP). تضمنت هذه العبارات الجديدة كتلة IF (التي أُدرجت لاحقًا في معيار لغة ANSI X3.9-1978)، وعبارات WHILE وUNTIL، وغيرها. أُعلن عن WATFIV-S في عام 1974، وبعد بضعة أشهر، أُعلن أيضًا عن WATFOR-11S (حيث يشير الحرف "S" إلى ميزات البرمجة الهيكلية الجديدة). جرى تحسين ميزات البرمجة الهيكلية الأصلية لاحقًا بعبارات إضافية من قِبل بروس هاي في WATFIV-S عام 1980، ومن قِبل جاك شويلر في WATFOR-11S عام 1981.

واتفور-77

خلال سبعينيات القرن العشرين، طوّرت اللجنة الفرعية ANSI X3J3 (مجموعة معايير لغة فورتران) معيارًا لغويًا جديدًا، تمت الموافقة عليه رسميًا في أبريل 1978. أدخل هذا المعيار، المسمى فورتران 77 ، العديد من العبارات الجديدة إلى اللغة. في الواقع، يُعدّ معيار اللغة السابق فورتران 66 وثيقةً صغيرةً جدًا، ويصف ما يُعتبر في الواقع مجموعةً فرعيةً من معظم تطبيقات فورتران. على سبيل المثال، يعتمد تطبيقا WATFIV وWATFOR-11 على تعريف IBM لفورتران-IV .

مع استخدام المبرمجين لميزات لغة FORTRAN 77، برزت الحاجة إلى مُترجم جديد يجمع بين مزايا مُترجم WATFIV ومعيار اللغة الجديد. في يناير 1983، انطلق مشروع تطوير مُترجم FORTRAN 77 في شركة Watcom Systems Inc. بقيادة جاك شويلر، شارك موظفو Watcom وطلاب المرحلة الجامعية من برنامج علوم الحاسوب التعاوني بجامعة واترلو في إنشاء مُترجم WATFOR-77. وقد أنجز العمل الرئيسي كلٌ من جينو كوشي، وفريد ​​كريغر، وجون دامز، وجيم غراهام، وجاك شويلر، وأنتوني سيان، وبول فان أورشوت . وساعدهم في ذلك رود كريماسكو، وجون ماكورميك، وديفيد ماكي، وبرايان ستيتشر. كما ساهم العديد من أعضاء الفريق من مشاريع مُترجمات سابقة، ومنهم بروس هاي، وإيان ماكفي، وساندرا وارد، وجيم ويلش، وتيري ويلكنسون.

على عكس المترجمات السابقة، كُتب جزء كبير من WATFOR-77 بلغة أنظمة قابلة للنقل لتسهيل تنفيذ المترجم على أنظمة حاسوبية أخرى. أما مترجمات WATFOR السابقة فقد كُتبت بالكامل بلغة التجميع الخاصة بكل جهاز .

هناك مكونان من مكونات المترجم غير قابلين للنقل. يقوم مولد الشفرة بترجمة عبارات FORTRAN إلى تعليمات حاسوبية أصلية وتخزينها في الذاكرة. يُولّد الإصدار الأول من WATFOR-77 تعليمات لبنية حاسوب IBM 370. كُتبت معظم وظائف دعم وقت التنفيذ (التحقق من المتغيرات غير المُعرّفة، وتقييم الفهارس، والدوال المضمنة) بلغة التجميع لتحقيق أداء جيد. في سبتمبر 1984، تم تثبيت الإصدار الأول في جامعة واترلو لقسم خدمات الحوسبة. كان هذا الإصدار تطبيقًا لأجهزة حاسوب IBM 370 التي تعمل بنظام التشغيل VM/SP CMS .

قبل ذلك ببضعة أشهر، في مايو 1984، بدأ مشروع لتطبيق مُترجم WATFOR-77 على حاسوب IBM الشخصي . ضمّ هذا المشروع كلاً من جينو كوشي، وفريد ​​كريغر، وتيم غالفين، وأثوس كاسابي، وجاك شويلر، وتيري سكوموروفسكي، وبرايان ستيتشر. في أبريل 1985، تم تثبيت هذه النسخة الثانية من WATFOR-77 في جامعة واترلو لاستخدامها من قِبل طلاب كلية الهندسة. يمكن تشغيل المُترجم على حاسوب IBM الشخصي بسعة 256 كيلوبايت باستخدام نظام التشغيل IBM PC DOS 2.0، ولا يتطلب أجهزة خاصة للحسابات العشرية.

في خريف عام ١٩٨٥، تم تسليم نسخة يابانية من برنامج WATFOR-77 إلى شركة IBM اليابان لجهاز الكمبيوتر الشخصي IBM JX . تُنتج هذه النسخة رسائل خطأ باللغة اليابانية ، وتدعم مجموعات الأحرف كانجي وهيراغانا وكاتاكانا لأسماء المتغيرات وسلاسل الأحرف. ولدعم جهاز JX، تُرجم دليل اللغة ودليل المستخدم إلى اللغة اليابانية. كما طُوّرت نسخة أخرى من برنامج WATFOR-77 بنفس الميزات المذكورة أعلاه لأجهزة الكمبيوتر الشخصية من عائلة IBM PS/55 اليابانية في ربيع عام ١٩٨٨.

خلال صيف عام ١٩٨٦، جرى تعديل نسخة برنامج WATFOR-77 المخصصة لأجهزة IBM PC لتشغيلها على جهاز Unisys ICON الذي يعمل بنظام التشغيل QNX . ونظرًا لاختلاف QNX اختلافًا كبيرًا عن نظام IBM PC DOS، فقد أُعيدت كتابة أجزاء من نظام التشغيل. وأُتيحت هذه النسخة من WATFOR-77 في سبتمبر ١٩٨٦.

خلال صيف عام ١٩٨٥، بدأ مشروع لتكييف برنامج WATFOR-77 مع سلسلة حواسيب VAX التابعة لشركة Digital Equipment Corporation والتي تعمل بنظام التشغيل VMS . وضمّ فريق المشروع كلاً من جينو كوشي، ومارك أويليت، وجاك شويلر، وتيري سكوموروفسكي. وقد أُتيح هذا التطبيق في مارس ١٩٨٧.

كذلك، في ربيع عام ١٩٨٨، بدأ مشروع جديد لتطوير مُصرّف FORTRAN 77 مُحسّن. يستخدم هذا المُصرّف مُولّد الشفرة من مُصرّف Watcom C ، الذي يُنتج شفرة آلية فائقة الجودة مقارنةً بمُصرّفات C الأخرى. وقد تم شحن مُصرّف FORTRAN 77 المُحسّن لأول مرة في منتصف عام ١٩٩٠.

في أكتوبر 1990، تم الاحتفال بالذكرى السنوية الخامسة والعشرين لـ WATFOR. [ 18 ] وقد دُعي العديد ممن شاركوا في تطوير مترجمات WATFOR إلى جامعة واترلو لحضور لم شمل.

في ربيع عام ١٩٩٢، تم تكييف نسخة من برنامج WATFOR-77 لتناسب عائلة حواسيب NEC PC-9801 الشخصية. كانت هذه النسخة مشابهة لنسخة IBM PS/55، ولكنها عُدّلت لمراعاة الاختلافات المعمارية. في يناير ١٩٩٢، بدأ تطوير نسخة ٣٢ بت من برنامج WATFOR-77 لأجهزة Intel 80386 و Intel 80486 الشخصية. تم شحن النسخة الأولى في خريف عام ١٩٩٢.

وحتى عام 1995، كانت لا تزال تُعقد دروس البرمجة في WATFIV في جامعة ميسيسيبي ، بقيادة البروفيسور تشارلز إتش (تشاكي) فرانك.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 بلات، جون م. (1971). مقدمة في برمجة فورتران 4: استخدام مترجمات واتفور/واتفيف . باسيفيك باليساديس، كاليفورنيا: شركة جوديير للنشر. الصفحات من 3 إلى 6، 237، 316 إلى 318. ISBN  0-87620-440-X.
  2. 1 2 دونالد د. كوان؛ ج. ويسلي غراهام (يوليو 1970). "خصائص تصميم مُصرّف WATFOR" . إشعارات ACM SIGPLAN . 5 (7). رابطة آلات الحوسبة : 41-44 . doi : 10.1145/390013.808481 .
  3. ↑ كلارنس ب. جيرمان (1965). برمجة جهاز IBM 1620 ( الطبعة الثانية). برنتيس هول. ص 62.  
  4. ↑ شاول روزن ؛ روبرت أ. سبورجون؛ جويل ك. دونيلي (نوفمبر 1965). "PUFFT - مترجم فورتران السريع لجامعة بيردو" . اتصالات رابطة آلات الحوسبة . 8 (11). رابطة آلات الحوسبة : 661-666 . doi : 10.1145/365660.365671 . S2CID 1822147 . 
  5. ↑ "جافا: حيث تريد أن تكون غدًا: د. جيم ميتشل، الحائز على ميدالية جيه دبليو غراهام في الحوسبة والابتكار عام 1997" . جامعة واترلو ، كندا. 30 مايو 1997. تاريخ الاطلاع: 1 أبريل 2011 .
  6. ↑ "جيمس ميتشل" . الأشخاص في مختبرات أوراكل . شركة أوراكل. مؤرشف من الأصل في 16 يونيو 2012. تم الاطلاع عليه في 1 أبريل 2011 .
  7. ↑ كريس ريدموند (8 سبتمبر 1999). "رثاء رائد الحوسبة بجامعة واترلو" . جريدة جامعة واترلو . جامعة واترلو . مؤرشف من الأصل في 1 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه في 3 أبريل 2011 .
  8. ↑ بي سي بريلينجر؛ دي دي كوان (نوفمبر 1970). "حزمة متكاملة لتقديم علوم الحاسوب" . نشرة جمعية آلات الحوسبة SIGCSE. الصفحات 118-126 . تاريخ الاسترجاع: 18 ديسمبر 2012 . 
  9. ↑ هارولد ألكيما وكينيث ماكلولين (2007). "فك تشابك الحوسبة في جامعة واترلو" . جامعة واترلو . تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2011 .
  10. ↑ أهو، ألفريد ف.؛ سيثي، رافي؛ أولمان، جيفري (1986). المترجمات: المبادئ والتقنيات والأدوات . ريدينغ، ماساتشوستس: أديسون ويسلي. ص 514. ISBN  0-201-10088-6.
  11. ↑ «1972 – بول هـ. كريس» . جائزة غريس موراي هوبر . جمعية آلات الحوسبة . مؤرشف من الأصل في 4 مايو 2012. تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2011 .
  12. ↑ آر جيه هوردال؛ دبليو آر ميلن؛ سي آر زارنكي (1972). "واتبول" . جامعة واترلو . تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2011 .
  13. ↑ "التسلسل الزمني - السبعينيات: تطور جامعة واترلو مستمر - 1972" . جامعة واترلو . تاريخ الاسترجاع: 17 ديسمبر 2012. في عامي 1969 و1970، اكتمل تطوير مُترجم WATBOL. كان مُترجم WATBOL للغة البرمجة COBOL يتميز بسرعة وتشخيص للأخطاء مماثلة لمُترجمات WATFOR للغة FORTRAN.
  14. ↑ كريستوفر براون-سيد (2011). آباء الاختراع: تطور أنظمة أتمتة المكتبات في أواخر القرن العشرين . ABC-CLIO . ص 10. ISBN  9781591587910تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 ديسمبر 2012. خلال سبعينيات القرن العشرين ، كانت جامعة واترلو، الواقعة في جنوب أونتاريو بكندا، مرادفةً للحوسبة تقريبًا مثل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أو جامعة بيركلي. وقد طورت الجامعة امتدادات للغة البرمجة فورتران العامة الشهيرة، والتي تُعرف باسم WATFOR وWATFIV، بالإضافة إلى نسختها الخاصة من لغة برمجة الأعمال كوبول، والتي لا تقل شهرةً، والتي تُعرف باسم WATBOL.
  15. ↑ آدامز، ج. ماك؛ إنمون، ويليام هـ.؛ شيرلي، جيم (مارس 1972). "PL/I في مناهج علوم الحاسوب". نشرة ACM SIGCSE . 4 (1): 116-126 . doi : 10.1145/873684.873713 . S2CID 32179236 . 
  16. ↑ "توافر لغة PL/C في MTS" . نشرة مركز الحوسبة . جامعة ميشيغان. 21 يناير 1971. ص 5. 
  17. ↑ دانيال د. مكراكين (1972). دليل برمجة فورتران 4. وايلي. ص 253. ISBN  978-0-471-58281-6.
  18. ↑ "الذكرى السنوية الفضية لشركة واتفور" . أخبار واتكوم، المجلد 8، العدد 1. 1991. تم الاطلاع عليه في 1 أبريل 2011 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )

للمزيد من القراءة