پروژه [آرشیو] - انجمن شهر سخت افزار

Shahryar

25-10-08, 10:04

سلام دوست عزیز :11():

این مقاله بالایی کامل ترین هست به نظر من و اگه ترجمه اش کنی بهترین کار را کردی اما این هم فارسی :

سیستم های بی درنگ Real Time

سیستمهای بی درنگ معمولاً به عنوان یک کنترل کننده در یک کاربرد خاص استفاده می‌شوند. سیستم در این حالت می‌بایست در زمانی مشخص و معین حتماً جواب مورد نظر را بدهد .
سیستمهای کنترل صنعتی, پزشکی , کنترل موشک و غیره از این دسته‌اند.
در سیستمهای بی درنگ زمان پاسخ باید سریع و تضمین شده باشد ولی در سیستم اشتراک زمانی مطلوبست که زمان پاسخ سریع باشند (ولی اجباری نیست).درسیستم دسته‌ای هیچ محدودیت زمانی در نظر گرفته نمی‌شود.
در سیستمهای بی درنگ معمولاً وسایل ذخیره سازی ثانویه وجود ندارد و به جای آن از حافظه ‌های ROM استفاده می‌شود. سیستم عاملهای پیشرفته نیز در این سیستمها وجود ندارند چرا که سیستم عامل کاربر را از سخت افزار جدا می‌کند و این جدا سازی باعث عدم قطعیت در زمان پاسخگویی می‌شود.
سیستمهای بی درنگ با سیتسمهای اشتراک زمانی تناقض دارند لذا نمی‌توانند هر دو توأماً وجود داشته باشند . به دلیل نیاز به پاسخ دهی سریع و تضمین شده سیستم‌های بلادرنگ از حافظه مجازی و اشتراک زمانی استفاده نمی‌کنند.
به این سیستم‌ها «بی درنگ سخت» نیز گفته می‌شود.
در سیستمهای «بی درنگ نرم» یک وظیفه بی درنگ بحرانی, نسبت به سایر وظایف اولیت دارد و تا پایان تکمیل شدنش این ارجحیت را دارا خواهد بود . از آنجا که این سیستمها مهلت زمانی(deadline) را پشتیبانی نمی‌کنند استفاده آنها در کنترل صنعتی ریسک آور است . هر چند که این سیستمهای بی درنگ نرم می‌بایست پاسخی سریع داشته باشند ولی مساله پاسخ دهی به حادی سیستمهای بی درنگ سخت نمی‌باشد.
از کاربردهای سیستم بی درنگ نرم می‌توان رزرواسیون شرکتهای هواپیمایی ,چند رسانه‌ای (multimedia) واقعیت مجازی (Virtual reality) را نام برد. این سیستمها به ویژگی‌های سیستم عاملهای پیشرفته (که توسط بیدرنگ سخت حمایت نمی‌شوند)نیازمندند . بعضی از نسخه‌های UNIX مانند solaris 2 خاصیت بیدرنگ نرم را دارا می‌باشند.
در برخی کاربردها (مثل کنترل صنعتی)در کامپیوترها از سیستم عامل استفاده نمی‌شود. از آنجا که در سیستمهای کنترل صنعتی برنامه می‌بایست در اسرع وقت در مقابل یک اتفاق , از خود عکس العمل نشان دهد , وجود واسطه سیستم عامل باعث کند شدن مراحل می‌گردد.

====================

این هم چند تا از مباحث مربوطه هست :

سیستم ها ی چند وظیفه ای Multi tasking

در تکنیک چندنخی (multitasking) یک فرایند (process) که برنامه‌ای در حال اجراست , می‌تواند به بخشها یا نخهایی (بندهایی ) تقسیم شود که می‌توانند به صورت همزمان اجراء شوند.
برنامه‌هایی که چند وظیفه مستقل از هم را انجام می‌دهند می‌توانند به صورت چند نخی نوشته شوند. گاهی اوقات به سیستمهای multithreading سیستمهای چند تکلیفی یا چند وظیفه ای (multitasking)هم گفته می‌شود.
فرآیند (process)یا پردازش اساس یک برنامه در حال اجراست که منابعی از سیستم به آن تخصیص داده شده است (شامل رجیسترها,حافظه,فایلها و دستگاهها).فرآیند می‌تواند مجموعه‌ای از یک یا چند نخ باشد.
به نخ, رشته یا بند هم گفته می‌شود . کلیه اطلاعات مربوط به هر پروسس , در یکی از جداول سیستم عامل به نام جداول process Control Block=PCB ذخیره می‌شود. این جدول یک آرایه یا لیست پیوندی از ساختارهاست که هر عضو آن مربوط به یکی از پروسس‌هاست که در حال حاضر موجودیت دارد.
اطلاعات موجود در PCB عبارتند از :

* حالت جاری پردازش
* شماره شناسایی پردازش
* اولیت پردازش
* نشانی حافظه پردازش
* نشانی محل برنامه پردازش بر روی دیسک
* نشانی سایر منابع پردازش
* محلی برای حفظ ثباتها .

=========================

سیستم های توزیع شده Distributed system

سیستم عامل توزیع شده در یک محیط شبکه‌ای اجراء می‌شود. در این سیستم قسمتهای مختلف برنامه کاربر بدون آنکه خود او متوجه شود می‌توانند همزمان در چند کامپیوتر مجزا اجراء شده و سپس نتایج نهایی به کامپیوتر اصلی کاربر بر گردند.
کاربران نباید از این موضوع باخبر شوند که برنامه آنها در کجا به اجراء در می‌آید و یا فایلهای آنها در کجای شبکه قرار دارد و همه این کارها باید توسط سیستم عامل به صورت خودکار انجام گیرد. به عبارتی دیگر سیستم باید از دید کاربر شفاف باشد و هرچیز را با نام آن فراخوانی کند و کاری به آدرس آن نداشته باشد.
یکی از مزایای مهم سیستمهای توزیع شده سرعت بالای اجرای برنامه‌هاست چرا که یک برنامه همزمان می‌تواند از چندین کامپیوتر برای اجراء شدنش استفاده کند.
همچنین به علت توزیع شدن اطلاعات, بانکهای اطلاعاتی حجیم می‌توانند روی یکسری کامپیوترهای شبکه شده قرار بگیرند. و لازم نیست که همه اطلاعات به یک کامپیوتر مرکزی فرستاده شود(که در نتیجه این نقل و انتقالات حجیم زمان زیادی به هدر می‌رود.)
به علت تأخیر‌های انتقال در شبکه و نویزهای احتمالی در خطوط انتقالی قابلیت اعتماد اجرای یک برنامه دریک سیستم تنها,بیشتر از قابلیت اجرای آن دریک سیستم توزیع شده است .
همچنین درسیستم توزیع شده اگر یکی از کامپیوترهایی که وظیفه اصلی برنامه جاری را برعهده دارد خراب شود کل عمل سیستم مختل خواهد شد . از طرف دیگر اگر اطلاعاتی همزمان در چند کامپیوتر به صورت یکسان ذخیره گردد ویکی از کامپیوترها خراب شود, داده‌ها را می‌توان از کامپیوترهای دیگر بازیابی کرد از این نظر امنیت افزایش می‌یابد.
به سیستم های توزیع شده گاهی اوقات سیستمهای Loosely Coupled یا ارتباط ضعیف نیز می‌گویند,چرا که هر پردازنده کلاک و حافظه مستقلی دارد . پردازنده‌ها از طریق خطوط مخابراتی مختلفی مثل گذرگاه‌های سریع یا خطوط تلفن ارتباط دارند.

======================

سیستم های چند برنامه ای Multi programming

در نسل سوم کامپیوترها (80-1965) از مدارات مجتمع (Integrated Circuit=IC) برای ساخت کامپیوترها استفاده شد. به طور کلی برنامه‌ها را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد : یکی برنامه ها با تنگنای محاسباتی CPU boundیا CPU Limiter ( مانند محاسبات علمی سنگین که بیشتر زمان کامپیوتر صرف محاسبات Cpu می‌شود ودیگری برنامه های تنگنای I/O Limited)I/O )مانند برنامه‌های تجاری که بیشتر زمان کامپیوتر صرف ورود داده‌ها و خروج اطلاعات می‌شود.
یک اشکال مهم سیستم های دسته‌ای این است که وقتی کار جاری برای تکمیل یک عملیات I/O مثلاً بر روی نوار گردان منتظر می‌شود. در این حال CPU بیکار می‌ماند و مجبور است صبر کند تا عملیات I/Oبه اتمام برسد. در برنامه های CPU Limited این اتلاف وقت اندک است ولی در برنامه های I/O Limited ممکن است حدود 80تا90 درصد وقت CPU به هدر برود.
برای رفع این مشکل از تکنیک multiprogramming استفاده می‌شود. بدنی ترتیب که حافظه به چند قسمت تقسیم شده و در هر قسمت یک برنامه مجزا قرار داده می‌شود. وقتی که یک کار برای تکمیل عملیات I/O منتظر می‌ماند, پردازنده به کار دیگری داده می‌شود. اگر تعداد کارهای موجود در حافظه کافی باشد می‌توان CPU را تقریباً صد در صد مشغول نگه داشت .
البته نگهداری همزمان چند برنامه در حافظه نیاز به مدیریت خاص حافظه دارد تا برنامه‌ها بر همدیگر اثر سوء نداشته باشند . لذا مدیریت حافظه بحث مهمی در سیستم عامل می‌باشد.

منبع مطالب بالا هم دانشنامه رشد هست .

راستی در اینجا (Only the registered members can see the link)هم یک توضیح کلی در مورد سیستم عامل و بخش هایی که در بالا به صورت کامل توضیح داده شد میده .

موفق باشید
شهریار :11():