مقدمه مفهومی حالت در علوم کامپیوتر مفهومی بنیادی است که به وضعیت عملیاتی سیستم های نرم افزاری و سخت افزاری اشاره دارد. این مفهوم اولین بار در معماری سیستم های اولیه کامپیوتری در دهه 1950 مطرح شد و امروزه در تمام سطوح طراحی سیستم های محاسباتی کاربرد دارد. حالت ها می توانند در سطح پردازنده (حالت هسته/کاربر)، سیستم عامل (حالت ایمن)، نرم افزار (حالت اجرا/ویرایش) یا سخت افزار (حالت صرفه جویی انرژی) تعریف شوند. انواع حالت ها 1) حالت های پردازنده: حالت کاربر، حالت هسته، حالت مجازی 2) حالت های سیستم عامل: حالت تک کاربره، حالت چندکاربره، حالت بازیابی 3) حالت های برنامه: حالت اجرا، حالت اشکال زدایی، حالت نگهداری 4) حالت های دستگاه: حالت خواب، حالت پرواز، حالت ذخیره انرژی. مدیریت حالت ها مدیریت صحیح حالت ها نیازمند: 1) تعریف واضح مرزهای حالت 2) مکانیزم های تغییر حالت ایمن 3) ذخیره و بازیابی وضعیت 4) همگام سازی بین اجزا 5) مدیریت خطا در انتقال حالت. الگوهای طراحی مرتبط 1) الگوی State 2) الگوی Strategy 3) ماشین های حالت محدود 4) الگوی Mediator. این الگوها به مدیریت پیچیدگی سیستم های چندحالته کمک می کنند. چالش ها 1) شرایط مسابقه در تغییر حالت 2) پیچیدگی تست 3) خطاهای مرزی 4) ناسازگاری حالت ها 5) بازیابی پس از خطا. روندهای نوین 1) سیستم های خودتنظیم 2) مدیریت حالت توزیع شده 3) یادگیری ماشین برای بهینه سازی حالت ها 4) مدیریت حالت در رایانش کوانتومی. نتیجه گیری طراحی سیستم های چندحالته نیازمند درک عمیق از معماری سیستم و ملاحظات امنیتی است، اما مزایای آن در انعطاف پذیری و بهینه سازی غیرقابل انکار است.
