موضوع مقاله: رایانش ماشین بدون پوشش | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # رایانش ماشین بدون پوشش | مقدمه: رایانش ماشین بدون پوشش یک معماری رایانه است که بر اساس ماشین‌های بدون پوشش می باشد. | ## بخش 1: رایانش ماشین بدون پوشش | در الگوی BMC، برنامه‌ها بدون پشتیبانی هیچ سیستم عامل یا هسته متمرکزی اجرا می‌شوند، هیچ نرم‌افزار واسطه‌ای روی "ماشین بدون پوشش" قبل از برنامه‌های اجراشونده بارگذاری نمی‌شود. این برنامه‌ها که "برنامه‌های ماشین بدون پوشش" یا به‌طور خلاصه برنامه‌های BMC نامیده می‌شوند، از هیچ انبارش ثابت یا دیسک سختی استفاده نمی‌کنند و در عوض در حافظه‌های بزرگ جداشونده مانند حافظه فلش ذخیره می‌شوند. یک برنامه BMC شامل یک برنامه واحد یا یک رشته کوچک از برنامه‌ها است که به عنوان یک اجراشونده واحد در یک فضای آدرس اجرا می‌شود. آنها نهادهایی خودکفا، خودمدیریت‌شونده و خودکنترلی هستند که بدون استفاده از اجزای نرم‌افزاری دیگری یا نرم‌افزار خارجی راه‌اندازی، بارگیری و اجرا می‌شوند. هیچ آسیب‌پذیری مرتبط با سیستم‌عاملی وجود ندارد و هر برنامه فقط شامل عملکردهای ضروری (حداقلی) است. هیچ وضعیت ممتازی در سیستم BMC وجود ندارد زیرا برنامه‌ها فقط در وضعیت کاربر اجرا می‌شوند. همچنین، چون کد برنامه به صورت ایستا گردآوری (کامپایل) می شود - هیچ راهکاری برای تغییر پویای جریان برنامه‌ی BMC در طول اجرا وجود ندارد. تاریخچه در روزهای ابتدایی رایانش، نرم افزار‌های رایانه‌ای به طور مستقیم با سخت‌افزار در ارتباط بودند و هیچ سیستم عاملی وجود نداشت. | ## بخش 2: رایانش ماشین بدون پوشش | با بزرگ‌تر شدن برنامه‌ها و دربرگرفتن دامنه‌های مختلف، سیستم‌های عامل اختراع شدند. آنها به عنوان یک میان برنامه که لایه‌ی انتزاعی سخت‌افزاری را در اختیار برنامه‌ها میگذارد عمل میکردند. سیستم‌های عامل در اندازه و پیچیدگی خود به میزان بسیار زیادی رشد کرده‌اند که باعث تلاش‌هایی برای کم کردن بار سیستم‌های عامل و بهبود عملکردشان شده‌است، که شامل میکروکرنل، اگزوکرنل ، سیستم عامل تاینی ، سیستم عامل کیت ، پالاشیوز و کیتن ،J. 1-12 آی او-لایت ، بیر-متال لینوکس ، آی بی ام-لیبرا و دیگر کرنل‌های پشتیبان می‌شود. علاوه بر رویکردهای بالا، در سامانه‌های نهفته مانند موبایل‌های هوشمند، یک بخش کوچک و اختصاصی از سیستم عامل و یک رشته از برنامه‌ها به صورت خیلی نزدیکی با سخت‌افزار هم‌راستا شده‌اند. همچنین تعداد بی‌شماری کنترل‌های صنعتی و بازی‌های رایانه‌ای هستند که به‌طور مستقیم روی سخت‌افزار اجرا می‌شوند. در اکثر این سامانه‌ها، سخت‌افزار دسترسی ندارد تا برنامه‌های همه‌کاره را اجرا کند. رایانش ماشین بی‌پوشش، از مفهوم شیئ برنامه‌ای (AO) که توسط کارنه در دانشگاه توسان ابداء شده بود نشات گرفته‌است. | ## بخش 3: رایانش ماشین بدون پوشش | این ویژگی ها را نمی توان در رایانش معمول و مرسوم مانند سامانه‌های نهفته و سامانه روی تراشه (SOC) پیدا کرد. مفهوم BMC یک رویکرد حداقلی برای دستیابی به سادگی، اندازه‌ی کد های کوچکتر و امنیت می‌باشد. در رایانش ماشین بی‌پوشش، دستگاه محاسبه‌گر بدون پوشش است و برنامه‌ی آن مستقیماً با سخت‌افزار در ارتباط است. تمام برنامه‌ها با یک زبان برنامه‌نویسی C/C++ و با مقدار بسیار کمی کد نوشته می‌شوند. یک رشته برنامه‌ی BMC بر اساس یک معماری مجموعه دستورالعمل داده شده (ISA) خیلی ساده می‌تواند برای همیشه اجرا شود، البته تا زمانی که دستورالعمل‌ها قابلیت رقابتی خود را با مرور زمان از دست نداده اند. این روش با رایانش سبز بسیار هم‌خوانی دارد چرا که نیازی نیست تا سخت‌افزار و یا نرم‌افزار را به خاطر منسوخ شدن از پیش تعیین شده‌ی قراردادی، که امروزه در تمامی وجه‌های سیستم‌های اطلاعاتی ما وجود دارد، دور بیاندازیم. موفقیت در تبدیل برنامه‌های مرسوم ویندوز یا لینوکس به طوری‌ که به عنوان برنامه‌های BMC اجرا شوند راه را برای استفاده‌های جدید الگوی BMC باز می‌کند. مشکلات طراحی در اجرای یک وب سرور بر روی رایانه بی‌پوشش با معماری 32 بیت چند هسته‌ای با استفاده از پروتکل هدایت انتقال (TCP) توضیح داده شده‌است.N. | ## جمع‌بندی | توسعه و اجرای نرم‌افزار‌های رایانه بدون استفاده از هیچ سیستم عامل یا کرنلی در معماری 64 بیتی چند هسته‌ای نشان داده شده‌است.N.