2-2-3- درس: سيستم‌‌هاي‌عامل
1401/09/21 13:21فصل قبل
2-2-3- درس: سيستم‌‌هاي‌عامل[1]
سرفصل: تعاريف و کليات
مطلب درسي: تعريف سيستم‌عامل و اهميت آن
سيستم‌عامل مهم‌‌ترين نرم‌افزار سيستمي و به تعبيري، مدير ارشد يک سامانه کامپيوتري است. اين نرم‌افزار مديريت کليه منابع سامانه، مديريت ارتباط کاربران با سامانه، مديريت ارتباط بين ساير برنامه‌ها و مديريت ارتباط بين نرم‌افزارها و سخت‌افزارهاي يک سامانه رايانه‌اي را بر عهده دارد. کيفيت سيستم‌عامل تأثير مشهودي بر عمل‌کرد ساير بخش‌‌هاي سامانه مي‌گذارد، به نحوي که با يک سيستم‌عامل ضعيف يا داراي نقص بهره‌گيري مناسب از بهترين نرم‌افزارهاي کاربردي و سخت‌افزارهاي پيشرفته نيز امکان‌پذير نخواهد بود.
جامعه انساني نيز مانند سامانه رايانه‌اي است که به يک سيستم‌عامل کارآمد و روزآمد[2] نياز دارد و با اندکي تأمل در مي‌يابيم که چرا در اسلام ناب محمدي a اين قدر به شرايط مديريت و ولايت جامعه اهميت داده شده است و بر معيارهاي دقيق آن پافشاري ميشود. اگر مديريت جامعه در اختيار شخص توانمند و سالمي (از هر جهت) قرار نگيرد، اجراي دستورات حيات بخش دين مبين اسلام ممکن نيست و جامعه اسلامي به اهداف آرماني خود نمي‌‌رسد، چنان که در بسياري از جوامع کنوني شاهد آن هستيم. خداوند در قرآن کريم مي‌فرمايد:«يا أَيهَا الَّذينَ آمَنُوا أَطيعُوا اللَّهَ وَ أَطيعُوا الرَّسُولَ وَ أُولِي الْأَمْرِ مِنْکمْ فَإِنْ تَنازَعْتُمْ في شَيءٍ فَرُدُّوهُ إِلَى اللَّهِ وَ الرَّسُولِ إِنْ کنْتُمْ تُؤْمِنُونَ بِاللَّهِ وَ الْيوْمِ الْآخِرِ ذلِک خَيرٌ وَ أَحْسَنُ تَأْويلاً[3]؛ اي کساني که ايمان آورده‌ايد اطاعت کنيد خدا را و اطاعت کنيد پيامبر خدا و اولو الأمر (اوصياي پيامبر) را! و هرگاه در چيزي نزاع داشتيد، آن را به خدا و پيامبر بازگردانيد (و از آنها داوري بطلبيد) اگر به خدا و روز رستاخيز ايمان داريد اين (کار) براي شما بهتر، و عاقبت و پايانش نيکوتر است.»
و در آياتي ديگر مانند آيات 3 و 67 سوره مائده و همچنين در کلام نوراني اهل بيت به اين مهم اشاره شده است؛ امام باقرg فرمود: اسلام بر پنج پايه استوار است: نماز، زکات، روزه، حج و ولايت و هيچ چيز مانند ولايت مورد سفارش قرار نگرفته است.[4]
سرفصل: Race Condition
مطلب درسي: معرفي شرايط رقابتي و تخصيص صحيح منابع
«شرايط رقابتي» يا Race Condition به حالتي گفته ميشود که فرآيندهاي مختلف در يک سامانه کامپيوتري براي تحت کنترل گرفتن يک منبع بحراني (Critical Resource) به رقابت مي‌‌پردازند.[5] اثبات شده است که چنان چه سيستم‌عامل براي کنترل اين وضعيت تمهيدات مناسبي نداشته باشد، بازدهي سيستم به شدت افت کرده و حتي در بعضي مواقع منجر به در هم شکستن (Crash) سيستم ميشود! از طرف ديگر چنانچه سيستم‌عامل داراي الگوريتمهاي پيچيده و زمانبري براي کنترل رقابت فرآيندها باشد منجر به هدر رفتن منابع مهم سيستم (به خصوص وقت پردازنده مرکزي يا CPU) شده و خود نقش تخريبي در بازدهي سيستم ايفا خواهد کرد.
در مورد انسان‌‌ها نيز همين موضوع صدق مي‌کند. انسان‌‌ها تمايلات دروني دارند که تماميت‌‌خواه هستند و خداوند به همين خاطر عقل را حاکم بر ايشان و تعديل کننده آنها قرار داده است. مثلا وقتي که انسان همزمان چند تمايل (مانند ميل به غذا و خواب يا ميل به مطالعه و مشاهده تلويزيون) دارد اين عقل است مديريت کرده تا انسان به هرکدام از اميالش در جاي خود و به وقت خود پاسخ دهد که اگر چنين نباشد بازدهي زندگي انسان به شدت کاهش مي‌يابد. همچنين انتخاب بين خوب و خوب تر يا بين بد و بدتر مربوط به عقل مي شود. در اينگونه موارد که شبيه شرايط رقابتي است، عقل مانند سيستم عامل عمل کرده و بايد منابع را بصورت صحيح تخصيص دهد.
انساني که شهوت و غضبش تحت تربيت الهي، پيرو عقل او باشند هم از آنها بهره مي‌برد و هم آنها را کنترل مي‌کند. اما اگر انساني فاقد اين نيرو بوده و تمايلاتش بر عقلش غالب شوند، خودتخريبي را در خود ايجاد مي‌کند و اين خودتخريبي به جامعه هم سرايت مي‌کند و بي‌‌عدالتي حاکم ميشود. به عبارت ديگر عدم توازن تخصيص منابع مورد نياز به برخي از فرآيندها صورت مي‌گيرد.[6]
سرفصل: الگوريتمهاي زمانبندي
مطلب درسي: انواع الگوريتمهاي زمانبندي
الگوريتمهاي زمانبندي: سامانه‌هاي عامل براي نوبت دهي فرآيندهاي مختلف در حال اجرا جهت استفاده از وقت پردازنده مرکزي از «الگوريتمهاي مختلف زمانبندي» استفاده مي‌کنند.[7] بعضي از اين الگوريتمها مبتني بر نوبت گردشي (Round Robin) هستند. بعضي ديگر بر مبناي تشخيص آنکه کدام فرآيند زمان کمتري براي تکميل خود نياز دارد عمل مي‌کنند. بعضي ديگر بر مبناي مدت زماني که فرآيندها در صف معطل مانده‌اند، آنها را اولويت بندي مي‌کنند. الگوريتمهاي متعدد و ترکيبي ديگري نيز وجود دارند.
در دين مبين اسلام اولويت بندي رفتارها جايگاه ويژه‌اي دارد، از جمله اولويت واجبات بر مستحبات و يا اولويت اصول دين بر فروع دين. مثلاً زماني که خمس و زکات بر مال انسان تعلق مي‌گيرد اول بايد آنها را بپردازد، سپس به صدقات و انفاق مستحبي يا خيرات بپردازد.
امام علي g در برتري واجبات بر مستحبات فرمود:
«هرگاه کارهاى مستحب به واجبات زيان برساند موجب قرب به خدا نمىشود».[8]
در حديثى که در غررالحکم از اميرمؤمنان g نقل شده مىخوانيم[9]:
«چهار چيز است که دليل بر سقوط دولتها مىشود:
ضايع ساختن اصول، و چسبيدن به فروع و مقدم داشتن اراذل و مؤخر داشتن افاضل»
تفسير ديگرى که براى اين گفتار حکيمانه است اينکه در بعضى از عبادات اگر واجبات را رها کنند و به مستحبات بپردازند مستحب اساساً باطل است؛ مانند کسى که روزه قضاى واجب بر اوست اگر روزه مستحب بگيرد از اساس باطل است و يا اينکه حج واجب را رها کند و به سراغ حج مستحب برود که به عقيده جمعى از فقها حج مستحب او باطل است.
حرکت تاريخي امام حسين g براي دفاع از اصل دين که در خطر بود و رها کردن حج که يکي از واجبات محسوب ميشود، نمونه‌اي از اين اولويت‌بندي‌ها است.
عمل کردن خارج از اين اولويت بندي ها هرگز مورد رضايت خداوند نيست، همانگونه که وقتي خداوند شيطان را امر بر سجده به آدم کرد و او گفت مرا از اين سجده معاف دار، به جاي آن تو را چنان پرستش کنم که احدي پرستش نکرده است، خداوند به او فرمود: من دوست دارم آنگونه که خود مي خواهم اطاعت شوم.[10]
[1]. سيستمهاي عامل، ص 10.
[2]. براي کارآمدي و به‌روز بودن مدير و پيشواي جامعه در اسلام شرايطي ذکر شده است مانند علم، عدالت، آگاهي به شرايط زمان و مکان.
[3]. سوره نساء آيه 59.
[4]. بُنِي اَلْإِسْلاَمُ عَلَى خَمْسٍ اَلصَّلاَةِ وَ اَلزَّکاةِ وَ اَلصَّوْمِ وَ اَلْحَجِّ وَ اَلْوَلاَيةِ وَ لَمْ ينَادَ بِشَيءٍ مَا نُودِي بِالْوَلاَيةِ (وسائل‌الشيعه، ج1، ص10).
[5]. سيستمهاي عامل، ص 238.
[6]. اينجا است که دليل انتقاد سيستم «اقتصاد اسلامي» به اقتصادهاي «ليبرال سرمايه‌داري» و «سوسياليستي» تا حدي روشن ميشود. اقتصاد ليبرال سرمايه‌داري معتقد به آزاد گذاشتن فعالان اقتصادي براي افتادن در يک گردونه رقابت خشن و وحشيانه اقتصادي است. از طرف ديگر اقتصاد سوسياليستي معتقد به يک اقتصاد دولتي و صد در صد تحت کنترل حکومت است. در حالي که اقتصاد اسلامي در عين معتقد نبودن به دخالت پيوسته حکومت در نظام اقتصادي بازار، معتقد به رها کردن آن نيز نيست و با ابزارهاي مختلف سعي در کنترل نسبي فرآيندهاي موجود در آن دارد. منبع: به کتاب «اقتصادنا» شهيد صدر مراجعه شود.
[7]. سيستم هاي عامل، ص 238.
[8]. لَا قُرْبَةَ بِالنَّوَافِلِ إِذَا أَضَرَّتْ بِالْفَرَائِضِ. (نهجالبلاغه، ج 4، ص 37).
[9]. يَسْتَدَّلُ عَلى إدْبارِ الدُّوَلِ بِأرْبَعٍ تَضييعِ الْاصُولِ وَ التَمَسُّکِ بِالْفُرُوعِ وَتَقْديمِ الْأراذِلِ وَتَأخيرِ الْأفاضِلِ(غررالحکم، ح 7835٫) .
[10]. أُمِرَ[اللهُ] إِبْلِيسُ بِالسُّجُودِ لِآدَمَ فَقَالَ يَا رَبِّ وَ عِزَّتِكَ إِنْ أَعْفَيْتَنِي مِنَ السُّجُودِ لِآدَمَ لَأَعْبُدُكَ عِبَادَةً مَا عَبَدَكَ أَحَدٌ قَطُّ مِثْلَهَا قَالَ اللَّهُ جَلَّ جَلَالُهُ إِنِّي أُحِبُّ أَنْ أُطَاعَ مِنْ حَيْثُ أُرِيد.(بحارالانوار،ج2، ص262).