مروري بر سيستم عامل هاي WIN NT وXINU و MINIX و UNIX

تحقیق مروري بر سيستم عامل هاي  WIN NT  وXINU و MINIX و UNIX در حجم 73 صفحه و در قالب word و قابل ویرایش و با قسمتی از متن زیر:
 

مزيت هاي آدرس دهي 32 بيتي :

 1-توسعه نرم افزار با حذف قسمت بندي حافظ آسانتر و سريع تر مي شود.

2- برنامه نويسان ديگر لآزم نيست حافظه مورد در خواستهايشان آشنا باشد .

3-كارسيستم باحذف سربارپردازشي كه موردلزوم مديريت حافظه است بهبود مي يابد.يعني در  هيچ گونه نيازي به حافظه ثالثي ندارد.رهايي از مديريت حافظه سازگاريهاي   NT واقع ويندوز مختلف سخت افزار ونرم افزار را نيزحذفمي كنديعني وضعيت استقرارنرم افزار مي تواند ساده و 16 بيتي باشد WindowsياDos  ابتدايي تر از

4- ميزان برنامه قابل دسترسي و اندازه داده در آدرس دهي 32 بيتي زياد مي شود.

      ويندوز NT از تركيب برنامه و سيستم با اندازه چهار گيگا با يت كه صدها برابر بزرگتر از حدودقابل اجرا روي بر نامه هاي DOS و ويندوز 16 بيتي  تشكيل شده است . فايلهاي بزرگ كه توسط    ويندوز NT قابل پردازش مي باشد  غير ممكن است كه توسط DOS وياwindos16 بيتي پردازش شوددر خواست كننده هاي  (در خواستهاي ) پيچيده كه فايلهاي بزرگ را پردازش ميكنند فقط با ويندوز NT عمل مي كندو آن هم فقط به دليل آدرس دهي 32 بيتي است . در خواستهاي پيچيده همچون رزرواسيون، مبادله دارايي وسيستمهاي  پردازش طلبهاي بيمه است

از ديگر خصوصيات كليدي ويندوز NT ،حافظه مجازي و يا VM است كه در زير توضيح مي دهيم .

2-VIRTUAL MEMORY   (حافظه مجازي)

        هر در خواست در ويندوز NT ميتواند به 4 گيگا بايت حافظه دست پيدا كند (به خاطر فضاي 32 بيتي ) 

كه البته از مقدار تصور شده براي هر در خواست بيشتر است . دو نوع حافظه اصلي كامپيوتر به شرح زير است :

RAM :RAM  يا حافظه تصادفي (حافظه دسترسي تصادفي ) از نوع ديگر سريعتر است . مزيتهاي آن به شرح زير است :

     1-PC براي اينكه بتوانند يك بايت داده را در 70 بيليونيم ثانيه دريافت و بعد ذخيره كننداز RAM  استفاده مي كنند

2-برنامه ها به طور مستقيم مي توانند به آدرس حافظه بروند و بايت مورد نظر خود را دريافت كنند درواقع بجاي اينكه به بلاك مورد نظر در روي ديسك مراجعه كند و با يتها ي بلاك را بايت به بايت بخواند وبه بايت مورد نظر برسد مي تواند به طور مستقيم به آدرس حافظه بروند . ترجيحا استفاده از   RAM  را پيشنهاد مي كنند.

عيوب استفاده ازRAM :

     1 -در هنگام قطع برق تمام اطلاعات ذخيره شده در RAMاز بين مي رود.اين نوع حافظه را VOLATL STORAGE ناميده ميشود . در اين جا قابل ذكر است كه در بسياري از كامپيوتر هايي كه قابل حمل هستند

هنگامي كه كامپيوتر خاموش است مقداري برق به حافظه RAM كامپيوترمي رسدكه باعث مي شود داده هاي  ذخيره شده در آن از بين نرود و در هنگام تمام شدن باطري آن اطلاعات در آن با تمام شدن باطري از بين مي رود.

        2-عيب ديگر RAM ها در قيمت آن مشاهده مي شودوآن نيزگران بودن قيمت RAMها است در واقع هر مگا بايت از RAM ها براي pc ها حدود 35  دلار فروخته مي شود . از روي اين قيمت مي تواند تعداد  RAMهايي كه در يك pc  مي توان نصب كردرا حدس زد .اصولا به pc هاي  kigh-end 8 مگا بايت RAM  وصل مي شود و اين مقدار را خيلي ها مي توانند تا 20 مگابايت افزايش دهند و بعضي نيز اين مقدار را به 64  مگابايت ميرسانند .براي اين امر به RAM با چگالي بالا تري نياز است كه قيمت آن به ازاي هر مگابايت افزايش مي يابد ولي فضاي فيزيكي كمتري را اشغال ميكند نوع ديگر حافظه اصلي در كامپيوتر hard disk است كه در زير شرح داده شده است :(نوع ديگر حافظه Mass storage  ها هستند كه روي hard disk سواري مي شوند.
Mass STORAGE           :HARD DISK

همان طور كه در بالا گرفته شده نوع ديگر حافظه اصلي Mass storage ها هستند كه بر رويhard disk سوار مي شوندhard disk ها به مراتب كند تر از RAM ها هستند .

از نظر قابليت ذخيره سازي hard disk ها از 40 مگا بايت تا حدود 2 گيگا بايت قابليت ذخيره سازي دارند .

از نظر قيمت هم  يك pc hard 200 مگابايتي تقريبا 400 دلار ويا به عبارتي دو دلار به ازاي هر مگا بايت مي باشد كه در مقايسه با قيمت RAM كه در حدود  قيمت يك مگا بايت RAM است . در هنگام قطع برق محتويات hard ها از بين نمي رود به اين گونه حافظه Nonvolatile storage مي شود .

استفاده از هر دو نوع حافظه براي pc ضروري به نظر مي رسد.از RAM براي برنامه هاي اجرايي و ذخيره.

دادههاي حساس هنگامي كه اجرا ضروريست استفاذه مي شود واز hard disk   براي ذخيره طولاني اطلاعات در زماني كه قيمت به ازاي هر بايت مهم مي باشد، استفاده ميشود .

      در اين جا يك سئوالي كه پيش مي آيد اين است كه اگر به بيش از RAM قابل ذسترسي نياز پيدا كرديم چه  مي كنيم؟مثلآ فرض كنيد كه يك برنامهspreed sheet به دو مگا بايت وRAM  ويك فايل spreed sheetكه به دو مگا بايت احتياج دارد  داشته باشيم . اين سئوال پيش مي آيد كه آيا فقط به همين 4 مگابايت  نياز داريم ؟ خود سيستم عامل به مقداري زياد RAM  احتاج دارد . پس ما ميزان لازم RAM براي سيستم عامل و پردازنش speed sheet به طور همزمان در دست نداريم .

            در DOS براي فراخواني برنامه و داده اگر RAM به مقداركافي نداشتيم مجبوربوديم يك RAM اضافه ديگر خريداري مي كرديم وبه PC نصب مي كرديم. ولي در ويندوز NT ما راه چاره اي داريم وآن اين است كه امكان تبديل قسمتي از hard  به فضاي RAM وجود دارد.به طوري كه در خواستهايي بزرگتر از آن هستند كه در حافظه RAM جاي بگيرند ، مي توانيم اجرا كنيم . اين خصوصيت ويندوزNT  را viriual Memory  نامگذاري كردند . بعدا به طرز كار VM تحت ويندوز NT وتوضيح وشرح آن خواهيم پرداخت .

  در هنگام نصب ويندوز NT (براي اولين )كاربران و يا مديرسيستم موظف است كه برنامه راه اندازNT را چك كند تا به فضاي قابل دسترسي پذيرRAM  وHARDدر سيستم عالملي پي ببرد.برپايه فضاي دسترسي پذير ديسك   RAM يك swap file  ايجاد ميكنند كه اندازه آن حداكثر مي تواند به اندازه RAM موجود در سيستم  باشد . در هنگام نصب ويندوز NT كاربر ميتواند اندازهswap file  را تغيير بدهد . رابطه swap file  با حافظه مجازي از نظر اندازه مستقيم است . يعني هر چه اندازه  swap file  بزرگ باشد ، حافظه مجازي  نيز  بزرگ ميباشد. ولي قابل ذكر است كه بزرگي آن تا اندازه فضاي ذخيره سازي فايل ثابت، اذامه خواهد داشت .

اندازه نهايي swap file را جابجايي وظرفيت كل ديسك مشخص مي كند.در زير توضيحي در مورد swap fileو اين كه swap file چيست مي دهيم .

SWAP FILE

swap file قسمتي از حافظه سخت است كه توسط مديريت حافظه مجازي بكار مي رود كه كارش در واقع نگهداري موقت بخشي از محتويات RAM است تا اينكه به سيستم اين امكان داده شود كه  برنامه هلآيي كه از نظر اندازه از RAM قابل دسترسي بزرگترند ،را بتواند اجرا كند.

دنباله بحث :بعد از نصب ويندوز NT  و اجراي آن swap file به عنوان يك انباره موقت براي محتويات RAM بكار برده مي شود. در زير دو وظيفه مهم مدير حافظه مجازي را بررسي مي كنيم:

1-مديريت  داده ذخيره شده بر روي ديسك وانتقال آدرس داده هاي روي پايه ديسك به فضاي  آدرس دهي 32 بيتي ويندوز NT .در خواست ميتواند عملياتي را بر روي داده انجام دهد بدون اينكه توجه به  اين داشته باشد كه داده از نظر فيزيكي دركجا قرارگرفته است.يعني ميتواند عملآياتي را برروي داده درفضاي حافظه مجازي انجام دهد

2-در ويندوز NT  هنگامي كه بخواهند از RAM بيشتر از آنچه كه در دسترس است استفاده كنند اين مديريت حافظه مجازي است كه قسمتي ازRAM رابه swap file منتقل مي كندتا اينكه فضايي براي داده هاي لازم باز كند و در زمان لازم دوباره بهRAM بازگردانده مي شود .براي جلوگيري از هدر رفتن زمان ،به جاي اينكه داده ها بايت به بايت از RAM به ذيسك ويا از ديسك به RAM منتقل شوند ،اين انتقال به اين صورت است كه داده هاي به صورت4kilopages منتقل مي شوند نه بايت به بايت.برنامه درخواستي لزومي نداردكه  چيزي در مورد پردازش swaping بداند swaping تكرار شونده روي پاسخ خرابي سيستم وهمچنين روي فعاليتهاي سنگين ديسك تاثير گذار است .

     برنامه اي كه يك فايل راروي فضاي آدرس دهي مجازي ويندوزطNT مورد پردازش قرار مي دهد(روي  هارد )از نظر سرعت خيلي كند تر از برنامه اي است كه از دادها در داخل RAM استفاده ميكند .يعني برنامه اولي از برنامه دومي كندتر اجرا مي شود .مديريت حافظه مجازي براي اين طرحي كه در فايلهاي داده اي  خيلي بزرگتر و سيستمهاي چند برنامه اي از به وجود آمدنswaping ها خيلي ضروري جلو گيري كند ولي در واقع ميزان كار به مقدار RAM قابل دسترس بستگي دارد يعني هر چه مقدار RAM قابل دسترس بيشترباشد كار كلي بيشتراست ويندوز 16 بيتي هم نيز از حافظه مجازي استفاده مي كند ولي در طرز كار آن در ويندوز NT پيچيده تر است .اندازه فضاي swap حافظه مجازي در ويندوز 16 بيتي وابسته به مقدار RAMقابل دسترس است وتا  تقريبا اندازه 30 مگا بايت مجاز است .اين نكته قابل ذكر است كه اگر كارتصميم به حذف swap file ها با خاموش كردن حافظه مجازي بگيرد،و به اين ترتيب در خواستهاي بزرگتري را انجام دهد ،بهswap file اين نياز نيست .