معماری در سیستم عامل

تنوع در سخت افزار و نرم افزار رایانه ها، لپ تاپ ها و ... موجب شده تا به هنگام خرید و یا تعویض قطعات سیستم به تمامی نکات آن مانند مدل رم، CPU، سیستم عامل و ... توجه کنیم.

در دنیای رایانه ها، همه چیز با صفر و یک شناخته می شود اما این صفر و یک ها می توانند طولانی تر نیز باشند. طولانی شدن دنباله این صفر و یک ها به معماری سیستم عامل، نوع پردازنده مورد استفاده و... بستگی دارد. زمانی که به سراغ نصب سیستم عامل می رویم، برای اجرای درست تمامی کارها می بایست سه مرحله را پشت سر بگذاریم.

- قبل از نصب (Pre Installation)

- نصب (Installation)

- بعد از نصب (Post Installation)

قبل از نصب (Pre Installation)

در مرحله قبل از نصب ابتدا می بایست سیستم عامل مورد نظر خود را انتخاب کنیم و این انتخاب بستگی به تعداد کاربران، نرم افزارها، سخت افزارها و... دارد. در واقع تجزیه و تحلیل در مورد تقاضاها، انجام شدن کارهای مورد نظر و ... در انتخاب سیستم عامل بسیار مهم هستند.

در انتخاب خود باید بدانیم که می خواهیم معماری سیستم عامل 32 بیتی باشد و یا 64 بیتی. با انتخاب 32 یا 64 بیتی بودن سیستم عامل در واقع تعداد خطوط آدرس دهی Ram را نیز مشخص کرده ایم. یکی از مسائل مربوط به سیستم 32 یا 64 بیتی بودن سیستم عامل، از لحاظ پشتیبانی حافظه RAM است.

ظرفیت حافظه RAM ارتباط مستقیم با تعداد خطوط آدرس دارد. زمانی که می گوییم معماری 32 بیتی است 2 به توان 32 خط آدرس داریم و به این معنی است که حافظه RAM که می توان روی سیستم به لحاظ سخت افزاری قرار داد G4 است. البته خود سیستم عامل نیز دارای محدودیت است مثلا ویندوز 32 بیتی تا G3 حافظه را می شناسد و نه بیشتر.

در معماری 64 بیتی محدودیت پشتیبانی RAM نداریم. CPU در معماری 32 بیتی و 64 بیتی نیز متفاوت عمل میکند... به این صورت که وقتی رجیستر 32بیتی باشد، با یک دستور می توان 4 آدرس را خواند و به داخل رجیستر CPU آورد حال اگر رجیستر 64 بیتی باشد با یک دستور 2 برابر حالت 32 بیتی اطلاعات وارد کرده ایم و سرعت نیز بالاتر است.

علاوه بر تفاوت های بالا در معماری 32 و 64 بیتی، بالا بودن امنیت در مدل 64 بیتی باعث تمایز آن از مدل 32 بیتی شده است. این امنیت موجب شده تا حد زیادی مانع نفوذ کرم ها و ملوارهای مزاحم به نرم افزارها در ویندوز و همچنین لینوکس شود.

امنیت بیشتر در این نسخه به روش‌های زیر ایجاد شده است:

یکی از مواردی که قبلا نیز به آن اشاره شد عدم محدودیت RAM در 64 بیتی است و این موضوع سبب شده تا هکرها وقت بیشتری را صرف پیدا کردن اطلاعات کنند.

در نسخه 32 بیتی و نسخه های دیگر، مکان ذخیره اطلاعات در حافظه رم مشخص بود و نفوذگر به راحتی می توانست به داده مورد نظرش دسترسی داشته باشد اما در نسخه 64 بیتی استفاده از قابلیت ASLR موجب شده تا داده ها به صورت تصادفی در رم ذخیره شوند و باعث می شود تا هکر آگاهی قبلی از محل ذخیره داده نداشته باشد و در صورتی که به صورت تصادفی به برنامه ای دسترسی پیدا کند، برنامه از حافظه خارج شده و قابل دسترسی نخواهد بود.

امروزه استفاده از امضای دیجیتال برای تبادل داده های محرمانه به عنوان جزئی اصلی به شمار می آید. این نوع امضا با نام امضای راه انداز در نسخه های 64 بیتی مورد استفاده قرار گرفته است.

زمانی که شما می خواهید یک چاپگر را به سیستم خود وصل کنید برای شناساندن آن به سیستم می بایست درایور یا CD آن را نیز نصب کنید. در داخل این برنامه امضایی وجود دارد که مربوط به کارخانه تولید کننده محصول است و مربوط به دستگاهی خاص است. تمامی راه اندازهایی که روی یک سیستم هستند بر روی کدهایشان امضای دیجیتالی دارند و سبب بالا رفتن امنیت سیستم می شود چرا که ساختن یک امضا برای درایور تقلبی کاری دشوار است. ممکن است در برخی از نقاط رم اطلاعات حساس تری داشته باشید و نخواهید به هیچ وجه در اختیار افراد سودجو قرار بگیرد. استفاده از فناوری DEP که در نسخه های 64 بیتی وجود دارد این امکان را به سیستم عامل می دهد تا بتواند برخی از نواحی را به صورت غیر قابل اجرا معرفی کند و با این کار از اجرای داده ها در یک ناحیه خاص از حافظه جلوگیری می کند. این موضوع سبب می شود تا هکرها نتوانند داده ها و برنامه های خود را در هر کجا اجرا کنند.

نسخه های 64 بیتی توانایی اجرای برنامه های 32 بیتی و حتی 64 بیتی را نیز دارند اما انجام این کار از طریق لایه ای به نام WOW64 انجام می پذیرد. این لایه باعث می شود یک سری محدودیت ها به لایه های قبلی اعمال کند که از جمله آنها عدم اجرای کرم های سازگار با نسخه های 32 بیتی و پایین تر است و سبب جلوگیری از ورود کرم ها به سیستم می شود.

با تمام آنچه که در بالا گفته شد باز هم نمی توان گفت که این نسخه دارای امنیت 100 درصد است.

منابع:

Why the 64-bit Version of Windows is More Secure

windows.microsoft

What advantages do 64-bit processors have over 32-bit ones