مرکز راه‌کارهای اطلاعاتی هوشمند
Intelligent Information Solutions Center

دانشگاه صنعتی شریف
فا | en
صفحه اصلی   >   پروژه‌ها و خدمات   >   سیستم عامل کاربرد محور

سیستم عامل کاربرد محور

سیستم‌عامل کاربرد محور

عام یا خاص‌منظوره (کاربرد محور) بودن سیستم‌عامل‌ها دو دیدگاه مختلف و گاه متناقض در طراحی و ساخت سیستم‌عامل‌ها است. سیستم‌عامل‌های عام‌منظوره امکان اجرای بسیاری از نرم‌افزارها را بر روی محدوده وسیعی ازسخت‌افزارها فراهم می‌آورند. عمومیت کاربردها و سخت‌افزارها، به بزرگ‌شدن این سیستم‌عامل‌ها و کاهش کارایی آن‌ها منجر می‌شود، حال‌ آن‌که در سیستم‌عامل‌های کاربرد محور، کوچک و کارا شدن سیستم‌عامل در جهت افزایش کارایی یک کاربرد مد نظر است.

یک سیستم‌عامل کاربرد محور، به منظور سفارشی‌سازی امکانات متناسب با یک کاربرد، طراحی، پیکربندی وساخته‌ شده است. در این نوع از سیستم‌عامل‌ها هدف اجرای بهینه و گاه بی‌درنگ یک کاربرد بر روی یک سخت‌افزار معین است. عموما چنین کاربردهایی در صنایع مختلف جهت ساخت سامانه‌های بی‌درنگ یا نهفته به کار می‌روند.

در این پروژه، با توجه به نیاز صنعت کشور به این دسته از سیستم‌عامل‌ها، گروه سیستم‌عامل مرکز راه‌کارهای اطلاعاتی هوشمند محصولی ایجاد کرده تا طیف وسیعی از برد‌های پردازشی، به ساده‌ترین شکل برای کاربر نهایی به سیستم‌عاملی کاربرد محور به نام سام‌تک مجهز شوند. برای دانلود کاتالوگ این محصول می‌توانید به این بخش مراجعه کنید.

کاربرد‌های سیستم‌‌عامل سام‌تک

با نفوذ فناوری به صنایع مختلف و استفاده از نرم‌افزار‌های خاص در هر حوزه، کاربرد‌های یک سیستم‌عامل کاربرد محور بیش از پیش در ارتقای کیفیت خدمات رایانشی صنایع و کاهش هزینه‌ها نقش بازی می‌کند. سیستم‌عامل سام‌تک می‌تواند در صنایع نظامی و هوافضا، شبکه توزیع برق، کنترل دریچه‌های سد، نظارت خطوط انتقال نفت و سامانه‌های صنعتی استفاده شود. در چنین سامانه‌هایی از سیستم‌عامل‌های عام‌منظوره، قفل‌شکسته و یا قدیمی می‌تواند امنیت یک کشور را به خطر بیندازد.

از دیگر کاربرد‌های سام‌تک می‌توان به استفاده از آن در کیوسک‌های اینترنتی، سامانه‌های بانکی، اینترنت اشیا، تین کلاینت‌ها، تجهیزات پزشکی و خودروسازی اشاره کرد. توجه شود که حیطه استفاده از سام‌تک به‌هیچ وجه محدود نبوده و می‌توان بنا به نیاز آن‌را تغییر داد؛ برای مثال به‌جای سیسیتم‌عامل کارگزار، رایانه‌های رومیزی و یا حتی سیستم‌عامل امن یک تلفن‌همراه اندرویدی از آن استفاده کرد.

کاربرد در اینترنت اشیا

استفاده روز افزون از اینترنت اشیا و دستگاه‌های هوشمند باعث شده است تا نیاز به سیستم‌عامل کوچک در دستگاه‌های هوشمند بیش از پیش احساس شود. این سیستم‌عامل باید بر روی گره‌های حسگر با توان پردازشی اندک اجرا شود. به‌علاوه دروازه‌ها در اینترنت اشیا خود نیازمند سیستم‌عامل قدرتمند‌تری هستند تا بتوانند پروتکل‌های مختلف ارتباطی را پشتیبانی نمایند. به این منظور سیستم‌عامل سام‌تک راه‌کار‌های مطمئن و ایمنی ارائه می‌دهد.

مرکز راه‌کارهای اطلاعاتی هوشمند با بهره‌گیری از تجربه خود در زمینه سیستم‌عامل لینوکس و برنامه‌نویسی میکروکنترلرها در حال دانش‌اندوزی و انجام فعالیت در حوزه سیستم‌عامل Zephyr است که توسط Linux Foundation در حال توسعه می‌باشد.

کاربرد در اندروید و دستگاه‌های همراه

در برخی کاربرد‌های حساس، لازم است تا امکانات تلفن همراه محدود شده و یا دسترسی‌های کاربران بر اساس سیاست‌های امنیتی کاهش یابد. مرکز راه‌کارهای اطلاعاتی هوشمند با تجربه خود در زمینه سیستم‌عامل لینوکس و اندروید، توانایی سفارشی‌سازی و امن‌سازی سیستم‌عامل اندروید جهت استفاده‌های مهم را دارد. امن‌سازی می‌تواند شامل محدود‌کردن اتصال به Wifi و Data ،Bluetooth، نصب برنامه، جلوگیری از شنود صدا توسط بدافزارها، محدود‌کردن دسترسی به GPS، رمزنگاری اطلاعات ذخیره‌شده از کاربر و غیره باشد.

کاربرد در صنایع نظامی و هوافضا

صنایع نظامی و هوافضا کاربردهای بسیار حساس و مهمی هستند که در حفظ امنیت یک کشور نقش بسزایی دارند. سامانه‌های نرم‌افزاری و سیستم‌عامل‌های مورد استفاده در این حوزه باید دارای ویژگی‌هایی نظیر پایداری بالا، مقاومت در برابر خطا، امنیت در برابر نفوذ بیگانگان وکارکرد‌های بی‌درنگ باشند.

مرکز راه‌کارهای اطلاعاتی هوشمند با توجه به تجربیاتی که در همکاری با صنایع پیشرفته کسب نموده، توانایی تولید سیستم‌عامل مناسب برای کاربردهای نظامی و هوافضا را دارد.  سیستم‌عامل سام‌تک می‌تواند در هواپیما، پهپاد، سامانه‌های مانیتورینگ و کنترل، موشک، رادار، تانک، جعبه سیاه و سایر تجهیزات دیجیتال نظامی و هواپیمایی مورد استفاده قرار گیرد.

کاربرد‌های صنعتی، پزشکی و خودروسازی

کاربردهای صنعتی، پزشکی و خودروسازی کاربردهای حساسی هستند. در این سامانه‌های صنعتی عمدتاً پایداری نقش پررنگی دارد. در دستگاه‌هایی نظیر CNC، خط تولید کارخانه‌ها، دستگاه‌های پزشکی، ECU خودروها و غیره می‌توان از سیستم‌عامل سام‌تک استفاده کرد. مهم‌ترین قابلیت‌های این سامانه‌ها پایداری و گرافیک ساده است.

تدوین و پیروی از استاندارد‌های سیستم‌عامل‌های صنعتی و خودروسازی با الگو‌برداری از استانداردهای موجود مانند Automotive Grade Linux (AGL) یکی دیگر از توانمند‌ی‌های مرکز راه‌کارهای اطلاعاتی هوشمند است.

کاربرد در تجهیزات شبکه

تجهیزات شبکه نیاز به کارایی بالایی دارند. استفاده از سیستم‌عامل خاص منظوره می‌تواند باعث افزایش کارایی این تجهیزات گردد. همچنین امنیت در برخی از این تجهیزات مانند Firewall، IDS و IPS از جمله نیازمندی‌های اساسی می‌باشد. سیستم‌عامل مورد استفاده در تجهیزات شبکه باید بتواند با کارایی بالا بسته‎‌های در حال تبادل را بخواند و سرویس‌های اضافی بر ‌روی آن وجود نداشته باشد.

این نوع سیستم‌عامل باید با کارت‌های شبکه خاص که در این تجهیزات استفاده می‌شوند سازگار باشد و در ثبت وقایع کارایی بالایی داشته باشد. ‌علاوه بر این برحسب کاربرد باید پروتکل‌های مختلف شبکه، رمزنگاری و tunneling را پشتیبانی نماید.

کاربرد در کارگزار‌های چابک و کارآمد

در کارگزار‌هایی که نیاز به کارایی بالا دارند، یکی از راه‌های دسترسی به این مهم چابک‌سازی سیستم‌عامل است. معمولا سیستم‌عامل‌های مختص کارگزار دارای سرویس‌ها، ماژول‌ها و درایورهای گوناگونی هستند که در اکثر کاربردها مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. با چابک‌سازی سیستم‌عامل و بهینه‌سازی ورودی‌-‌خروجی آن می‌توان به کارایی بالاتری دست یافت.

سیستم‌عامل‌های نسخه سرور قابلیت سفارشی‌سازی بسیار اندکی دارند؛ لذا چابک‌سازی آن‌ها به سادگی امکان‌پذیر نیست. این نوع چابک‌سازی با بازسازی سیستم‌عامل از ابتدا امکان‌پذیر خواهد بود. 

کاربرد‌های حساس و حیاتی

کاربردهایی که زیرساخت اصلی کشور هستند، از قبیل شبکه توزیع برق، شیرهای نفتی، دریچه‌های سد، برج مراقبت فرودگاه‌ها و کنترل راه‌آهن، در صورت ایجاد خرابی و یا نفوذ بیگانگان، کشور را با مشکلات زیادی مواجه خواهند کرد. لذا ایمن‌سازی این سامانه‌ها برای امنیت کشور بسیار مهم بوده و از اهداف اصلی پدافند غیر‌عامل محسوب می‌شود.

مرکز راه‌کارهای اطلاعاتی هوشمند با تولید سیستم‌عامل، تدوین استانداردهای سیستم‌عامل و استانداردهای برنامه‌نویسی امن می‌تواند با ارگان‌های مرتبط در راستای امن‌سازی این سامانه‌ها همکاری نماید.

کاربرد در تین‌کلاینت

تین‌کلاینت رایانه‌ای کوچک با منابع اندک است که جهت صرفه‌جویی در هزینه‌های یک اداره یا سازمان و اعمال قوانین امنیتی سازمان برای کاربران مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیستم‌عامل تین‌کلاینت معمولا بر اساس قوانین امنیتی سازمان سفارشی‌سازی می‌شود.

یکی از مهمترین مزایای تین‌کلاینت، اعمال محدودیت‌های امینتی شرکت‌ها و ادارات بر روی دسترسی کاربر به اینترنت، فایل‌ها، چاپگر،  USB و غیره است. اعمال این محدودیت‌ها به کمک سامانه‌ی تین‌کلاینت صورت می‌گیرد. این سامانه شامل یک سیستم‌عامل است که برنامه‌های مورد نیاز کاربر نظیر مرورگر اینترنت، مرورگر فایل و نمایشگرPDF به‌صورت پیش‌فرض بر روی آن نصب است. علاوه بر این، سامانه دارای پنل مدیریت است که می‌توان محدودیت‌های خاصی را بر روی یک تین‌کلاینت و یا گروهی از تین‌کلاینت‌ها اعمال نمود.

سامانه‌های بانکی، کیوسک‌ها و دسکتاپ‌‌های تک‌کاربردی

کیوسک اینترنت، دستگاه خودپرداز و سامانه‌های بانکی از جمله کاربردهایی هستند که در آن‌ها سیستم‌عامل فقط مسئول اجرای یک برنامه است. سام‌تک قابلیت انطباق با این محیط را هم دارد. در این محیط‌ها سیستم‌عامل پس از اجرا، مستقیماً برنامه مد نظر را اجرا می‌نماید.

در صورت نیاز به سرعت بار‌گذاری سریع‌تر می‌توان از framebuffer استفاده نمود. در این حالت ورود به حالت گرافیکی سیستم‌عامل مورد نیاز نیست و لذا سرعت بار‌گذاری سامانه بالاتر خواهد رفت و در کاربردهایی با نمایشگرهای ساده قابل استفاده خواهد بود.