انجام پایان نامه

درخواست همکاری انجام پایان نامه  بانک مقالات رایگان انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

|

انجام پایان نامه ارشد

 پایان نامه 

پایان نامه‏ کامپیوتر

انجام پایان نامه‏ ارشد کامپیوتر

سيستم عامل چيست؟
سيستم عامل قسمت مهم هر سيستم کامپيوتري است يک سيستم کامپيوتري بصورت کلان مي تواند به چهار جزء تقسيم شود: سخت افزار، سيستم عامل،‌ برنامه هاي کاربردي و کاربرها.
سخت افزار که شامل واحد پردازش مرکزي (CPU)، حافظه، دستگاه هاي ورودي و خروجي (I/O) مي باشد. منابع اصلي محاسبات را تشکيل مي دهد. برنامه هاي کاربردي مانند کمپايلرها، سيستم هاي بانک اطلاعاتي، بازي ها، و برنامه هاي تجاري روش هايي را که اين منابع براي حل مسائل محاسباتي کاربران بکار مي برند تعريف مي کنند.
ممکن است کاربران مختلفي (افراد، ماشين ها، کامپيوترهاي ديگر) در جهت حل مسائل مختلفي کوشش کنند. همچنين، ممکن است برنامه هاي کاربردي مختلفي وجود داشته باشد. سيستم عامل استفاده از سخت افزار را بين کاربران مختلف براي برنامه هاي کاربردي کنترل و هماهنگ مي کند.
سيستم عامل مانند يک حکومت است. اجزاء يک سيستم کامپيوتري شامل سخت افزار، نرم افزار و داده هاي آن مي باشد. سيستم عامل امکانات براي استفاده مناسب اين منابع را در عمليات سيستم کامپيوتري فراهم مي کند. مانند يک حکومت، سيستم عامل به خودي خودکار مفيدي انجام نمي دهد. ولي بطور ساده محيطي فراهم مي کند که در آن برنامه ها بتوانند کار مفيد انجام دهند.
مي توانيم به سيستم عامل بعنوان تخصيص دهنده منابع نگاه کنيم. يک سيستم کامپيوتري منابع زيادي دارد (سخت افزار و نرم افزار) که ممکن است براي يک مسئله لازم باشد: مانند زمان CPU، فضاي حافظه، فضاي ذخيره فايل دستگاه هاي I/O و غيره. سيستم عامل مانند مديران منابع عمل مي کند و هنگام لزوم آن ها را به برنامه هاي مشخص و کاربران تخصيص مي دهد. بعلت آنکه ممکن است تقاضاي زيادي که احتمال متناقض بودنشان براي منابع وجود داشته باشد بشود. سيستم عامل بايد تصميم بگيرد. منابع را به کدام تقاضا تخصيص دهد تا سيستم کامپيوتر موثر و عادلانه عمل کند. يک نظر تفاوت ديگر از سيستم عامل روي لزوم کنترل دستگاه ها و برنامه هاي متعدد تمرکز مي کند. هر سيستم عامل يک برنامه کنترل کننده مي باشد. برنامه کنترل اجراي برنامه هاي کاربر را نظارت مي کند تا از اشتباه ها و استفاده نادرست کامپيوتر جلوگيري کند. مخصوصاً نسبت به عمليات دستگاه هاي I/O و کنترل آنها دخالت دارد.
گرچه کلا يک تعريف کامل و مناسب براي سيستم عامل وجود ندارد، سيستم عامل ها وجود دارند زيرا آنها روش منطقي حل مسائل براي ايجاد سيستم کامپيوتري مفيد هستند. هدف اصلي سيستم هاي کامپيوتري اجراي برنامه هاي کاربر و راحت تر کردن حل مسائل او مي باشد. در راستاي هدف،‌سخت افزار کامپيوتر ساخته شده است. بعلت آنکه استفاه مستقيم از سخت افزار کار آساني نيست. برنامه هاي کاربر بوجود آمده است. اين برنامه هاي متعدد به اعمال همگاني مشخص مانند کنترل دستگاه هاي I/O نياز دارند. کارهاي عمومي کنترل و تخصيص منابع در يک نرم افزار جمع شده اند که سيستم عامل مي باشد.

ويندوز NT
سيستم عامل ويندوز NT مايکروسافت، سيستم عاملي 32 بيتي براي مايکروپروسسورهاي جديد مي باشد. NT قابل حمل روي انواع مختلف معماري هاي پردازنده ها مي باشد. يک يا چند نسخه NT روي اينتل 386 يا بالاتر روي POWER PC, DEC ALPHA, MIPS R4000 پياده سازي شده است. هدف هاي کليدي اين سيستم عبارتند از: قابليت حمل و امنيت. واسطه قابل حمل به نام POSIX با همگامي با IEEE Std 1003 حمايت چند پردازنده اي قابليت گسترش حمايت بين المللي و سازگاري با برنامه هاي کاربردي MS-DOS و NT.MS-WINDOWS معماري ميکروهسته اي مانند کامپيوترهاي مکينتاش مي باشد، بطوري که مي توان يک قسمت سيستم عامل را بهينه سازي نمود بدون آنکه قسمت ديگر را شديدا تحت تاثير قرار دهد. NT (نسخه 4) يک سيستم چند کاربره نيست.
دو نسخه NT، يکي NT ايستگاه کاري و ديگري NT سرويس دهنده است. آنها از يک هسته و يک کد سيستم عامل استفاده مي کنند، ‌اما NT سرويس دهنده براي کاربردهاي سرويس دهنده و مشتري پيکربندي شده است و مي تواند به عنوان سرويس دهنده روي NetWARE و LANها استفاده شود. نسخه چهار سرويس دهنده NT از تعداد مجوزهاي فروخته شده UNIX بيشتر بوده است.


تاريخچه:
در اواسط دهه 1980 شرکت مايکروسافت و آي – بي – ام همکاري مشترک براي سيستم عامل OS/2 را شروع کردند که به زبان اسمبلي براي پردازنده اينتل 286 نوشته بود. در 1988 شرکت مايکروسافت تصميم به شروع يک تکنولوژي جديد به نام NT نمود که خاصيت قابل حمل بودن را داشته باشد و در عين حال هم سيستم عامل OS/2 و واسطه هاي POSIX API کاربردي قابل حمل را حمايت کند. در اکتبر 1988، آقاي ديوکالتر، معمار سيستم عامل VAX/CMS شرکت ديجيتال استخدام شد و به او ماموريت ايجاد سيستم عامل جديد داده شد. اوايل فرض بر اين بود که NT از OS/2 API به عنوان محيط اوليه استفاده کند،‌ ليکن در خلال توليد، سيستم NT تغيير کرد تا از امکانات 32 بيتي ويندوز API يا API WIN32 استفاده کند که منعکس کننده محبوبيت ويندوز 1 . 3 باشد. نسخه هاي NT  ويندوز 1 .3 و ويندوز NT 1 .3 سرور پيشرفته بود (در آن زمان ويندوز 16 بيتي نسخه 1 . 3 بود) در نسخه NT4.0 واسطه کاربرد ويندوز 95 را اختيار کرد و اينترنت وب سرور و نرم افزار بروزر را نيز در سيستم ادغام کرد. بعلاوه بعضي از روال هاي ارتباطي و کدهاي گرافيکي به هسته مرکزي KERNEL براي بهبود سيستم انتقال داده شد با توجه به اينکه امکان قابليت اطمينان سيستم کاهش خواهد يافت.

اصول طراحي
هدف هايي که مايکروسافت براي NT اعلام کرد در برگيرنده قابليت گسترش، قابليت حمل، قابليت اطمينان، سازگاري، کارآيي و پشتيباني بين المللي بود.
قابليت گسترش خاصيت مهمي براي هر سيستم عاملي است که خواهان همگاني با پيشرفت هاي  تکنولوژي کامپيوتر مي باشد بطوري که تغييرات در طول زمان امکان پذير باشد، NT با استفاده از خاصيت لايه اي تکميل شده است. مديريت عالي اجرايي NT که در هسته اجرا مي شود حالت حفاظت شده دارد که سرويس هاي اصلي سيستم را دربرمي گيرد. در بالاي مديريت اجرايي،‌چندين زير سيستم سرويس دهنده در حالت کاربر کار مي کند در بين آنها زير سيستم هاي محيطي هستند که سيستم عامل هاي مختلفي را مدل سازي مي کنند بنابراين برنامه هاي نوشته شده براي MS-DOS ، ويندوز مايکروسافت و پوزيکس همه مي توانند تحت NT در محيط خودشان کار کنند. قسمت 4 . 23 را براي اطلاع بيشتر روي سيستم هاي محيطي مطالعه کنيد. به علت ساختار قطعه اي زير سيستم هاي بيشتري را مي توان بدون تاثير گذاشتن روي مديريت عالي اجرايي به آن اضافه نمود. علاوه بر اين از گرداننده هاي قابل بارگذاري در سيستم i/o استفاده مي کننده به طوري که سيستم هاي فايل جديد و انواع دستگاه هاي I/O را مي توان بدون گذاشتن روي مديريت عالي اجرايي به آن اضافه نمود. علاوه بر اين از گرداننده هاي قابل بارگذاري در سيستم I/O استفاده مي کنند به طوري که سيستم هاي فايل جديد و انواع دستگاه  هاي I/O را مي توان اضافه نمود در حالي که سيستم در حال اجرا مي باشد. NT يک مدل شبيه سيستم عامل مکينتاش و پردازش توزيع شده را از طريق فراخواني راه دور (RPC) به طريقي که در مباني سيستم هاي باز تعريف شده است حمايت مي کند.
يک سيستم قابل حمل مي باشد اگر بتوان آن را از يک معماري سخت افزاري به معماري ديگر با تغييرات جزئي انتقال داد. NT بصورت قابل حمل طراحي شده است. همانطوري که در مورد UNIX صادق است،‌قسمت عمده سيستم به زبان C و C++ نوشته شده است. تمام کدهاي وابسته به پردازشگر در کتابخانه پيوند ديناميک DLL به نام لايه مجزاي سخت افزار HAL قرار دارد. يک DLL فايلي است که در فضاي آدرس پردازش قرار مي گيرد به طوري که هر کاري در DLL مانند آن است که قسمتي از پردازش مي باشد. لايه هاي بالايي NT وابسته به HAL مي باشد و نه به سخت افزار و اين به NT کمک مي کند که قابل حمل باشد. HAL مستقيما سخت افزار را بکار مي گيرد. بدين ترتيب مابقي NT را از تفاوت هاي سخت افزاري که در سکوهاي مختلفي اجرا مي شود جدا مي سازد. قابليت اطمينان به معناي قدرت مقابله با شرايط خطا مي باشد که دربرگيرنده قدرت سيستم براي حفاظت خود و استفاده کنندگانش در مقابل نرم افزارهاي مخرب يا کينه توز مي باشد. NT براي مقابله با خرابي ها و حمله ها با استفاده از سخت افزار براي حافظه مجازي و مکانيزم هاي NT نرم افزاري براي حفاظت منابع سيستم عامل طراحي شده است. همچنين NT با يک سيستم قابل به نام سيستم مي کند. NT نسخه 3015 داراي درجه امنيت C-2 از آمريکا مي باشد که مبين سطح  متوسط حفاظت در مقابل نرم افزارهاي مخرب و حمله هاي کينه توزانه مي باشد.
NT داراي سازگاري با کاربردهايي که استاندارد IEEE 1003.1 POSIX را رعايت مي کند مي باشد. بنابراين اين برنامه ها مي توانند کامپايل شوند و روي NT بدون تغيير کد اجرا گردند.
علاوه بر اين NT برنامه هاي اجرايي اغلب برنامه هايي که براي X- 86 روي MS-DOS ويندوز 16 بيتي و OS/2 و LAN MANAGER ويندوز 32 بيتي کمپايل شده اند را مي تواند اجرا کند. اين کار را توسط دو مکانيزم انجام مي دهد. اول نسخه هاي NT براي پردازنده هاي غير INTEL دستورات X-86‌ را بصورت نرم افزاري پياده سازي مي کند. دوم درخواست هاي سيستمي براي MS-DOS ويندوز 32 بيتي و ديگران را به وسيله زير سيستم هاي محيطي که قبلا اشاره شد انجام مي دهد. اين زير سيستم هاي محيطي انواع مختلف سيستم هاي فايل را حمايت مي کنند از جمله سيستم فايل FAT در MS-DOS و سيستم عامل OS HPFS سيستم فايل ISO 9660 و NTFS گرچه سازگاري در سطح باينري کامل نيست. مثلا در برنامه ها مي توانند مستقيما به درگاه هاي سخت افزاري دستيابي پيدا کنند. براي امنيت و قابل اطمينان بودن NT از اين کار جلوگيري مي کند.
NT براي بازدهي خوب طراحي شده است. زير سيستم هائي که NT را شامل مي شوند و مي توانند با يکديگر به طور موثر از طريق يک روال درخواست محلي ارتباط برقرار کنند که داراي بازدهي ارسال پيغام سريع مي باشد. به غير از هسته مرکزي بندها در زير سيستم هاي NT مي توانند توسط بندهاي با الويت بالاتر تخليه شوند. بنابراين سيستم مي تواند در برابر واقعه هاي خارجي عکس العمل سريع داشته باشد. علاوه بر اين NT براي چند پردازنده متقارن طراحي شده است. در کامپيوتر چند پردازنده اي چندين بند همزمان مي توانند در حال اجرا باشند. در مقياس حاضر NT در مقايسه با UNIX محدود است. تا سال 1977 NT تا هشت CPU را پشتيباني مي کرد، در حالي که سولاريس تا 64 پردازنده را حمايت مي کرد.
NT  همچنين براي استفاده بين المللي طراحي شده است. موقعيت هاي جغرافيايي مختلف را از طريق پشتيباني زبان ملي NLS API مهيا مي کند. API روال هاي مخصوص براي فرم هاي تاريخ،‌زمان و پول طبق آداب مليت ها ارائه مي دهد. مقايسه هاي رشته اي براي سري گروه هاي مختلف دسته هاي حروف نيز وجود دارد. UNICODE سري حروف اصلي NT مي باشد، گرچه NT سري حروف ASCII را با تبديل آنها به UNICODE قبل از بکارگيري آنها حمايت مي کند (تبديل 8 بيت به 16 بيت)

اجزاء سيستم
معماري NT طرح لايه اي است که شامل اجزاء سيستم مي باشد. شکل 1 .23 معماري NT نسخه 4 را نشان مي دهد. مهمترين لايه ها عبارتند از لايه مجرد سخت افزار، هسته و مديريت عالي که در حالت حفاظت شده اجرا مي شوند و تعداد زيادي زير سيستم که در حالت کاربر اجرا مي شوند.








انجام پایان نامه

انجام پایان نامه کامپیوتر، انجام پایان نامه ارشد کامپیوتر، انجام پایان نامه، پایان نامه

برای دیدن ادامه مطلب از لینک زیر استفاده نمایید

 

انجام پایان نامه | دانلود مقاله

سفارش پایان نامه