يستغرق نظام لينكس 4.76 أيام للإقلاع على معالج Intel 4004.

 الهاكر المتخصص في الأجهزة، ديمتري جرينبرج، حقق مؤخرًا إنجازًا قد يبدو مستحيلاً: إقلاع نظام لينكس على معالج Intel 4004، أول معالج دقيق تجاري في العالم. مع وجود 2,300 ترانزستور وسرعة ساعة أصلية تبلغ 740 كيلوهرتز، يعتبر هذا المعالج الصادر عام 1971 بدائيًا جدًا بمعايير اليوم. وهو بطيء للغاية لدرجة أن إقلاع نواة لينكس يستغرق حوالي 4.76 أيام.

تم تصميم المعالج 4004 في البداية لآلة حاسبة يابانية تُدعى Busicom 141-PF، وقد استُخدم في عدد محدود من المنتجات التجارية في السبعينيات قبل أن يتم تجاوزه بواسطة معالجات إنتل الأكثر قوة، مثل 8008 و8080 اللذان شغلا أجهزة الحواسيب الشخصية المبكرة، ولاحقًا 8086 و8088 اللذان أطلقا حقبة حواسيب IBM PC.

إذا كنت متشككًا بشأن إمكانية حدوث هذا الإنجاز باستخدام معالج 4004 الخام، فأنت على حق: المعالج 4004 نفسه محدود جدًا لتشغيل لينكس مباشرة. بدلًا من ذلك، قام جرينبرج بابتكار حل مثير للإعجاب بنفس القدر: محاكي يعمل على معالج 4004 ويقوم بمحاكاة معالج MIPS R3000، وهي البنية التي استخدمتها محطة DECstation 2100، والتي تم نقل نظام لينكس إليها في الأصل. هذا المحاكي، جنبًا إلى جنب مع محاكاة بسيطة للأجهزة، يسمح بنسخة مخففة من توزيعة ديبيان لينكس بالإقلاع إلى موجه الأوامر.

جرينبرج ليس غريبًا على إنجازات تشغيل نظام لينكس في أماكن غير متوقعة. كما يوضح على موقعه الإلكتروني: "في عام 2012، قمت بتشغيل نظام لينكس حقيقي على متحكم دقيق 8-بت (AVR)، محققًا رقمًا قياسيًا عالميًا لأقل جهاز في الأداء يشغل لينكس". بعد أن قام آخرون بتحسين هذا الرقم القياسي في السنوات الأخيرة، قرر التفوق على نفسه وعلى الآخرين باستهداف أول معالج دقيق في التاريخ.

الإقلاع البطيء الطويل

لتشغيل لينكس على معالج 4004، واجه جرينبرج العديد من التحديات. يمتلك 4004 ذاكرة ROM وRAM محدودة للغاية، ولا يدعم المقاطعات، كما يفتقر إلى عمليات منطقية أساسية مثل AND وOR. استخدم محاكي جرينبرج جداول بحث وغيرها من الحيل لتعظيم الأداء من هذا المعالج البدائي.

تستخدم الأجهزة النهائية معالج 4004 (مرفوع السرعة إلى 790 كيلوهرتز) مع عدة شرائح دعم أخرى من مجموعة شرائح Intel MCS-4. يشمل الجهاز شاشة VFD لعرض إخراج لينكس ويمكنه قبول الإدخال عبر اتصال تسلسلي. يستهلك النظام بأكمله حوالي 6 واط من الطاقة.

إظهار لينكس في شكل فني

لتجميع كل ذلك، صمم جرينبرج لوحة دائرة كهربائية مخصصة بدون وصلات عبرية (vias) وتقتصر على زوايا قائمة للحصول على مظهر عتيق. يهدف التصميم إلى أن يكون قطعة فنية قابلة للتثبيت على الجدار، حيث ينفذ أوامر لينكس ببطء على مدى أيام أو أسابيع.

في حين أن المشروع ليس له غرض عملي، إلا أنه يبرز مرونة لينكس ويدفع حدود المحاكاة إلى أقصى حد. يفكر جرينبرج في إمكانية تقديم مجموعات أو لوحات مجمعة بالكامل لأولئك الذين يرغبون في تجربة لينكس في أبطأ أشكاله، رغم أن ذلك لم يتم تحديده بعد.

تفاصيل المشروع الكاملة، بما في ذلك المخططات البرمجية والكود المصدري، متاحة على موقع جرينبرج. بالنسبة لأولئك المهتمين بالحوسبة القديمة أو تطبيقات لينكس المتطرفة، يقدم هذا المشروع نظرة رائعة على ما يمكن تحقيقه بتكنولوجيا السبعينيات والهندسة الذكية.