Embedded system
سرایت شدہ نظام ایک کمپیوٹر نظام ہے-ایک کمپیوٹر پروسیسر، کمپیوٹر میموری، اور ان پٹ/آؤٹ پٹ پردیی آلات کا مجموعہ-جس میں ایک بڑے مکینیکل یا الیکٹرانک نظام کے اندر ایک سرشار فنکشن ہوتا ہے۔ یہ ایک مکمل آلے کے حصے کے طور پر سرایت کیا جاتا ہے جس میں اکثر برقی یا الیکٹرانک ہارڈ ویئر اور مکینیکل حصے شامل ہوتے ہیں۔ چونکہ ایک سرایت شدہ نظام عام طور پر مشین کی جسمانی کارروائیوں کو کنٹرول کرتا ہے جس کے اندر یہ سرایت شدہ ہوتا ہے، اس میں اکثر حقیقی وقت کی کمپیوٹنگ کی رکاوٹیں ہوتی ہیں۔ سرایت شدہ نظام عام استعمال میں بہت سے آلات کو کنٹرول کرتے ہیں۔ یہ اندازہ لگایا گیا تھا کہ تیار کردہ تمام مائکرو پروسیسرز میں سے اٹھانوے فیصد سرایت شدہ نظاموں میں استعمال ہوتے تھے۔ جدید سرایت شدہ نظام اکثر مائیکرو کنکولرز پر مبنی ہوتے ہیں (یعنی۔ مربوط میموری اور پردیی انٹرفیس کے ساتھ مائکرو پروسیسرز)، لیکن عام مائکرو پروسیسرز (میموری اور پردیی انٹرفیس سرکٹس کے لیے بیرونی چپس کا استعمال کرتے ہوئے) بھی عام ہیں، خاص طور پر زیادہ پیچیدہ نظاموں میں۔ دونوں صورتوں میں، استعمال شدہ پروسیسرز عام مقصد سے لے کر وہ اقسام ہو سکتی ہیں جو کمپیوٹیشن کی ایک مخصوص کلاس میں مہارت رکھتی ہیں، یا یہاں تک کہ ہاتھ میں موجود ایپلی کیشن کے لیے اپنی مرضی کے مطابق ڈیزائن کی گئی ہیں۔ ڈیڈیکیٹڈ پروسیسرز کی ایک عام معیاری کلاس ڈیجیٹل سگنل پروسیسر (ڈی ایس پی) ہے۔ چونکہ سرایت شدہ نظام مخصوص کاموں کے لیے وقف ہے، اس لیے ڈیزائن انجینئر مصنوعات کے سائز اور لاگت کو کم کرنے اور اس کی وشوسنییتا اور کارکردگی کو بڑھانے کے لیے اسے بہتر بنا سکتے ہیں۔ کچھ سرایت شدہ نظام بڑے پیمانے پر تیار کیے جاتے ہیں، جو پیمانے کی معیشتوں سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔ سرایت شدہ نظام سائز میں پورٹیبل ذاتی آلات جیسے ڈیجیٹل گھڑیاں اور ایم پی تھری پلیئرز سے لے کر بڑی مشینوں جیسے گھریلو آلات، صنعتی اسمبلی لائنیں، روبوٹ، ٹرانسپورٹ گاڑیاں، ٹریفک لائٹ کنٹرولرز، اور میڈیکل امیجنگ سسٹم تک ہوتے ہیں۔ اکثر وہ دوسری مشینوں کے ذیلی نظام تشکیل دیتے ہیں جیسے ہوائی جہاز میں ایوینکس اور خلائی جہاز میں ایسٹریونکس۔ فیکٹریاں، پائپ لائنیں اور برقی گرڈ جیسی بڑی تنصیبات ایک ساتھ جڑے ہوئے متعدد سرایت شدہ نظاموں پر انحصار کرتی ہیں۔ سافٹ ویئر حسب ضرورت کے ذریعے عام کردہ، سرایت شدہ نظام جیسے پروگرام کے قابل منطق کنٹرولر اکثر ان کی فعال اکائیوں پر مشتمل ہوتے ہیں۔ سرایت شدہ نظام ان پیچیدگیوں میں کم سے لے کر، ایک مائیکرو کنکولر چپ کے ساتھ، متعدد یونٹس، پردیئرز اور نیٹ ورکس کے ساتھ بہت زیادہ ہوتے ہیں، جو آلات کے ریک میں یا طویل فاصلے کی مواصلاتی لائنوں کے ذریعے جڑے بڑے جغرافیائی علاقوں میں رہ سکتے ہیں۔ پس منظر مائکرو پروسیسر اور مائکرو کنکولر کی ابتدا کا سراغ ایم او ایس انٹیگریٹڈ سرکٹ سے لگایا جا سکتا ہے، جو کہ ایم او ایس ایف ای ٹی (میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹرز) سے تیار کردہ ایک انٹیگریٹڈ سرکٹ چپ ہے اور اسے 1960 کی دہائی کے اوائل میں تیار کیا گیا تھا۔ 1964 تک، ایم او ایس چپس زیادہ ٹرانجسٹر کثافت اور دو قطبی چپس کے مقابلے میں کم مینوفیکچرنگ لاگت تک پہنچ چکے تھے۔ ایم او ایس چپس میں مور کے قانون کی پیش گوئی کی شرح سے پیچیدگی میں مزید اضافہ ہوا، جس کی وجہ سے 1960 کی دہائی کے آخر تک ایک ہی ایم او ایس چپ پر سینکڑوں ٹرانجسٹروں کے ساتھ بڑے پیمانے پر انضمام (ایل ایس آئی) ہوا۔ کمپیوٹنگ میں ایم او ایس ایل ایس آئی چپس کا اطلاق پہلے مائکرو پروسیسرز کی بنیاد تھا، کیونکہ انجینئروں نے یہ تسلیم کرنا شروع کیا کہ ایک مکمل کمپیوٹر پروسیسر سسٹم کئی ایم او ایس ایل ایس آئی چپس پر موجود ہو سکتا ہے۔ پہلے ملٹی چپ مائکرو پروسیسرز، 1969 میں فور فیز سسٹمز AL1 اور 1970 میں گیریٹ ایر سرچ MP944، متعدد MOS LSI چپس کے ساتھ تیار کیے گئے تھے۔ پہلا سنگل چپ مائکرو پروسیسر انٹیل 4004 تھا، جو 1971 میں ریلیز ہوا تھا۔ اسے فیڈریکو فگن نے اپنی سلکان گیٹ ایم او ایس ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے انٹیل انجینئر مارسین ہوف اور اسٹین مزور اور بسی کام انجینئر مساتوشی شیما کے ساتھ تیار کیا تھا۔ ترقی پہچانے جانے والے جدید سرایت شدہ نظاموں میں سے ایک اپولو گائیڈنس کمپیوٹر تھا، جسے سی اے نے تیار کیا تھا۔ 1965 چارلس سٹارک ڈریپر نے ایم آئی ٹی انسٹرومینٹیشن لیبارٹری میں۔ پروجیکٹ کے آغاز پر، اپولو گائیڈنس کمپیوٹر کو اپولو پروجیکٹ میں سب سے خطرناک آئٹم سمجھا جاتا تھا کیونکہ اس نے کمپیوٹر کے سائز اور وزن کو کم کرنے کے لیے اس وقت کے نئے تیار کردہ مونولیتھک انٹیگریٹڈ سرکٹس کو استعمال کیا تھا۔ ایک ابتدائی بڑے پیمانے پر تیار کردہ سرایت شدہ نظام منٹ مین میزائل کے لیے آٹونٹیکس ڈی-17 گائیڈنس کمپیوٹر تھا، جو 1961 میں جاری کیا گیا تھا۔ جب 1966 میں منٹ مین II کی تیاری شروع ہوئی تو ڈی-17 کو ایک نئے کمپیوٹر سے تبدیل کر دیا گیا جو انٹیگریٹڈ سرکٹس کے پہلے اعلی حجم کے استعمال کی نمائندگی کرتا تھا۔ 1960 کی دہائی میں ان ابتدائی ایپلی کیشنز کے بعد سے، سرایت شدہ نظاموں کی قیمت میں کمی آئی ہے اور پروسیسنگ پاور اور فعالیت میں ڈرامائی اضافہ ہوا ہے۔ ایک ابتدائی مائکرو پروسیسر، انٹیل 4004 (1971 میں جاری کیا گیا)، کیلکولیٹرز اور دیگر چھوٹے سسٹمز کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا لیکن پھر بھی بیرونی میموری اور سپورٹ چپس کی ضرورت تھی۔ 1980 کی دہائی کے اوائل تک، میموری، ان پٹ اور آؤٹ پٹ سسٹم کے اجزاء کو اسی چپ میں ضم کر دیا گیا تھا جس میں مائیکرو کنکولر بنانے والا پروسیسر تھا۔ مائیکرو کنکولر ایسی ایپلی کیشنز تلاش کرتے ہیں جہاں عام مقصد کا کمپیوٹر بہت مہنگا ہوتا ہے۔ جیسے جیسے مائیکرو پروسیسرز اور مائیکرو کنٹرولرز کی لاگت میں کمی آتی گئی، سرایت شدہ نظاموں کا پھیلاؤ بڑھتا گیا۔ نسبتا کم لاگت والے مائیکرو کنکولر کو اسی کردار کو پورا کرنے کے لیے پروگرام کیا جا سکتا ہے جو بڑی تعداد میں الگ الگ اجزاء کے طور پر ہوتا ہے۔ مائیکرو کنکولر کے ساتھ، یہاں تک کہ صارفین کی مصنوعات میں بھی، مہنگے نوب پر مبنی اینالاگ اجزاء جیسے کہ پوٹینیومیٹر اور متغیر کیپسیٹرز کو اپ/ڈاؤن بٹن یا نوبس کے ساتھ مائکرو پروسیسر کے ذریعے تبدیل کرنا ممکن ہو گیا۔ اگرچہ اس تناظر میں ایک سرایت شدہ نظام عام طور پر روایتی حل سے زیادہ پیچیدہ ہوتا ہے، لیکن زیادہ تر پیچیدگی مائیکرو کنکولر کے اندر ہی موجود ہوتی ہے۔ بہت کم اضافی اجزاء کی ضرورت پڑ سکتی ہے اور ڈیزائن کی زیادہ تر کوشش سافٹ ویئر میں ہوتی ہے۔ سافٹ ویئر پروٹو ٹائپ اور ٹیسٹ سرایت شدہ پروسیسر کا استعمال نہ کرنے والے نئے سرکٹ کے ڈیزائن اور تعمیر کے مقابلے میں تیز تر ہو سکتے ہیں۔ ایمبیڈڈ سسٹم عام طور پر صارفین، صنعتی، آٹوموٹو، گھریلو آلات، طبی، ٹیلی مواصلات، تجارتی، ایرو اسپیس اور فوجی ایپلی کیشنز میں پائے جاتے ہیں۔ ٹیلی مواصلات کے نظام نیٹ ورک کے لیے ٹیلی فون سوئچ سے لے کر اختتامی صارف کے سیل فون تک متعدد سرایت شدہ نظاموں کو استعمال کرتے ہیں۔ کمپیوٹر نیٹ ورکنگ ڈیٹا کو روٹ کرنے کے لیے وقف شدہ راؤٹرز اور نیٹ ورک برج کا استعمال کرتا ہے۔ کنزیومر الیکٹرانکس میں ایم پی تھری پلیئر، ٹیلی ویژن سیٹ، موبائل فون، ویڈیو گیم کنسول، ڈیجیٹل کیمرے، جی پی ایس ریسیور اور پرنٹر شامل ہیں۔ گھریلو آلات، جیسے مائکروویو اوون، واش مشین اور ڈش واشر، میں لچک، کارکردگی اور خصوصیات فراہم کرنے کے لیے سرایت شدہ نظام شامل ہیں۔ اعلی درجے کی ہیٹنگ، وینٹیلیشن، اور ایئر کنڈیشنگ (ایچ وی اے سی) سسٹم نیٹ ورکڈ تھرموسٹیٹس کا استعمال کرتے ہیں تاکہ درجہ حرارت کو زیادہ درست اور موثر طریقے سے کنٹرول کیا جا سکے جو دن اور موسم کے وقت تبدیل ہو سکتا ہے۔ ہوم آٹومیشن وائرڈ اور وائرلیس نیٹ ورکنگ کا استعمال کرتا ہے جسے لائٹس، آب و ہوا، سیکیورٹی، آڈیو/بصری، نگرانی وغیرہ کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، یہ سب سینسنگ اور کنٹرول کرنے کے لیے سرایت شدہ آلات کا استعمال کرتے ہیں۔ پرواز سے لے کر آٹوموبائل تک نقل و حمل کے نظام تیزی سے سرایت شدہ نظاموں کا استعمال کرتے ہیں۔ نئے ہوائی جہازوں میں جدید ایوینکس جیسے انیرٹیل گائیڈنس سسٹم اور جی پی ایس ریسیورز ہوتے ہیں جن کی حفاظتی ضروریات بھی کافی ہوتی ہیں۔ خلائی جہاز رفتار کی اصلاح کے لیے فلکیاتی نظاموں پر انحصار کرتے ہیں۔ مختلف برقی موٹرز-برش لیس ڈی سی موٹرز، انڈکشن موٹرز اور ڈی سی موٹرز-الیکٹرانک موٹر کنٹرولرز کا استعمال کرتے ہیں۔ آٹوموبائل، برقی گاڑیاں، اور ہائبرڈ گاڑیاں زیادہ سے زیادہ کارکردگی اور آلودگی کو کم کرنے کے لیے سرایت شدہ نظاموں کا تیزی سے استعمال کرتی ہیں۔ سرایت شدہ نظام استعمال کرنے والے دیگر آٹوموٹو سیفٹی سسٹمز میں اینٹی لاک بریکنگ سسٹم (اے بی ایس)، الیکٹرانک اسٹیبلٹی کنٹرول (ای ایس سی/ای ایس پی)، ٹریکشن کنٹرول (ٹی سی ایس) اور خودکار فور وہیل ڈرائیو شامل ہیں۔ طبی آلات نگرانی کے لیے سرایت شدہ نظام کا استعمال کرتے ہیں، اور مختلف طبی امیجنگ (پوزیٹرون ایمیشن ٹومیگرافی (پی ای ٹی)، سنگل فوٹون ایمیشن کمپیوٹڈ ٹومیگرافی (ایس پی ای سی ٹی)، کمپیوٹڈ ٹومیگرافی (سی ٹی)، اور غیر حملہ آور اندرونی معائنے کے لیے مقناطیسی گونج امیجنگ (ایم آر آئی) کا استعمال کرتے ہیں۔ طبی آلات کے اندر سرایت شدہ نظام اکثر صنعتی کمپیوٹرز کے ذریعے چلائے جاتے ہیں۔ سرایت شدہ نظام ایرو اسپیس اور دفاعی صنعتوں میں حفاظتی اہم نظاموں کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ جب تک کہ آن چپ 3 جی سیلولر یا آئی او ٹی کی نگرانی اور کنٹرول کے مقاصد کے لیے دیگر طریقوں کے ذریعے وائرڈ یا وائرلیس نیٹ ورکس سے منسلک نہ ہو، ان نظاموں کو ہیکنگ سے الگ کیا جا سکتا ہے اور اس طرح زیادہ محفوظ ہو سکتا ہے۔ آگ سے بچاؤ کے لیے، نظام کو اس طرح ڈیزائن کیا جا سکتا ہے کہ وہ زیادہ درجہ حرارت کو سنبھالنے اور کام جاری رکھنے کی زیادہ صلاحیت رکھتا ہو۔ سیکیورٹی سے نمٹنے میں، سرایت شدہ نظام خود کفیل ہو سکتے ہیں اور برقی اور مواصلاتی نظام سے نمٹنے کے قابل ہو سکتے ہیں۔ چھوٹے وائرلیس آلات جنہیں موٹس کہا جاتا ہے نیٹ ورک والے وائرلیس سینسر ہوتے ہیں۔ وائرلیس سینسر نیٹ ورکنگ جدید انٹیگریٹڈ سرکٹ (آئی سی) ڈیزائن کے ذریعے مکمل وائرلیس سب سسٹمز کو جدید ترین سینسرز سے جوڑنے کے لیے ممکن بنائی گئی منی ٹورائزیشن کا استعمال کرتی ہے، جس سے لوگ اور کمپنیاں جسمانی دنیا میں بے شمار چیزوں کی پیمائش کر سکتے ہیں اور نگرانی اور کنٹرول سسٹم کے ذریعے اس معلومات پر عمل کر سکتے ہیں۔ یہ موٹ مکمل طور پر خود مختار ہوتے ہیں اور عام طور پر بیٹریوں کو تبدیل کرنے یا چارج کرنے کی ضرورت سے پہلے سالوں تک بیٹری کے منبع سے چل جائیں گے۔ خصوصیات سرایت شدہ نظام ایک مخصوص کام انجام دینے کے لیے بنائے گئے ہیں، اس کے برعکس متعدد کاموں کے لیے بنائے گئے عام مقصد کے کمپیوٹر۔ کچھ میں حقیقی وقت کی کارکردگی کی رکاوٹیں ہوتی ہیں جن کو حفاظت اور استعمال کی اہلیت جیسی وجوہات کی بناء پر پورا کرنا ضروری ہے۔ دوسروں میں کارکردگی کی کم یا کوئی ضروریات نہیں ہوسکتی ہیں، جس سے سسٹم ہارڈ ویئر کو لاگت کو کم کرنے کے لیے آسان بنایا جا سکتا ہے۔ سرایت شدہ نظام ہمیشہ الگ تھلگ آلات نہیں ہوتے ہیں۔ بہت سے سرایت شدہ نظام ایک بڑے آلے کے اندر ایک چھوٹا سا حصہ ہوتے ہیں جو زیادہ عام مقصد کو پورا کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، گبسن روبوٹ گٹار میں تاروں کو ٹیون کرنے کے لیے ایک سرایت شدہ نظام ہے، لیکن روبوٹ گٹار کا مجموعی مقصد موسیقی بجانا ہے۔ اسی طرح، آٹوموبائل میں ایک سرایت شدہ نظام خود کار کے ذیلی نظام کے طور پر ایک مخصوص کام فراہم کرتا ہے۔ سرایت شدہ نظاموں کے لیے لکھی گئی پروگرام ہدایات کو فرم ویئر کہا جاتا ہے، اور انہیں صرف پڑھنے والی میموری یا فلیش میموری چپس میں محفوظ کیا جاتا ہے۔ وہ محدود کمپیوٹر ہارڈ ویئر وسائل کے ساتھ چلتے ہیں: کم میموری، چھوٹے یا غیر موجود کی بورڈ یا اسکرین۔ ایمبیڈڈڈ سسٹمز میں کوئی یوزر انٹرفیس نہیں ہے، ایک کام کے لیے وقف کردہ سسٹمز میں، پیچیدہ گرافیکل یوزر انٹرفیس تک جو جدید کمپیوٹر ڈیسک ٹاپ آپریٹنگ سسٹمز سے ملتے جلتے ہیں۔ سادہ سرایت شدہ آلات ایک سادہ مینو سسٹم کے ساتھ بٹن، روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس (ایل ای ڈی)، گرافک یا کریکٹر مائع کرسٹل ڈسپلے (ایل سی ڈی) کا استعمال کرتے ہیں۔ زیادہ نفیس آلات جو ٹچ سینسنگ یا اسکرین ایج سافٹ کیز کے ساتھ گرافیکل اسکرین استعمال کرتے ہیں وہ استعمال شدہ جگہ کو کم سے کم کرتے ہوئے لچک فراہم کرتے ہیں: بٹنوں کے معنی اسکرین کے ساتھ بدل سکتے ہیں، اور انتخاب میں مطلوبہ چیز کی طرف اشارہ کرنے کا فطری طرز عمل شامل ہوتا ہے۔ کچھ نظام سیریل کی مدد سے دور سے یوزر انٹرفیس فراہم کرتے ہیں (مثال کے طور پر۔ آر ایس-232) یا نیٹ ورک (مثلا۔ ایتھرنیٹ) کنکشن۔ یہ نقطہ نظر سرایت شدہ نظام کی صلاحیتوں کو بڑھاتا ہے، ڈسپلے کی لاگت سے بچتا ہے، بورڈ سپورٹ پیکیج (بی ایس پی) کو آسان بناتا ہے اور ڈیزائنرز کو پی سی پر ایک بھرپور یوزر انٹرفیس بنانے کی اجازت دیتا ہے۔ اس کی ایک اچھی مثال سرایت شدہ ڈیوائس (جیسے آئی پی کیمرا یا نیٹ ورک روٹر) پر چلنے والے سرایت شدہ ایچ ٹی ٹی پی سرور کا مجموعہ ہے۔ ڈیوائس سے منسلک پی سی پر ویب براؤزر میں یوزر انٹرفیس دکھایا جاتا ہے۔ سرایت شدہ نظاموں میں پروسیسرز عام مقصد کے ہم منصبوں کے مقابلے میں عام سرایت شدہ کمپیوٹرز کی خصوصیات کی مثالیں، کم بجلی کی کھپت، چھوٹے سائز، ناہموار آپریٹنگ حدود، اور کم فی یونٹ لاگت ہیں۔ یہ محدود پروسیسنگ وسائل کی قیمت پر آتا ہے۔ سرایت شدہ نظام کے استعمال کے لیے متعدد مائیکرو کنکولر تیار کیے گئے ہیں۔ عام مقصد والے مائکرو پروسیسرز سرایت شدہ نظاموں میں بھی استعمال ہوتے ہیں، لیکن عام طور پر، مائکرو کنکولر کے مقابلے میں زیادہ سپورٹ سرکٹری کی ضرورت ہوتی ہے۔ تیار کمپیوٹر بورڈ پی سی/104 اور پی سی/104 + چھوٹے، کم حجم والے سرایت شدہ اور ناہموار نظاموں کے لیے تیار کمپیوٹر بورڈ کے معیارات کی مثالیں ہیں۔ یہ زیادہ تر x86 پر مبنی ہوتے ہیں اور معیاری پی سی کے مقابلے میں اکثر جسمانی طور پر چھوٹے ہوتے ہیں، حالانکہ اب بھی انتہائی آسان (8/16-بٹ) سرایت شدہ نظاموں کے مقابلے میں کافی بڑے ہوتے ہیں۔ وہ ڈی او ایس، فری بی ایس ڈی، لینکس، نیٹ بی ایس ڈی، یا سرایت شدہ ریئل ٹائم آپریٹنگ سسٹم (آر ٹی او ایس) جیسے مائیکرو سی/او ایس-II، کیو این ایکس یا وی ایکس ورکس استعمال کر سکتے ہیں۔ بعض ایپلی کیشنز میں، جہاں چھوٹے سائز یا طاقت کی کارکردگی بنیادی خدشات نہیں ہیں، استعمال شدہ اجزاء عام مقصد x86 پرسنل کمپیوٹرز میں استعمال ہونے والے اجزاء کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں۔ وی آئی اے ای پی آئی اے رینج جیسے بورڈ پی سی سے مطابقت رکھتے ہیں لیکن انتہائی مربوط، جسمانی طور پر چھوٹے یا دیگر صفات رکھتے ہیں جو انہیں سرایت شدہ انجینئروں کے لیے پرکشش بناتے ہیں۔ اس نقطہ نظر کا فائدہ یہ ہے کہ کم لاگت والے اجناس کے اجزاء کو عام سافٹ ویئر ڈویلپمنٹ کے لیے استعمال ہونے والے سافٹ ویئر ڈویلپمنٹ ٹولز کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح سے بنائے گئے نظام اب بھی سرایت شدہ سمجھے جاتے ہیں کیونکہ وہ بڑے آلات میں مربوط ہوتے ہیں اور ایک ہی کردار کو پورا کرتے ہیں۔ اس نقطہ نظر کو اپنانے والے آلات کی مثالیں خودکار ٹیلر مشینیں (اے ٹی ایم) اور آرکیڈ مشینیں ہیں، جن میں ایپلی کیشن کے لیے مخصوص کوڈ ہوتے ہیں۔ تاہم، زیادہ تر تیار شدہ سرایت شدہ سسٹم بورڈ پی سی پر مرکوز نہیں ہوتے ہیں اور آئی ایس اے یا پی سی آئی بسوں کا استعمال نہیں کرتے ہیں۔ جب سسٹم آن اے چپ پروسیسر شامل ہوتا ہے، تو مجرد اجزاء کو جوڑنے والی معیاری بس کا بہت کم فائدہ ہوسکتا ہے، اور ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر ٹولز دونوں کے لیے ماحول بہت مختلف ہو سکتا ہے۔ ایک عام ڈیزائن سٹائل ایک چھوٹا سا سسٹم ماڈیول استعمال کرتا ہے، شاید بزنس کارڈ کا سائز، جس میں اعلی کثافت والے بی جی اے چپس جیسے اے آر ایم پر مبنی سسٹم-آن-اے-چپ پروسیسر اور پردیئرز، اسٹوریج کے لیے بیرونی فلیش میموری، اور رن ٹائم میموری کے لیے ڈی آر اے ایم ہوتے ہیں۔ ماڈیول وینڈر عام طور پر بوٹ سافٹ ویئر فراہم کرے گا اور اس بات کو یقینی بنائے گا کہ آپریٹنگ سسٹمز کا انتخاب موجود ہے، بشمول عام طور پر لینکس اور کچھ حقیقی وقت کے انتخاب۔ ان ماڈیولز کو اعلی حجم میں، ان کے خصوصی جانچ کے مسائل سے واقف تنظیموں کے ذریعے تیار کیا جا سکتا ہے، اور ایپلی کیشن کے مخصوص بیرونی پردیئرز کے ساتھ بہت کم حجم کے کسٹم مین بورڈز کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے۔ اس نقطہ نظر کی نمایاں مثالوں میں آرڈوینو اور راسبیری پائی شامل ہیں۔ اے ایس آئی سی اور ایف پی جی اے ایس او سی حل ایک چپ پر ایک نظام (ایس او سی) ایک مکمل نظام پر مشتمل ہوتا ہے-جس میں متعدد پروسیسرز، ملٹی پلیئرز، کیشے، یہاں تک کہ مختلف قسم کی میموری اور عام طور پر مختلف پردیئرز جیسے ایک چپ پر وائرڈ یا وائرلیس مواصلات کے لیے انٹرفیس ہوتے ہیں۔ اکثر گرافکس پروسیسنگ یونٹس (جی پی یو) اور ڈی ایس پیز اس طرح کے چپس میں شامل ہوتے ہیں۔ ایس او سیز کو ایپلیکیشن مخصوص انٹیگریٹڈ سرکٹ (اے ایس آئی سی) کے طور پر یا فیلڈ پروگرام ایبل گیٹ ایرے (ایف پی جی اے) کا استعمال کرتے ہوئے نافذ کیا جا سکتا ہے جسے عام طور پر دوبارہ ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ اے ایس آئی سی کے نفاذ بہت زیادہ حجم والے سرایت شدہ نظاموں جیسے موبائل فون اور اسمارٹ فونز کے لیے عام ہیں۔ اے ایس آئی سی یا ایف پی جی اے کے نفاذ کو سگنل پروسیسنگ کی کارکردگی، انٹرفیس اور وشوسنییتا کی قسم میں خصوصی ضروریات کے ساتھ غیر اعلی حجم والے سرایت شدہ نظاموں کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے ایوینکس میں۔ پیریفرلز ایمبیڈڈ سسٹمز پردیئرز کے ذریعے بیرونی دنیا سے بات کرتے ہیں، جیسے: سیریل کمیونیکیشن انٹرفیس (ایس سی آئی): آر ایس-232، آر ایس-422، آر ایس-485، وغیرہ۔ مطابقت پذیر سیریل انٹرفیس: آئی 2 سی، ایس پی آئی، ایس ایس سی اور ای ایس ایس آئی (بہتر مطابقت پذیر سیریل انٹرفیس) یونیورسل سیریل بس (یو ایس بی) میڈیا کارڈ (ایس ڈی کارڈز، کمپیکٹ فلاش وغیرہ) نیٹ ورک انٹرفیس کنٹرولر: ایتھرنیٹ، وائی فائی وغیرہ۔ فیلڈ بسیں: سی اے این بس، ایل آئی این بس، پروفیسر بس وغیرہ۔ ٹائمر: فیز لاکڈ لوپس، پروگرام کے قابل وقفہ ٹائمر جنرل پرپز ان پٹ/آؤٹ پٹ (جی پی آئی او) اینالاگ سے ڈیجیٹل اور ڈیجیٹل سے اینالاگ کنورٹر ڈیبگنگ: جے ٹی اے جی، ان سسٹم پروگرامنگ، بیک گراؤنڈ ڈیبگ موڈ انٹرفیس پورٹ، بی آئی ٹی پی، اور ڈی بی 9 پورٹس۔ ٹولز دوسرے سافٹ ویئر کی طرح، سرایت شدہ سسٹم ڈیزائنرز سرایت شدہ سسٹم سافٹ ویئر تیار کرنے کے لیے مرتب، اسمبلرز اور ڈیبگرز کا استعمال کرتے ہیں۔ تاہم، وہ مزید مخصوص ٹولز بھی استعمال کر سکتے ہیں: سرکٹ ڈیبگرز یا ایمولیٹرز میں (اگلا حصہ دیکھیں)۔ کسی پروگرام میں چیکسم یا سی آر سی شامل کرنے کی افادیت، تاکہ سرایت شدہ نظام چیک کر سکے کہ آیا پروگرام درست ہے۔ ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ استعمال کرنے والے سسٹمز کے لیے، ڈویلپرز ریاضی کی تقلید کے لیے کمپیوٹیشنل نوٹ بک استعمال کر سکتے ہیں۔ سسٹم لیول ماڈلنگ اور تخروپن ٹولز ڈیزائنرز کو کسی سسٹم کے تخروپن ماڈل بنانے میں مدد کرتے ہیں جس میں ہارڈ ویئر اجزاء جیسے پروسیسرز، میموریز، ڈی ایم اے، انٹرفیس، بسیں اور سافٹ ویئر کے رویے کے بہاؤ کو ریاستی خاکہ یا فلو خاکہ کے طور پر ترتیب دینے کے قابل لائبریری بلاکس کا استعمال کرتے ہوئے بنایا جاتا ہے۔ پاور بمقابلہ پرفارمنس ٹریڈ آف، وشوسنییتا تجزیہ اور رکاوٹ تجزیہ انجام دے کر صحیح اجزاء کا انتخاب کرنے کے لیے سیمولیشن کا انعقاد کیا جاتا ہے۔ عام رپورٹیں جو ڈیزائنر کو فن تعمیر کے فیصلے کرنے میں مدد کرتی ہیں ان میں ایپلی کیشن لیٹینسی، ڈیوائس تھرو پٹ، ڈیوائس کا استعمال، مکمل سسٹم کی بجلی کی کھپت کے ساتھ ساتھ ڈیوائس کی سطح پر بجلی کی کھپت شامل ہیں۔ ایک ماڈل پر مبنی ڈویلپمنٹ ٹول ڈیجیٹل فلٹرز، موٹر کنٹرولرز، کمیونیکیشن پروٹوکول ڈیکوڈنگ اور ملٹی ریٹ ٹاسک جیسے اجزاء کے گرافیکل ڈیٹا فلو اور یو ایم ایل اسٹیٹ چارٹ ڈائیگرام بناتا اور ان کی تقلید کرتا ہے۔ خصوصی ہارڈ ویئر کو بہتر بنانے کے لیے کسٹم مرتب کرنے والے اور لنک کرنے والے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ سرایت شدہ نظام کی اپنی خصوصی زبان یا ڈیزائن ٹول ہو سکتا ہے، یا موجودہ زبان جیسے فورتھ یا بیسک میں بہتری شامل کر سکتا ہے۔ ایک اور متبادل آر ٹی او ایس یا سرایت شدہ آپریٹنگ سسٹم ماڈلنگ اور کوڈ تیار کرنے والے ٹولز کو شامل کرنا ہے جو اکثر ریاستی مشینوں پر مبنی ہوتے ہیں۔ سافٹ ویئر ٹولز کئی ذرائع سے آسکتے ہیں: سافٹ ویئر کمپنیاں جو سرایت شدہ مارکیٹ میں مہارت رکھتی ہیں۔ جی این یو سافٹ ویئر ڈویلپمنٹ ٹولز سے پورٹ کیا گیا۔ بعض اوقات، ذاتی کمپیوٹر کے لیے ڈویلپمنٹ ٹولز استعمال کیے جا سکتے ہیں اگر سرایت شدہ پروسیسر کسی عام پی سی پروسیسر کا قریبی رشتہ دار ہو۔ جیسے جیسے سرایت شدہ سسٹم کی پیچیدگی بڑھتی ہے، اعلی سطح کے ٹولز اور آپریٹنگ سسٹم مشینری میں منتقل ہو رہے ہیں جہاں یہ سمجھ میں آتا ہے۔ مثال کے طور پر سیل فونز، پرسنل ڈیجیٹل اسسٹنٹ اور دیگر کنزیومر کمپیوٹرز کو اکثر ایسے اہم سافٹ ویئر کی ضرورت ہوتی ہے جو الیکٹرانکس بنانے والے کے علاوہ کسی اور شخص کے ذریعے خریدا یا فراہم کیا گیا ہو۔ ان نظاموں میں، لینکس، نیٹ بی ایس ڈی، فری بی ایس ڈی، او ایس جی آئی یا ایمبیڈڈ جاوا جیسے کھلے پروگرامنگ ماحول کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ تھرڈ پارٹی سافٹ ویئر فراہم کنندہ بڑے بازار میں فروخت کر سکے۔ انبیڈڈ ڈیبگنگ کو دستیاب سہولیات کے لحاظ سے مختلف سطحوں پر انجام دیا جا سکتا ہے۔ غور و فکر میں شامل ہیں: کیا یہ مرکزی ایپلی کیشن کو سست کرتا ہے، ڈیبگ شدہ سسٹم یا ایپلی کیشن اصل سسٹم یا ایپلی کیشن کے کتنے قریب ہے، ڈیبگنگ کے لیے سیٹ کیے جانے والے محرکات کتنے متاثر کن ہیں (مثال کے طور پر، جب کسی خاص پروگرام کے کاؤنٹر ویلیو تک پہنچ جائے تو میموری کا معائنہ کرنا)، اور ڈیبگنگ کے عمل میں کیا معائنہ کیا جا سکتا ہے (جیسے، صرف میموری، یا میموری اور رجسٹر وغیرہ)۔ سب سے آسان سے لے کر جدید ترین ڈیبگنگ تکنیکوں اور نظاموں کو تقریبا مندرجہ ذیل علاقوں میں تقسیم کیا جائے: انٹرایکٹو رہائشی ڈیبگنگ، سرایت شدہ آپریٹنگ سسٹم کے ذریعہ فراہم کردہ سادہ شیل کا استعمال کرتے ہوئے (مثال کے طور پر۔ فورتھ اور بیسک) صرف سافٹ ویئر ڈیبگرز کا فائدہ یہ ہے کہ انہیں کسی ہارڈ ویئر ترمیم کی ضرورت نہیں ہے لیکن وقت اور اسٹوریج کی جگہ کو بچانے کے لیے انہیں جو ریکارڈ کرتے ہیں اسے احتیاط سے کنٹرول کرنا پڑتا ہے۔ لاگنگ یا سیریل پورٹ آؤٹ پٹ کا استعمال کرتے ہوئے بیرونی ڈیبگنگ یا تو فلیش میں مانیٹر کا استعمال کرتے ہوئے یا ریمیڈی ڈیبگر جیسے ڈیبگ سرور کا استعمال کرتے ہوئے آپریشن کا سراغ لگانے کے لیے جو کہ متنوع ملٹی کور سسٹمز کے لیے بھی کام کرتا ہے۔ ایک ان سرکٹ ڈیبگر (آئی سی ڈی)، ایک ہارڈ ویئر ڈیوائس جو جے ٹی اے جی یا نیکسس انٹرفیس کے ذریعے مائکرو پروسیسر سے جڑتا ہے۔ یہ مائکرو پروسیسر کے آپریشن کو بیرونی طور پر کنٹرول کرنے کی اجازت دیتا ہے، لیکن عام طور پر پروسیسر میں مخصوص ڈیبگنگ کی صلاحیتوں تک محدود ہوتا ہے۔ ایک ان سرکٹ ایمولیٹر (ICE) مائکرو پروسیسر کی جگہ ایک مصنوعی مساوی لے لیتا ہے، جو مائکرو پروسیسر کے تمام پہلوؤں پر مکمل کنٹرول فراہم کرتا ہے۔ ایک مکمل ایمولیٹر ہارڈ ویئر کے تمام پہلوؤں کا تخروپن فراہم کرتا ہے، اس سب کو کنٹرول اور ترمیم کرنے کی اجازت دیتا ہے، اور عام پی سی پر ڈیبگنگ کی اجازت دیتا ہے۔ نقصانات اخراجات اور سست عمل ہیں، بعض صورتوں میں حتمی نظام سے 100 گنا سست۔ ایس او سی ڈیزائنوں کے لیے، عام نقطہ نظر ایف پی جی اے پروٹو ٹائپ بورڈ پر ڈیزائن کی تصدیق اور ڈیبگ کرنا ہے۔ سرٹس جیسے ٹولز کا استعمال ایف پی جی اے کے نفاذ میں تحقیقات داخل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے جو مشاہدے کے لیے سگنلز دستیاب کراتے ہیں۔ اس کا استعمال منطق تجزیہ کار جیسی صلاحیتوں کے ساتھ عمل درآمد میں متعدد ایف پی جی اے میں ہارڈ ویئر، فرم ویئر اور سافٹ ویئر کے تعاملات کو ڈیبگ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ جب تک کہ بیرونی ڈیبگنگ تک محدود نہ ہو، پروگرامر عام طور پر ٹولز کے ذریعے سافٹ ویئر کو لوڈ اور چلا سکتا ہے، پروسیسر میں چل رہے کوڈ کو دیکھ سکتا ہے، اور اس کا آپریشن شروع یا روک سکتا ہے۔ کوڈ کا نظریہ اعلی سطحی پروگرامنگ زبان، اسمبلی کوڈ یا دونوں کا مرکب ہو سکتا ہے۔ ریئل ٹائم آپریٹنگ سسٹم کا سراغ لگانا اکثر آپریٹنگ سسٹم کے واقعات کا سراغ لگانے میں مدد کرتا ہے۔ ایک گرافیکل ویو ایک میزبان پی سی ٹول کے ذریعے پیش کیا جاتا ہے، جو سسٹم کے رویے کی ریکارڈنگ پر مبنی ہوتا ہے۔ ٹریس ریکارڈنگ سافٹ ویئر میں، آر ٹی او ایس کے ذریعے، یا خصوصی ٹریسنگ ہارڈ ویئر کے ذریعے انجام دی جا سکتی ہے۔ آر ٹی او ایس ٹریسنگ ڈویلپرز کو سافٹ ویئر سسٹم کے وقت اور کارکردگی کے مسائل کو سمجھنے کی اجازت دیتا ہے اور اعلی سطح کے سسٹم کے طرز عمل کی اچھی تفہیم فراہم کرتا ہے۔ سرایت شدہ نظاموں میں ٹریس ریکارڈنگ ہارڈ ویئر یا سافٹ ویئر حل کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کی جا سکتی ہے۔ سافٹ ویئر پر مبنی ٹریس ریکارڈنگ کے لیے خصوصی ڈیبگنگ ہارڈ ویئر کی ضرورت نہیں ہوتی ہے اور اسے تعینات کردہ آلات میں ٹریس ریکارڈ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن اس کا اثر سی پی یو اور رام کے استعمال پر پڑ سکتا ہے۔ آر ٹی او ایس ماحول میں استعمال ہونے والے سافٹ ویئر پر مبنی ٹریسنگ طریقہ کار کی ایک مثال خالی میکرو کا استعمال ہے جو آپریٹنگ سسٹم کے ذریعہ کوڈ میں اسٹریٹجک مقامات پر استعمال کیا جاتا ہے، اور اسے ہک کے طور پر استعمال کرنے کے لیے لاگو کیا جا سکتا ہے۔ وشوسنییتا سرایت شدہ نظام اکثر ایسی مشینوں میں رہتے ہیں جن سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ بغیر کسی غلطی کے سالوں تک مسلسل چلتے رہیں، اور کچھ معاملات میں غلطی ہونے پر خود ہی ٹھیک ہو جاتے ہیں۔ لہذا، سافٹ ویئر کو عام طور پر ذاتی کمپیوٹر کے مقابلے میں زیادہ احتیاط سے تیار اور آزمایا جاتا ہے، اور غیر قابل اعتماد مکینیکل حرکت پذیر حصوں جیسے ڈسک ڈرائیوز، سوئچ یا بٹن سے گریز کیا جاتا ہے۔ وشوسنییتا کے مخصوص مسائل میں شامل ہو سکتے ہیں: سسٹم کو مرمت کے لیے محفوظ طریقے سے بند نہیں کیا جا سکتا، یا یہ مرمت کے لیے بہت زیادہ ناقابل رسائی ہے۔ مثالوں میں خلائی نظام، زیر سمندر کیبلز، نیوی گیشنل بیکنز، بور ہول سسٹم اور آٹوموبائل شامل ہیں۔ حفاظتی وجوہات کی بنا پر نظام کو چلتا رہنا چاہیے۔ ناکامی کی صورت میں فعالیت میں کمی ناقابل برداشت ہو سکتی ہے۔ اکثر بیک اپ آپریٹر کے ذریعے منتخب کیے جاتے ہیں۔ مثالوں میں ہوائی جہاز نیویگیشن، ری ایکٹر کنٹرول سسٹم، سیفٹی کریٹیکل کیمیائی فیکٹری کنٹرول، ٹرین سگنلز شامل ہیں۔ بند ہونے پر نظام بڑی مقدار میں پیسہ کھو دے گا: ٹیلی فون سوئچ، فیکٹری کنٹرول، پل اور لفٹ کنٹرول، فنڈز کی منتقلی اور بازار سازی، خودکار فروخت اور خدمت۔ غلطیوں سے بازیافت کے لیے، بعض اوقات امتزاج میں، مختلف تکنیکیں استعمال کی جاتی ہیں-دونوں سافٹ ویئر کیڑے جیسے میموری لیک، اور ہارڈ ویئر میں نرم غلطیاں: واچ ڈاگ ٹائمر جو سسٹم کو دوبارہ ترتیب دیتا ہے اور دوبارہ شروع کرتا ہے جب تک کہ سافٹ ویئر وقتا فوقتا واچ ڈاگ سب سسٹمز کو مطلع نہ کرے۔ قابل اعتماد کمپیوٹنگ بیس (ٹی سی بی) فن تعمیر کے ساتھ ڈیزائن کرنا ایک انتہائی محفوظ اور قابل اعتماد سسٹم ماحول کو یقینی بناتا ہے۔ سرایت شدہ سسٹمز کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہائپر وائزر کسی بھی سب سسٹم جزو کے لیے محفوظ ان کیپسولشن فراہم کرنے کے قابل ہوتا ہے تاکہ سمجھوتہ شدہ سافٹ ویئر جزو دوسرے ذیلی سسٹمز، یا مراعات یافتہ سطح کے سسٹم سافٹ ویئر میں مداخلت نہ کر سکے۔ یہ انکیپسولیشن غلطیوں کو ایک ذیلی نظام سے دوسرے میں پھیلنے سے روکتا ہے، جس سے وشوسنییتا میں بہتری آتی ہے۔ یہ کسی ذیلی نظام کو خود بخود بند کرنے اور غلطی کا پتہ لگانے پر دوبارہ شروع کرنے کی بھی اجازت دے سکتا ہے۔ قوت مدافعت سے آگاہ پروگرامنگ انجینئروں کو زیادہ قابل اعتماد سرایت شدہ سسٹم کوڈ تیار کرنے میں مدد کر سکتی ہے۔ رہنما خطوط اور کوڈنگ کے قواعد جیسے مسرا سی/سی + + کا مقصد ڈویلپرز کو متعدد مختلف طریقوں سے قابل اعتماد، پورٹیبل فرم ویئر تیار کرنے میں مدد کرنا ہے: عام طور پر کوڈنگ کے طریقوں کے خلاف مشورہ دے کر یا لازمی قرار دے کر جو رن ٹائم کی غلطیوں کا باعث بن سکتے ہیں (میموری لیک، غلط پوائنٹر استعمال)، رن ٹائم چیک اور استثنی ہینڈلنگ کا استعمال (رینج/سینیٹی چیک، ڈیویڈ بائی زیرو اور بفر انڈیکس کی توثیق چیک، منطق چیک میں ڈیفالٹ کیس)، لوپ باؤنڈنگ، انسانی پڑھنے کے قابل، اچھی طرح سے تبصرہ کردہ اور اچھی طرح سے تشکیل شدہ کوڈ کی تیاری، اور زبان کے ابہام سے گریز کرنا جو مرتب سے پیدا ہونے والی تضادات یا ضمنی اثرات (اظہار کی ترتیب، تکرار، میکرو کی کچھ اقسام) کا باعث بن سکتے ہیں۔ یہ اصول اکثر کوڈ جامد چیکرس یا باؤنڈ ماڈل چیکنگ کے ساتھ مل کر فنکشنل تصدیق کے مقاصد کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں، اور کوڈ کے وقت کی خصوصیات کے تعین میں بھی مدد کرتے ہیں۔ ہائی بمقابلہ لو والیوم موبائل فون جیسے ہائی والیوم سسٹمز کے لیے، لاگت کو کم کرنا عام طور پر بنیادی ڈیزائن پر غور ہوتا ہے۔ انجینئرز عام طور پر ایسے ہارڈ ویئر کا انتخاب کرتے ہیں جو ضروری افعال کو نافذ کرنے کے لیے کافی ہو۔ کم حجم یا پروٹو ٹائپ سرایت شدہ نظاموں کے لیے، عام مقصد والے کمپیوٹرز کو پروگراموں کو محدود کر کے یا آپریٹنگ سسٹم کو آر ٹی او ایس سے تبدیل کر کے ڈھالا جا سکتا ہے۔ ایمبیڈڈ سافٹ ویئر آرکیٹیکچرز 1978 میں نیشنل الیکٹریکل مینوفیکچررز ایسوسی ایشن نے ICS 3-1978 جاری کیا، جو پروگرام کے قابل مائیکرو کنٹرولرز کے لیے ایک معیار ہے، جس میں تقریبا کسی بھی کمپیوٹر پر مبنی کنٹرولرز، جیسے سنگل بورڈ کمپیوٹرز، عددی، اور ایونٹ پر مبنی کنٹرولرز شامل ہیں۔ عام استعمال میں سافٹ ویئر فن تعمیر کی کئی مختلف اقسام ہیں۔ سادہ کنٹرول لوپ اس ڈیزائن میں، سافٹ ویئر میں صرف ایک لوپ ہوتا ہے جو ان پٹ ڈیوائسز کی نگرانی کرتا ہے۔ لوپ کال سبروٹینز، جن میں سے ہر ایک ہارڈ ویئر یا سافٹ ویئر کے ایک حصے کا انتظام کرتا ہے۔ اس لیے اسے سادہ کنٹرول لوپ یا پروگرام شدہ ان پٹ آؤٹ پٹ کہا جاتا ہے۔ رکاوٹ پر قابو پانے والا نظام کچھ سرایت شدہ نظام بنیادی طور پر رکاوٹوں کے ذریعے کنٹرول کیے جاتے ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ نظام کے ذریعے انجام دیے جانے والے کام مختلف قسم کے واقعات سے متحرک ہوتے ہیں۔ ایک رکاوٹ پیدا کی جا سکتی ہے، مثال کے طور پر، پہلے سے طے شدہ وقفے پر ٹائمر کے ذریعے، یا ڈیٹا وصول کرنے والے سیریل پورٹ کنٹرولر کے ذریعے۔ اس فن تعمیر کا استعمال اس صورت میں کیا جاتا ہے جب ایونٹ ہینڈلرز کو کم تاخیر کی ضرورت ہو، اور ایونٹ ہینڈلرز مختصر اور سادہ ہوں۔ یہ نظام مرکزی لوپ میں بھی ایک سادہ کام چلاتے ہیں، لیکن یہ کام غیر متوقع تاخیر کے لیے زیادہ حساس نہیں ہے۔ بعض اوقات انٹرپٹ ہینڈلر قطار کے ڈھانچے میں طویل کاموں کو شامل کرے گا۔ بعد میں، انٹرپٹ ہینڈلر کے ختم ہونے کے بعد، ان کاموں کو مین لوپ کے ذریعے انجام دیا جاتا ہے۔ یہ طریقہ نظام کو مجرد عمل کے ساتھ ملٹی ٹاسکنگ دانا کے قریب لاتا ہے۔ کوآپریٹو ملٹی ٹاسکنگ کوآپریٹو ملٹی ٹاسکنگ سادہ کنٹرول لوپ اسکیم سے بہت ملتی جلتی ہے، سوائے اس کے کہ لوپ ایک API میں چھپا ہوا ہے۔ پروگرامر کاموں کی ایک سیریز کی وضاحت کرتا ہے، اور ہر کام کو چلانے کے لیے اپنا ماحول ملتا ہے۔ جب کوئی کام بیکار ہوتا ہے، تو اسے بیکار معمول کہا جاتا ہے جو دوسرے کام کو کنٹرول منتقل کرتا ہے۔ فوائد اور نقصانات کنٹرول لوپ سے ملتے جلتے ہیں، سوائے اس کے کہ نیا سافٹ ویئر شامل کرنا آسان ہے، صرف نیا کام لکھنے سے، یا قطار میں شامل کرنے سے۔ پری ایمپٹو ملٹی ٹاسکنگ یا ملٹی تھریڈنگ اس قسم کے نظام میں، کوڈ کا ایک نچلے درجے کا ٹکڑا ٹاسکس یا تھریڈز کے درمیان ایک ٹائمر کی بنیاد پر تبدیل ہوتا ہے جس میں رکاوٹ پیدا ہوتی ہے۔ یہ وہ سطح ہے جس پر نظام کو عام طور پر آپریٹنگ سسٹم کا دانا سمجھا جاتا ہے۔ اس بات پر منحصر ہے کہ کتنی فعالیت کی ضرورت ہے، یہ متوازی طور پر تصوراتی طور پر چلنے والے متعدد کاموں کو سنبھالنے کی کم و بیش پیچیدگیوں کو متعارف کراتا ہے۔ چونکہ کوئی بھی کوڈ کسی دوسرے کام کے ڈیٹا کو ممکنہ طور پر نقصان پہنچا سکتا ہے (سوائے میموری مینجمنٹ یونٹ استعمال کرنے والے سسٹمز کے) پروگراموں کو احتیاط سے ڈیزائن اور ٹیسٹ کیا جانا چاہیے، اور مشترکہ ڈیٹا تک رسائی کو کچھ مطابقت پذیری حکمت عملی جیسے پیغام کی قطاریں، سیمافورز یا نان بلاکنگ مطابقت پذیری اسکیم کے ذریعے کنٹرول کیا جانا چاہیے۔ ان پیچیدگیوں کی وجہ سے، تنظیموں کے لیے آف دی شیلف آر ٹی او ایس کا استعمال کرنا عام بات ہے، جس سے ایپلیکیشن پروگرامرز آپریٹنگ سسٹم سروسز کے بجائے ڈیوائس کی فعالیت پر توجہ مرکوز کر سکتے ہیں۔ آر ٹی او ایس کو شامل کرنے کا انتخاب اس کے اپنے مسائل لاتا ہے، تاہم، کیونکہ انتخاب ایپلی کیشن ڈویلپمنٹ کا عمل شروع کرنے سے پہلے کیا جانا چاہیے۔ یہ وقت ڈویلپرز کو موجودہ ضروریات کی بنیاد پر اپنے آلے کے لیے سرایت شدہ آپریٹنگ سسٹم کا انتخاب کرنے پر مجبور کرتا ہے اور اس لیے مستقبل کے اختیارات کو بڑی حد تک محدود کرتا ہے۔ سرایت شدہ نظاموں میں پیچیدگی کی سطح مسلسل بڑھ رہی ہے کیونکہ پردیئرز اور کاموں جیسے سیریل، یو ایس بی، ٹی سی پی/آئی پی، بلوٹوتھ، وائرلیس لین، ٹرنک ریڈیو، متعدد چینلز، ڈیٹا اور آواز، بہتر گرافکس، متعدد ریاستیں، متعدد دھاگے، متعدد انتظار کی ریاستیں وغیرہ کو سنبھالنے کے لیے آلات کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ رجحانات آر ٹی او ایس کے علاوہ سرایت شدہ مڈل ویئر کے اضافے کا باعث بن رہے ہیں۔ مائکرو کرنل اور ایکسوکنل ایک مائکرو کرنل میموری مختص کرتا ہے اور سی پی یو کو عمل کے مختلف دھاگوں میں تبدیل کرتا ہے۔ یوزر موڈ کے عمل بڑے افعال کو نافذ کرتے ہیں جیسے فائل سسٹم، نیٹ ورک انٹرفیس وغیرہ۔ ایکزوکنلز عام سبروٹین کالز کے ذریعے مؤثر طریقے سے بات چیت کرتے ہیں۔ سسٹم میں موجود ہارڈ ویئر اور تمام سافٹ ویئر ایپلیکیشن پروگرامرز کے لیے دستیاب اور قابل توسیع ہیں۔ یک سنگی دانے ایک نسبتا بڑا دانا ہے جس میں جدید ترین صلاحیتیں ہوتی ہیں جو سرایت شدہ ماحول کے مطابق ڈھال لی جاتی ہیں۔ یہ پروگرامرز کو لینکس یا مائیکروسافٹ ونڈوز جیسے ڈیسک ٹاپ آپریٹنگ سسٹم جیسا ماحول فراہم کرتا ہے، اور اس لیے ترقی کے لیے بہت نتیجہ خیز ہے۔ منفی پہلو پر، اس کے لیے کافی زیادہ ہارڈ ویئر وسائل کی ضرورت ہوتی ہے، اکثر زیادہ مہنگا ہوتا ہے، اور، ان دانے کی پیچیدگی کی وجہ سے، کم پیش گوئی اور قابل اعتماد ہو سکتا ہے۔ سرایت شدہ یک سنگی دانے کی عام مثالیں سرایت شدہ لینکس، وی ایکس ورکس اور ونڈوز سی ای ہیں۔ ہارڈ ویئر میں بڑھتی ہوئی لاگت کے باوجود، اس قسم کا سرایت شدہ نظام مقبولیت میں بڑھ رہا ہے، خاص طور پر زیادہ طاقتور سرایت شدہ آلات جیسے وائرلیس راؤٹرز اور جی پی ایس نیویگیشن سسٹم پر۔ سافٹ ویئر کے اضافی اجزاء بنیادی آپریٹنگ سسٹم کے علاوہ، بہت سے سرایت شدہ سسٹمز میں اضافی اوپری پرت والے سافٹ ویئر اجزاء ہوتے ہیں۔ ان اجزاء میں نیٹ ورکنگ پروٹوکول اسٹیکس جیسے سی اے این، ٹی سی پی/آئی پی، ایف ٹی پی، ایچ ٹی ٹی پی، اور ایچ ٹی ٹی پی ایس، اور اسٹوریج کی صلاحیتیں جیسے ایف اے ٹی اور فلیش میموری مینجمنٹ سسٹم شامل ہیں۔ اگر سرایت شدہ ڈیوائس میں آڈیو اور ویڈیو کی صلاحیتیں ہیں، تو مناسب ڈرائیور اور کوڈیک سسٹم میں موجود ہوں گے۔ یک سنگی دانے کے معاملے میں، ان میں سے بہت سی سافٹ ویئر تہوں کو دانے میں شامل کیا جا سکتا ہے۔ آر ٹی او ایس زمرے میں، اضافی سافٹ ویئر اجزاء کی دستیابی تجارتی پیشکش پر منحصر ہے۔ ڈومین مخصوص آرکیٹیکچرز آٹوموٹو سیکٹر میں آٹوسر سرایت شدہ سافٹ ویئر کے لیے ایک معیاری آرکیٹیکچر ہے۔ کمیونیکیشن سرور سائبر فزیکل سسٹم الیکٹرانک کنٹرول یونٹ انفارمیشن اپلائیینس انٹیگریٹڈ ڈویلپمنٹ انوائرمنٹ فوٹوونکلی آپٹیمائزڈ ایمبیڈڈ مائکرو پروسیسرز سلیکن کمپائلر سافٹ ویئر انجینئرنگ سسٹم آن ماڈیول یوبیکیوٹس کمپیوٹنگ نوٹس حوالہ جات مزید پڑھنا ایمبیڈڈ یوٹیوب کے ساتھ بیرونی لنکس ایمبیڈڈ سسٹمز کورس، 2015 سے جاری سائبر سیکیورٹی اور ایمبیڈڈ سسٹمز میں رجحانات ڈین گیئر، نومبر 2013 ماڈرن ایمبیڈڈ سسٹمز پروگرامنگ ویڈیو کورس یوٹیوب، 2013 سے جاری ایمبیڈڈ سسٹمز ویک (ای ایس ڈبلیو ای ای کے) سالانہ ایونٹ جس میں کانفرنسز، ورکشاپس اور ٹیوٹوریلز شامل ہیں جن میں ایمبیڈڈڈ سسٹمز اور سافٹ ویئر کے تمام پہلوؤں کا احاطہ کیا گیا ہے، ایمبیڈڈڈ سسٹمز کے تعلیمی پہلوؤں پر مشتمل ورکشاپ