نمونه سوالات درس سیستم عامل (مناسب تمام مقاطع)💚

تکنیک‌های پیشرفته

مجازی‌سازی (Virtualization) و کاربردهای آن

مقدمه

در دنیای امروز، سیستم‌های کامپیوتری نقشی حیاتی در زندگی ما ایفا می‌کنند. از گوشی‌های هوشمند گرفته تا خودروهای خودران، همگی به نوعی از سیستم‌های کامپیوتری بهره می‌برند. در این میان، سیستم‌های زمان واقعی (Real-Time Systems) دسته‌ای از سیستم‌های کامپیوتری هستند که در آن‌ها زمان پاسخگویی به رویدادها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این فصل، به بررسی تعریف، ویژگی‌ها، انواع و کاربردهای سیستم‌های زمان واقعی خواهیم پرداخت.

اهداف یادگیری

• آشنایی با مفهوم سیستم‌های زمان واقعی
• درک ویژگی‌های اصلی سیستم‌های زمان واقعی
• تشخیص انواع مختلف سیستم‌های زمان واقعی
• آشنایی با مثال‌هایی از کاربردهای سیستم‌های زمان واقعی

تعریف سیستم‌های زمان واقعی

سیستم زمان واقعی سیستمی است که صحت عملکرد آن نه تنها به صحت منطقی محاسبات، بلکه به زمانی که این محاسبات در آن انجام می‌شوند نیز وابسته است. به عبارت دیگر، در یک سیستم زمان واقعی، زمان پاسخگویی به یک رویداد، به اندازه صحت پاسخ، اهمیت دارد.

نکته:

در سیستم‌های زمان واقعی، عدم پاسخگویی در زمان مقرر، به منزله شکست سیستم تلقی می‌شود، حتی اگر پاسخ محاسبه شده صحیح باشد.

ویژگی‌های سیستم‌های زمان واقعی

سیستم‌های زمان واقعی دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که آن‌ها را از سایر سیستم‌های کامپیوتری متمایز می‌کند. برخی از این ویژگی‌ها عبارتند از:

• محدودیت زمانی: زمان پاسخگویی به رویدادها در سیستم‌های زمان واقعی محدود و از پیش تعیین شده است.
• قابلیت پیش‌بینی: زمان پاسخگویی به رویدادها در این سیستم‌ها باید قابل پیش‌بینی و تکرارپذیر باشد.
• قابلیت اطمینان: سیستم‌های زمان واقعی باید از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار باشند و در برابر خطا مقاوم باشند.
• واکنش‌پذیری: این سیستم‌ها باید به سرعت به رویدادهای خارجی واکنش نشان دهند.

انواع سیستم‌های زمان واقعی

سیستم‌های زمان واقعی را می‌توان به دو دسته کلی تقسیم کرد:

1. سیستم‌های زمان واقعی سخت (Hard Real-Time Systems): در این سیستم‌ها، عدم پاسخگویی در زمان مقرر منجر به عواقب فاجعه‌باری می‌شود. به عنوان مثال، سیستم کنترل ترمز خودرو از این نوع است.
2. سیستم‌های زمان واقعی نرم (Soft Real-Time Systems): در این سیستم‌ها، عدم پاسخگویی در زمان مقرر منجر به کاهش کیفیت خدمات می‌شود، اما عواقب فاجعه‌باری به دنبال ندارد. به عنوان مثال، سیستم پخش ویدئو از این نوع است.

کاربردهای سیستم‌های زمان واقعی

سیستم‌های زمان واقعی در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله:

• کنترل صنعتی: کنترل ربات‌ها، خطوط تولید و فرآیندهای صنعتی
• هوافضا: کنترل هواپیماها، فضاپیماها و سیستم‌های ناوبری
• پزشکی: تجهیزات پزشکی مانند دستگاه‌های MRI و ECG
• خودرو: سیستم‌های ترمز ضد قفل (ABS) و کنترل پایداری الکترونیکی (ESC)
• ارتباطات: شبکه‌های تلفن همراه و اینترنت

نکات کاربردی و مشاوره‌ای

• برای درک بهتر سیستم‌های زمان واقعی، به مثال‌های واقعی توجه کنید و سعی کنید ویژگی‌های این سیستم‌ها را در آن‌ها شناسایی کنید.
• برای موفقیت در آزمون‌های مرتبط با سیستم عامل، به خوبی با تعاریف و ویژگی‌های سیستم‌های زمان واقعی آشنا شوید.

منابع

• Silberschatz, A., Galvin, P. B., & Gagne, G. (2018). Operating system concepts (10th ed.). Wiley.
• Stallings, W. (2018). Operating systems: Internals and design principles (9th ed.). Pearson.