Microsoft Windows hiện là hệ điều hành máy tính cá nhân phổ biến nhất thế giới, nhưng vị thế này không phải lúc nào cũng vững chắc. Lịch sử phát triển công nghệ đã từng chứng kiến nhiều ngã rẽ khác nhau, và nếu mọi việc diễn ra theo một hướng khác, có lẽ chúng ta đã và đang sử dụng một hệ điều hành hoàn toàn khác. Vậy, trước khi Windows xuất hiện và định hình cách chúng ta tương tác với máy tính, con người đã sử dụng những hệ thống nào để làm việc với các cỗ máy điện toán khổng lồ? Hành trình khám phá các hệ điều hành tiền nhiệm này không chỉ là một chuyến du hành về quá khứ mà còn giúp chúng ta hiểu rõ hơn về nền tảng và sự tiến hóa của giao diện người dùng đồ họa (GUI) hiện đại.
Kỷ Nguyên Trước Màn Hình: Bảng Cắm, Thẻ Đục Lỗ Và Máy In
Hãy thử hình dung một thế giới máy tính mà không có màn hình hiển thị. Trong khi ngày nay mọi thiết bị điện toán đều có một dạng màn hình nào đó, thì những máy tính đầu tiên lại chia sẻ “suy nghĩ” của chúng theo những cách hoàn toàn khác biệt. Các siêu máy tính đời đầu như ENIAC hay các máy mainframe của IBM yêu cầu người dùng cấu hình thủ công bằng cách sử dụng bảng cắm (plug board) – một phương pháp lập trình vật lý, nơi các sợi cáp được cắm vào các khe cụ thể để thực hiện phép tính, trông rất giống một tổng đài điện thoại.
Máy tính dần tiến hóa để sử dụng thẻ đục lỗ (punch cards), một công nghệ đã xuất hiện từ cuối những năm 1800 trong ngành dệt may. Dữ liệu và chỉ thị được ghi lại vật lý bằng cách đục lỗ trên các tấm thẻ giấy cứng. Một phương pháp khác được sử dụng trong điện toán sơ khai là máy in dòng (line printer), nơi đầu ra của máy tính không hiển thị trên màn hình mà được in ra trên các cuộn giấy dài. Tốc độ làm tươi (refresh rate) của chúng phải nói là cực kỳ thấp! Bên cạnh đó, thiết bị teletype (máy điện báo chữ in) cũng đóng vai trò quan trọng trong việc nhập và xuất dữ liệu.
Các nhân viên đang làm việc với thẻ đục lỗ của máy tính IBM mainframe đời đầu
Thiết bị điện báo chữ in (teletype) bên cạnh một thiết bị đầu cuối Televideo trong bối cảnh cổ điển, minh họa hệ thống máy tính thời kỳ đầu
Sự Trỗi Dậy Của Giao Diện Dòng Lệnh (CLI)
Đến những năm 1960 và 1970, máy tính trở nên tương tác hơn nhờ sự phát triển của giao diện dòng lệnh (CLI – Command-Line Interface). Với sự ra đời của công nghệ hiển thị, máy tính đã có thể hiển thị văn bản, cho phép người dùng nhìn thấy những gì họ đang gõ theo thời gian thực. Các hệ điều hành như UNIX và CP/M (Control Program for Microcomputers) vào những năm 1970 đã giới thiệu các lệnh tiêu chuẩn hóa và hệ thống quản lý tệp tin. DOS (Disk Operating System), mà sau này Microsoft sẽ tinh chỉnh thành MS-DOS, cũng dựa trên phương pháp này.
Điều thú vị là, nếu bạn sử dụng một hệ điều hành hiện đại như Linux, rất nhiều lệnh cũ từ thời UNIX vẫn hoạt động. Một người dùng UNIX từ thập niên 1970 có lẽ sẽ không gặp vấn đề gì khi sử dụng một thiết bị đầu cuối Linux ngày nay, ít nhất là đối với các thao tác cơ bản.
Ví dụ về lệnh alias đang chạy trên giao diện dòng lệnh Linux, thể hiện sự tiếp nối từ các hệ điều hành cũ như UNIX và DOS
Xerox PARC Và Nền Móng GUI Bị Bỏ Lỡ
Quá trình chuyển đổi từ điện toán dựa trên văn bản sang giao diện người dùng đồ họa (GUI) bắt đầu tại Trung tâm Nghiên cứu Palo Alto (PARC) của Xerox vào những năm 1970. Xerox Alto, được phát triển vào năm 1973, là một trong những máy tính đầu tiên có GUI với cửa sổ, biểu tượng, menu và một thiết bị trỏ – thứ mà chúng ta gọi là chuột máy tính ngày nay. Mặc dù có những đổi mới mang tính đột phá, Xerox Alto không bao giờ được bán thương mại, và Xerox đã bỏ lỡ cơ hội tận dụng công trình tiên phong của mình. Tuy nhiên, nếu bạn từng xem bộ phim “Pirates of Silicon Valley“, bạn sẽ biết rằng cả Apple và Microsoft đều rất quan tâm đến dự án tại Xerox.
Trong khi Xerox đã thực hiện công việc tiên phong, cũng cần phải nhắc đến buổi trình diễn “Mother of all demos” của Doug Engelbart vào năm 1968, rất có thể đây là màn trình diễn GUI đầu tiên được thực hiện tại Stanford với điều khiển bằng chuột và nhiều tính năng khác. Xerox sau đó đã cố gắng bán Xerox Star, chiếc máy tính đồ họa hiện đại đầu tiên được bán thương mại, nhưng vì bạn có lẽ chưa bao giờ nghe về nó, nên bạn có thể đoán được rằng không nhiều chiếc đã được bán ra.
Người đàn ông đang tương tác với máy tính Xerox Star, một trong những máy tính thương mại đầu tiên có giao diện người dùng đồ họa (GUI)
Apple Lisa: Thất Bại Đắt Giá Nhưng Tiên Phong
Sau khi Steve Jobs và các thành viên chủ chốt trong đội ngũ kỹ sư của Apple (như Jef Raskin và Bill Atkinson) chứng kiến những gì Xerox đã tạo ra, họ đã lấy cảm hứng để phát triển Apple Lisa vào năm 1983. Các nền tảng đồ họa mà chúng ta quen thuộc ngày nay đã có mặt đầy đủ, chẳng hạn như việc sử dụng biểu tượng để đại diện cho ổ đĩa và tệp tin.
Thật không may, Lisa quá đắt và chậm, đồng thời ra đời quá sớm so với thời đại của nó. Về cơ bản, nó giống một sản phẩm thử nghiệm hơn là một sản phẩm sẵn sàng cho thị trường, nhưng nó đã cho thấy những gì là khả thi trong tương lai của giao diện người dùng.
Hình ảnh máy tính Apple Lisa trên bàn làm việc, với Steve Jobs và John Couch phía trước, biểu tượng cho nỗ lực tiên phong về GUI
Macintosh Định Hình Khuôn Mẫu Cho Giao Diện Cửa Sổ
Vào năm 1984, Apple đã ra mắt Macintosh, một máy tính chạy GUI với giá cả phải chăng và hiệu quả hơn. Với quảng cáo Super Bowl “1984” mang tính biểu tượng, Macintosh đã tự định vị mình là cuộc cách mạng điện toán cá nhân. Dù Macintosh không phải là một thành công vang dội ngay lập tức, nhưng dấu hiệu cho một kỷ nguyên mới đã rõ ràng, và người dùng thực sự có thể mua được một trong những chiếc máy tính này. Các máy tính đồ họa khác rẻ hơn như Atari ST hay Amiga 1000 cũng bắt đầu xuất hiện. Một điều chắc chắn là: việc sử dụng MS-DOS đột nhiên trở nên rất lỗi thời.
Ảnh chụp studio của máy tính Macintosh 128k nguyên bản, mẫu máy tính GUI đột phá của Apple ra mắt năm 1984
GEM: Giao Diện Đồ Họa Tiềm Ẩn Trước Kỷ Nguyên Windows
Trước khi Windows nhận được sự chú ý rộng rãi, một hệ thống dựa trên GUI khác đã tồn tại một cách âm thầm – đó là GEM (Graphical Environment Manager) của Digital Research. GEM được phát hành vào năm 1985 và cung cấp một môi trường máy tính để bàn tương tự như Macintosh.
Một đoạn phim BBC năm 1986 đã so sánh GEM với Windows, cho thấy tầm quan trọng của các giao diện người dùng đồ họa (GUI) vào thời điểm đó. Bởi vì như những người dẫn chương trình đã giải thích, bạn không cần phải đọc sáu cuốn sách hướng dẫn dày cộm chỉ để biết cách vận hành máy tính.
GEM nhẹ và dễ sử dụng, nhưng một tranh chấp pháp lý với Apple đã buộc Digital Research phải cắt giảm chức năng của GEM, giới hạn tiềm năng của nó. Ví dụ, họ phải loại bỏ tính năng cửa sổ chồng chéo. Tranh chấp pháp lý này suýt chút nữa cũng làm ảnh hưởng đến cơ hội của Windows, nhưng như chúng ta đã biết, lịch sử đã không đi theo con đường đó. Điều này một phần là do Microsoft được bảo vệ bởi các thỏa thuận cấp phép, nên Apple không thể buộc họ loại bỏ các tính năng như cửa sổ chồng chéo khỏi phần mềm của mình.
Windows 1.0 Ra Đời: Khởi Đầu Của Một Kỷ Nguyên Mới
Microsoft đã xây dựng được một sự hiện diện vững chắc trong thế giới điện toán với MS-DOS, nhưng với sự thành công của Macintosh, rõ ràng là giao diện đồ họa là tương lai. Năm 1985, Microsoft đã phát hành Windows 1.0, một giao diện đồ họa chạy trên nền MS-DOS.
Giao diện Windows 1.01 hiển thị ứng dụng Đồng hồ và Notepad, minh họa những tính năng GUI cơ bản đầu tiên của hệ điều hành
Hệ điều hành này hoàn toàn sơ khai theo tiêu chuẩn hiện đại, nhưng DNA cơ bản của Windows ngày nay đã hiện hữu. Nó có các cửa sổ chồng chéo, menu thả xuống và nhiều thứ khác mà chúng ta coi là hiển nhiên bây giờ, nhưng đã có người phải phát minh ra chúng! Phải đến khi Windows 3 (đặc biệt là 3.1) ra đời, Windows mới bắt đầu vươn lên thống trị thị trường. Vào thời điểm đó, con đường đã được định sẵn, và ngày nay, Windows 10 và 11 vẫn đang ngự trị về thị phần. Tuy nhiên, điều đó hoàn toàn có thể thay đổi trong tương lai!
Kết Luận
Hành trình phát triển các hệ điều hành trước kỷ nguyên Windows là một minh chứng sống động cho sự đổi mới không ngừng trong ngành công nghệ. Từ những bảng cắm thô sơ, thẻ đục lỗ, cho đến sự ra đời của giao diện dòng lệnh mạnh mẽ, và đỉnh cao là những nỗ lực tiên phong trong giao diện người dùng đồ họa của Xerox, Apple và Digital Research – mỗi giai đoạn đều đóng góp một viên gạch quan trọng vào nền móng của điện toán hiện đại. Dù Windows 1.0 có vẻ sơ khai so với phiên bản hiện tại, nhưng nó là kết quả của một quá trình tích lũy kiến thức và thử nghiệm kéo dài hàng thập kỷ. Việc tìm hiểu về những hệ điều hành tiền nhiệm này không chỉ giúp chúng ta trân trọng hơn sự tiện lợi của máy tính ngày nay mà còn là nguồn cảm hứng để tiếp tục khám phá những khả năng không giới hạn của công nghệ. Hãy cùng tinhoccongnghe.net theo dõi những bước tiến tiếp theo của thế giới công nghệ và chia sẻ những khám phá thú vị khác!
