شرکت موزیلا با ارائه برنامه افزودنی برای مرورگر فایرفاکس خود به کاربران این امکان را می دهد تا برای مقابله با سیاست جنجالی و جدید حفظ حریم خصوصی گوگل، شرکتهایی که در حال مشاهده فعالیتهای آنلاین آنها هستند را ردیابی کنند.

این شرکت برنامه افزودنی ویژه مرورگر مشهور فایرفاکس خود ارائه کرده است که می تواند به صورت آنی شرکتهایی که در حال کنترل جستجوهای کاربران هستند را به کاربر معرفی کند. شرکت موزیلا بلافاصله پس از اینکه شرکت گوگل سیاست حفظ حریم خصوصی خود را با وجود نارضایتی های فراوان اجرایی کرد، این برنامه جانبی را ارائه کرده است.

سیاست جدید گوگل می تواند دریایی از اطلاعات مرتبط با جستجوهای کاربران را به تجارت ۲۸ میلیون دلاری تبلیغات گوگل بیافزاید بدون توجه به این موضوع که ذخیره سازی چنین حجمی از اطلاعات خصوصی می تواند در بسیاری از کشورها غیرقانونی به حساب بیاید.

برنامه افزودنی Collusion به معنی “تبانی” به کاربران اجازه می دهد که پرده ها از چهره شرکتهای تبلیغات در اینترنت که حرکات آنلاین آنها را ردیابی می کنند بردارند. فایرفاکس دومین مررگر محبوب جهان پس از اینترنت اکسپلورر است، جایگاهی که به شدت در معرض تهدید مرورگر کروم شرکت گوگل قرار دارد.

تجارت گوگل بر مبنای تبلیغات ساخته شده است و این شرکت در سال ۲۰۱۰ توانست از این راه ۲۸ میلیارد دلار درآمد داشته باشد. سیاست جدید حفظ حریم خصوصی گوگل به این شرکت اجازه می دهد اطلاعات گوشی های اندرویدی، وب سایت یوتیوب، سرویس جی میل، و موضوعات جستجو شده در مرورگر کروم را در راستای اهداف تبلیغاتی خود مورد استفاده قرار داده و در مسیر ایجاد تبلیغات شخصی سازی شده برای کاربران قدمی به جلو بردارد.

برنامه جدید موزیلا می تواند به کاربر نشان دهد که دقیقا چه شرکتی در حال کنترل موضوعات جستجو شده در مرورگر و موتور جستجوی گوگل است و همچنین می تواند در زمان حقیقی شبکه ای تار عنکبوتی از تعاملات میان شرکتهای تبلیغاتی و دیگر ردیابهای فعالیتهای کاربران را به دقت نمایش دهد.

این شرکت همچنین در نظر دارد پایگاه داده هایی از بدترین مزاحمان اینترنتی را فراهم آورده و اطلاعات آن را در اختیار مخالفان سیاست جدید گوگل قرار دهد. به گفته موزیلا زمانی که نسخه نهایی این برنامه ارائه شود کاربر می تواند اطلاعات شرکتهایی که وی را کنترل می کنند بر روی پایگاه داده های جهانی قرار دهد. سپس تمامی این اطلاعات با یکدیگر ترکیب شده و در اختیار محققان، خبرنگاران و دیگر تحلیل گران قرار خواهند گرفت.

گوگل بدون کوچکترین توجه به اعتراضات بین المللی که نسبت به سیاست جدید حفظ حریم خصوصی این شرکت به وجود آمده بود، این سیاست را در سرتاسر جهان اجرایی کرد. مقامات اتحادیه اروپا نیز طی ایمیلی به “لری پیج” مدیر اجرایی گوگل، این سیاست را تخلفی آشکار از قوانین اروپایی اعلام کرده اند.

از سویی دیگر متخصصان آژانس حریم خصوصی CNIL که وظیفه بررسی عملکرد گوگل را به عهده دارد می گویند توضیح این شرکت درباره چگونگی استفاده این شرکت از اطلاعات خصوصی کاربران به اندازه ای پیچیده و غیر قابل درک است که حرفه ای ترین متخصصان حریم خصوصی نیز در درک آن مشکل دارند.

بر اساس گزارش میل آنلاین، چنین استفاده ای از اطلاعات خصوصی کاربران در بسیاری از کشورها، از جمله اتحادیه اروپا، ژاپن و کره غیر قانونی به شمار می رود و این کشورها نیز اعتراضات خود را به گوگل اعلام کرده اند.

امروزه موتورهای جستجوی زیادی بر روی شبکه وب فعال هستند که هر یک الگوریتم جستجوی خاص خود را دارد و به نحوی به جستجوی سایتهای موردنظر شما می پردازند. اما یکی از پرکاربردترین و مفیدترین موتورهای جستجو گوگل نام دارد که این روزها جام پیروزی را از دیگر رقبا ربوده است و روز به روز بر تعداد کاربران خود می افزاید. بدون تردید شما هم حداقل برای یکبار گذرتان به http://www.google.com خورده است و صفحه ساده و در عین حال پرقدرت این جستجوگر را دیده اید. جستجوگری که با پشتیبانی از زبانهای متنوع دنیا کاربران زیادی را به خود جذب کرده است. و شاید همین پشتیبانی از زبان فارسی است که در میان ایرانیان نیز از اقبال خوبی برخوردار شده است. در این مقاله می کوشیم تا ضمن آشنایی با نحوه صحیح کار با این جستجوگر کارایی بهره مندی از آنرا نیز بالا ببریم.

برای جستجو نمودن یک موضوع در گوگل کافی است که چند کلمه توصیفی و اصلی موضوع را در نوار مربوطه تایپ نمائید و سپس کلید Enter را فشار دهید و یا اینکه روی دکمة Search که در جلوی نوار جستجو تعبیه شده است کلیک نمائید، تا به لیستی از وب سایتهای مرتبط با موضوع دست یابید.

از آنجائیکه گوگل وب سایتهایی را لیست می کند که «همه» کلمات مورد جستجوی شما در آن باشند لذا بایستی سعی کنید تا در نوار جستجو، کلماتی را وارد کنید که اساسی تر هستند و از وارد کردن کلمات اضافی بپرهیزید تا نتایج جستجو به آنچه که شما می خواهید نزدیکتر باشند.

کلمات اصلی تر را بنویسید

همانگونه که گفته شد برای بهتر نتیجه گرفتن از جستجو لازم است که کلمات اصلی را در نوار جستجو وارد کنید. برای اینکار هر قدر که می توانید، موضوع جستجو را ریزتر و معین تر نمائید. برای مثال بجای آنکه در نوار جستجو تایپ کنید "نقاش" بهتر است که نام نقاش مورد نظرتان را تایپ کنید، مثلاً بنویسید "پیکاسو". یا اینکه بجای "اتومبیل" بهتر است بنویسید "پژو" و یا...

همچنین دقت نمائید تا کلماتی را بکار برید که احتمال وجود توضیحات درباره آنها بیشتر باشد. مثلاً به جای نوشتن "گذراندن یک شب خوب در تهران" بهتر است تایپ کنید "هتلهای تهران".

از آوردن حروف اضافه خودداری کنید

گوگل بطور پیش فرض فقط سایتهائی را لیست می نماید که تمام کلمات مورد جستجو در آنها باشند. و نیازی نیست که شما بین کلمات جستجو از کلمة پیوند دهندة "و" استفاده نمائید. به خاطر داشته باشید که وارد نمودن چنین کلماتی و کلماتی نظیر در، به، و... بر نتیجه جستجو تاثیر خواهد گذشت. بطور مثال برای جستجو در مورد تعطیلات در شمال بجای تایپ نمودن "گذراندن تعطیلات در شمال" بهتر است تنها بنویسید: "تعطیلات شمال".
خودف گوگل هم برای بالا بردن کیفیت جستجوها بطور اتوماتیک کلمات معمولی و کاراکترهائی همچون "کجا" و "چطور" را از کلمات مورد جستجو حذف می نماید. چون این گونه کلمات باعث کندی عمل جستجو می شوند و تاثیری هم در بهبود جستجو ندارند و حتی کیفیت نتایج جستجو را کاهش هم می دهند.

حروف بزرگ و کوچک فرق نمی کنند

گوگل نسبت به بزرگی و کوچکی حروف حساس نمی باشد. در حقیقت همه حروفی را که به لاتین در نوار جستجو تایپ می نمائید به حروف کوچک تبدیل خواهند شد. برای مثال نتیجة جستجوی "george washington"، "George Washington" و "gEoRgE WaShInGtOn" یکسان خواهد بود.

جستجوهای طبقه بندی شده

با همه این توضیحات اگر مایلید که نتایج جستجوهای شما دقیق تر و علمی تر باشند بهتر است سری هم به directory.google.com بزنید. در این آدرس فهرستی از سایتهای اینترنتی با توجه به موضوعات آنها موجود می باشد. مثلاً اگر دنبال سایتی در مورد سیاره زحل می گردید، می توانید با رفتن به شاخه Science و زیر شاخه Astronomy به زیر شاخه Saturn دست یابید. همچنین اگر در مورد خودروی Saturn جستجو می کنید می توانید سایتهای مرتبط با آنرا در شاخه Automotive بیابید.

جستجوی پیشرفته

در جلوی نوار جستجوی گوگل گزینه ای با عنوان «جستجوی پیشرفته» یا «Advanced Search» وجود دارد. با کلیک کردن روی این گزینه وارد صفحه ای با همین نام خواهید شد. در این صفحه شما می توانید با اعمال تنظیمات و بکار بردن عملگرهای خاصی دقت جستجویتان را افزایش دهید.
همانگونه که از شکل بالا معلوم است، همه گزینه ها به فارسی می باشند و استفاده از آنها بسیار ساده است و نیازی به توضیح بیشتر ندارد، اما علاوه بر این تنظیمات، گوگل از یک سری عملگرها نیز برای محدود کردن جستجوها بهره می برد. شما بدون رجوع قسمت جستجوی پیشرفته و با دانستن این عملگرها می توانید عمل جستجو را هرچه سریعتر انجام دهید، در زیر به توضیح برخی از این عملگرها می پردازیم:

عملگر +

همانگونه که قبلاً گفتیم گوگل از یک سری کلمات معمولی بصورت خودکار چشم پوشی می کند، ولی در صورتی که شما ضروری می دانید که اینگونه کلمات حتماً مورد جستجو قرار گیرند، می توانید با قرار دادن یک علامت "+" در جلوی آنها مطمئن شوید که در نتایج جستجو حتماً وجود خواهند داشت. (دقت کنید که قبل از کاراکتر "+" یک فاصله (space) وجود داشته باشد ولی کلمه بعدی بدون فاصله، فوراً پس از آن بیاید).
راه دیگر مقید نمودن گوگل برای جستجوی کلمه ای خاص این است که کلمه مورد نظر را در کوتیشن (" ") قرار دهید. برای مثال اگر بخواهیم دنبال داستان جنگ ستارگان ۱ (Star Wars Episode I) را مورد جستجو قرار دهیم، گوگل کلمة I را مورد جستجو قرار نمی دهد مگر آنکه آنرا بصورت Star Wars Episode +I و یا "Star Wars Episode I" بنویسیم.

عملگر –

برخی اوقات ممکن است که شما دنبال کلمه ای بگردید که بیش از یک معنا دارد، برای مثال کلمه «bass» در ماهیگیری به معنای «ماهی خالدار» است و در موسیقی به معنای «صدای بم». برای حل اینگونه مشکلات می توانید از عملگر "-" استفاده کنید، تا گوگل به دنبال سایتهایی بگردد که کلمة بعد از این عملگر در آنها نباشند. (دقت کنید که قبل از کاراکتر "-" یک فاصله (space) وجود داشته باشد ولی کلمه بعدی بدون فاصله، فوراً پس از آن بیاید). مثلاً در مثال فوق می توانید بنویسید: bass –music.

عملگر ~

گاهی ممکن است که شما فقط به دنبال کلمه ای خاص نباشید و بخواهید که به دنبال کلمات مرتبط با آن نیز بگردید. برای این کار از این عملگر استفاده می شود. برای مثال اگر در کادر جستجو تایپ کنید «کیفیت غذا» در نتیجه سایتهایی ظاهر خواهند شد که کلمه «کیفیت» و کلمه «غذا» در آنها وجود داشته باشد. و حتی ممکن است که این دو کلمه اصلاً به هم ربط هم نداشته باشند. اما اگر تایپ کنید «~کیفیت ~غذا» دنبال سایتهایی می گردد که درباره کیفیت غذاها نوشته باشند.

عملگر ""

همانگونه که قبلاً نیز گفته شد، برای جستجوی عبارتی خاص بصورت کامل (نه بصورت کلمات جدا از هم) بایستی آن عبارت را در داخل کوتیشن (" ") قرار داد.

عملگر «یا»

گوگل از یای منطقی پشتیبانی میکند. بدین معنا که اگر دنبال کلمه ای خاص «یا» بجای آن کلمه ای دیگر می گردید، می توانید در بین این دو کلمه از «یا» استفاده کنید. برای مثال اگر در کادر جستجو تایپ کنید «تعطیلات در شیراز یا اصفهان» آنگاه گوگل دنبال سایتهایی می گردد که در خصوص تعطیلات در شیراز یا در اصفهان باشند.

عملگر SITE

اگر می خواهید که عمل جستجو در سایت بخصوصی انجام گیرد، می توانید پس از وارد نمودن کلمه مورد نظر عملگر Site: را آورده و پس از آن آدرس سایت را بیاورید. برای مثال برای جستجوی «پذیرش» در سایت دانشگاه استانفورد می توانید بنویسید: admission site:www.stanford.edu

عملگر ..

برای اینکه جستجو را محدود به سایتهایی کنید که در آنها اعداد محدودة خاصی وجود داشته باشند، می توانید از این عملگر برای نشان دادن محدودة عددی مورد نظر بهره برید. مثلاً اگر به دنبال DVD Playerهای با قیمت ۲۵۰ تا ۳۵۰ دلار می گردید، بایستی اینگونه خواسته تان را بیان کنید: DVD player $۲۵۰..۳۵۰ (توجه داشته باشید که بین دو نقطة عملگر هیچ فاصله ای نباشد).

هوش مصنوعی به هوشی که یک ماشین از خود نشان می‌دهد و یا به دانشی در کامپیوتر که سعی در ایجاد آن دارد گفته می‌شود. بیشتر نوشته‌ها و مقاله‌های مربوط به هوش مصنوعی آن را «دانش شناخت و طراحی عامل‌های هوشمند. تعریف کرده‌اند. یک عامل هوشمند سیستمی است که با شناخت محیط اطراف خود، شانس موفقیت خود را بالا می‌برد. جان مکارتی که واژه هوش مصنوعی را در سال ۱۹۵۶ استفاده نمود، آن را «دانش و مهندسی ساخت ماشین‌های هوشمند» تعریف کرده‌است. تحقیقات و جستجوهایی انجام شده برای رسیدن به ساخت چنین ماشین‌هایی مرتبط با بسیاری از رشته‌های علمی دیگر است، مانند علوم رایانه، روان‌شناسی، فلسفه، عصب شناسی، علوم ادراکی، تئوری کنترل، احتمالات، بهینه سازی و منطق.

احتمالا در خیلی از مقاله ها و در سایتهای مختلف تکنولوژی و فناوری درباره آینده عجیبی که در آن همه وسایل اعم از PC ، PDA گرفته تا تلفن سلولی (موبایل) ، اتومبیل ، یخچال و به طور کل لوازم خانگی که به اینترنت وصل می شوند مطالبی را خوانده اید. برای مثال شما تصور کنید که از خانه خود برای انجام یک سفر به کشوری خارجی اعزام شده اید و شخصی در نبود شما بسته ای را برای شما می آورد و زنگ خانه شما را می زند در حالی که شما کیلومترها از خانه خود دور هستید و ناگهان تلفن همراه شما زنگ می خورد و دوربینی که در جلوی درب منزل خود نصب کرده اید تصویر شخص مورد نظر را بر روی تلفن همراه شما نمایان می سازد و مشاهده می کنید که بسته ای را برای شما آورده اند ، از همان جا درب منزل خود را باز می کنید و با سیستم های صوتی به او می گویید که بسته را داخل منزل بگذارد و درب را بسته و قفل می نمایید و همه این کارها را به صورت از راه دور و به صورت Remote انجام می دهید.

خوب برای چند دقیقه رویای جالبی بود اما یک ایراد در این بین وجود دارد : هر دستگاهی که بخواهد به اینترنت متصل شود و معرفی شود بایستی آدرس IP خاص خود را داشته باشد. ولی برای این همه دستگاه الکترونیکی به اندازه کافی IP وجود ندارد. هیچ کس تصور نمی کرد که بیش از چهار میلیارد آدرس IP (که برای شناسایی تمامی کامپیوترها در نظر گرفته شده بود) یک روز تمام شود. اما امروزه خیلی ها پیش بینی می کنند که این آدرس ها حداکثر تا دهه آینده بیشتر دوام نخواهد آورد.

اینترنت در دنیای غرب تقریبا همه جا را گرفته و با سرعتی که در آسیا و کشورهای توسعه یافته پیش می رود ، همه آدرس های خالی در آینده پر خواهند شد. این که درصد بالایی از آدرس های IP به خاطر لجبازی و چشم و هم چشمی های دانشگاه ها و سازمان های آمریکایی حیف و میل شدند و IP های متعددی از پیش به آنها اختصاص داده شد فرقی در اصل قضیه نمی کند. مثلا دانشگاه استنفورد بیش از 17 میلیون آدرس IP را برای خود گرفته است و این در حالی است که کشوری همانند هند که بیش از یک میلیارد جمعیت دارد فقط 2 میلیون آدرس IP را به خود اختصاص داده است.

امروزه بسیاری از شبکه های کامپیوتری با استفاده از NAT یا Network Address Translation  آدرس های اینترنتی خود را افزایش داده و بدین روش کمبود خود را در داشتن آدرس های IP اختصاصی حل می کنند. NAT به روتر، فایروال و دیگر دستگاه ها این امکان را می دهد که یک آدرس IP جهانی را با سایر تجهیزات داخلی طوری به اشتراک بگذارد که هر کدام از دستگاه ها آدرس خصوصی مربوط به خود را داشته باشند. مسائل دیگری وجود دارند که نشان می دهد که عمر  IPV4.0(نسخه فعلی IP) رو به پایان است. برای مثال امروزه این توقع که ارتباط شما با اینترنت ضمن حرکت از ساختمانی به ساختمان دیگر، یا شهری به شهر دیگر و حتی کشوری به کشور دیگر پابرجا بماند خواسته ای بی جا به حساب نمی آید. در واقع تکنولوژی نسبتا جدیدی موسوم به IP Mobile برای تحقق بخشیدن به چنین خواسته هایی به وجود آمده است ولی این تکنولوژی با IPv4.0 به خوبی کار نمی کند و شامل نقص هایی است و همچنین قابل توجه است که این تکنولوژی بایستی توسط سیستمی پیاده سازی شود که دارای امنیت بالایی باشد ولی IPV4.0 از این مسئله تا حدودی فاصله دارد.

اما در رابطه با 0.IPv6 چه باید بدانیم

پروتکل جدید اینترنت که به نسل بعدی پروتکل اینترنت و یا IPNG که سرنام عبارت Internet Protocol Next Generation مشهور است، در سال 1994 به ستاد مهندسی اینترنت یا IETF  پیشنهاد شد و پیش نویسی از آن در سال 1998 به تصویب رسید. تکمیل این استاندارد و تعریف تمام بخش های آن نیز تا پاییز 2001 جزو دستور کار IETF بود. طی هفت سال گذشته  IPV6.0 در انواع شبکه ها در بیش از 40 کشور تحت آزمایش بوده است. در حال حاضر ژاپن آدرس های IPV6.0 را به مصرف کنندگان خود پیشنهاد می دهد. انتظار می رود که انتقال از IPV4.0 به IPV6.0 طی ده سال آینده  یا شاید بیشتر به انجام برسد.برترین ویژگی IPV6.0 افزایش فضای آدرسدهی آن از 32 بیت به 128 بیت است که مخزن آدرس هایIP را از 4 میلیارد به 35 تریلیون افزایش می دهد. و نکته جالب این جاست که با وجود چنین افزایشی، پردازش بسته هایIP پیچیده تر نخواهد شد; چرا که در IPV6.0 فرمت هدر آدرس ها ساده تر شده است. به علاوه در IPV6.0 قابلیت اولویت دهی بر اساس محتوا نیز پیش بینی شده که نهایتا موجب بهبود کارایی و افزایش سرعت تحویل محتوا خواهد شد.از آنجا که انتقال به 0.IPv6 نیازمند تغییرات در دستگاهها و درایورها و سیستم عامل ها است. لذا تردید در اجرای این استاندارد قابل قبول است. ولی طراحی 0.IPv6 به صورتی انجام شده است که انتقال به آن طی یک فرایند تدریجی صورت بگیرد. در واقع زمان مشخصی برای انتقال کامل به این استاندارد وجود ندارد و شبکه ها  می توانند سال ها ترکیبی از استانداردهای IPV4.0 و IPV6.0 را مورد استفاده قرار بدهند. حال بهتر است بگوییم که نسل بعدی پروتکل اینترنت چه مزیت هایی نسبت به این پروتکل فعلی اینترنت دارد که قابلیت قرار گرفتن و همچنین دردسر برای راه انداختن آن را دارا است. قابلیت های این پروتکل جدید در زیر آمده است که عبارتند از:
- پیکربندی خودکار(Auto Configuration)
- آی پی سیار(Mobile IP)
- امنیت(Security)
- کیفیت خدمات(Quality of Service)
- و...

ابزارهاي ذخيره سازي اطلاعات
 

ديسک هاي نوري
 

طراحی صنعتی قطعات رایانه
RSI2 صدمات ایجاد شده در اثر استفاده طولانی مدت و مکرر از رایانه در نقاط مختلف بدن است. بهترین راه برای پیشگیری از بروز این آسیب ها شناسایی عامل ایجاد آن آسیب و درد و خودداری از انجام آن حرکت است. با وجود فناوری نوظهور رابط های صفحه لمسی1، کلیک کردن روی ماوس یا تایپ کردن روی صفحه کلید رایانه هنوز اصلی ترین راه های برقراری ارتباط و اثرگذاری بین کاربر و رایانه و لپ تاپ هستند. بنابراین ما این محدوده از قطعات رایانه را از نظر طراحی صنعتی بررسی کرده ایم. خوشبختانه این روزها تعداد زیادی از این نوع لوازم با طراحی علمی و طبی برای پیشگیری و کمک به بهبودی این گونه صدمات در دسترس کاربران هستند. طراحی صنعتی، شامل تعیین دستورات کاربردی برای اطلاع دانشمندان در رابطه با طراحی اشیا، سیستم ها و محیط هاست. این اصول بر اساس طراحی دستگاه ها و لوازم مورد استفاده در خانه مانند رایانه شخصی، با درنظر داشتن توانایی ها و محدودیت های شما و طراحی این وسایل مطابق با آن محدودیت ها و توانایی ها استوار هستند.

صفحه کلیدها
توصیه شرکت مایکروسافت به عنوان تولیدکننده یکی از پرفروش ترین و بهترین صفحه کلیدهای دارای طراحی صنعتی و طبی مناسب، ترکیب بندی دکمه های آن ها به 2 بخش در 2 زاویه و کنج متفاوت است. این امر با حالت و وضعیت قرارگرفتن صحیح و استراحت بازوها مطابقت بیشتری دارد و بهتر از صفحه کلیدهای مستقیم جور در می آید. استفاده از انواع مرسوم صفحه کلیدها مستلزم چرخش ساعد ها و تطبیق دادن آنها بر اساس وضعیت قرارگرفتن کلیدهای صفحه کلید است. مدل های آینده آن ها از مشخصاتی مشابه برخوردارند. برای مثال، افزایش زاویه 3گوشی کناری3 یا کوهان مانند4. این خصیصه موجب می شود نیازی به چرخانیدن ساعدها در هنگام تایپ کردن نداشته باشیم. برای خودداری از گذاشتن فشار روی یک نقطه از دست ها سطوح بالشتک مانند نرمی برای استراحت کف دست ها اضافه شده است.

خصوصیتی که مچ ها را از دراز کردن زیادی به طرف خارج از بدن و همچنین خمیدگی و پایین افتادگی بیش از حد به پایین، بی نیاز کرده و در نتیجه از پیش آمدن آسیب دیدگی هایی نظیر کشیدگی پیشگیری می کند. اما صفحه کلید 2قسمتی تنها راه حل این مشکل نیست راه حل های دیگری از قبیل طرح صفحه کلیدهای خمیده5 و مجموعه ای از کلیدها به صورتی مجزا و قرار گرفتن آن ها در زاویه های مختلف که دسترسی و تماس انگشتان را به آن ها به مراتب آسان تر می کند نیز راه کارهای موثر و مفید دیگری برای بهینه سازی طراحی آن ها هستند.

ماوس ها
طراحی ماوس هایی برای نشانه رفتن به جهتی صحیح محدوده ای دیگر از ملزومات رایانه هستند که مورد توجه طراحان صنعتی قرار دارند. محصولات گوناگونی که دارای خصوصیات و وجوه مشترک و نزدیک به هم نیز هستند، اشکال مختلفی از ماوس های سنتی در دسترس کاربران هستند. از انواع ثابت ایستگاهی تا انواع متحرک دارای گوی های غلتان، نوری و عمودی با قابلیت حالت دست دادن. انواع خاصی از آن ها نیز مختص افراد راست دست و یا چپ دست طراحی شده اند که بین علاقه مندان به بازی های رایانه ای که به دنبال لوازمی که پشتیبانی مناسب و راحتی لازم را برای ساعات متمادی بازی داشته باشند و حرکت های سریع دست روی صفحه کلید و کلیک های سریع روی ماوس با آن ها امکان پذیر باشد، متداول اند.

طراحی صنعتی ماوس ها گرایش خاصی به توزیع صحیح وزن دست در اطراف وسیله دارد که این امر برای خودداری از گذاشتن فشار اضافی بر یک نقطه از کف دست ضروری است. این موضوع در مورد دکمه ها و چرخ های غلتان6 نیز صدق می کند، زیرا آن ها را طوری طراحی می کنند که تا حد امکان از حرکت اضافی و فاصله گرفتن انگشتان دست از وضعیت راحت و حالت استراحت اجتناب ورزند. البته طراحی های مختص افراد چپ و راست دست نیز با هدف و مقصود ذهنی مشخصی بهینه سازی شده است که حاصل آن هر چه بیشتر سفارشی شدن ابزارها و لوازم بر اساس نیازهای کاربر است.

برای فاصله گرفتن از طراحی سنتی، ماوس های افقی، بازوها را در وضعیت دست دادن قرار می دهد و از چرخش خلاف جهت مچ و ساعد جلوگیری می کند؛ وضعیتی که در استفاده از انواع سنتی صاف و مسطح پیش می آید. وضعیت قرارگرفتن دکمه ها هم چنان طراحی شده است که انگشت شست دست در طبیعی ترین وضعیت ممکن خود روی آ ن ها قرار داده شود و بیش از این که از حالت حرکتی را برای فشار دادن فعال کند، از حالت حرکت لمسی آن ها بهره می برد.

کلام آخر
با افزایش محبوبیت نوت بوک ها و رایانه های شخصی ، نیاز به صفحه کلید ها و ماوس های مناسب، هرچه بیشتر از سوی کاربران احساس می شود. می توان گفت همه در شبانه روز حضوری دایمی در مقابل رایانه دارند. در دفتر کار یا منزل و هنگام استفاده از لپ تاپ یا رایانه برای کار، تفریح، دسترسی به اینترنت و ارتباط هنگام مسافرت، آگاهی از اصول طراحی صنعتی قطعاتی مثل ماوس و صفحه کلید و آشنایی با روش های کاربرد صحیح آن ها، نقشی کلیدی در جلوگیری از بروز آسیب های ناشی از کاربرد رایانه دارد. مدت زمان استفاده و طرز نشستن، همچنین نوع میز و صندلی مورد استفاده، از دیگر عوامل پیشگیری کننده از بروز این گونه صدمات هستند.

مترجم یا همگردان یا کامپایلر برنامه یا مجموعه‌ای از برنامه‌های کامپیوتری است که متنی از زبان برنامه نویسی سطح بالا (زبان مبدا) را به زبانی سطح پایین (زبان مقصد)، مثل اسمبلی یا زبان سطح ماشین، تبدیل می‌کند. خروجی این برنامه ممکن است برای پردازش شدن توسط برنامه دیگری مثل پیونددهنده مناسب باشد یا فایل متنی باشد که انسان نیز بتواند آنرا بخواند.

مهم‌ترین علت استفاده از ترجمه کد مبدا، ایجاد برنامه اجرایی می‌باشد. برعکس برنامه‌ای که زبان سطح پایین را به بالاتر تبدیل می‌کند را decompiler گوییم.

ترجمه کامل کد منبع برنامه‌ای از یک زبان سطح بالا به کد شیء، پیش از اجرای برنامه را همگردانی یا کامپایل می‌گویند.

به بیان ساده، کامپایلر برنامه‌ای است که یک برنامه نوشته شده در یک زبان خاص ساخت‌یافته را خوانده و آن را به یک برنامه مقصد (Target Language) تبدیل می‌نماید. در یکی از مهم‌ترین پروسه‌های این تبدیل، کامپایلر وجود خطا را در برنامه مبدأ اعلام می‌نماید.

شمایی از یک کامپایلر

در اولین نگاه، تنوع کامپایلرها ممکن است به چشم نیاید. تعداد بسیار زیادی زبان‌های منبع وجود دارند که دامنه آنها از زبان‌های شناخته شده مانند فرترن و پاسکال تا زبان‌های خاص منظوره گسترده است. زبان‌های مقصد نیز گستردگی متناظر با این زبان‌ها دارند. یک زبان مقصد ممکن است زبان برنامه‌سازی دیگر یا زبان ماشین یا ... باشد.

کامپایلرها به انواع تک‌گذره، چند گذره، باردهی و اجرا، بهینه‌ساز، غلط یاب و ... بسته با عمل انجام شده تقسیم می‌شوند. علیرغم این تنوع اعمال اساسی که هر کامپایلر بایستی انجام دهد، مشابه هم می‌باشند.

دانسته‌های ما در مورد سازمان‌بندی و نوشتن کامپایلر نسبت به زمانی که اولین کامپایلرها در اوایل دهه 1950 ایجاد شدند، بسیار افزایش یافته است. تخمین تاریخ دقیق ساخت اولین کامپایلر عمل آسانی نیست، زیرا گروه‌های متفاوتی نسبت به ساخت کامپایلرها در آن زمان اقدام نموده‌اند. اولین کارهایی که در ساخت کامپایلرها انجام شد، تبدیل فرمول‌های ریاضی به زبان ماشین بود.

در اواسط دهه ۱۹۵۰ کامپایلرها به عنوان برنامه‌هایی دشوار شناخته شده بودند. اولین کامپایلر فرترن، به عنوان مثال ۱۸ سال زمان برای طراحی صرف نمود. از آن زمان روش‌های سیستماتیک برای استفاده از بسیاری اعمال مهم حین عمل کمپایل ابداع شده‌است. همچنین زبان‌های پیاده‌سازی خوب، محیط‌های برنامه نویسی و ابزارهای نرم‌افزاری مناسب ایجاد شده‌اند. با کمک این پیشرفت‌ها یک کامپایلر را می‌توان حتی به عنوان پروژه درسی در یک ترم تحصیلی دانشجویی طراحی نمود.

رایانه‌های اولیه از کامپایلر استفاده نمی‌کردند، چرا که این کامپیوترها حافظه کوچکی و برنامه‌های کوتاهی داشتند. کاربران مجبور بودند کد باینری یا دسیمال برنامه‌ها را به طور مستقیم و با کمک نوارهای مغناطیسی به سیستم وارد کنند. اما برنامه نویس‌ها زیاد این وضعیت را تحمل نکردند و به فکر تولید برنامه‌ای افتادند که نویسه‌های الفبایی (واژه‌های اختصاری) را به تعدادی دستور که قابل اجرا توسط ماشین باشد تبدیل کند. در این وضعیت بود که زبان‌های اسمبلی و کامپایلرهای اولیه با نام اسمبلر به وجود آمد.

در اواخر دهه ۱۹۵۰ میلادی ماشین‌های دارای زبانهای برنامه نویسی رواج یافتند و کامپایلرهای آزمایشی ایجاد شدند. زبان فرترن به سرپرستی جان باکوس در شرکت آی‌بی‌ام به عنوان اولین کامپایلر کامل در سال ۱۹۵۷ تولید شد. کوبول اولین زبان کامپایلی با معماری چندگانه در سال ۱۹۶۰ تولید شد. در طی دهه ۶۰ کامپایلرهای زیادی تولید شد اما بر روی کیفیت کامپایلرها کمتر فکر می‌شد. هم‌زمان با تکامل زبان‌های برنامه سازی و افزایش قدرت کامپیوترها، کامپایلرها هرچه بیشتر پیچیده می‌شدند.

یک کامپایلر خود برنامه‌ای است که توسط زبان پیاده ساز تولید شده‌است. اولین کامپایلر خود محور که می‌توانست کد خود را کامپایل کند برای زبان Lisp و توسط Hart و Levin در سال ۱۹۶۲ و در دانشگاه MIT ایجاد شد. در دهه ۷۰ از زبانهای سطح بالایی مثل پاسکال و سی جهت نوشتن کامپایلرها استفاده شد. ساخت کامپایلرهای خود محور دارای مشکل راه اندازی است، چونکه هر کامپایلری باید توسط کامپایلر نوشته شده‌ای به زبان دیگر کامپایل شود یا برای این مشکل دست به دامن مفسری بشود.

ساختار کامپایلرها و کامپایلر بهینه ساز امروزه بخشی از برنامه درسی دانشجویان کامپیوتر است. برخی کامپایلرها به منظور آموزشی برای زبان‌های برنامه نویسی تولید می‌گردد. مثلاً کامپایلر PL/۰ توسط Niklaus Wirth برای آموزش در دهه ۱۹۷۰ به کار رفت. به علت سادگی و دلایل زیر هنوز برای آموزش مورد استفاده قرار می‌گیرد:

• توسعه گام به گام برنامه
• به کار گیری پارسرهای بازگشتی
• استفاده از EBNF جهت تعریف نحو زبان
• استفاده از P-Code در جریان تولید کد خروجی قابل حمل
• نمایش T-diagram جهت تعارف رسمی

در تاریخچه کامپایلر سه دوره می‌توان در نظر گرفت:

از ۱۹۴۵تا۱۹۶۰:تولید کد

در این دوره، زبانها به تدریج به وجود آمدند و ماشینها چندان متعارف نبودند. مسئله این بود که چگونه باید کدی را برای یک ماشین تولید کرد. با توجه به اینکه برنامه نویسی به زبان اسمبلی رواج داشت، این مسئله وخیمتر شد. استفاده از کامپایلر، برنامه نویسی خودکار نامیده شد. طرفداران زبانهای سطح بالا می‌ترسیدند که کد تولید شده نسبت به زبان اسمبلی کارایی چندان نداشته باشد. اولین کامپایلر فرترن(شریدان ۱۹۵۹) به خوبی بهینه سازی شد

از ۱۹۶۰تا۱۹۷۵ :تجزیه کردن

در دهه‌های ۱۹۶۰و۱۹۷۰ زبانهای برنامه‌سازی جدید به وجود آمدند و طراحان زبان معتقد بودند که طراحی سریع کامپایلر برای زبان جدید، مهم‌تر از وجود کامپایلری با کد کارآمد است.بدین ترتیب، در ساخت کامپایلر به پردازشگر جلویی تاکید شده‌است. در همین زمان، مطالعه زبانهای رسمی، تکنیکهای قدرتمندی را برای ساخت پردازشگر جلوی، بخصوص تولید تجزیه کننده به وجود آورد

از ۱۹۷۵ تاکنون :تولید کد و بهینه سازی کد

از ۱۹۷۵ تاکنون، تعداد زبانهای جدید و انواع ماشین مختلف کاهش یافت در نتیجه نیاز به کامپایلرهای سریع و ساده یا سریع و ناقص برای زبانها یا ماشینهای جدید، کاهش یافت. بزرگ‌ترین آشفتگی در طراحی زبان و ماشین خاتمه یافت و افراد خواستار کامپایلرهای قابل اعتماد، کارآمد و با واسط کاربر مناسب شدند. بدین ترتیب، توجه کیفی به کد بیشتر شد زیرا با تغیر اندکی که در ساختار ماشینها ایجاد می‌شود، طول عمر کدها افزایش می‌یابد.در همین دوره، مدلهایی در برنامه نویسی به وجود آمدند که برنامه نویسی تابعی، منطقی و توزیعی نمونه‌های از این مدلها هستند، خواسته‌های زمان اجرای این زبانها نسبت به زبانهای دستور، افزایش یافت.

انواع کامپایلرها 

راه‌های مختلفی جهت دسته بندی کامپایلرها وجود دارد مثلاً می‌توان آنها را با توجه به ورودی، خروجی، ساختار داخلی و یا رفتار زمان اجرای آن تقسیم بندی کرد. === کامپایلرهای Native و cross ===********** اکثر کامپایلرها به دو دسته Native و Cross تقسیم می‌شوند. کامپایلرهایی که به منظور اجرای برنامه‌ها کدهای باینری را تولید می‌کنند، کامپایلرهایی با کد محلی یا Native گوییم چرا که تنها در کامپیوترهای یک نوع با سیستم‌عامل‌های یکسان قابل به کارگیری است. از طرف دیگر ممکن است کامپایلرها کدهای باینری را تولید کنند که در سیستم‌های مختلف قابل اجرا باشد. به این دسته از کامپایلرها که وابستگی به سخت‌افزار ندارند، کامپایلرهای عبوری یا Cross گوییم. برای این نوع کاپایلرها تنها کافی است برای بار اول سخت‌افزار را به آن معرفی نمود. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که کامپایلرهای عبوری مفیدتر هستند. این تقسیم بندی برای مفسرها به کار نمی‌رود جونکه آنها از نمایش دودویی برای اجرای کد خود استفاده نمی‌کنند. ماشین‌های مجازی در هیچ یک از این دسته بندی‌ها نمی‌گنجد. هر گاه در ماشین‌های مجازی یکسان قابل اجرا باشد می‌توان آنرا Native و هرگاه کامپایلر قادر به تولید خروجی برای پلت فورم‌های مختلف باشد آنرا Cross گوییم.

کامپایلرهای تک فاز و چند فاز

فاز بندی کامپایلرها که در پشت زمینه به محدودیت‌های منابع سخت‌افزاری وابسته‌است. در نتیجه کامپایلرها به مجموعه برنامه‌های کوچکتر تقسیم می‌شوند هر یک بخشی از عمل ترجمه یا آنالیز را برعهده می‌گیرند. کامپایل تک فازی به نظر مفید می‌آید، چراکه سریعتر است. زبان پاسکال از این امکان استفاده می‌کند. اما مشکل اینجا است که اگر اعلان جلوتر از دستور به کارگیری باشد، چه کار باید کرد؟ برای حل این مشکل می‌توان در فاز اول اعلان‌ها را مشخص کرد و در فاز بعد عمل ترجمه را انجام داد. عیب دیگر کامپایلر تک فازی دشواری بهینه سازی کدهای زبان سطح بالا می‌باشد. همگردان یک‌گذره (One-Pass Compiler) کامپایلری است که برای تولید کد ماشین، تنها یک مرتبه متن برنامه را می‌خواند. دستور برخی زبان‌ها به گونه‌ای است که تولید همگردان یک‌گذره برای آنها غیر ممکن است. مجموعه همگردان‌های گنو یا Gnu complier colection یا به صورت مخفف GCC مجموعه‌ای از همگردان‌های آزاد برای زبان‌های برنامه نویسی است. تقسم بندی کامپایلرها به برنامه‌های کوچکتر تکنیکی است که همچنان مورد بحث محققان است. در این نوع دسته بندی کامپایلرها، انواع دیگری نیز وجود دارد:

• کامپایلر مبدا به مبدا که کدی با زبان سطح بالا را دریافت می‌کند و خروجی آن نیز زبان سطح بالا می‌باشد. مثلاً موازی سازی خودکار کامپایلر در مواردی که به طور تکراری در برنامه ورودی وجود دارد و سپس تغییر شکل دادن کد و نوشتن کد یا ساختار زبانی موازی(برابر)با آن.(همچون دستور DOALL در فورترن).
• کامپایلر Stage که به زبان اسمبلی برای ماشین نظری ترجمه می‌کند. مثلاً در Prolog
  • ماشین پرولوگ معمولاً ماشین انتزائی (WAM) خوانده می‌شود. بایت کدهای جاوا و Python زیر مجموعه‌ای از این دسته‌اند.
• کامپایلر زمان اجرا، برای سیستم‌های Smalltalk، Java و زبان‌های میانه(CIL) در محصولات NET. استفاده می‌شود.

زبانهای تفسیری و کامپایلی 

بسیاری از افراد زبانهای سطح بالا را به دو دسته تفسیری و کامپایلی تقسیم می‌کنند. کامپایلرها و مفسرها روی زبان‌ها عمل می‌کنند نه زبانها روی آنها! مثلاً این تصور وجود دارد که الزاما BASIC تفسیر می‌شود و C کامپایل. اما ممکن است نمونه‌هایی از BASIC یا C ارائه شود که به ترتیب کامپایلری و تفسیری باشد. البته استثناهایی نیز وجود دارد، مثلاً برخی زبانها در خصوصیات خود این تقسیم بندی را مشخص کرده اند(C کامپایلری است یا SNOBOL۴ و اکثر زبانهای اسکریپتی که کد منبع زمان اجرا دارند تفسیری می‌باشد).

طراحی کامپایلرها

تقسیم بندی پروسه‌های کامپایل به مجموعه‌ای از فازها مورد حمایت پروژه کامپایلری ((تولید کامپایلرهای باکیفیت))(PQCC) از دانشگاه Carnegie Mellon قرار گرفت. در این پروژه اصطلاحات جلو بندی، میان بندی(امروزه به ندرت به کار می‌رود) و عقب بندی معرفی شد. اکثر کامپایلرهای امروزی بیش از دو فاز دارند. جلوبندی معمولاً با پردازش املایی و معنایی شرح داده می‌شود. عقب بندی شامل تبدیل نوع و بهینه سازی‌های مختلف می‌باشد. سپس کد برای آن کامپیوتر خاص تولید می‌شود. استفاده از جلوبندی و عقب بندی این را ممکن می‌کند که جلوبندی‌های مختلفی برای زبانهای مختلف وجود داشته باشد و عقب بندی‌های مختلفی نیز برای CPU‌های مختلف.

جلو بندی 

جلوبندی به منظور تولید کد میانی یا IR از کد مبدا استفاده می‌شود. جلوبندی معمولاً جدول نمادها را مدیریت نموده و یک نگاشتگر ساختمان داده‌ای، هر نماد را از درون کد مبدا به اطلاعات مربوط به آن مثل نوع و دامنه تعریف آن نگاشت می‌شود. این امر در چند فاز انجام می‌گردد:

1. خط نوسازی. زبانهایی که اجازه تعیین فضای اختیاری برای شناسه‌ها را می‌دهند قبل از عمل تجزیه نیاز به فاز اضافی دارند که کد ورودی را به صورت متعارفی برای تجزیه گر آماده کند. Algol، Coral۶۶، Atlas Autocode وImp نمونه‌هایی از این زبانه هستند که به خط نوسازی (Line Reconstruction) نیازمند است.
2. پیش پردازش. برخی زبانها همچون C احتیاج به فاز پیش پردازش برای جایگزینی شروط کامپایل و ماکرو‌ها دارند.در زبان C فاز پیش پردازش شامل مرحله تحلیل لغوی می‌شود.
3. تحلیل لغوی کد متنی مبدا را به اجزای کوچکی که نشانه(token) نامیده می‌شود می‌شکند. هر نشانه واحد ساده‌ای از زبان است مثل کلمات کلیدی و نام نمادها. نحو نشانه‌ها نوعا یک زبان باقاعده است، بنابراین یک ماشین حالت متناهی که برپایه یک عبارت باقاعده بنا می‌شود می‌تواند جهت شناخت آن استفاده شود.
4. تحلیل نحوی شامل تجزیه کردن نشانه‌های مرتب جهت شناخت ساختار نحوی زبان می‌باشد.
5. تحلیل معنایی فازی است که معنای برنامه را جهت رعایت قوانین زبان بررسی می‌کند. یک مثال برای این فاز کنترل نوع است.

عقب بندی 

گاهی مرحله عقب بندی با مرحله تولید کد اشتباه گرفته می‌شود. اما می‌توان گفت که عقب بندی به مراحل چند گانه زیر تقسیم می‌شود:

1. تحلیل کامپایلر: این پروسه برای بدست آوردن اطلاعات بیشتر از نمایش میانی فایل‌های ورودی می‌باشد. تحلیلگر نوعی تعاریف مختلفی دارد همچون تحلیلگر حلقوی، تحلیلگر وابسطه، تحلیلگر مستعار، تحلیلگر اشاره‌ای یا غیره می‌باشد. تحلیل دقیق زیر بنای هر کامپایلرهای بهینه‌است. گراف فراخوانی و نمودار جریان کنترل معمولاً در فاز تجزیه تولید می‌گردد.
2. بهینه سازی: نمایش میانی زبان به معادل‌های پر سرعت تر با شکل‌های کوتاه تری تبدیل می‌گردد. از بهینه سازهای محبوبتر می‌توان به موارد زیر اشاره نمود: توسعه درون خطی، حذف کدهای مرده، انتشار ثوابت، تبدیل حلقه‌ها، تخصیص‌های ثباتی و موازی سازی خودکار.
3. تولید کننده کد: زبان میانی تغییر کرده به زبان خروجی مثل زبان ماشین ترجمه می‌شود. این شامل تخصیص منابع و تصمیمات ذخیره سازی است، مثلاً اینکه کدام متغیر به رجسترها یا حافظه اختصاص یابد و گزینش و زمانبندی دستورات مناسب ماشین.

«البته در ابتدای امر که در مورد زبانهای تفسیری و کامپایلری گفته بودند باید خاطر نشان کرد که زبانهای تفسیری خط به خط خوانده شده و اجرا می‌گردد در حالیکه در کامپایلری ابتدا تمام برنامه ترجمه شده و سپس اجرا می‌گردد پس در زمان اجرا سرعت اجرا شدن زبانهای کامپایلری بیشتر است. اما کشف و تصحیح خطا در تفسیری بهتر و راحت تر است.»

همگردان‌های نمونه

مجموعه همگردان گنو 

GCC از ابتدا مخفف Gnu C Compiler بود ولی از زمانی که توانست زبانهای دیگری غیر از C از قبیل C++,Ada,Java,Objective C و Fortran را کامپایل کند به Gnu Compiler Collection تغییر نام داد. پدید آورنده اصلی GCC ریچارد استالمن است کسی که بنیانگذار پروژه Gnu محسوب می‌شود. نخستین نسخه GCC در سال ۱۹۸۷ انتشار یافت که یک پیشرفت مهم محسوب می‌شد زیرا محصول جدید اولین کامپایلر بهینه سازی شده قابل حمل ANSI C به عنوان یک نرم‌افزار آزاد محسوب می‌شد. در سال ۱۹۹۲ نسخه ۲٫۰ کامپایلر GCC عرضه شد. نسخه جدید قابلیت کامپایل کدهای ++C را نیز داشت. در سال ۱۹۹۷ یک انشعاب آزمایشی در GCC به نام EGCC به منظور بهینه سازی کامپیایلر و پشتیبانی کامل تر از ++C ایجاد شد. در ادامه EGCC به عنوان نسل بعدی کامپایلر GCC پذیرفته شد و تکامل آن باعث انتشار نسخه سوم GCC در سال ۲۰۰۴ گردید. چهارمین نسخه از کامپایلر GCC در سال ۲۰۰۵ عرضه شد.

حافظه

تصویری از یک هارددیسک

در این سامانه، حافظه بصورت متوالی شماره گذاری شده در خانه‌ها است، هرکدام محتوی بخش کوچکی از داده‌ها می‌باشند. داده‌ها ممکن است دستورالعمل‌هایی باشند که به رایانه می‌گویند که چه کاری را انجام دهد باشد. خانه ممکن است حاوی اطلاعات مورد نیاز یک دستورالعمل باشد. اندازه هر خانه، وتعداد خانه‌ها، در رایانهٔ مختلف متفاوت است، همچنین فناوری‌های بکاررفته برای اجرای حافظه نیز از رایانه‌ای به رایانه دیگر در تغییر است(از بازپخش‌کننده‌های الکترومکانیکی تا تیوپ‌ها و فنرهای پر شده از جیوه و یا ماتریس‌های ثابت مغناطیسی و در آخر ترانزیستورهای واقعی و مدار مجتمع‌ها با میلیون‌ها فیوز نیمه هادی یا MOSFET هایی با عملکردی شبیه ظرفیت خازنی روی یک تراشه تنها).

پردازش

تصویری از یک CPU یا واحد پردازشگر مرکزی

واحد محاسبه و منطق یا ALU دستگاهی است که عملیات پایه مانند چهار عمل اصلی حساب (جمع و تفریق و ضرب و تقسیم)، عملیات منطقی (و، یا، نقیض)، عملیات قیاسی (برای مثال مقایسه دو بایت برای شرط برابری) و دستورات انتصابی برای مقدار دادن به یک متغیر را انجام می‌دهد. این واحد جائیست که «کار واقعی» در آن صورت می‌پذیرد.

البته CPUها به دو دسته کلی RISC و CISC تقسیم بندی می‌شوند. نوع اول پردازش‌گرهای مبتنی بر اعمال ساده هستند و نوع دوم پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند. پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده در واحد محاسبه و منطق خود دارای اعمال و دستوراتی بسیار فراتر از چهار عمل اصلی یا منطقی می‌باشند. تنوع دستورات این دسته از پردازنده‌ها تا حدی است که توضیحات آن‌ها خود می‌تواند یک کتاب با قطر متوسط ایجاد کند. پردازنده‌های مبتنی بر اعمال ساده اعمال بسیار کمی را پوشش می‌دهند و در حقیقت برای برنامه‌نویسی برای این پردازنده‌ها بار نسبتاً سنگینی بر دوش برنامه‌نویس است. این پردازنده‌ها تنها حاوی ۴ عمل اصلی و اعمال منطقی ریاضی و مقایسه‌ای به علاوه چند دستور بی‌اهمیت دیگر می‌باشند.هرچند ذکر این نکته ضروری است که دستورات پیچیده نیز از ترکیب تعدادی دستور ساده تشکیل شده‌اند و برای پیاده‌سازی این دستورات در معماری‌های مختلف از پیاده‌سازی سخت‌افزاری(معماری CISC) و پیاده‌سازی نرم‌افزاری(معماری RISC) استفاده می‌شود.

(قابل ذکر است پردازنده‌های اینتل از نوع پردازنده مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند.)

واحد کنترل همچنین این مطلب را که کدامین بایت از حافظه حاوی دستورالعمل فعلی اجرا شونده‌است را تعقیب می‌کند، سپس به واحد محاسبه و منطق اعلام می‌کند که کدام عمل اجرا و از حافظه دریافت شود و نتایج به بخش اختصاص داده شده از حافظه ارسال گردد. بعد از یک بار عمل، واحد کنترل به دستورالعمل بعدی ارجاع می‌کند(که معمولاً در خانه حافظه بعدی قرار دارد، مگر اینکه دستورالعمل جهش دستورالعمل بعدی باشد که به رایانه اعلام می‌کند دستورالعمل بعدی در خانه دیگر قرار گرفته‌است).

ورودی/خروجی

تصویری از یک رایانه، صفحه نمایشگر(Monitor) نقش خروجی و صفحه کلید(keyboard) نقش ورودی را دارد.

بخش ورودی/خروجی (I/O) این امکان را به رایانه می‌دهد تا اطلاعات را از جهان بیرون تهیه و نتایج آن‌ها را به همان جا برگرداند. محدوده فوق العاده وسیعی از دستگاه‌های ورودی/خروجی وجود دارد، از خانواده آشنای صفحه‌کلیدها، نمایشگرها، نَرم‌دیسک گرفته تا دستگاه‌های کمی غریب مانند رایابین‌ها (webcams). (از سایر ورودی/خروجی‌ها می‌توان موشواره mouse، قلم نوری، چاپگرها (printer)، اسکنرها، انواع لوح‌های فشرده(CD, DVD) را نام برد ).

چیزی که تمامی دستگاه‌های عمومی در آن اشتراک دارند این است که آن‌ها رمزکننده اطلاعات از نوعی به نوع دیگر که بتواند مورد استفاده سیستم‌های رایانه دیجیتالی قرار گیرد، هستند. از سوی دیگر، دستگاه‌های خروجی آن اطلاعات به رمز شده را رمزگشایی می‌کنند تا کاربران آن‌ها را دریافت نمایند. از این رو یک سیستم رایانه دیجیتالی یک نمونه از یک سامانه داده‌پردازی می‌باشد.

دستورالعمل‌ها

هر رایانه تنها دارای یک مجموعه کم تعداد از دستورالعمل‌های ساده و تعریف شده می‌باشد. از انواع پرکاربردشان می‌توان به دستورالعمل «محتوای خانه ۱۲۳ را در خانه ۴۵۶ کپی کن!»، «محتوای خانه ۶۶۶ را با محتوای خانه ۰۴۲ جمع کن، نتایج را در خانه ۰۱۳ کن!»، «اگر محتوای خانه ۹۹۹ برابر با صفر است، به دستورالعمل واقع در خانه ۳۴۵ رجوع کن!».

دستورالعمل‌ها در داخل رایانه بصورت اعداد مشخص شده‌اند - مثلاً کد دستور العمل (copy instruction) برابر ۰۰۱ می‌تواند باشد. مجموعه معین دستورالعمل‌های تعریف شده که توسط یک رایانه ویژه پشتیبانی می‌شود را زبان ماشین می‌نامند. در واقعیت، اشخاص معمولاً به زبان ماشین دستورالعمل نمی‌نویسند بلکه بیشتر به نوعی از انواع سطح بالای زبان‌های برنامه‌نویسی، برنامه‌نویسی می‌کنند تا سپس توسط برنامه ویژه‌ای (تفسیرگرها (interpreters) یا همگردان‌ها (compilers) به دستورالعمل ویژه ماشین تبدیل گردد. برخی زبان‌های برنامه‌نویسی از نوع بسیار شبیه و نزدیک به زبان ماشین که اسمبلر (یک زبان سطح پایین) نامیده می‌شود، استفاده می‌کنند؛ همچنین زبان‌های سطح بالای دیگری نیز مانند پرولوگ نیز از یک زبان انتزاعی و چکیده که با زبان ماشین تفاوت دارد بجای دستورالعمل‌های ویژه ماشین استفاده می‌کنند.

معماری‌ها

در رایانه‌های معاصر واحد محاسبه و منطق را به همراه واحد کنترل در یک مدار مجتمع که واحد پردازشی مرکزی (CPU) نامیده می‌شود، جمع نموده‌اند. عموما، حافظه رایانه روی یک مدار مجتمع کوچک نزدیک CPU قرار گرفته. اکثریت قاطع بخش‌های رایانه تشکیل شده‌اند از سامانه‌های فرعی (به عنوان نمونه، منبع تغذیه) و یا دستگاه‌های ورودی/خروجی.

برخی رایانه‌های بزرگ‌تر چندین CPU و واحد کنترل دارند که بصورت هم‌زمان با یکدیگر درحال کارند. این‌گونه رایانه‌ها بیشتر برای کاربردهای پژوهشی و محاسبات علمی بکار می‌روند.

کارایی رایانه‌ها بنا به تئوری کاملاً درست است. رایانه داده‌ها و دستورالعمل‌ها را از حافظه‌اش واکشی (fetch) می‌کند. دستورالعمل‌ها اجرا می‌شوند، نتایج ذخیره می‌شوند، دستورالعمل بعدی واکشی می‌شود. این رویه تا زمانی که رایانه خاموش شود ادامه پیدا می‌کند. واحد پردازنده مرکزی در رایانه‌های شخصی امروزی مانند پردازنده‌های شرکت ای-ام-دی و شرکت اینتل از معماری موسوم به Pipeline استفاده می‌شود و در زمانی که پردازنده در حال ذخیره نتیجه یک دستور است مرحله اجرای دستور قبلی و مرحله واکشی دستور قبل از آن را آغاز می‌کند. همچنین این رایانه‌ها از سطوح مختلف حافظه نهانگاهی استفاده می‌کنند که در زمان دسترسی به حافظه اصلی صرفه‌جویی کنند.

برنامه‌ها

برنامه رایانه‌ای فهرست‌های بزرگی از دستورالعمل‌ها (احتمالاً به همراه جدول‌هائی از داده) برای اجرا روی رایانه هستند. خیلی از رایانه‌ها حاوی میلیون‌ها دستورالعمل هستند، و بسیاری از این دستورات به تکرار اجرا می‌شوند. یک رایانه شخصی نوین نوعی (درسال ۲۰۰۳) می‌تواند در ثانیه میان ۲ تا ۳ میلیارد دستورالعمل را پیاده نماید. رایانه‌ها این مقدار محاسبه را صرف انجام دستورالعمل‌های پیچیده نمی‌کنند. بیشتر میلیون‌ها دستورالعمل ساده را که توسط اشخاص باهوشی «برنامه نویسان» در کنار یکدیگر چیده شده‌اند را اجرا می‌کنند. برنامه‌نویسان خوب مجموعه‌هایی از دستورالعمل‌ها را توسعه می‌دهند تا یکسری از وظایف عمومی را انجام دهند(برای نمونه، رسم یک نقطه روی صفحه) و سپس آن مجموعه دستورالعمل‌ها را برای دیگر برنامه‌نویسان در دسترس قرار می‌دهند. (اگر مایلید «یک برنامه‌نویس خوب» باشید به این مطل

رایانه‌های امروزه، قادرند چندین برنامه را در آن واحد اجرا نمایند. از این قابلیت به عنوان چندکارگی (multitasking) نام برده می‌شود. در واقع، CPU یک رشته دستورالعمل‌ها را از یک برنامه اجرا می‌کند، سپس پس از یک مقطع ویژه زمانی دستورالعمل‌هایی از یک برنامه دیگر را اجرا می‌کند. این فاصله زمانی اکثرا به‌عنوان یک برش زمانی (time slice) نام برده می‌شود. این ویژگی که CPU زمان اجرا را بین برنامه‌ها تقسیم می‌کند، این توهم را بوجود می‌آورد که رایانه هم‌زمان مشغول اجرای چند برنامه‌است. این شبیه به چگونگی نمایش فریم‌های یک فیلم است، که فریم‌ها با سرعت بالا در حال حرکت هستند و به نظر می‌رسد که صفحه ثابتی تصاویر را نمایش می‌دهد. سیستم‌عامل همان برنامه‌ای است که این اشتراک زمانی را بین برنامه‌های دیگر تعیین می‌کند.

در اوایل دهه ۵۰ میلادی هنوز اصطلاح ماشین حساب (computing machines) برای معرفی این ماشین‌ها به‌کار می‌رفت. پس از آن عبارت کوتاه‌تر کامپیوتر (computer) به‌جای آن به‌کار گرفته شد. ورود این ماشین به ایران در اوائل دهه ۱۳۴۰ بود و در فارسی از آن زمان به آن «کامپیوتر» می‌گفتند. واژه رایانه در دو دهه اخیر در فارسی رایج شده و به‌تدریج جای «کامپیوتر» را گرفت^{[نیازمند منبع]}.

برابر این واژه در زبان‌های دیگر حتماً همان واژه زبان انگلیسی نیست. در زبان فرانسوی واژه "ordinateur"، که معادل «سازمان‌ده» یا «ماشین مرتب‌ساز» می‌باشد به‌کار می‌رود. در اسپانیایی "ordenador" با معنایی مشابه استفاده می‌شود، همچنین در دیگر کشورهای اسپانیایی زبان computadora بصورت انگلیسی‌مآبانه‌ای ادا می‌شود. در پرتغالی واژه computador به‌کار می‌رود که از واژه computar گرفته شده و به معنای «محاسبه کردن» می‌باشد. در ایتالیایی واژه "calcolatore" که معنای ماشین حساب بکار می‌رود که بیشتر روی ویژگی حسابگری منطقی آن تاکید دارد. در سوئدی رایانه "dator" خوانده می‌شود که از "data" (داده‌ها) برگرفته شده‌است. به فنلاندی "tietokone" خوانده می‌شود که به معنی «ماشین اطلاعات» می‌باشد. اما در زبان ایسلندی توصیف شاعرانه‌تری بکار می‌رود، «tölva» که واژه‌ایست مرکب و به معنای «زن پیشگوی شمارشگر» می‌باشد. در چینی رایانه «dian nao» یا «مغز برقی» خوانده می‌شود. در انگلیسی واژه‌ها و تعابیر گوناگونی استفاده می‌شود، به‌عنوان مثال دستگاه داده‌پرداز («data processing machine»). اما اکنون اکثر انسان ها کامپیوتر را مهمترین نیاز بشر می دانند .

معنای واژهٔ فارسی رایانه [ویرایش]

واژهٔ رایانه از مصدر رایانیدن ساخته شده که در فارسی میانه به شکلِ rāyēnīdan و به معنای «سنجیدن، سبک و سنگین کردن، مقایسه کردن» یا «مرتّب کردن، نظم بخشیدن و سامان دادن» بوده است. این مصدر در زبان فارسی میانه یا همان پهلوی کاربرد فراوانی داشته و مشتق‌های زیادی نیز از آن گرفته شده بوده. در زبان فارسی نو یا همان فارسی (دری) این فعل و مشتق‌هایش به کار نرفته‌اند.^{[نیازمند منبع]} برایِ مصدر رایانیدن/ رایاندن در لغتنامهٔ دهخدا چنین آمده:

رایاندن

[ دَ ] (مص) رهنمائی نمودن به بیرون . هدایت کردن . (ناظم الاطباء). اما در مآخذ دیگر دیده نشد.

و گویا تنها در فرهنگ ناظم الاطبا آمده است.

شکلِ فارسی میانهٔ این واژه rāyēnīdan بوده و اگر می‌خواسته به فارسی نو برسد به شکل رایانیدن/ رایاندن درمی‌آمده. (بسنجید با واژه‌یِ فارسیِ میانه‌یِ āgāhēnīdan که در فارسیِ نو آگاهانیدن/ آگاهاندن شده است).

این واژه از ریشه‌یِ فرضیِ ایرانیِ باستانِ –radz* است که به معنایِ «مرتّب کردن» بوده. این ریشه به‌صورتِ –rad به فارسیِ باستان رسیده و به شکلِ rāy در فارسیِ میانه (پهلوی) به‌کار رفته. از این ریشه ستاک‌هایِ حالِ و واژه‌هایِ زیر در فارسیِ میانه و نو به‌کار رفته‌اند:

• -ā-rādz-a*یِ ایرانیِ باستان > -ā-rāy ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ آرایشِ فارسیِ نو دیده می‌شود.
• -pati-rādz-a*یِ ایرانیِ باستان > -pē-rāy ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ پیرایشِ فارسیِ نو دیده می‌شود؛ و
• -rādz-ta*یِ ایرانیِ باستان > rāst ِ فارسی میانه که در واژه‌یِ راستِ فارسیِ نو دیده می‌شود.

این ریشه‌یِ ایرانی از ریشه‌یِ هندواروپاییِ -reĝ* به معنایِ «مرتّب کردن و نظم دادن» آمده است. از این ریشه در

• هندی rāj-a به معنیِ «هدایت‌کننده، شاه» (یعنی کسی که نظم می‌دهد)؛
• لاتینی rect-us به معنیِ «راست، مستقیم»،
• فرانسه di-rect به معنیِ «راست، مستقیم»،
• آلمانی richt به معنیِ «راست، مستقیم کردن» و
• انگلیسی right به معنیِ «راست، مستقیم، درست»

برجای مانده است.

در فارسیِ نو پسوندِ -ـه (= /e/ در فارسی رسمی ایران و /a/ در فارسی رسمی افغانستان و تاجیکستان) را به ستاکِ حالِ فعل‌ها می‌چسبانند تا نامِ ابزارِ آن فعل‌ها به‌دست آید (البته با این فرمول مشتق‌های دیگری نیز ساخته می‌شود، امّا در اینجا تنها نامِ ابزار مدِّ نظر است)؛ برای نمونه از

• مالـ- (یعنی ستاکِ حالِ مالیدن) + -ـه، ماله «ابزار مالیدنِ سیمان و گچِ خیس»
• گیر- (یعنی ستاکِ حالِ گرفتن) + -ـه، گیره «ابزار گرفتن»
• پوشـ- (یعنی ستاکِ حالِ پوشیدن) + -ـه، پوشه «ابزار پوشیدن» (خود را جایِ کاغذهایی بگذارید که پوشه را می‌پوشند!)
• رسانـ- (یعنی ستاکِ حالِ رساندن) + -ـه، رسانه «ابزار رساندنِ اطّلاعات و برنامه‌هایِ دیداری و شنیداری»

حاصل می‌گردد.

در فارسیِ نو پسوندِ -ـه (= e- یا همان a-) را به ستاکِ حالِ "رایانیدن" یعنی رایانـ- چسبانده‌اند تا نامِ ابزارِ این فعل ساخته شود؛ یعنی "رایانه" به معنایِ «ابزارِ نظم بخشیدن و سازماندهی ( ِ داده‌ها)» است.

احتمال می‌رود که سازندگان این واژه به واژه‌یِ فرانسویِ این مفهوم، یعنی ordinateurتوجّه داشته‌اند که در فرانسه از مصدرِ ordre «ترتیب و نظم دادن و سازمان بخشیدن» ساخته شده. به هرحال، معنادهیِ واژه‌یِ رایانه برایِ این دستگاه جامع‌تر و رساتر از کامپیوتر است. یادآور می‌شود که computerبه معنایِ «حسابگر» یا «مقایسه گر» است، حال آن‌که کارِ این دستگاه براستی فراتر از "حساب کردن" است.

تاریخچه [ویرایش]

در گذشته دستگاه‌های مختلف مکانیکی ساده‌ای مثل خط‌کش محاسبه و چرتکه نیز رایانه خوانده می‌شدند. در برخی موارد از آن‌ها به‌عنوان رایانه آنالوگ نام برده می‌شود. البته لازم به ذکر است که کاربرد واژه رايانه آنالوگ در علوم مختلف بيش از اين است که به چرتکه و خطکش محاسبه محدود شود. به طور مثال در علوم الکترونيک، مخابرات و کنترل روشی برای محاسبه مشتق و انتگرال توابع رياضی و معادلات ديفرانسيل توسط تقويت کننده های عملياتی، مقاومت، سلف و خازن متداول است که به مجموعه سيستم مداری Analog Computer گفته می شود ^[۱]. چرا که برخلاف رایانه‌های رقمی، اعداد را نه به‌صورت اعداد در پایه دو بلکه به‌صورت کمیت‌های فیزیکی متناظر با آن اعداد نمایش می‌دهند. چیزی که امروزه از آن به‌عنوان «رایانه» یاد می‌شود در گذشته به عنوان «رایانه رقمی (دیجیتال)» یاد می‌شد تا آن‌ها را از انواع «رایانه آنالوگ» جدا سازند.

به تصریح دانشنامه انگلیسی ویکی‌پدیا، بدیع‌الزمان ابوالعز بن اسماعیل بن رزاز جَزَری (درگذشتهٔ ۶۰۲ ق.) یکی از نخستین ماشین‌های اتوماتا را که جد رایانه‌های امروزین است، ساخته بوده است. این مهندس مکانیک مسلمان از دیاربکر در شرق آناتولی بوده است. رایانه یکی از دو چیز برجسته‌ای است که بشر در سدهٔ بیستم اختراع کرد. دستگاهی که بلز پاسکال در سال ۱۶۴۲ ساخت اولین تلاش در راه ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار بود. پاسکال آن دستگاه را که پس از چرتکه دومیت ابزار ساخت بشر بود، برای یاری رساندن به پدرش ساخت. پدر وی حسابدار دولتی بود و با کمک این دستگاه می‌توانست همه اعدادشش رقمی را با هم جمع و تفریق کند.^[۲]

لایبنیتز ریاضی‌دان آلمانی نیز از نخستین کسانی بود که در راه ساختن یک دستگاه خودکار محاسبه کوشش کرد. او در سال ۱۶۷۱ دستگاهی برای محاسبه ساخت که کامل شدن آن تا ۱۹۶۴ به درازا کشید. همزمان در انگلستان ساموئل مورلند در سال ۱۶۷۳ دستگاهی ساخت که جمع و تفریق و ضرب می‌کرد.^[۲]

در سده هجدهم میلادی هم تلاش‌های فراوانی برای ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار انجام شد که بیشترشان نافرجام بود. سرانجام در سال ۱۸۷۵ میلادی استیفن بالدوین نخستین دستگاه محاسب را که هر چهار عمل اصلی را انجام می‌داد، به نام خود ثبت کرد.^[۲]

از جمله تلاش‌های نافرجامی که در این سده صورت گرفت، مربوط به چارلز ببیج ریاضی‌دان انگلیسی است. وی در آغاز این سده در سال ۱۸۱۰ در اندیشهٔ ساخت دستگاهی بود که بتواند بر روی اعداد بیست و شش رقمی محاسبه انجام دهد. او بیست سال از عمرش را در راه ساخت آن صرف کرد اما در پایان آن را نیمه‌کاره رها کرد تا ساخت دستگاهی دیگر که خود آن را دستگاه تحلیلی می‌نامید آغاز کند. او می‌خواست دستگاهی برنامه‌پذیر بسازد که همه عملیاتی را که می‌خواستند دستگاه برروی عددها انجام دهد، قبلا برنامه‌شان به دستگاه داده شده باشد. قرار بود عددها و درخواست عملیات برروی آن‌ها به یاری کارت‌های سوراخ‌دار وارد شوند. بابیچ در سال ۱۸۷۱ مرد و ساخت این دستگاه هم به پایان نرسید.^[۲]

کارهای بابیچ به فراموشی سپرده شد تا این که در سال ۱۹۴۳ و در بحبوحه جنگ جهانی دوم دولت آمریکا طرحی سری برای ساخت دستگاهی را آغاز کرد که بتواند مکالمات رمزنگاری‌شدهٔ آلمانی‌ها را رمزبرداری کند. این مسئولیت را شرکت IBM و دانشگاه هاروارد به عهده گرفتند که سرانجام به ساخت دستگاهی به نام ASCC در سال ۱۹۴۴ انجامید. این دستگاه پنج تنی که ۱۵ متر درازا و ۲٫۵ متر بلندی داشت، می‌توانست تا ۷۲ عدد ۲۴ رقمی را در خود نگاه دارد و با آن‌ها کار کند. دستگاه با نوارهای سوراخدار برنامه‌ریزی می‌شد و همهٔ بخش‌های آن مکانیکی یا الکترومکانیکی بود.^[۲]

تعریف داده و اطلاعات [ویرایش]

داده به آن دسنه از ورودی‌هایی خام گفته می‌شود که برای پردازش به رایانه ارسال می‌شوند.

اطلاعات به داده‌های پردازش شده می‌گویند.

رایانه‌ها چگونه کار می‌کنند؟ [ویرایش]

از زمان رایانه‌های اولیه که در سال ۱۹۴۱ ساخته شده بودند تا کنون فناوری‌های دیجیتالی رشد نموده‌است، معماری فون نوِیمن یک رایانه را به چهار بخش اصلی توصیف می‌کند: واحد محاسبه و منطق (Arithmetic and Logic Unit یا ALU)، واحد کنترل یا حافظه، و ابزارهای ورودی و خروجی ( که جمعا I/O نامیده می‌شود). این بخش‌ها توسط اتصالات داخلی سیمی به نام گذرگاه (bus) با یکدیگر در پیوند هستند.

حافظه [ویرایش]

تصویری از یک هارددیسک

در این سامانه، حافظه بصورت متوالی شماره گذاری شده در خانه‌ها است، هرکدام محتوی بخش کوچکی از داده‌ها می‌باشند. داده‌ها ممکن است دستورالعمل‌هایی باشند که به رایانه می‌گویند که چه کاری را انجام دهد باشد. خانه ممکن است حاوی اطلاعات مورد نیاز یک دستورالعمل باشد. اندازه هر خانه، وتعداد خانه‌ها، در رایانهٔ مختلف متفاوت است، همچنین فناوری‌های بکاررفته برای اجرای حافظه نیز از رایانه‌ای به رایانه دیگر در تغییر است(از بازپخش‌کننده‌های الکترومکانیکی تا تیوپ‌ها و فنرهای پر شده از جیوه و یا ماتریس‌های ثابت مغناطیسی و در آخر ترانزیستورهای واقعی و مدار مجتمع‌ها با میلیون‌ها فیوز نیمه هادی یا MOSFET هایی با عملکردی شبیه ظرفیت خازنی روی یک تراشه تنها).

پردازش [ویرایش]

تصویری از یک CPU یا واحد پردازشگر مرکزی

واحد محاسبه و منطق یا ALU دستگاهی است که عملیات پایه مانند چهار عمل اصلی حساب (جمع و تفریق و ضرب و تقسیم)، عملیات منطقی (و، یا، نقیض)، عملیات قیاسی (برای مثال مقایسه دو بایت برای شرط برابری) و دستورات انتصابی برای مقدار دادن به یک متغیر را انجام می‌دهد. این واحد جائیست که «کار واقعی» در آن صورت می‌پذیرد.

البته CPUها به دو دسته کلی RISC و CISC تقسیم بندی می‌شوند. نوع اول پردازش‌گرهای مبتنی بر اعمال ساده هستند و نوع دوم پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند. پردازشگرهای مبتنی بر اعمال پیچیده در واحد محاسبه و منطق خود دارای اعمال و دستوراتی بسیار فراتر از چهار عمل اصلی یا منطقی می‌باشند. تنوع دستورات این دسته از پردازنده‌ها تا حدی است که توضیحات آن‌ها خود می‌تواند یک کتاب با قطر متوسط ایجاد کند. پردازنده‌های مبتنی بر اعمال ساده اعمال بسیار کمی را پوشش می‌دهند و در حقیقت برای برنامه‌نویسی برای این پردازنده‌ها بار نسبتاً سنگینی بر دوش برنامه‌نویس است. این پردازنده‌ها تنها حاوی ۴ عمل اصلی و اعمال منطقی ریاضی و مقایسه‌ای به علاوه چند دستور بی‌اهمیت دیگر می‌باشند.هرچند ذکر این نکته ضروری است که دستورات پیچیده نیز از ترکیب تعدادی دستور ساده تشکیل شده‌اند و برای پیاده‌سازی این دستورات در معماری‌های مختلف از پیاده‌سازی سخت‌افزاری(معماری CISC) و پیاده‌سازی نرم‌افزاری(معماری RISC) استفاده می‌شود.

(قابل ذکر است پردازنده‌های اینتل از نوع پردازنده مبتنی بر اعمال پیچیده می‌باشند.)

واحد کنترل همچنین این مطلب را که کدامین بایت از حافظه حاوی دستورالعمل فعلی اجرا شونده‌است را تعقیب می‌کند، سپس به واحد محاسبه و منطق اعلام می‌کند که کدام عمل اجرا و از حافظه دریافت شود و نتایج به بخش اختصاص داده شده از حافظه ارسال گردد. بعد از یک بار عمل، واحد کنترل به دستورالعمل بعدی ارجاع می‌کند(که معمولاً در خانه حافظه بعدی قرار دارد، مگر اینکه دستورالعمل جهش دستورالعمل بعدی باشد که به رایانه اعلام می‌کند دستورالعمل بعدی در خانه دیگر قرار گرفته‌است).

ورودی/خروجی [ویرایش]

تصویری از یک رایانه، صفحه نمایشگر(Monitor) نقش خروجی و صفحه کلید(keyboard) نقش ورودی را دارد.

بخش ورودی/خروجی (I/O) این امکان را به رایانه می‌دهد تا اطلاعات را از جهان بیرون تهیه و نتایج آن‌ها را به همان جا برگرداند. محدوده فوق العاده وسیعی از دستگاه‌های ورودی/خروجی وجود دارد، از خانواده آشنای صفحه‌کلیدها، نمایشگرها، نَرم‌دیسک گرفته تا دستگاه‌های کمی غریب مانند رایابین‌ها (webcams). (از سایر ورودی/خروجی‌ها می‌توان موشواره mouse، قلم نوری، چاپگرها (printer)، اسکنرها، انواع لوح‌های فشرده(CD, DVD) را نام برد ).

چیزی که تمامی دستگاه‌های عمومی در آن اشتراک دارند این است که آن‌ها رمزکننده اطلاعات از نوعی به نوع دیگر که بتواند مورد استفاده سیستم‌های رایانه دیجیتالی قرار گیرد، هستند. از سوی دیگر، دستگاه‌های خروجی آن اطلاعات به رمز شده را رمزگشایی می‌کنند تا کاربران آن‌ها را دریافت نمایند. از این رو یک سیستم رایانه دیجیتالی یک نمونه از یک سامانه داده‌پردازی می‌باشد.

دستورالعمل‌ها [ویرایش]

هر رایانه تنها دارای یک مجموعه کم تعداد از دستورالعمل‌های ساده و تعریف شده می‌باشد. از انواع پرکاربردشان می‌توان به دستورالعمل «محتوای خانه ۱۲۳ را در خانه ۴۵۶ کپی کن!»، «محتوای خانه ۶۶۶ را با محتوای خانه ۰۴۲ جمع کن، نتایج را در خانه ۰۱۳ کن!»، «اگر محتوای خانه ۹۹۹ برابر با صفر است، به دستورالعمل واقع در خانه ۳۴۵ رجوع کن!».

دستورالعمل‌ها در داخل رایانه بصورت اعداد مشخص شده‌اند - مثلاً کد دستور العمل (copy instruction) برابر ۰۰۱ می‌تواند باشد. مجموعه معین دستورالعمل‌های تعریف شده که توسط یک رایانه ویژه پشتیبانی می‌شود را زبان ماشین می‌نامند. در واقعیت، اشخاص معمولاً به زبان ماشین دستورالعمل نمی‌نویسند بلکه بیشتر به نوعی از انواع سطح بالای زبان‌های برنامه‌نویسی، برنامه‌نویسی می‌کنند تا سپس توسط برنامه ویژه‌ای (تفسیرگرها (interpreters) یا همگردان‌ها (compilers) به دستورالعمل ویژه ماشین تبدیل گردد. برخی زبان‌های برنامه‌نویسی از نوع بسیار شبیه و نزدیک به زبان ماشین که اسمبلر (یک زبان سطح پایین) نامیده می‌شود، استفاده می‌کنند؛ همچنین زبان‌های سطح بالای دیگری نیز مانند پرولوگ نیز از یک زبان انتزاعی و چکیده که با زبان ماشین تفاوت دارد بجای دستورالعمل‌های ویژه ماشین استفاده می‌کنند.

معماری‌ها [ویرایش]

در رایانه‌های معاصر واحد محاسبه و منطق را به همراه واحد کنترل در یک مدار مجتمع که واحد پردازشی مرکزی (CPU) نامیده می‌شود، جمع نموده‌اند. عموما، حافظه رایانه روی یک مدار مجتمع کوچک نزدیک CPU قرار گرفته. اکثریت قاطع بخش‌های رایانه تشکیل شده‌اند از سامانه‌های فرعی (به عنوان نمونه، منبع تغذیه) و یا دستگاه‌های ورودی/خروجی.

برخی رایانه‌های بزرگ‌تر چندین CPU و واحد کنترل دارند که بصورت هم‌زمان با یکدیگر درحال کارند. این‌گونه رایانه‌ها بیشتر برای کاربردهای پژوهشی و محاسبات علمی بکار می‌روند.

کارایی رایانه‌ها بنا به تئوری کاملاً درست است. رایانه داده‌ها و دستورالعمل‌ها را از حافظه‌اش واکشی (fetch) می‌کند. دستورالعمل‌ها اجرا می‌شوند، نتایج ذخیره می‌شوند، دستورالعمل بعدی واکشی می‌شود. این رویه تا زمانی که رایانه خاموش شود ادامه پیدا می‌کند. واحد پردازنده مرکزی در رایانه‌های شخصی امروزی مانند پردازنده‌های شرکت ای-ام-دی و شرکت اینتل از معماری موسوم به Pipeline استفاده می‌شود و در زمانی که پردازنده در حال ذخیره نتیجه یک دستور است مرحله اجرای دستور قبلی و مرحله واکشی دستور قبل از آن را آغاز می‌کند. همچنین این رایانه‌ها از سطوح مختلف حافظه نهانگاهی استفاده می‌کنند که در زمان دسترسی به حافظه اصلی صرفه‌جویی کنند.

برنامه‌ها [ویرایش]

برنامه رایانه‌ای فهرست‌های بزرگی از دستورالعمل‌ها (احتمالاً به همراه جدول‌هائی از داده) برای اجرا روی رایانه هستند. خیلی از رایانه‌ها حاوی میلیون‌ها دستورالعمل هستند، و بسیاری از این دستورات به تکرار اجرا می‌شوند. یک رایانه شخصی نوین نوعی (درسال ۲۰۰۳) می‌تواند در ثانیه میان ۲ تا ۳ میلیارد دستورالعمل را پیاده نماید. رایانه‌ها این مقدار محاسبه را صرف انجام دستورالعمل‌های پیچیده نمی‌کنند. بیشتر میلیون‌ها دستورالعمل ساده را که توسط اشخاص باهوشی «برنامه نویسان» در کنار یکدیگر چیده شده‌اند را اجرا می‌کنند. برنامه‌نویسان خوب مجموعه‌هایی از دستورالعمل‌ها را توسعه می‌دهند تا یکسری از وظایف عمومی را انجام دهند(برای نمونه، رسم یک نقطه روی صفحه) و سپس آن مجموعه دستورالعمل‌ها را برای دیگر برنامه‌نویسان در دسترس قرار می‌دهند. (اگر مایلید «یک برنامه‌نویس خوب» باشید به این مطلب مراجعه نمایید.)

رایانه‌های امروزه، قادرند چندین برنامه را در آن واحد اجرا نمایند. از این قابلیت به عنوان چندکارگی (multitasking) نام برده می‌شود. در واقع، CPU یک رشته دستورالعمل‌ها را از یک برنامه اجرا می‌کند، سپس پس از یک مقطع ویژه زمانی دستورالعمل‌هایی از یک برنامه دیگر را اجرا می‌کند. این فاصله زمانی اکثرا به‌عنوان یک برش زمانی (time slice) نام برده می‌شود. این ویژگی که CPU زمان اجرا را بین برنامه‌ها تقسیم می‌کند، این توهم را بوجود می‌آورد که رایانه هم‌زمان مشغول اجرای چند برنامه‌است. این شبیه به چگونگی نمایش فریم‌های یک فیلم است، که فریم‌ها با سرعت بالا در حال حرکت هستند و به نظر می‌رسد که صفحه ثابتی تصاویر را نمایش می‌دهد. سیستم‌عامل همان برنامه‌ای است که این اشتراک زمانی را بین برنامه‌های دیگر تعیین می‌کند.

سیستم‌عامل [ویرایش]

رایانه همیشه نیاز دارد تا برای بکار انداختنش حداقل یک برنامه روی آن در حال اجرا باشد. تحت عملکردهای عادی این برنامه همان سیستم‌عامل یا OS که مخفف واژه‌های Operating System است. سیستم یا سامانه عامل بر اساس پیشفرض‌ها تصمیم می‌گیرد که کدام برنامه برای انجام چه وظیفه ای اجرا شود، چه زمان، از کدام منابع (مثل حافظه، ورودی/خروجی و ...) استفاده شود. همچنین سیستم‌عامل یک لایه انتزاعی بین سخت‌افزار و برنامه‌های دیگر که می‌خواهند از سخت‌افزار استفاده کنند، می‌باشد، که این امکان را به برنامه نویسان می‌دهد تا بدون اینکه جزئیات ریز هر قطعه الکترونیکی از سخت‌افزار را بدانند بتوانند برای آن قطعه برنامه‌نویسی نمایند. در گذشته یک اصطلاح متداول بود که گفته می شد با تمام این وجود کامپیوترها نمی‌توانند برخی از مسائل را حل کنند که به این مسائل حل نشدنی گفته می‌شود مانند مسائلی که در مسیر حلشان در حلقه بی نهایت می افتند. به همین دلیل نیاز است که با کمک روشهای خاص بطور مثال به چند بخش تقسیم نمودن مساله یا روشهای متداول دیگر از رخ دادن این خطا تا حد امکان جلوگیری نمود.

کاربردهای رایانه [ویرایش]

نخستین رایانه‌های رقمی، با قیمت‌های زیاد و حجم بزرگشان، در اصل محاسبات علمی را انجام می‌دادند، انیاک یک رایانه قدیمی ایالات متحده اصولا طراحی شده تا محاسبات پرتابه‌ای توپخانه و محاسبات مربوط به جدول چگالی نوترونی را انجام دهد. (این محاسبات بین دسامبر ۱۹۴۱ تا ژانویه ۱۹۴۶ روی حجمی بالغ بر یک میلیون کارت پانچ انجام پذیرفت! که این خود طراحی و سپس تصمیم نادرست بکارگرفته شده را نشان می‌دهد) بسیاری از ابررایانه‌های امروزی صرفاً برای کارهای ویژه محاسبات جنگ افزار هسته‌ای استفاده می‌گردد^{[نیازمند منبع]}.

CSIR Mk I نیز که نخستین رایانه استرالیایی بود برای ارزیابی میزان بارندگی در کوه‌های اسنوئی (Snowy)این کشور بکاررفت، این محاسبات در چارچوب یک پروژه عظیم تولید برقابی انجام گرفت.

برخی رایانه‌ها نیز برای انجام رمزگشایی بکارگرفته می‌شد، برای مثال Colossus که در جریان جنگ جهانی دوم ساخته شد، جزو اولین کامپیوترهای برنامه‌پذیر بود(البته ماشین تورینگ کامل نبود). هرچند رایانه‌های بعدی می‌توانستند برنامه‌ریزی شوند تا شطرنج بازی کنند یا تصویر نمایش دهند و سایر کاربردها را نشان دهد.

سیاست‌مداران و شرکت‌های بزرگ نیز رایانه‌های اولیه را برای خودکارسازی بسیاری از مجموعه‌های داده و پردازش کارهایی که قبلا توسط انسان‌ها انجام می‌گرفت، بکار بستند - برای مثال، نگهداری و بروزرسانی حساب‌ها و دارایی‌ها. در موسسات پژوهشی نیز دانشمندان رشته‌های مختلف شروع به استفاده از رایانه برای مقاصدشان نمودند.

کاهش پیوسته قیمت‌های رایانه باعث شد تا سازمان‌های کوچک‌تر نیز بتوانند آن‌ها را در اختیار بگیرند. بازرگانان، سازمان‌ها، و سیاست‌مداران اغلب تعداد زیادی از کامپیوترهای کوچک را برای تکمیل وظایفی که قبلا برای تکمیلشان نیاز به رایانه بزرگ (mainframe) گران قیمت و بزرگ بود، به کار بگیرند. مجموعه‌هایی از رایانه‌های کوچک‌تر در یک محل اغلب به‌عنوان خادم سرا^{[نیازمند منبع]} (server farm) نام برده می‌شود.

با اختراع ریزپردازندهها در دهه ۱۹۷۰ این امکان که بتوان رایانه‌هایی بسیار ارزان قیمت را تولید نمود بوجود آمد. رایانه‌های شخصی برای انجام وظایف بسیاری محبوب گشتند، از جمله کتابداری، نوشتن و چاپ مستندات. محاسبات پیش بینی‌ها و کارهای تکراری ریاضی توسط صفحات گسترده (spreadsheet)، ارتباطات توسط پست الکترونیک، و اینترنت. حضور گسترده رایانه‌ها و سفارشی کردن آسانشان باعث شد تا در امورات بسیار دیگری بکارگرفته شوند.

در همان زمان، رایانه‌های کوچک، که معمولاً با یک برنامه ثابت ارائه می‌شدند، راهشان را بسوی کاربردهای دیگری باز می‌نمودند، کاربردهایی چون لوازم خانگی، خودروها، هواپیماها، و ابزار صنعتی. این پردازشگرهای جاسازی شده کنترل رفتارهای آن لوازم را ساده‌تر کردند، همچنین امکان انجام رفتارهای پیچیده را نیز فراهم نمودند (برای نمونه، ترمزهای ضدقفل در خودروها^[۳]). با شروع قرن بیست و یکم، اغلب دستگاه‌های الکتریکی، اغلب حالت‌های انتقال نیرو، اغلب خطوط تولید کارخانه‌ها توسط رایانه‌ها کنترل می‌شوند. اکثر مهندسان پیش بینی می‌کنند که این روند همچنان به پیش برود. یکی از کارهایی که می‌توان به‌وسیله رایانه انجام داد پروگرام گیرنده ماهواره‌است.

انواع رایانه [ویرایش]

رایانه‌های توکار [ویرایش]

رایانه هایی هم وجود دارند که تنها برای کاربردهای خاص طراحی می شوند. در ۲۰ سال گذشته، هرچند برخی ابزارهای خانگی که از نمونه‌های قابل ذکر آن می‌توان جعبه‌های بازی‌های ویدئویی را که بعدها در دستگاه‌های دیگری از جمله تلفن همراه، دوربین‌های ضبط ویدئویی، و PDAها و ده‌ها هزار وسیله خانگی، صنعتی، خودروسازی و تمام ابزاری که در درون آنها مدارهایی که نیازهای ماشین تورینگ را مهیا ساخته‌اند، گسترش یافت، را نام برد(اغلب این لوازم برنامه‌هایی را در خود دارند که بصورت ثابت روی ROM تراشه‌هایی که برای تغییر نیاز به تعویض دارند، نگاشته شده‌اند). این رایانه‌ها که در درون ابزارهای با کاربرد ویژه گنجانیده شده‌اند «ریزکنترل‌گرها» یا رایانه‌های توکار" (Embedded Computers) نامیده می‌شوند. بنابراین تعریف این رایانه‌ها به‌عنوان ابزاری که با هدف پردازش اطلاعات طراحی گردیده محدودیت‌هایی دارد. بیشتر می‌توان آنها را به ماشین‌هایی تشبیه کرد که در یک مجموعه بزرگ‌تر به‌عنوان یک بخش حضور دارند مانند دستگاه‌های تلفن، ماکروفرها و یا هواپیما که این رایانه‌ها بدون تغییر فیزیکی توسط کاربر می‌توانند برای مقاصد مختلفی بکارگرفته شوند.

رایانه‌های شخصی [ویرایش]

اشخاصی که با انواع دیگری از رایانه‌ها ناآشنا هستند از عبارت رایانه برای رجوع به نوع خاصی که رایانه شخصی (PC) نامیده می‌شوند استفاده می‌کنند. رایانه ای است که از اجزای الکترونیکی میکرو (ریز)تشکیل شده که جزو کوچکترین و ارزان ترین کامپیوتر ها محسوب می شود و کابرد های خانگی و اداری دارد شرکت IBM رایانه شخصی در سال 1981 میلادی به جهان معرفی کرد.

در جهان ربات‌های زیبا و مفیدی وجود دارند که با هدف بهبود حالات روحی انسان‌ها طراحی شده‌اند. برای مثال کیپان رباتی زرد رنگ و کوچک است که با هدف برقراری تعامل با کودکان طراحی شده و ربات  ویولن نواز تویوتا نیز با هوش موسیقیایی خود برای آرام کردن بیماران طراحی و ساخته شده است.

ربات PaPeRo رباتی دوست داشتنی است که توسط شرکت ژاپنی NEC ساخته شده است. این ربات با هدف بهبود تعامل انسانها با اینترنت ساخته شده و از توانایی شناسایی سه هزار واژه و استفاده از آنها برای سخن گفتن، اعلام کردن دریافت پیام، ارائه اطلاعات جدید، شناسایی چهره‌ها، ارسال پیام‌های ویدئویی، بازی و کنترل کردن دیگر تجهیزات الکترونیک برخوردار است.

این ربات از دو دوربین به عنوان چشم، چهار میکروفن به عنوان گوش، ردیابی ماورا صوت برای ردیابی اجسام برخوردار بوده و می‌تواند محیط اطرافش را شناسایی کند. شخصیت‌های مختلفی برای ربات تعریف شده و کاربر می تواند آن را متناسب با روحیات خود تغییر دهد.

ربات Yume Neko، نام این ربات به مفهوم گربه رویایی است و از توانایی حرکت کردن، دراز کشیدن و واکنش نشان دادن نسبت به نوازش برخوردار است. این گربه رباتیک که به شکل‌نژاد گربه‌های جنگلی نروژی ساخته شده از حسگرهای متعددی در سرتاسر بدن برخوردار بوده و با کمک میکروفونی کوچک نسبت به صداها واکنش نشان می‌دهد.

ربات E.M.A، این ربات احساساتی ارتفاعی برابر 38 سانتیمتر داشته و با برخورداری از اتصالات قوی در پاهایش از توانایی‌های حرکتی بالایی برخوردار است. این ربات می‌تواند آواز بخواند، با کاربر خوش و بش کند و اجسام را جا به جا کند.

ربات AIBO، شرکت سونی این سگ رباتی را با توانایی یادگیری از محیط اطرافش ابداع کرده است. این سگ که بیشتر به سگ‌های فضایی شباهت دارد علاوه بر حیوان خانگی مجازی می‌تواند در مطالعات برنامه نویسی رایانه ای شرکت کرده تا برنامه‌های مختلف بر روی آن آزمایش شود.

ربات Tweenbots، این ربات کوچک و معصوم به منظور انجام مطالعه‌ای درباره تعامل انسان‌ها با ربات‌ها ابداع شده بود و برای نمایش دادن چهره‌ای دوستانه بر روی صورت آن لبخندی کشیده شده و ربات پرچمی کوچک را با پیام کمک کنید حمل می‌کرد.

ربات کیپان، این ربات کوچک و دوست داشتنی که به یک آدم برفی زرد رنگ شباهت دارد به منظور کمک به کودکان اوتیسمی ابداع شده و از دو دوربین به عنوان چشم، چهار موتور و یک میکروفن به عنوان بینی استفاده می‌کند و دانشمندان آن را برای مطالعه بر روی رشد اجتماعی و تعامل میان انسان و روباتها به کار می‌گیرند.

ربات TRIO، این ربات که با همکاری چند شرکت و دانشگاه مختلف ساخته شده و تا کنون در مراسم مختلف به عنوان راهنمای میهمانان و یا معرفی کنده میهمانان مورد استفاده قرار گرفته است. Trio قادر است به زبان انگلیسی صحبت کرده و با انسانها گفتگو کند.

ربات HOAP-3، محصولی از شرکت فوجیتسو که از توانایی آموختن و تعامل با محیط اطراف، نگاه کردن به حرکات انسان‌ها و شبیه‌سازی حرکات آنها به واسطه 28 مفصل حرکتی و یا به خاطر سپردن شیوه حرکت ماهیچه‌های بدن برخوردار است. از این ربات برای تحلیل میزان انطباق پذیری ربات‌ها با محیطهای انسانی استفاده می‌شود. همچنین ربات HOAP-3 از توانایی تشخیص و تحلیل کلمات برخوردار است.

منبع: نشریه ان بی سی

برگرفته از مهر

حالت Running :

حالت Ready :

حالت Despatch :

Time Run Out :

حالت Blocked :

حالت Suspend Ready :

حالت Suspend Blocked :

جلسه دوم:

وظایف سیستم عامل:

1) رابط کاربر:

2) به اشتراک گذاشتن سخت افزار:

3) اجازه به اشتراک گذاشتن داده ها بین کاربران:

4) زمان بندی منابع برای تخصیص به کاربران:

5) تسهیل در ورودی و خروجی:

6) توانایی شناخت خطاها در سیستم عامل باید وجود داشته باشد:

7) سیستم عامل باید حسابدار باشد:

ساختار PCB : ( Process Control Block) :

اطلاعاتی که در مورد پروسه ها باید داشته باشیم:

1) نام پروسه :

2) اولویت پروسه( Priority ) :

3) وضعیت پروسه (وضعیت سخت افزاری) :

4) امار و اطلاعات و زمانبندی برای استفاده منابع :

5) مدیریت و وضعیت حافظه :

6) وضعیت ورودی و خروجی :

7) اطلاعات مربوط به مدیریت حافظه و فایل:

8) اطلاعات مربوط به حسابداری و حسابرسی :

جلسه سوم:

زمانبندی :

زمانبند بلند مدت:

زمانبند میان مدت:

زمانبند کوتاه مدت:

معیار های کمی زمانبندی:

میزان بکارگیری پردازنده:

Trough put :

Turn Over Time :

Waiting Time :

Response Time :

معیارهای کیفی زمانبندی:

1) Fairness (منصفانه) :

2) قابلیت پیش بینی :

3) قابلیت تکرار :

الگوریتم های زمانبندی :

1) First Come First Serviced :

2) الگوریتم Priority :

3) Shortest Remaining Time Next :

4) Shortest Job First :

حالت Running :

حالت Ready :

حالت Despatch :

Time Run Out :

حالت Blocked :

حالت Suspend Ready :

حالت Suspend Blocked :

جلسه دوم:

وظایف سیستم عامل:

1) رابط کاربر:

2) به اشتراک گذاشتن سخت افزار:

3) اجازه به اشتراک گذاشتن داده ها بین کاربران:

4) زمان بندی منابع برای تخصیص به کاربران:

5) تسهیل در ورودی و خروجی:

6) توانایی شناخت خطاها در سیستم عامل باید وجود داشته باشد:

7) سیستم عامل باید حسابدار باشد:

ساختار PCB : ( Process Control Block) :

اطلاعاتی که در مورد پروسه ها باید داشته باشیم:

1) نام پروسه :

2) اولویت پروسه( Priority ) :

3) وضعیت پروسه (وضعیت سخت افزاری) :

4) امار و اطلاعات و زمانبندی برای استفاده منابع :

5) مدیریت و وضعیت حافظه :

6) وضعیت ورودی و خروجی :

7) اطلاعات مربوط به مدیریت حافظه و فایل:

8) اطلاعات مربوط به حسابداری و حسابرسی :

جلسه سوم:

زمانبندی :

زمانبند بلند مدت:

زمانبند میان مدت:

زمانبند کوتاه مدت:

معیار های کمی زمانبندی:

میزان بکارگیری پردازنده:

Trough put :

Turn Over Time :

Waiting Time :

Response Time :

معیارهای کیفی زمانبندی:

1) Fairness (منصفانه) :

2) قابلیت پیش بینی :

3) قابلیت تکرار :

الگوریتم های زمانبندی :

1) First Come First Serviced :

2) الگوریتم Priority :

3) Shortest Remaining Time Next :

4) Shortest Job First :

فريمورک دات نت يک محيط اجراء با نام CLR)Common Language Runtime) را ارائه که مسئوليت مديريت اجرای کد و تامين سرويس های لازم بمنظور پياده سازی نرم افزار را  برعهده دارد . CLR ، زيرساخت مستحکمی را بمنظورايجاد انواع نرم افزار در اختيار پياده کنندگان قرار می دهد . يک برنامه ASP.NET  ، يک برنامه فرم های ويندوز ، يک سرويس وب ، يک برنامه مختص موبايل ، يک برنامه توزيعی و يا يک برنامه که چندين مدل از برنامه های فوق را با يکديگر ترکيب می نمايد ، نمونه هائی از برنامه هائی می باشند که می توان آنها را بر اساس زيرساخت ارائه شده ، پياده سازی نمود.  CLR ، دارای مزايای متعددی بمنظور پياده سازی سريع و آسان نرم افزار با قابليت مهم ارتباط و يکپارچگی بين کدهای نوشته توسط زبانهای متفاوت برنامه نويسی است .
 درمجموعه مقالاتی که در اين زمينه ارائه خواهد شد به بررسی CLR ، خواهيم پرداخت .

CLR ، ابزاری ( Engine) است که دستورالعمل های IL)Intermediate Language) را بعنوان ورودی اخذ و در ادامه آنها را به دستورالعمل های زبان ماشين ترجمه و در نهايت آنان را اجراء می نمايد. موضوع فوق ، بدين معنی نيست که CLR ، دستورالعمل ها را  تفسير می نمايد. عبارت فوق ، بدين دليل بيان شده است که بنوعی به اين موضوع اشاره گردد  که CLR ، محيط لازم بمنظور اجرای کد IL را فراهم می نمايد. بمنظور نيل به اهداف مورد نظر خصوصا" : کارآمدی کدها و قابليت حمل آنان ، هسته اجرائی می بايست، شرايط ومحيط  لازم بمنظور ايجاد کد  با  لحاظ نمودن اهداف موردنظر ( کارآمد ،  قابليت حمل)  را ارائه نمايد.  کارآمدی کدها ، يکی از مسائل کليدی در رابطه با محيط اجراء خواهد بود. اگر کد، با سرعت قابل قبول اجراء نگردد ، تمام ويژگی های ديگر موجود در سيستم ، تحت الشعاع  قرار خواهند گرفت .
 قابليت حمل ، امکان استفاده از نرم افزار را مستقل از نوع پردازنده و دستگاه فراهم می نمايد. بنابراين افزايش تعداد پردازنده ها و دستگاههائی که CLR  می تواند بر روی آنها اجراء گردد، همواره دارای اهميت خاص خود خواهد بود. ماکروسافت و اينتل برای مدت زمان زيادی ، دارای همکاری مناسبی  در عرصه تجارت بودند. ماکروسافت  کم و بيش از خط پردازنده های اينتل بمنظور اجراء نرم افزارهای خود ، استفاده می کرد.بدين ترتيب ، ماکروسافت ، بدون وجود نگرانی ( حمايت از معماری چندين پردازنده ای و دستورالعمل های مربوطه ) ، اقدام به ايجاد و پياد ه سازی  نرم افزار می نمود. شرکت ماکروسافت هرگز نگران ارائه يک نسخه خاص از محصولات خود برای يک نسخه خاص از پردازنده های Motoral 68XXX ، نبود ، چراکه اصولا" آنها را حمايت نمی کرد . بروز محدوديت در حمايت از پردازنده ها در زمان انتقال از برنامه ها یمبتنی بر Win16 به Win32، بعنوان يک مسئله مهم ،مطرح گرديد. ( ما عملا" دارای API با نام Win16 نبوده ايم ، ولی می توان اين واژه را برای API قبل از Win32 استفاده کرد) . ماکروسافت اگر می خواهد همچنان بعنوان يکی از شرکت های فعال در زمينه توليد و طراحی نرم افزار در سطح جهان مطرح باشد ، می بايست تدابير لازم در خصوص قابليت حمل نرم افزارهای پياده سازی شده خود را بر روی محيط های متفاوت فراهم نمايد. باتوجه به تغييرات بنيادين و مهم در طراحی و پياده سازی برنامه های مبتنی بر وب طی ساليان اخير  و ضرورت استفاده از دستگاههای متعدد بمنظور ارتباط به اينترنت و در نهايت استفاده از خدمات برنامه های موجود ، ما با واقعيت بزرگ ديگری نيز مواجه هستيم و آن اينکه هر يک از دستگاههای موجود ( تلفن های موبايل ، کامپيوترهای hand-held ، tablet ، ) دارای معماری و پردازنده اختصاصی خود می باشند. با توجه به وضعيت موجود، می بايست تمهيدات و تدابير خاصی در رابطه با طراحی و پياده سازی انديشيده گردد که ماحصل آن قابليت حمل نرم افزار از يک معماری خاص به معماری ديگر باشد .
 ماکروسافت نيز در صدد حضوری فعال تر و ارائه نرم افزار در رابطه با دستگاه های فوق ، است ، بديهی است می بايست اقدامی صورت می گرفت که پاسخگوی واقعيت های جديد صنعت نرم افزارباشد . ماکروسافت در پاسخ به محدوديت های موجود، خواسته های جديد و حل مشکل قابليت حمل به ساير پردازنده ها ، تصميم به ايجاد يک محيط اجراء و يا CLR نمود ه  است .
در ادامه اين مقاله ، قصد داريم بدون درگير شدن به جزيئات مربوطه ، به بررسی محيط اجراء پرداخته  امکانات آن را در رابطه با اجرای برنامه های managed ، بررسی نمائيم .

مروری بر  Runtime 
قبل از دات نت، يک برنامه اجرائی معمولا" بصورت يک فايل با انشعاب exe. ارائه می گرديد ( برنامه  صرفا" شامل يک فايل بود) . بمنظور اجراء کارآمد تمامی سيستم ، برنامه می بايست از کدهائی استفاده نمايد که بصورت اشتراکی باشند ( معمولا" يک فايل با انشعاب dll. ) اگر در زمان استفاده از کد مشترک ، مسائلی ايجاد می گرديد، می توان  از يک کتابخانه وارداتی استفاده و يا  يک DLL را در زمان اجراء ، load کرد ( با استفاده از LoadLibrary,LoadLibraryEx و GetProcAddress ) 

در دات نت ، واحد اجراء و بکارگيری ، اسمبلی (Assembly ) است . فرآيند اجراء، همواره با يک اسمبلی که  دارای  انشعاب exe . می باشد ، آغاز می گردد . برنامه می تواند  از کد اشتراکی بکمک  Importing  اسمبلی که شامل کد مشترک بهمراه يک مرجع صريح است ، استفاده نمايد ( برای اضافه نمودن مرجع ، می توان  از AddReference در ويژوال استوديو دات نت استفاده کرد )  برنامه ها همچنين می توانند با استفاده از  Assembly.Load و يا Assembly.loadForm  ، اقدام به استقرار يک اسمبلی در حافظه  نمايند .
در ادامه  ، لازم است با برخی از اصطلاحات آشنا و تعريف مناسبی از آنها را ارائه نمائيم  .

•  اسمبلی(Assembly ) . اسمبلی واحد اوليه بکارگيری نرم افزار در فريمورک دات نت است .يک اسمبلی می تواند شامل مراجعی به ساير اسمبلی ها و ماژول ها باشد .

• ماژول( Module )  . ماژول، فايلی شامل محتويات اجرائی است . يک اسمبلی می تواند يک و يا بيش از يک ماژول را کپسوله نمايد.  يک ماژول بدون اينکه يک اسمبلی به آن مراجعه ای  داشته باشد ، Stand alone  نمی گردد . کلاسی در کنابخانه کلاس پايه ( System) ، مسئوليت کپسوله نمودن اکثر ويژگی های يک " ماژول " را برعهده دارد ( مشابه اسمبلی ).  اين کلاس Module ، نام دارد.

• APPDomain ،  بعنوان يک  پردازه کم حجم ( سبک )  در نظر گرفته می شود.قبل از دات نت ، ايزولاسيون  از طريق جداسازی  پردازش ها  از يکديگر و بکمک سيستم عامل انجام می گرديد. اگر پردازه ای ، عمليات نامشحص و تعريف نشده ای  را  انجام   که باعث بروز مشکل برای ادامه حيات خود می گرديد ، حرکت وی باعث بروز اختلال در تمام سيستم  نشده  و صرفا" مشکل بوجود آمده در ارتباط با پردازه  خواهد بود . با توجه به اينکه "نوع ها"  ،بصورت کاملا" هدايت شده توسط فريمورک دات نت کنترل می گردند ، می توان از روش هائی بمنظورپياده سازی سطح مشابهی  ايزولاسيون در ارتباط با  يک پردازه استفاده کرد . اين روش Application Domain ويا AppDomain ناميده می شود. همانند اسمبلی و ماژول ، يک کلاس در کتابخانه کلاس فريمورک دات نت ، اکثر ويژگی ها و پتانسيل های  مربوط به يک Application Domain را کپسوله می نمايد. کلاس فوق ، AppDomain ناميده شده و در namespace با نام System قرار دارد .

• IL  يا MSIL .  واژه IL از Intermediate Language و MSIL از Microsoft Intermediate Language ، اقتباس شده اند . IL  ، زبانی است که  اسمبلی ها  توسط آن نوشته شده و شامل مجموعه ای از دستورالعمل هائی است که کد مربوط به برنامه را ارائه می نمايند. به زبان فوق بدين دليل بدين دليل " ميانی " ( Intermediate )  ، اطلاق می گردد ، چون هنوز  بصورت native code  درنيامده است . در زمان مورد نطر ، کدهای IL توسط کمپايلر JIT به native code ، ترجمه خواهند شد .

• JIT . واژه JIT از کلمات Just-In-Time اقتباس شده است . از کمپايلر فوق ، بمنظور ترجمه کدهای IL به native code استفاده می شود.

 پس ازاستقرار کد در حافظه ( Loading ) ، امکان اجرای آنان فراهم می گردد . از اين مرحله به بعد ( آغاز عمليات اجراء کد ) ، تفاوت محسوسی را بين  برنامه های قديمی ( قبل از دات نت ) و برنامه های جديد ( دات نت ) ، شاهد خواهيم بود . در حالت کد غيرمديريت يافته ( Unmanaged) ، کمپايلر و linker  بر روی کدهای مربوطه عمليات خود را آغاز و آنها را به native code تبديل می نمايند . بدين ترتيب  ،دستورالعمل ها می توانند بلافاصله اجراء گردند. لازم است به اين نکته مهم اشاره گردد که در صورتيکه قصد استفاده از برنامه نوشته شده بر روی محيط های متفاوت ( ساير پلات فرم ها ) وجود داشته باشد ، می بايست برای هر يک نسخه ای جداگانه را کمپايل کرد. در برخی حالات ، امکان ايجاد و ترجمه نسخه های متعدد بمنظور اجراء بر روی محيط های متفاوت ، امری مطلوب بنظر نمی رسد ، در چنين مواردی سعی می گردد ، صرفا" يک نسخه ارائه گردد. نسخه فوق ، بگونه ای طراحی و پياده سازی می گردد که بتواند با محيط های متفاوت سازگار باشد . بدين ترتيب ، امکان اجراء نرم افزارهای توليدی در محيط های متفاوت ، فراهم خواهد شد . وجود پتانسيل در بطن يک دستگاه سخت افزاری يک موضوع است و ارائه برنامه ای که زمينه بهره برداری از پتانسيل های مربوطه را فراهم  و برنامه ای که از پتانسيل های دستگاه فوق ، در نهايت استفاده می نمايد ، موضوعات ديگری است . مثلا" امروز ما کمتر شاهد ارائه نرم افزار از طرف شرکت های توليد کننده ای می باشيم که تاکيد و اصرار بر استفاده از يک محيط سخت افزاری  نظير وجود يک " شتاب دهنده گرافيک " ، داشته باشند . در چنين موارد علاوه بر اينکه توليد کننده " شتاب دهنده گرافيک " ، می بايست برای هر " کارت شتاب دهنده گرافيک " ، برنامه ای خاص را ارائه نمايد ، بلکه همچنين پياده کنندگان می بايست از برناهه های مجزائی برای هر يک از کارت ها ی عرضه  شده ، استفاده نمايند . " شتاب دهنده گرافيک " ، صرفا" يک نمونه در اين رابطه بوده و می توان به مواردی ديگر نظير :  disk cache,memory cache ، شبکه های با سرعت بالا ،   سيستم های مبتنی  بر چندين پردازنده  و  سخت افزارهای خاص بمنظور پردازش تصاوير، اشاره کرد .

يکی از اولين مراحلی که CLR  در ارتباط  با اجراء يک برنامه انجام می دهد ، بررسی متدی است که می بايست اجراء گردد ( آيا  به native code ،تبديل شده است ؟) . در صورتيکه متد به native code ، تبديل نشده باشد ، کد موجود در متد بصورت  JITd) Just - In - time compild) خواهد بود . تاخير در ترجمه يک متد ،  دارای دو مزيت است :

• يک شرکت می تواند نسخه ای از نرم افزار توليد ی خود را براحتی بر روی محيط مورد نظر خود منتقل ( در محيط فوق نسخه ای از CLR نصب شده است ) و از CLR   بمنظور مديريت و سفارشی نمودن  کدها،  متناسب با محيط سخت افزاری مربوطه ، استفاده نمايد .

•  کمپايلرهای JIT قادر به استفاده از مزايای بهينه سازی می باشند . بدين ترتيب ، امکان  اجراء سريعتر يک برنامه نسبت به يک برنامه همه منظور( نسخه unmanaged برنامه )  ، فراهم می گردد . سيستم هائی که دارای پردازنده های 64 بيتی می باشند ، دارای يک مد " سازگاری "  خواهند بود  که به برنامه های سی و دو بيتی   اجازه می دهد بدون اعمال تغييرات  بر روی يک پردازنده 64 بيتی اجراء گردند .اگر برنامه ای به IL ترجمه گردد ، می تواند از مزايای پردازش 64 بيتی بهره مند گردد (موتور JIT ، قادر به target نمودن پردازنده جديد 64 بيتی است) .

فرآيند استقرار يک متد در حافطه ( Loading )  و ترجمه آن ، در صورت نياز تکرار  تا زمانيکه تمام متدها ی موجود در برنامه ترجمه  و يا برنامه متوقف گردد .

شروع يک متد
CLR ، درارتباط با هر متد به اطلاعات زير نياز خواهد داشت . تمامی اطلاعات مورد نياز CLR  از طريق  متاديتا  ( Metadate)  موجود در هر اسمبلی در دسترس و ارائه خواهد شد .

• دستورالعمل ها . CLR ، نيازمند ليستی از دستورالعمل های MSIL است . هر متد دارای اشاره گری به مجموعه دستوراتی است که بعنوان بخشی از متا ديتا ی مورد نظری است که به آن مرتبط شده است.

• Signature .  هر متد دارای يک Signature است و CLR نيازمند استفاده از يک signature برای هر متد است . signature ،  برگرداندن نوع ، تعداد پارامتر و نوع پارامترها  را تشريح می نمايد.

• Exception Handling Array .  دستورالعمل خاصی از IL که مربوط به برخورد با exception باشد ، وجود ندارد . در اين رابطه از  دايرکتيوهائی خاص در مقابل دستورالعمل های IL ، استفاده می گردد . در مقابل دستورالمل های Exception-handling ، اسمبلی دارای  ليستی از exceptions است . ليست فوق،  شامل نوع exception ، يک آدرس offest به اولين دستورالعمل پس از بلاک exception try   ، طول مربوط به بلاک try  ، است . ليست فوق ، همچنين شامل آفست  به handler code ، طول handler code ، و يک token  که مسئول تشريح کلاسی  است که از آن بمنظور کپسوله نمودن exception استفاده می گردد .

• اندازه Evaulation stack . داده فوق ، از طريق متا ديتا اسمبلی قابل دسترس خواهد بود. می توان آن را از طريق  maxstack   x در ليست ILDASM مشاهده نمود. مقدار  x  ، اندازه پشته مورد نظر است . اندازه منطقی پشته  که توسط  x  ، مشخص شده است ، حداکثر  آيتم هائی را که می توان در پشته ، مستقر ( Push ) نمود ، مشخص می نمايد. اندازه فيزيکی آيتم ها و پشته  به CLR  واگذار تا در زمان اجراء آن را مشخص نمايد (زمانيکه  متد JITd است ) .

• تشريح بردارهای محلی . هر متد نيازمند تعريف و  ذخيره سازی محلی آيتم های مورد نياز است.  evaluation stack ،(  برداری منطقی از آيتم ها  بهمراه  نوع هر آيتم)  و استفاده از يک flag در متاديتا بمنظور  مشخص نمودن ضرورت  مقداردهی اوليه ( مقدارصفر )  متغيرهای محلی در ابتدای فراخوانی يک متد ، نمونه هائی در اين زمينه می باشند.

با استفاده از اطلاعات فوق ، CLR ، قادر به ايجاد يک abstraction از چيزی خواهد بود که native stack frame است. عموما" هر پردازنده و يا ماشين يک stack frame را شکل که شامل آرگومانها ( پارامترها ) و يا مرجع به آرگومانها ی مربوط به متد است . در وضعيتی مشابه ، متغيرهای برگردانده شده در stack frame بر اساس  فراخوانی که وابسته به يک پردازنده و يا ماشين خاص است ، ذخيره می گردند. اولويت پارامترهای ورودی و خروجی در رابطه با  يک ماشين خاص ، مشخص می گردد . با توجه به اينکه تمام اطلاعات مورد نياز برای هر متد در دسترس است ، CLR  ، قادر به تشخيص وضعيت مورد نظر  stack frame ، در زمان اجراء است .
فراخوانی يک متد بگونه ای انجام خواهد شد که CLR دارای حداقل کنترل در رابطه با اجراء متد و حالت آن باشد .زمانيکه CLR ، يک متد را فرامی خواند ، متد  و حالت آن تحت کنترل CLR  خواهد بود ( Thread of control ) .
دربخش دوم اين مقاله به بررسی  نوع ها ی حمايت شده توسط IL ، خواهيم پرداخت .

چند پردازشگرهای متقارن ( SMP (symmetric Multi processing
SMP روش مشترکی می باشد که چندین پردازشگر بطور جداگانه با یکدیگر در یک مادربرد کار می‌کنند. سیستم عامل با هر دو cpu تقریباً بطور یکسان کار می‌کند و کارهای مورد نیاز را به آنها ارجاع می‌دهد. چیپ‌های دوهسته ای جدید intel و AMD توانایی SMP را بصورت داخلی مورد توجه قرار داده‌اند. پروسسورهای سرور opteron دوهسته ای می‌تواند همچنین بصورت خارجی با دیگر چیپ‌های دوهسته ای ارتباط برقرار کند. (بشرط آنکه چیپ متقابل نیز دارای این خاصیت باشد)
محدودیت اصلیSMP در پشتیبانی سیستم عاملها و نرم افزارها از این تکنولوژی می‌باشد. خیلی از سیستم عاملها (مانند ویندوز XP سری خانگی ) توانایی پشتیبانی از SMP را ندارند و از دومین پردازشگر استفاده نمی‌کنند. همچنین بیشتر برنامه‌های پیشرفته بصورت تک رشته ای کار می‌کنند، در اصل در هر زمان فقط یک پردازشگر در حالت فعال می باشد. برنامه های چند رشته‌ای از پتانسیل موجود در سیستم‌های دو یا چند پرازشگر، می‌توانند نتایج مفیدتری بگیرند، ولی به صورت کامل عمومیت ندارد.
در گذشته intel و AMD سعی داشته‌اند تا تکنولوژی جدیدی مثل SMD را بیشتر برای پردازشگرهای سرور پیشرفته مانند opteron و Xeon استفاده نمایند ( البته تا قبل از پنتیوم ۳ )

Hyperthreading
این تکنولوژی بصورت اختصاصی توسط اینتل در پردازشگرهای چند هسته‌ای بکار گرفته شده است. این تکنولوژی قبلاً نیز توسط این شرکت بکار گرفته ‌شده‌ بود. اینتل برای آنکه از منابع CPUبنحو بهتری استفاده نماید فقط قسمتهایی که کار پردازش اطلاعات را انجام می دهد را تکثیر کرده است. یعنی آنکه منابع داده در داخل CPU بصورت مشترک استفاده می‌شد. ایده hyperthreading برای دو برابرکردن مقدار فعالیت چیپ می‌باشد تا آنکه کاهش عملکرد سیستم که در اثر فقدان حافظه Cash روی می‌دهد کمتر گردد همچنین بصورت تئوری نشان داده شده که منابع سیستم کمتر تلف می‌‌گردند.
در صورتی که CPU های hyperthreading مانند دو پروسسور حقیقی بنظر می رسد. ولی این CPU ها نمی‌توانند عملکردی مشابه دو CPU مجزا مانند CPU های دوهسته ای داشته باشند. زیرا در CPU های دو هسته ای دو “Threads”مشابه بطور همزمان و با Cash ‌های جداگانه L۱ و L۲ می‌توانند اجرا گردند که این عمل در پردازشگرهای hyperthreading قابل انجام نمی‌باشد.
یکی از چیپهای جدید اینتل بنام ، پردازشگر پنتیوم Extreme Edition ۸۴۰ ، در داخل هر هسته خود از تکنولوژی hyperthreading نیز پشتیبانی می‌کند، یعنی آنکه در یک سیستم عامل آن بصورت چهار پردازشگر حقیقی دیده می‌شود.

دو چیپ در یک قالب … چرا؟
چرا دو شرکت اینتل و AMD بطور ناگهانی شروع به توزیع پردازشگرهای دو هسته‌ای کردند؟
اول از همه رقابت چنانچه بعداً بیان خواهیم کرد AMD از ابتدا توانائی بالقوه دوهسته‌ای را در پردازشگرهای ۶۴ بیتی خود داشت. ساختمان ورودی و خروجی برای دومین هسته در CPU های فعلی ۶۴ بیتی AMD موجود می‌باشد.
هیچ شرکتی نمی تواند دیگران را از بدست آوردن تکنولوژی‌های جدید منع نماید و AMD در حال حاضر با موفقیت چشمگیر خط تولید پرداشگرهای ۶۴ بیتی آسودگی را از intel سلب نموده ‌است.
برای اینتل ضروری می‌باشد که دارای یک تولید تخصصی در تکنولوژی دوهسته ای ‌باشد تا رقابت با شرکاء تجاری خود را حفظ نماید.
دوم، کارایی می‌باشد. مطمئناً برنامه‌های کاربردی چند رشته‌ای در پردازشگرهایی که توانایی انجام چند پردازش را دارند در پردازشگرهایی که یک پردازش را در هر زمان انجام می‌دهند، بهتر عمل خواهند نمود.
البته برای سیستم های چند پردازشگره یک ایراد عمومی وجود دارد و آن تاْخیری می‌باشد که این CPU ها در اجرای کار سیستم بوجود می آورند. به بیان ساده در حال حاضر روشی برای سیستم عامل‌های موجود وجود ندارند تا پردازشها را بطور کاملاً مساوی در بین پردازشگرها تقسیم نماید، پردازشگر دوم عموماً بایک مداخله کمتر و کارایی پایین‌تر کارمی‌کند، در صورتی که ممکن است پردازشگر اول بصورت ۱۰۰% در حال پردازش ‌باشد.
سومین دلیل کمتر نمایان است، ناامیدی AMD و اینتل می‌باشد، هر دو شرکت با یک مانع جدی برای افزایش سرعت پردازشگرها و کوچکتر کردن اندازه قالب آنها روبرو شده اند تا این مانع حذف نشود و یا اینکه تا کاربران عمومی متوجه نشوند که GHZ به تنهایی کارایی را بیان نمی‌کند. هر دو شرکت برای دست یافتن به هر پیشرفت که کارایی پردازشگرها را بهبود بخشید تلاش خواهند نمود و تقریباً دلیل اصلی بوجود آمدن پردازشگرهای دو هسته ای را می‌توان همین دلیل سوم بیان نمود.

دسترسی AMD به تکنولوژی دو هسته ای

فرم فاکتور فعلی پردازشگر ۶۴ اتلن به طراحی دو هسته ای خیلی نزدیک می‌باشد. وجود کنترل کننده‌های Hypertransport و کنترل کننده حافظه درقالب چیپهای فعلی ۶۴ اتلن به معنی آنست که اضافه نمودن دومین هسته در داخل چیپ چندان مشکل نمی‌باشد.
بدلیل رابط NorthBridge که AMD برای اتلن ۶۴ تهیه کرده‌ است کنترل کننده حافظه و رابط Hypertransport در داخل چیپ پشتیبانی می گردد. این به چیپ‌های دوهسته‌ای امکان می دهد که از داخل خود پردازشگر با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

تعداد ترانزیستورهای پردازشگرهای اتلن ۶۴*۲ بیش از دو برابر پردازشگرهای اتلن ۶۴ می‌باشد. با توجه به اینکه در ساختن CPU های جدید از روش ۹۰nm استفاده می شود سایز کل چیپ کمی افزایش پیدا کرده و ولتاژ عملکرد ۱.۳۵ تا ۱.۴ می‌باشد و گرمای خروجی به بیش از ۱۱۰w کمی افزایش می‌یابد.
هر هسته پردازشگر حافظه Cash L۱ و L۲ مخصوص به خود را دارد، ۱۲۸ KB برای L۱ و بسته به مدل ۵۱۲ KB تا ۱ MB برای L۲.

دو برتری مهمی که AMD در CPU های دو هسته‌ای دارد عبارتند از اینکه :
“Crossbar Switch” که آدرسها را جمع‌آوری کرده و توزیع می کند و داده را از هر هسته به هسته دیگر یا باقی سیستم توزیع می کند در حال حاضر امکان اضافه شدن دومین هسته را دارد.
موفقیت دیگر AMD که از نظر مصرف کننده خیلی مهم می‌باشد امکان استفاده اتلن ۶۴*۲ از مادربردهای سوکت ۹۳۹/۹۴۰ می باشد و فقط لازم است که شرکت تولید کننده مادربرد BIOS را برای پشتیبانی از خصوصیات جدید به روز رسانی نماید.

دسترسی اینتل به پردازشگر دو هسته ای
با توجه به اینکه اینتل مانند AMD دارای مدل قبلی برای اضافه کردن هسته جدید در داخل یک قالب CPU نبود، برای ساخت آن مدل جدیدی را طراحی نمود که البته دارای نواقصی نسبت به مدل AMD می‌باشد.
پنتیوم D در اصل از دو پردازشگر “پرسکات” پنتیوم D در یک قالب تشکیل شده است ، این پردازنده دارای مزیت داشتن دو حافظه کش L۱ و L۲ برای هر هسته بطور مجزا می‌باشد، ولی دارای نواقصی نیز می باشند از جمله اینکه این دو پرداشگر برای ارتباط برقرار کردن با یکدیگر باید، از NorthBridge و FSB خارج پردازشگر استفاده نمایند. تعداد ترانزستورها برای چیپ های جدید بیش از ۲۳۰ میلیون و گرمای تولید شده به مقدار فوق‌العاده ۱۳۰W برای پنتیوم Extereme Edition می‌رسد.

یکی از بزرگترین معایب طراحی اینتل نسبت به AMD که سوکت‌های ۹۳۹ را برای طراحی پردازشگرهای دو هسته‌ای خود حفظ نمود آن است که راه حل دو هسته‌ای اینتل نیاز به یک جفت چیپ ست جدید بنامهای ۹۵۵X و ۹۴۵P دارد. شرکت nvidia اخیراً ویرایش اینتل SLI که پروسسورهای دو هسته‌ای را پشتیبانی می‌کند را به بازار عرضه کرده ‌است که این مورد هم زمان بیشتری را مصرف و هم هزینه‌ای اضافی برای مصرف کننده در پی دارد.

فایل dll یک کتابخونه ازData و Code هست که می تونه در یک زمان توسط چندینApplication مورد استفاده قرار بگیره .

برای مثال در سیستم عامل Windows فایل Comdlg32.dll عملکرد های مربوط به Dialog Box ها رو انجام میده

در نتیجه هر Application ی در ویندوز می تونه از توابعی که توی این dll هستند موقع باز کردن Dialog Box استفاده کنه .

مزیت اصلی فایل های dll در استفاده مجدد و همینطور استفاده بهتر از حافظه سیستم هست .

در كامپيوتر، DLL که مخفف dynamic link library است مجموعه اي از برنامه هاي کوچک است، که هر کدام مي تواند توسط يک برنامه بزرگتر که در کامپيوتر در حال اجرا است احضار شود. برنامه کوچکي که به برنامه بزرگتر اجازه برقراري ارتباط با يک وسيله ويژه مثل چاپگر (پرينتر) و يا اسکنر را ميدهد همواره به عنوان يک برنامه DLL بسته بندي مي شود( معمولا به " فايل DLL " اشاره مي شود). مزيت فايل هاي DLL اين است که، از آنجا که آنها در حافظه كامپيوتر (RAM) با هم به همراه برنامه اصلي بارگذاري نــمي شوند، فضا در RAM صرفه جويي مي شود. وقتي که يک فايل DLL نياز است، بعد بارگذاري و اجرا مي شود. به طور مثال تا مادامي که يک کاربر microsoft word ( يک برنامه پردازش کلمه که توسط شرکت microsoft به وجود امده است ) دارد يک سند (Document) را ويرايش مي کند، فايل DLL چاپگر نياز نيست تا در RAM بارگذاري شود. اگر کاربر تصميم به پرينت گرفتن آن سند بگيرد، سپس برنامه کاربردي Word باعث مي شود تا فايل DLL چاپگر بارگذاري و اجرا شود.

اين ويژگي چندين مزيت دارد : اول اينكه چون فايل هاي DLL فقط در هنگام نياز بارگذاري مي شوند ، وقتي مورد استفاده نباشند ، حافظه اي رو مورد مصرف قرار نمي دهند . دوم اينكه چون فايل DLL فايلي جداگانه هست ، برنامه نويسان مي توانند بدون تاثير روي برنامه فراخوان يا فايلهاي DLL ديگر ، اصلاحات يا تغييراتي را در يك واحد ( فايل DLL ) انجام دهند .

به يک فايل DLL اغلب پسوند نام فايل ".dll" داده مي شود. فايل هاي DLL به صورت پويايي به برنامه اي که از آنها در طول زمان اجراي برنامه استفاده مي کند متصل هستند تا اينکه با برنامه اصلي گردآوري شوند. مجموعه چنين فايل هاي (يا DLL ) تقريبا قابل مقايسه با کتابخانه روال هايي هستند (library routines) که با زبان هاي برنامه ريزي از قبيل ++C و C فراهم مي شوند.

ويژگي خاصي در مايكروسافت ويندوز و سيستم عامل os/2 مي باشد واين امكان را فراهم مي سازد تا روالهاي اجرايي به عنوان فايل هاي جداگانه اي با پسوند dll ذخيره شوند. و فقط هنگام نياز برنامه اي فراخواننده آنها، بارگذاري شوند. اين ويژگي چندين مزيت دارد: اول اينكه چون فايل هاي dll فقط در هنگام نياز بارگذاري مي شوند، وقتي مورد استفاده نباشند، حافظه اي رو مورد مصرف قرار نمي دهند. دوم اينكه چون فايل dll فايلي جداگانه هست، برنامه نويسان مي توانند بدون تاثير روي برنامه فراخوان يا فايلهاي dll ديگر، اصلاحات يا تغييراتي را در يک واحد (فايل dll) انجام دهند.

قبلا به این موضوع اشاره شد که فایهای DLL آن دست از برنامه‌هایی هستند که یکبار نوشته می‌شوند و در پروژه‌های بعدی بکرات می‌تواند از آنها استفاده برد. چیزی که هسته ویندور را تشکیل می‌دهد اینگونه فایلها هستند. علاوه بر آن تکنیک‌هایی وجود دارد که شما را قادر می‌سازد تا برنامه‌هایی بنویسید که قادرند خود را بروز برسانند و یا خود ترمیم باشند. بهتر از آن اینکه برنامه‌ای بنویسید که با الحاق اینگونه فایلها بدان قدرت و امکانات جدید بدان افزود. همانند نرم‌افزارهای رایج از جمله Winamp.

کتابخانه‌های پویای قابل اتصال (DLL) چه هستند؟یک DLL مجموعه‌ای از توابع و پروسه‌هایی است که می‌تواند از برنامه یا DLLهای نظیر خود فراخوانده شود.

استفاده از اینگونه کتابخانه‌های دو مزیت اصلی دارد:

1- امکان به اشتراک گذاری از کد را فراهم می‌سازند. یک DLL می‌تواند مورد استفاده خیلی از برنامه‌های قرار گیرد. بعنوان مثال کتابخانه Win32 API نمونه‌ای از این سری فایلها است. بعلاوه از زمانی که پروسه‌های گوناگون قادر به فراخوانی یک DLL واحد هستند امکان به اشتراک گذاری کد‌ها و روتین‌ها فراهم آمده است. یک فایل DLL تنها یکبار به درون حافظه لود می‌شود و بارها توسط پروسه‌های گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرد و این یعنی مدیریت حافظه بهتر.

2- مزیت دیگر امکان نوشتن برنامه‌ها بصورت اجزای منفصل است که این اجزا خود قابل تعویض با نگارش‌های جدیدتر جهت توسعه نرم‌افزار خواهند بود بدون اینکه خطی از کد برنامه اصلی دگرگون شود.
با این توصیف فایلهای کتابخانه‌ای درونی که در پروژه‌های مورد استفاده قرار می‌گیرد در صورت تغییر نیاز هست تا پروژه اصلی دوباره کمپایل شود تا بتوان با آن ارتباط بر قرار کرد. اما در DLL ها چون بصورت پویا و قابل انعطاف نوشته شده‌اند این اتصال در بیرون از بدنه اصلی و درست در زمان فراخوانی آن قبیل از متدها و توابع شکل می‌گیرد و این خود تفاوت آشکار از مزیت این گونه از فایلها می‌باشد.همچنین یک فایل DLL می‌تواند حاوی توابعی باشد که فقط مورد استفاده خود هست و از درون به آن دسترسی نخواهیم داشت و آندسته از تابعی را که نیاز هست معرفی می‌کنیم تا از بیرون بدان دسترسی داشته باشیم. در این مرحله نیاز به معرفی در فایلهای Def هست که در پروژه‌های C و C++ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

و اما ساختار DLL فایلهای DLL حاوی یک مدخل شروع انتخابی (optional entry point) و پایانی هستند که در زمانی که توسط برنامه‌های دیگر به درون حافظه لود یا آنلود می‌شوند قابل اجرا است. ویندوز این پروسه را در زمانی که یک برنامه DLLها را بدرون حافظه لود یا آنلود می‌کند اجرا می‌کند.

این دو نوع پروسه به DLL این امکان را می‌دهد که یک سری از مقدمات را پیش از استفاده مهیا کند یا بعد از استفاده پاکسازی نماید

کاربرد dll در برنامه نویسی :

با استفاده از این فایل های dll میشه برنامه هارو به صورت کاملا Modular و با مولفه های قابل مدیریت نوشت

دلیلشم اینه که Module ها به صورت جدا از هم کار می کنند و هر Moduleی که نصب شده باشه در زمان اجرا توی حافظه Load میشه و از یه Module فقط زمانی استفاده میشه که به اون Module احتیاج باشه .

مزیت دیگه استفاده از Module اینه کهUpdate برنامه خیلی راحت تر انجام میشه و فقط Module مورد نظر Update میشه بدون اثر گذاشتن روی سایر Module ها .

برنامه نویسی DLL توی VStudio.Net خداییش کار خیلی سختیه ...

پروتكل RIP
RIP ( برگرفته شده از  Routing Information Protocol  )  به معنی واقعی يك پروتكل  distance-vector است . پروتكل فوق در هر 30 ثانيه تمام اطلاعات موجود در جدول روتينگ را برای تمامی اينترفيس های فعال ارسال می نمايد .  RIP صرفا" از تعداد hop برای تعيين بهترين مسير به شبكه راه دور استفاده می نمايد .حداكثر تعداد hop  می تواند عدد 15 را داشته باشد و نسبت دهی عددی بالاتر از 15 به منزله غيرقابل دسترس بودن شبكه است.
RIP در شبكه های كوچك به خوبی كار می كند ولی برای شبكه های بزرگ كه دارای  لينك های ارتباطی WAN ( برگرفته شده از wide area network  ) كند و تعداد بسيار زيادی روتر هستند مناسب نمی باشد .  
در نسخه شماره يك RIP صرفا" از روتينگ  classful استفاده می گردد . اين بدان معنی است كه تمامی دستگاه های موجود  در شبكه می بايست از subnet mask مشابهی استفاده نمايند . محدوديت فوق به دليل ماهيت ارسال اطلاعات بهنگام می باشد. در نسخه شماره يك RIP  ، اطلاعات بهنگام ارسالی شامل اطلاعات subnet mask نمی باشند .
در RIP نسخه دو ، ويژگی جديدی به نام روتينگ Prefix ارائه شده است كه به كمك آن امكان ارسال اطلاعات subnet mask به همراه مسيرهای بهنگام شده فراهم می گردد . به اين نوع روتينگ ، اصطلاحا" روتينگ classless گفته می شود .

RIP از سه نوع تايمر مختلف برای تنظيم كارآئی خود استفاده می نمايد .

• Route update timer ، فاصله زمانی ارسال يك نسخه كامل از اطلاعات بهنگام روتينگ را مشخص می نمايد . در بازه زمانی فوق ، روتر  يك نسخه كامل از اطلاعات موجود در جدول روتينگ خود را برای تمامی همسايگان ارسال می نمايد . اين زمان معمولا" 30 ثانيه در نظر گرفته می شود .

• Route invalid timer ، مدت زمانی را مشخص می نمايد كه پس از سپری شدن آن ، روتر به اين نتيجه خواهيد رسيد كه يك مسير غيرمعتبر است . اين زمان معمولا" 180 ثانيه در نظر گرفته می شود و اگر يك روتر در بازه زمانی فوق هيچگونه اطلاعات جديدی را در خصوص يك مسير خاص دريافت ننمايد ، آن مسير را غيرمعتبر می نمايد . در صورت تحقق چنين شرايطی ، روتر اقدام به ارسال اطلاعات بهنگام برای تمامی همسايگان خود می نمايد تا به آنها بگويد كه مسير غيرمعتبر است .

• Route flush timer ، مدت زمان بين غيرمعتبر اعلام شدن يك مسير و حذف آن از جدول روتينگ را مشخص می نمايد . اين زمان معمولا" 240 ثانيه در نظر گرفته می شود . قبل از اين كه يك مسير از جدول روتينگ حذف گردد ، روتر اين موضوع را به اطلاع  همسايگان خود می رساند . مقدار Route invalid timer می بايست كمتر از route flush timer باشد تا روتر زمان كافی جهت اطلاع به همسايگان خود را قبل از بهنگام سازی جدول در اختيار داشته باشد . 

پروتكل IGRP
IGRP ( برگرفته شده از  Interior Gateway Routing Protocol )  يكی از پروتكل روتينگ  distance-vector طراحی شده توسط شركت سيسكو است . اين بدان معنی است در صورت استفاده از پروتكل فوق در يك شبكه ، می بايست تمامی روترها از نوع سيسكو باشند . شركت سيسكو هدف از ايجاد پروتكل IGRP را غلبه بر برخی محدوديت های پروتكل RIP عنوان كرده است .
IGRP می تواند حداكثر دارای 255 ، hop باشد كه مقدار پيش فرض آن 100 در نظر گرفته می شود . اين وضعيت در شبكه های بزرگ بسيار مفيد است و مشكل داشتن حداكثر 15 hop در يك شبكه مبتنی بر پروتكل RIP را برطرف نمايد .
IGRP از يك روش متفاوت نسبت به RIP  جهت محاسبه متريك استفاده می كند . در اين پروتكل ، بطور پيش فرض از پهنای باند و تاخير خط به عنوان شاخص هائی جهت تعيين بهترين مسير استفاده می گردد .  به فرآيند فوق متريك تركيبی( composite metric ) گفته می شود . همچنين برای محاسبه متريك از شاخص هائی ديگر نظير قابليت اعتماد ، ميزان load و MTU ( برگرفته شده از maximum transmission unit  ) استفاده می گردد ( از شاخص های اشاره شده بطور پيش فرض در محاسبه متريك استفاده نمی گردد ) .
پروتكل IGRP با RIP دارای تفاوت های عمده ای است كه به برخی از آنها اشاره می گردد :

• امكان استفاده از IGRP در شبكه های بزرگ

• IGRP برای فعال شدن از يك AS number (برگرفته شده از  autonomous system ) استفاده می نمايد .

• IGRP در هر 90 ثانيه يك مرتبه بهنگام سازی جدول روتينگ را بطور كامل انجام می دهد .

• IGRP از پهنای باند و تاخير خط به عنوان يك متريك استفاده می نمايد .

برای كنترل كارآئی ، پروتكل IGRP  از تايمرهای مختلف زير با مقادير پيش فرض استفاده می نمايد :

•  Update timers ، فركانس ارسال پيام های بهنگام روتينگ را مشخص می نمايد . مقدار پيش فرض 90 ثانيه در نظر گرفته شده است  .

• Invalid timers ، مدت زمانی را كه يك روتر می بايست منتظر بماند قبل از اين كه يك مسير نادرست را به ديگران اعلام نمايد ( در صورتی كه در بازه زمانی مورد نظر يك بهنگام جديد دريافت نگردد ) ، مشخص می نمايد . مقدار پيش فرض سه برابر زمان Update timer است .

• Holddown timers ، مدت زمان holddown را مشخص می نمايد . مقدار پيش فرض سه برابر زمان Update timer به اضافه 10 ثانيه در نظر گرفته شده است . 

• Flush timers، مشخص می نمايد كه چه مدت زمانی می بايست سپری شود قبل از اين كه بتوان يك مسير را از جدول روتينگ حذف كرد . مقدار پيش فرض هفت برابر زمان Update timer در نظر گرفته می شود . در صورتی كه مقدار  Update timer برابر با 90 ثانيه در نظر گرفته شود ، 360 ثانيه طول خواهد كشيد تا بتوان يك مسير را از جدول روتينگ حذف كرد . 

پروتكل های روتينگ تركيبی و يا EIGRP
EIGRP  ( برگرفته شده از Enhanced IGRP ) يك پروتكل  distance-vector و classless است كه امكانات بيشتری را نسبت به IGRP ارائه می نمايد .
همانند IGRP  ، پروتكل EIGRP از مفهوم يك ناحيه خودمختار برای  تشريح مجموعه ای از روترهای همجوار كه پروتكل های روتينگ مشابهی را اجراء و اطلاعات روتينگ را به اشتراك می گذارند ، استفاده می نمايد . 
برخلاف IGRP ، پروتكل EIGRP در مسيرهای بهنگام خود از Subnet mask استفاده می نمايد . همانگونه كه اطلاع داريد ، ارائه اطلاعات subnet امكان استفاده از  VLSM ( برگرفته شد ه از Variable Length Subnet Masking  ) و خلاصه سازی را در زمان طراحی شبكه فر اهم می نمايد .
در برخی موارد به پروتكل EIGRP به عنوان يك پروتكل تركيبی روتينگ نيز اشاره می شود چراكه دارای ويژگی هائی از پروتكل های  distance-vector  و   link-state  می باشد .  مثلا" EIGRP اقدام به ارسال بسته های اطلاعاتی link-state همانند OSPF ( برگرفته شده از Open Shortest Path First  ) نمی كند . در مقابل ، EIGRP داده بهنگام distance-vector  شامل اطلاعاتی در رابطه با شبكه ها به اضافه هزينه رسيدن به آنها را از ديدگاه روتر پيشنهاد دهنده ارسال می نمايد .
همچنين ، پروتكل EIGRP دارای خصايص Link-state است .  يكسان سازی جداول روتينگ بين همسايگان در زمان راه اندازی و ارسال اطلاعات بهنگام جديد و خاص در زمان بروز تغييرات در توپولوژی شبكه ، نمونه ای در اين زمينه می باشد .
وجود برخی ويژگی های قدرتمند در پروتكل EIGRP آن را از IGRP و ساير پروتكل های روتينگ كاملا" متمايز می نمايد .

• حمايت از IP ، IPX و AppelTalk از طريق  PDM  ( برگرفته شده از Protocol-Dependent Modules )

• ارتباط از طريق RTP ( برگرفته شده از Reliable Transport Protocol )

• انتخاب بهترين مسير از طريق DUAL  (برگرفته شده از diffusing update algorithm )

• حمايت از چندين سيستم خودمختار ( AS )

• حمايت از خلاصه سازی و VLSM ( برگرفته شده از  Variable Length Subnet Masking )

نحوه آغاز به كار يك پروتكل  Distance-vector  براي آشنائي با پروتكل هاي روتينگ  Distance-vector  لازم است در ابتدا با  نحوه عملكرد  آنها پس از آغاز فعاليت آشنا شويم .  در شكل 1 ، وضعيت جدول روتينگ چهار روتر پس از راه اندازي نشان داده شده است . در جداول فوق صرفا" اطلاعات مربوط به شبكه هائي كه مستقيما" به  هر يك از روترها متصل شده اند ،‌ ذخيره شده است . 
پس از آغاز به كار يك پروتكل روتينگ  Distance-Vector بر روي هر يك از روترها ، جداول روتينگ با استفاده از اطلاعات مسيرهاي جمع آوري شده توسط هر يك از روترهاي همسايه بهنگام مي گردند . 

شكل 1 : وضعيت اوليه جداول روتينگ روترها

همانگونه كه در شكل 1 مشاهده مي نمائيد ، در هر يك از جداول روتينگ صرفا"  اطلاعات شبكه هائي كه مستقيما" به هر روتر متصل شده اند ، ذخيره شده است . هر روتر اطلاعات كامل جدول روتينگ خود را براي هر يك از اينترفيس هاي فعال ارسال مي نمايد .
جدول روتينگ هر روتر شامل اطلاعاتي نظير شماره شبكه ، اينترفيس خروجي و تعداد hop به شبكه است .  بدين ترتيب ، اطلاعات جدول روتينگ كامل و هر يك از آنها دانش لازم در رابطه با تمامي شبكه هاي موجود در ارتباطات بين شبكه اي را كسب مي نمايد . 
شكل 2 ، وضعيت فوق را كه به آن همگرائي  (converge) گفته مي شود نشان مي دهد .  پس از همگرائي روترها ، اطلاعات موجود در جداول روتينگ بين آنها ارسال نخواهد شد .

شكل 2 : ايجاد همگرائي در شبكه

بديهي است مدت زماني كه يك شبكه به همگرائي مي رسد بسيار حائز اهميت بوده و كند بودن اين فرآيند مي تواند پيامدهاي نامطلوبي را براي شبكه به دنبال داشته باشد . يكي از مسائل در ارتباط با پروتكل RIP ، كند بودن زمان همگرائي آن است .
جدول روتينگ در هر روتر اطلاعاتي راجع به شماره شبكه راه دور ،  اينترفيسي كه روتر از آن براي ارسال بسته هاي اطلاعاتي به شبكه استفاده مي نمايد و تعداد hop و يا متريك به شبكه را نگهداري مي نمايد . 

حلقه هاي روتينگ ( Routing loops  ) پروتكل هاي روتينگ Distance-Vector تغييرات ايجاد شده در ارتباطات بين شبكه اي  را با انتشار مستمر اطلاعات بهنگام شده روتينگ به تمامي اينترفيس هاي فعال انجام مي دهند .
در اين فرآيند تمامي اطلاعات موجود در جدول روتينگ منتشر مي گردد. فرآيند فوق علاوه بر اشغال بخشي از پهناي باند لينك ارتباطي ، افزايش load   پردازنده روتر را نيز به دنبال خواهد داشت . همچنين ، در صورتي كه يك شبكه با مشكل مواجه شود  ، سرعت كند همگرائي پروتكل هاي روتينگ Distance-Vector مي تواند پيامدهاي منفي نظير جداول روتينگ متناقض و حلقه هاي روتينگ را به دنبال داشته باشد .
در پروتكل هاي روتينگ  Distance-Vector همواره احتمال ايجاد حلقه هاي روتينگ وجود خواهد داشت چراكه هر روتر بطور همزمان بهنگام نمي گردد . براي آشنائي با نحوه ايجاد حلقه هاي روتينگ يك نمونه مثال را در شكل 3 بررسي مي نمائيم .
فرض كنيد اينترفيس به شبكه شماره 5  با مشكل مواجه شود . تمامي روترها دانش خود را در رابطه با شبكه شماره 5 از طريق روتر E دريافت مي نمايند . در جدول روتينگ روتر A يك مسير به شبكه شماره 5 از طريق روتر B وجود دارد .

شكل 3 : حلقه هاي روتينگ

شمارش نامحدود به "حلقه هاي روتينگ " كه در بخش قبل تشريح گرديد ، " شمارش نامحدود " نيز گفته مي شود و علت اصلي‌ بروز اينچنين مسائلي ، شايعات بي‌اساس و اطلاعات نادرستي است كه در شبكه توزيع شده است . بدون وجود يك سيستم كنترلي ، تعداد hop هر مرتبه كه يك بسته اطلاعاتي از يك روتر عبور مي يابد  ، افزايش خواهد يافت . سرعت كند همگرائي شبكه در الگوريتم هاي روتينگ يكي از دلايل اصلي بروز اينچنين مشكلاتي در شبكه است .
براي پيشگيري از اين نوع مسائل ، راه حل هاي مختلفي در هر يك از پروتكل هاي روتينگ پياده سازي شده است  . تعريف حداكثر تعداد hop ، روش route poising ، روش  poison reverse و  split horizon نمونه هائي در اين رابطه مي باشند . 

حداكثر تعداد hop يكي از روش هاي حل مشكل "شمارش نامحدود " ، تعريف يك حداكثر براي تعداد hop است . پروتكل هاي روتينگ Distance-Vector نظير RIP  صرفا" امكان افزايش تعداد hop را  تا 15 فراهم مي نمايند . بنابراين هر چيزي كه نيازمند 16 hop  باشد به منزله غيرقابل دسترس بودن تلقي مي گردد . به عبارت ديگر ،‌ در مثال ارائه شده در بخش قبل ( شكل شماره 3 ) ، پس از ايجاد يك حلقه با پانزده hop ، اين موضوع به اثبات مي رسد  كه شبكه شماره 5 غيرفعال است .
بنابراين شمارش حداكثر تعداد hop ، باعث پيشگيري از گرفتار شدن بسته هاي اطلاعاتي در حلقه هاي تكرار مي گردد . روش فوق با اين كه راه حلي قابل اعمال در شبكه است ولي قادر به حذف حلقه هاي روتينگ در شبكه نمي باشد و بسته هاي اطلاعاتي همچنان در حلقه هاي روتينگ گرفتار خواهند شد . ولي در مقابل اين كه بسته هاي اطلاعاتي بدون نظارت ، كنترل و بررسي در طول شبكه حركت كنند ، حداكثر مسافتي را طي نموده ( به عنوان نمونه تا 16 hop ) و سپس از بين خواهند رفت .

Split Horizonيكي ديگر از راه حل هاي برخورد با مشكل حلقه هاي روتينگ ، Split Horizon است . در اين روش كه كاهش اطلاعات نادرست و حجم عملياتي اضافه روتينگ در يك شبكه Distance-Vector را به دنبال دارد از اين اصل تبعيت مي شود كه اطلاعات نمي توانند در مسيري كه از طريق آن دريافت شده اند مجددا" ارسال گردند . به عبارت ديگر ،‌ پروتكل روتينگ ، اينترفيسي را كه از طريق آن بسته اطلاعاتي را دريافت كرده است بخاطر سپرده و هرگز از اينترفيس فوق براي ارسال مجدد آن استفاده نخواهد كرد . 
بدين ترتيب و با تبعيت از اصل فوق ، روتر A از ارسال اطلاعات بهنگام شده اي كه  از طريق روتر B دريافت نموده است براي روتر B منع مي شود .

route poisoning  
يكي ديگر از روش هائي كه باعث پيشگيري از اطلاعات بهنگام شده  متناقض و توقف حلقه هاي روتينگ مي گردد ، route poisoning ناميده مي‌ شود . مثلا" زماني كه شبكه شماره  5 با مشكل مواجه مي گردد ( شكل 3 ) ، روتر E يك سطر را در جدول روتنيگ خود براي شبكه شماره 5  با مقدار hop شانزده ( غيرقابل دسترس بودن شبكه) درج مي نمايد ( مقدار دهي اوليه route poisoning ) .
با نادرست اعلام كردن مسير رسيدن به شبكه شماره  5 ، روتر C از بهنگام سازي اطلاعات جدول روتينگ خود مبني بر وجود يك مسير براي رسيدن به شبكه شماره  5 پيشگيري مي نمايد .زماني كه روتر C يك  route poisoning را از طريق روتر E دريافت مي نمايد ، يك  poison reverse را براي روتر E ارسال مي نمايد تا اين اطمينان ايجاد گردد كه  تمامي روترهاي موجود در سگمنت اطلاعات مربوط به route poisoning را دريافت نموده اند .
route poisoning و Split Horizon يك شبكه distance-vector با قابليت اطمينان و اعتماد بيشتر را ايجاد مي نمايند كه در آن از بروز حلقه هاي تكرار پيشگيري مي گردد .

Holddown با استفاده از  holddown پيشگيري لازم در خصوص بهنگام سازي اطلاعات يك مسير بي ثبات ، انجام مي شود .  اين وضعيت معمولا" بر روي يك لينك سريال اتفاق مي افتد كه در يك لحظه برقرار و در لحظه اي ديگر غيرفعال مي گردد (flapping ) . در  صورت عدم استفاده از روشي جهت تثبيت اين وضعيت ، شبكه هرگز همگراء نشده و اينترفيسي كه دائما" up و down مي گردد مي تواند تمامي شبكه را با مشكل مواجه سازد .
با استفاده از holddown  از ثبت مسيرهائي كه وضعيت آنها با سرعت زياد تغيير پيدا مي نمايد ، پيشگيري بعمل آمده و به آنها يك فرصت زماني داده مي شود تا وضعيت پايداري پيدا نمايند .  بدين ترتيب ، به روترها اعلام مي شود كه براي يك بازه زماني خاص هر گونه تغييراتي كه بر روي مسيرهاي حذف شده اخير تاثير مي گذارد را محدود نمايند . با اين كار از درج مسيرهاي بي ثبات در ساير جداول روتينگ پيشگيري بعمل مي آيد .
زماني كه يك روتر اطلاعات بهنگام شده اي را از طريق يكي از همسايگان مبني بر غيرقابل دسترس بودن يك شبكه دريافت مي نمايد ( شبكه اي كه تا پيش از اين فعال بوده است ) ، تايمر holddown آغاز به كار مي كند . در صورتي كه اطلاعات بهنگام شده جديدي از يك همسايه دريافت شود كه داراي متريك بهتري نسبت به وضعيت اوليه موجود در جدول روتينگ باشد ، holddown برداشته شده و داده عبور داده مي شود ولي اگر اطلاعات بهنگام شده اي از يك روتر همسايه دريافت گردد ( قبل از اتمام مدت زمان تايمر holddown ) ، كه داراي متريك برابر و يا كمتر از مسير قبلي باشد ، از اطلاعات جديد بهنگام صرفنظر و تايمر به فعاليت خود ادامه خواهد داد . بدين ترتيب زمان بيشتري براي ايجاد ثبات در شبكه قبل از آغاز فرآيند همگرائي آن فراهم مي گردد .
holddown از فرآيند بهنگام سازي مبتني بر trigger استفاده مي نمايد . در اين فرآيند تايمر reset مي گردد تا به روترهاي همسايه اطلاع داده شود يك تغيير در شبكه اتفاق افتاده است .  برخلاف پيام هاي بهنگام از روترهاي همسايه ، در اين نوع بهنگام سازي ( مبتني بر trigger ) يك جدول روتينگ جديد ايجاد و بلافاصله براي روترهاي همسايه ارسال مي گردد چراكه يك تغيير در ارتباطات بين شبكه اي تشخيص داده شده است .