سیستم عامل ویندوز لایو

بسمه تعالی

 

حمایت کننده
سازمان مدیریت علمی پژوهشی و فناوری استان همدان

عنوان طرح
سیستم عامل ویندوز لایو سوار بر سی دی و بی نیاز از نصب

Project Title
Windows xp Operation System Live on CD and not limited to install

مجری طرح
پیمان مجیدی معین

همکاران پروژه
هادی شیرین نوید   و  کیوان مجیدی معین

چكیده

پروژه سیستم عامل مایكروسافت ویندوز زنده سوار بر سی دی ، سیستم عاملی است كه حجم آن به اندازه یك سی دی كاهش یافته در حالی كه سیستم عامل بطور كامل توانایی اجرا دارد .

راه اندازهای آن بگونه ای تغییر یافته كه توانایی اجرا از روی سی دی را داشته باشد و با برنامه های كاربردی كه از قبل بر روی آن سوار شده است اغلب نیازهای كاربر را  پوشش می دهد.

این سیستم عامل بگونه ای میباشد كه مستقل از هارد دیسك و هر گونه رسانه ذخیره سازی جانبی بوده تا مستقل از خرابی های آن همواره در دسترس باشد.

ماهیت رسانه سی دی بگونه ای است كه داده های آن همواره ثابت (Write Protect) و قابل اعتماد است و طبیعتآ ویروس نمی گیرد.با رایت مجدد از آن نسخه ای از سیستم عامل براحتی در دسترس خواهد بود و یكی از مهمترین مزیت این پروژه این است كه میتواند مطابق نیاز اشخاص حقیقی و حقوقی (سازمانها) سفارشی شده و نیازهای آنها را برآورده سازد.

سیستم عامل ویندوز xp لایو سوار بر سی دی و بی نیاز از نصب

مقدمه

سیستم عامل نرم افزاری است كه ارتباط بین كاربر و سخت افزار سیستم را برقرار میكند، در واقع سیستم عامل بستری را فراهم می سازد تا سخت افزار سیستم را مطابق میل كاربر به کار بگیرد و با ترجمه دستورالعملها ، برنامه كاربردی را اجرا میكند.

در نگرش پایین به بالا سیستم عامل ،  منابع منطقی (مانند فایل‌ها) و منابع فیزیکی (مانند دستگاه‌های سخت‌افزاری) رایانه را مدیریت و کنترل می‌کند و  در نگرش بالا به پایین ،  وظیفه سیستم‌عامل این است که یک ماشین توسعه یافته را به کاربران ارائه کند تا درگیر پیچیدگی‌های سخت‌افزاری رایانه نشوند.

در سالهای اخیر رقابت بیشتر بین سیستم‌عامل‌های مایکروسافت ویندوز ، اپل مک اواس ،  Unix و لینوکس جریان دارد. امروزه سیستم عامل مایكروسافت ویندوز یكی از محبوبترین سیستم عاملهای موجود در بازار جهانی است و در كشور ایران نیز با استقبال فراوان روبرو شده است. علت انتخاب و به كارگیری سیستم عامل مایكروسافت ویندوز برای انجام این پروژه نیز همین بوده است.

تعریف موضوع

سیستم عامل ویندوز xp لایو سوار بر سی دی و بی نیاز از نصب

سیستم عامل مایكروسافت ویندوز همانند سایر سیستم عامل ها پیش از استفاده و به كارگیری نیاز به نصب دارد . از آنجایی كه سیستم عامل مایكروسافت ویندوز از هسته تركیبی استفاده میكند ، شناسایی قطعات سیستم در سطح نرم افزار و با نصب درایور صورت می گیرد  و نه در سطح Kernel .

بنابراین كاربر ناچار است پس از نصب سیستم عامل ، راه اندازهای سخت افزاری سیستم میزبان را بر روی آن  نصب نماید. همچنین سیستم عامل مایكروسافت ویندوز برای نصب احتیاج به فضای خالی بر روی هارددیسك دارد بنابراین وجود هارد دیسك اجباری است و پس از نصب سیستم عامل ، كاربر میتواند برنامه های كاربردی مورد نیاز خود را بر روی آن نصب و به كار گیرد.

بر خلاف سیستم عامل های خانواده یونیكس ، سیستم عامل مایكروسافت ویندوز فاقد ویژگی پایداری (Stability) می باشد و پس مدتی دیگر كارایی اولیه خود را از دست داده و كاربر ناچار است مجددآ به نصب ویندوز بپردازد ، تمامی پروسه ای كه ذكر شد در نصب مجدد ویندوز تكرار خواهد شد.

در اینجاست كه سیستم عاملی بر مبنای مایكروسافت ویندوز كه بی نیاز از نصب و قابل جابجایی باشد ، فاقد وابستگی به هارددیسك بوده ، بدون نیاز به راه اندازهای سخت افزاری قابل استفاده باشد  و برنامه های كاربردی مورد نیاز كاربر را همواره به همراه داشته باشد، احساس می شود.

اهمیت و ضرورت اجرای طرح تمام سیستم عامل هایی كه بر روی هارددیسك نصب می شوند ممكن است در هنگام راه اندازی (Boot) دچار مشكل شوند مواردی از قبیل راه اندازی مجدد ناگهانی ، قطع و نوسانات برق ، ضربه خوردن و غیره از جمله مواردی هستند که می توانند روند بوت سیستم را مختل کنند.

ماهیت سیستم عامل مایكروسافت ویندوز ، وجود كپسولهای رجیستری ، فایل های كتابخانه ای وابسته (Dynamic Link Library Dependency) ، نصب و حذف برنامه ها و… بگونه ای است كه پس از گذشت مدتی كارایی اولیه خود را از دست می دهد.

نصب مجدد سیستم عامل مایكروسافت ویندوز مساوی است با صرف هزینه زمانی ، نصب مجدد راه اندازهای سخت افزاری و برنامه های كاربردی مورد نیاز كاربر.

پر طرفدار بودن سیستم عامل مایكروسافت ویندوز در بین كاربران خانگی سراسر جهان، موجب شده است تا ویروسهای رایانه ای فراوانی بر مبنای ویندوز ایجاد گردد و سالیانه نیز به تعداد آنها اضافه می شود. زمانی كه سیستم دچار ویروس می شود علاوه بر اینکه اختلالاتی را برای خود سیستم عامل به همراه می آورد ، داده های كاربر را نیز به خطر می اندازد که  با از كار افتادن سیستم عامل ، سیستم مختل شده و كاربر دیگر به فایل های خود دسترسی ندارد و  این موضوع در سازمانها بسیار حائز اهمیت است.

بنابراین وجود یك سیستم عامل قابل اعتماد كه همواره در دسترس باشد ، داده های آن نیز ثابت بوده ، پس از مدتی دچار كندی و بهم ریختگی نشود و از طرفی برنامه های كاربردی مورد نیاز كاربر را همراه داشته باشد ؛ احساس میشود  كه این سیستم عامل همان پروژه سیستم عامل ویندوز سوار بر سی دی و بی نیاز از نصب ارائه شده به سازمان می باشد.

سیستم عامل ویندوز xp لایو سوار بر سی دی و بی نیاز از نصب

اهداف پروژه ارایه شده به سازمان مدیریت علمی پژوهشی و فناوری ، سیستم عاملی است که ویژگی های آن به شرح ذیل است :

§       پیاده سازی سیستم عاملی كه بی نیاز از نصب و قابل حمل باشد:

از آنجایی كه رسانه سی دی امروزه در تمام سیستم ها ی رومیزی (PC) یافت می شود این رسانه جانبی ابزار مناسبی برای سواركردن سیستم عامل  بر روی آن می باشد همچنین این رسانه بسادگی قابل تكثیر بوده و كاربران سازمانی بنا به نیاز و به تعداد كلاینت ها میتوانند براحتی تكثیر كرده و مورد استفاده قرار دهند.

§       پیاده سازی سیستم عاملی بر مبنای مایكروسافت ویندوز و بی نیاز از نصب:

پیش از این شاهد عرضه سیستم عامل لینوكس بی نیاز از نصب بوده ایم كه بدلایلی از قبیل رابط كاربری پیچیده ، عدم پشتیبانی از برنامه های تحت ویندوز ، سیستم فایل سلسله مراتبی (HFS) و… با عدم استقبال از سمت كاربران روبرو شده است، در اینجا وجود سیستم عاملی بر مبنای ویندوز كه تمامی قابلیت های یك سیستم عامل نصب شده را داشته باشد و به صورت پیاده سازی شده بر روی سی دی موجود باشد ، احساس می شود.

§       پیاده سازی سیستم عاملی ، بی نیاز از هر گونه رسانه ذخیره سازی جانبی :

در این صورت سیستم عامل ، از خرابی های احتمالی هارددیسک که ممکن است بر اثر قطعی و نوسانات برق ، ضربه خوردن و… بوجود آید ، مبرا بوده و همواره در دسترس و قابل اعتماد است. همچنین این سیستم عامل می تواند بر روی كامپیوترهای ترمینال كه فاقد رسانه ذخیره سازی جانبی می باشند نیز كار كند.

§ پیاده سازی سیستم عاملی كه همواره برنامه كاربردی جانبی (Third Party) را به همراه داشته باشد:

سیستم عامل خود به تنهایی فاقد كاربری لازم است و با نصب برنامه های كاربردی است كه كاربری لازم را پیدا می کند.

§       وجود برنامه های كاربردی یک دیسک نجات (Rescue Disk) به صورت Cross Platform همراه با سیستم عامل و قابل استفاده در مواقع اضطرار:

در مواردی که سیستم مختل شده و به درستی کار نمی کند ،وجود نرم افزارهایی مستقل از سیستم عامل (Cross Platform)  كه بدون نیاز به ورود به سیستم عامل قابلیت اجرا دارند، احساس می شود.  برنامه هایی از قبیل ابزارهایی جهت تست و رفع اشكال قطعات سخت افزاری ، ابزارهایی برای تعمیر اولین سكتور هارددیسك (MBR) جهت مواقعی كه سیستم عامل راه اندازی نمی شود ، ابزارهایی برای مدیریت پارتیشن ها ، ابزارهایی برای گرفتن پشتیبان از داده ها و… .

§ پیاده سازی سیستم عاملی قابل اعتماد كه دچار كندی نشده و از هرگونه ویروسی شدن در امان باشد:

سیستم عاملی كه بر روی سی دی سوار است به دلیل ماهیت این رسانه ذخیره سازی، همواره ثابت و بدون تغییر است و در نهایت با راه اندازی مجدد به حالت اولیه خود باز میگردد ، طبیعی است كه در این شرایط سیستم عامل كند نمیشود و درگیر ویروس های رایانه ای نخواهد شد.

مبانی علمی و فنی تئوریك – شرح مبانی طراحیاز آنجایی كه سیستم عامل مایكروسافت ویندوز، Close Source است امكان دسترسی مستقیم به سورس آن وجود ندارد، بنابراین برای سفارشی سازی سیستم عامل نیاز است از اسكریپت ها استفاده شود همچنین حجم سیستم عامل مایكروسافت ویندوز ایكس پی سرویس پك دوم ، پس از نصب و به تنهایی نزدیك به دو گیگابایت است كه طبیعتآ  بیش از اندازه ظرفیت دیسك فشرده (700مگابایت) می باشد.

سیستم عامل مایكروسافت ویندوز به گونه ای طراحی شده است كه از روی هارددیسك بوت شود و داده های راه انداز بر روی اولین سكتور دیسك سخت (MBR) قرار می گیرد كه بسیار متفاوت از راه اندازهای یك سی دی می باشد.

سیستم عامل مایكروسافت ویندوز برای ذخیره تغییرات (Setting) از فهرست
%systemroot%\windows\System32\Config استفاده می كند كه بر روی هارددیسك سوار است و از آنجایی كه قرار است این سیستم عامل بر روی سی دی سوار شود و به هارددیسك وابسته نباشد (حتی در صورتی كه سیستم فاقد هارددیسک است، سیستم عامل اجرا می شود)، جهت ذخیره تغییرات نیاز است از بخشی از حافظه اصلی سیستم (RAM)، به عنوان یك پارتیشن مجازی با ظرفیت محدود استفاده شود، كه تغییرات سیستم را تا مادامی كه سیستم عامل در حال اجرا است ، ذخیره نماید.

همچنین لازم است هنگامی كه سیستم عامل در حال راه اندازی است برنامه های كاربردی نیز بصورت موازی بر روی آن نصب و با بالا آمدن كامل ویندوز ، در دسترس باشند كه این برنامه ها میتوانند بصورت دلخواه و با توجه به نیاز كاربر متغیر باشند.

محاسبات و تجزیه و تحلیل فرآیند ساخت § سبك سازی حجم سیستم عامل مایكروسافت ویندوز تا كمتر از 500 مگابایت:

حذف فایلهای كتابخانه ای اضافی ، حذف كلیه سرویس ها و ابزارهای غیر مرتبط ، حذف راه اندازهای سخت افزاری  شركتی اضافی از قبیل:IBM ، SONY ، SCSE و… ، حذف قلم ها ،  زبانهای اضافی ،  فایلهای صوتی رویدادهای ویندوز ، فایلهای تصویری ، برنامه های جانبی (Accessories) اضافی ، اسكرین سیور و تم اضافی و…

در صورت نیاز جهت سفارشی سازی مجدد میتوان آنها را دوباره نویسی كرد.

§ پیاده سازی یك منوی بوت جهت سوار كردن سیستم عامل زنده و سایر ابزارهای نجات (Rescue Disk) :

با كمك گرفتن از نرم افزار تحت لینوكس GRUB (Grand Unified Boot loader) از پروژه GNU  (GNU’s Not UNIX)

§ ایجاد یك پارتیشن مجازی بر روی RAM جهت ذخیره موقت تغییرات

تخصیص ظرفیت حداقل 35 مگابایت به عنوان یك پارتیشن virtual و اختصاص Letter Drive ، B: جهت دستیابی ویندوز و سایر برنامه های كاربردی همراه با سیستم عامل
(در اختصاص فضا محدودیتی ندارد و علت انتخاب 35 مگابایت این است كه این سیستم عامل در سیستم های با توان سخت افزاری پایین نیز قابل اجرا باشد)

§ پرتابل سازی بیش از 50 نرم افزار كاربردی پر طرفدار تحت ویندوز:

ابزارهایی جهت رایت سی دی ، ابزارهایی جهت مدیریت پارتیشن ها ، ابزارهایی جهت گرفتن پشتیبان ، قرآن كریم (Flash Quran)، ابزارهایی جهت مدیریت تصاویر ، بازیها ، ابزارهایی جهت مدیریت پارتیشن های تحت لینوكس (EXT) ، ابزارهایی جهت مدیریت كلمه عبور ، ابزارهایی جهت مدیریت شبكه ، ابزارهایی جهت مدیریت پرونده های Office ، PdF و… . كه بنا به نیاز كاربران حقیقی و حقوقی قابلیت سفارشی سازی مجدد نیز دارد.

§       هدایت ویندوز و كنترل رفتار آن با استفاده از Script :
به زبان اسکریپت نویسی Windows Command Script (WCS)  تحت ویندوز

§ ایجاد برنامه ای برای مدیریت Logon به زبان دلفی

§       سوار كردن بیش از 200 نرم افزار مستقل از سیستم عامل و قرار دادن آنها در منوی بوت اولیه با دسترسی و اجرای سریع:

برای مثال سیستم عامل مایكروسافت ویندوز98 ، سیستم عامل مایكروسافت DOS نسخه نهایی  7.0 ، برنامه ای برای گرفتن پشتیبان از داده ها (clone tools) ، مدیریت پارتیشن ها ، ویروس یابی ، تست و رفع اشكال سخت افزارها، مدیریت فایلها، بازیها (Fun games)و…

روش ها و کاربرد های محصول نهایی

1.    زمانی كه سیستم عامل كاربر ، دچار مشكل شده و بدرستی راه اندازی نمی شود.

2.    زمانی كه كاربر سیستم خود را به تازگی خریداری كرده است و سیستم به تازگی اسمبل شده است:

ü    جهت آشنایی با قطعات سخت افزاری سیستم خود با استفاده از ابزار System Information تعریف شده در منوی بوت اولیه

ü    جهت پارتیشن بندی و مدیریت پارتیشن ها برای اولین بار با استفاده از Partition Tools تعریف شده در منوی بوت اولیه و همچنین در خود سیستم عامل ویندوز زنده

3.    زمانی كه سیستم كاربر دچار ویروس شده و سیستم كارایی خود را از دست داده است:

ü    استفاده از سیستم عامل ویندوز زنده و بی نیاز از نصب به عنوان سیستم عامل قابل اعتماد

4.    زمانی كه هارددیسك دچار بدسكتوری شده است:

استفاده از ابزارهای تست و رفع اشكال هارددیسك در قسمت HardDisk Tools

زمانی كه فایلها و داده های كاربر به اشتباه پاك شده اند و قابل بازیابی نیستند:

استفاده از ابزارهای Recovery Tools در منوی بوت اولیه و همچنین استفاده از همین ابزارها در خود سیستم عامل ویندوز زنده

5.    استفاده از سیستم عامل ویندوز زنده سوار بر سی دی ، بر روی كامپیوترهای  فاقد هارددیسك و سایر ابزارهای ذخیره سازی جانبی مانند ترمینال ها

6.    برپایی شبكه با تعداد زیادی كلاینت بدون نیاز به نصب سیستم عامل بر روی یكایك آنها و تنها با رایت سی دی محتوی سیستم عامل ویندوز ایكس پی  زنده

7.    استفاده از سیستم عامل ویندوز ایكس پی زنده سوار بر سی دی به عنوان تنها سیستم عامل كاربر

8.    استفاده از سیستم عامل ویندوز ایكس پی زنده سوار بر سی دی در كنار سیستم عامل اصلی نصب شده بر روی هارددیسك كاربر، در مواقع ضروری (مانند زمانی كه كاربر از سیستم عامل لینوكس استفاده میكند و نیاز به برنامه های تحت ویندوز دارد)

با استفاده از ابزارهای كه بر روی سیستم عامل ویندوز سوار بر سی دی که در قسمت Hard Disk Tools قرار دارد، امكان مدیریت و مشاهده محتویات سیستم فایل لینوكس پیش بینی شده است.

9.    گرفتن پشتیبان از فایلهای ضروری و یا حتی سیستم عامل نصب شده بر روی هارددیسك و بازگردانی آن :

ü    با استفاده از برنامه های Clone Tools تعریف شده در منوی بوت اولیه ، این امكان وجود دارد تا كاربر از تك تك پارتیشن ها و یا كل هارددیسك و حتی از طریق شبكه از داده های خود پشتیبان تهیه كند و در مواقعی كه دچار اشكال شد با استفاده از این ابزارها داده های خود را بازگردانی (Recovery) نماید(برنامه Norton Ghost بطورخاص در منوی بوت طراحی شده است) و همچنین استفاده از این ابزارها در سیستم عامل ویندوز زنده سوار بر سی دی.

10.               زمانی كه كاربر كلمه عبور (Password) خود را فراموش كرده است:

ü    با استفاده از برنامه هایی كه اعضای گروه در پروژه جانبی فراهم دیده اند این امكان وجود دارد كه به راحتی پسورد كاربران سیستم های عامل خانواده ویندوز از قبیل : Win NT/2K/XP/Vista/Seven/eight را Reset نماید.

11.          همچنین این امكان وجود دارد كه با استفاده از این برنامه ، مدیریت برروی كاربران از قبیل : فعال و غیر فعال سازی Account ، تعریف مجوزهای دسترسی (مانند ورود و خروج كاربران و…) فراهم گردد.

12.          زمانی كه BIOS(CMOS) سیستم دچار مشكل شده است و یا در زمان بروز رسانی، BIOS آسیب دیده است:

با استفاده از ابزارهایی كه در قسمت BIOS & CMOS Tools تعریف شده است این امكان وجود دارد كه محتویات CMOS را ذخیره، بازیابی، تعمیر و ریست كرد همچنین در مواقعی كه كاربر كلمه عبور BIOS را فراموش كرده است توسط این ابزارها امكان بازیابی آن وجود دارد.

نتیجه گیری:

با عنایت خداوند متعال نتیجه اجرای پروژه ، سیستم عامل ویندوز زنده سوار بر سی دی و بی نیاز از نصب، بگونه ای است که تمامی اهداف عنوان شده را پوشش داده و همچنین سایر نیاز های یک كاربر رایانه که با سیستم عامل تعامل دارد را بر طرف می سازد.

نتیجه اجرای این پروژه، سیستم عامل ویندوز زنده سوار بر سی دی و بی نیاز از نصب، سیستم عاملی است با خلاصه ای از كاربردهای ذیل:

برمبنای سیستم عامل مایكروسافت ویندوز XP ، بی نیاز از نصب و قابل حمل بر روی سی دی ، مستقل از هاردیسك (حتی در صورت عدم وجود هارددیسک نیز اجرا می شود)، به همراه صدها برنامه كاربردی، بدون هر گونه اثر گذاری ( Trace) بر روی سیستم میزبان، قابلیت بكارگیری بر روی سیستم های با توان سخت افزاری پایین و با پشتیبانی از سیستم های روز دنیا، با قابلیت اعتماد بسیار بالا و قابلیت استفاده در مواقعی كه سیستم میزبان دچار ویروس شده است، به همراه صدها ابزار نجات و بسیاری از كاربرد های دیگر…. .

نویسنده : پیمان مجیدی معین

دانلود فایل ورد download .docX.