دلايل بهم ريختگي كامپيوترها

[diamonds55]

دلايل بهم ريختگي كامپيوترها

شاید این سئوال هم برای شما پیش آمده باشد که چرا کامپیوترها در هم میریزند؟ پاسخ این سئوال بسیار آسان است. کامپیوترها معمولاً به دلیل خطاها در نرم‌افزار سیستم عامل یا سخت افزار درهم می ریزند. خطاهای نرم‌افزاری احتمالاً بیشترند، ولی خطاهای سخت‌افزاری میتواند مخرب‌تر بوده و تشخیص شان دشوارتر است.
برای آن که کامپیوتری کار کند، باید اجزای سخت افزاری مختلفی به درستی انجام وظیفه کنند. این اجزا نیز مثل هر چیز دیگری به مرور زمان کهنه می شوند و ممکن است از پس کارکرد های خویش برنیایند. متاسفانه این ناتوانی های سخت افزاری اغلب زود گذرند و تشخیص شان می تواند بسیار دشوار باشد. چه همیشه خود را نشان نمی دهند مثلاً سیستم نیرو (مدار برق رسانی) ممکن است دچار چنین مشکلی باشد. اگر این سیستم شروع به نشان دادن اشکالاتی کند ممکن است مثلاً با تولید یک سیگنال پراکنده موجب شود که کامپیوتر به طور ناگهانی درهم ریزد. حافظه موقت (RAM) هم می تواند گه گاه دچار این مشکل شود، به خصوص هنگامی که بیش از اندازه گرم می شود.
از آنجا که حافظه موقت ممکن است به صورتی غیرمنتظره خراب بشود همین امر موجب درهم ریختگی کامپیوتر خواهد شد. واحد فرآوری مرکزی اطلاعات (CPU) نیز ممکن است به دلیل گرمای بیش از اندازه منشاء درهم ریزی کامپیوتر شود. پروانه های تبادل هوا (که اغلب سروصدایشان ما را آزار می دهد) برای پیشگیری از چنین حادثه ای است هر چند که آنها از این رویداد مصون نیستند. پروانه ها که هوای خنک کننده را به داخل کامپیوتر می کشند از سوی دیگر گرد و غبار را نیز از آن دور می کنند.
انباشته و سپس پراکنده شدن گرد و غبارگاه موجب تشکیل مدار های کوتاه می شود. خوشبختانه می توان با فشار زیاد هوا یا جاروبرقی به آسانی از دست گرد و غبار خلاص شد. مشکلات سخت افزاری دیگری نیز وجود دارند که بسیار ظریف و گمراه کننده اند. و برای پی بردن به محل اشکال لازم است از نرم افزار هایی برای تست استفاده کنیم یا به صورت تجربی اجزای سخت افزار را به صورت پی در پی تعویض نماییم.
بیشتر اشکالات دائمی و پایدار ناشی از خطا های مربوط به دیسک کامپیوترند. اطلاعات موجود در دیسک در واحد هایی به نام بخش (سکتور) ذخیره می شوند. بیشتر دیسک هایی که جدیداً ساخته شده اند، دارای بخش های معیوب اند که خود کارخانه تولید کننده آنها را شناسایی می کند، تولید کنندگان کاملاً انتظار آن را دارند و بخش های زیادی در دیسک به وجود می آورند تا جایگزین بخش های ناقص ومعیوب گردند با این حال ممکن است به مرور برخی بخش ها دچار عیب شده و اطلاعات ذخیره شده در این بخش‌ها از بین بروند.
اگر این ها اطلاعات سیستم باشند، روشن است که همین اتفاق موجب درهم ریختن کامپیوتر خواهد شد. بدتر از این آنکه ممکن است در اثر ضربه شدید به کامپیوتر یک یا چند دیسک کاملاً دچار اشکال شده و هد (که در واقع فاصله بسیار اندکی با دیسک هنگام گردش دارد) عملاً با دیسک تماس می گیرد. نتیجه آن که کل اطلاعات موجود بر روی دیسک از دست می روند.
گرچه امکان درهم ریختن کامپیوتر در نتیجه اشکالات سخت افزاری وجود دارد، ولی بیشتر موارد درهم ریختگی کامپیوتر از خطا های نرم افزاری سیستم عامل ناشی می شوند. وظیفه سیستم عامل تنها ایجاد واسطه ای برای کاربر برای کار کردن با کامپیوتر نیست. علاوه بر این وظیفه ایجاد واسطه ای بین برنامه های کاربردی و سخت افزار بر عهده آن است و امکانات سیستم را برای برنامه های گوناگون به مشارکت می گذارد. نتیجه آن که امکان برخی از خطا ها پیش می آید. شاید متداول تر و معمول تر از همه وضعیتی است که در پی تلاش دستیابی سیستم عامل به یک آدرس نادرست (مثلاً در نتیجه خطا در برنامه نویسی) پیش می آید.
در ویندوز این خطا را خطای «ایراد حفاظتی عمومی» General Protection Fault)[GPF]) می خوانند در موارد دیگر خطا های سیستم عامل وارد حلقه بی انتهایی می شوند که کامپیوتر بار ها و بارها دستورات یکسانی را به اجرا درمی آورد، بدون آنکه امیدی به خارج شدن از این حلقه معیوب وجود داشته باشد. در این موارد، چنین به نظر می رسد که کامپیوتر «قفل می کند»؛ بدین معنی که سیستم درهم نمی ریزد، بلکه دیگر هیچ دروندادی را نمی پذیرد و باید مجدداً از نو راه انداخته شود. مورد دیگر زمانی است که به دلیل وجود ایرادی (bug) نرم افزاری اطلاعات در محلی از حافظه کنار گذاشته شده (buffer) نوشته شود که به هیچ وجه جای کافی برای پذیرفتن آن را ندارد.
بدین ترتیب اطلاعات اضافی سرریز کرده بر روی اطلاعات پیشین نگاشته می شود، نتیجه آن که سیستم عامل دچار سردرگمی خواهد شد. همین خطا ها می توانند در برنامه های کاربردی نیز پیش آیند. سیستم های عامل جدید در برابر درهم ریختگی برنامه های کاربردی کمتر آسیب پذیرند. حال آنکه در سیستم های پیشین ایراد ها می توانستند بر سیستم عامل اثر گذارند و موجب درهم ریختگی کل سیستم شوند.
سیستم های عامل جدید به دقت مورد آزمون قرار می گیرند و نسبتاً پایدارند، ولی راه انداز هایی که برای راه انداختن ابزار های اضافی مانند چاپگر به سیستم عامل افزوده می شوند ممکن است این طور نباشند و منشاء تمام درهم ریختگی ها خواهند بود. به همین دلیل بیشتر سیستم های عامل مدرن دارای گزینه ای برای نصب هستند که مانع افزودن هرگونه راه اندازی می شوند که یک راه حل این مشکل این است که راه اندازه ها را یکی یکی به سیستم اضافه کنیم، تا معلوم شود کدام یک منشا و مسبب خطاست.
هر وقت که سیستم عامل نتوانست وظیفه اصلی اش یعنی مدیریت منابع سیستم را به درستی انجام دهد باز هم درهم ریختگی پیش می آید. ممکن است سیستم عامل به نقطه بن بستی برسد که در آن برنامه های گوناگون بر بخشی از منابعی که برنامه های دیگر نیاز بدان ها دارند چنگ انداخته اند، و هر یک منتظر آن است که آن دیگری منابع تحت اختیار خویش را به نفع وی آزاد سازد. از سوی دیگر ممکن است سیستم بین چند برنامه (که هر یک نیاز به بخش درخور توجهی از منابع حافظه دارد) مرتب دست به دست شود.
از آنجا که این دست به دست شدن مستلزم صرف زمان است (زیرا هر بار اطلاعات بر روی دیسک نوشته و سپس از روی آن خوانده می شود) امکان دارد کامپیوتر به اصطلاح به «هن وهن» بیفتد، که معنای آن انجام کار زیاد رفت و آمد بین برنامه ها و نتیجه اندک خواهد بود. چنین کامپیوتری کند و بی تفاوت در برابر درونداد ها به نظر می رسد ولی دیسک همچنان مشغول کار و اقدام است و اگر به حال خود گذاشته شود عموماً پس از چند دقیقه به خود می آید.
همین اتفاق می تواند در نتیجه ناتوانی سیستم عامل در تخصیص و بازیابی صحیح فضای حافظه پیش آید. با راه افتادن برنامه ها، سیستم عامل بخشی از حافظه را بدان اختصاص می دهد. نشست حافظه زمانی پیش می آید، که سیستم عامل پس از ختم برنامه از بازیابی حافظه درمی ماند. با گذشت زمان صورتحساب داخلی سیستم عامل نشان خواهد داد که دیگر حافظه زیادی باقی نمانده است کامپیوتر می تواند در نتیجه تلاش وسایل گوناگون در استفاده از رمز شناسایی داخلی (internal ID) یکسان برای انجام وظایف محوله نیز دچار درهم ریختگی شود. این اتفاقات زمانی پیش می آیند که ابزار های جدیدی به سیستم افزوده می شوند، که با آن از لحاظ سخت افزاری سازگاری ندارند.
و بالاخره هرگاه که اطلاعات مورد نیاز سیستم عامل بر روی دیسک از بین رفته باشد، ممکن است کامپیوتر دچار درهم ریختگی شود. این اتفاق زمانی پیش می آید که کامپیوتر پیش از این دچار درهم ریختگی شده باشد، سیستم برق رسانی اش قطع شده باشد و یا بدون داشتن هرگونه فرصتی برای انتقال محتوای حافظه موقت به فایل های مناسب به یک باره خاموش شده باشد. بدین ترتیب با هر بار راه اندازی سیستم، این درهم ریختگی شرایط را برای درهم ریختگی های بیشتر فراهم می سازد. آلودگی سیستم به ویروس نیز می تواند سیستم کامپیوتر را درهم بریزد.
حالا که این همه دلایل برای درهم ریختگی کامپیوتر برشمردیم، چگونه می توان علت آن را تشخیص داد؟ این کار همیشه آسان نیست ولی منابعی وجود دارند که دارای رهنمود هایی با جزئیات کامل برای نزدیک شدن به حل این مسئله هستند. یکی از بهترین شان در این آدرس وجود دارد.