İŞLETİM SİSTEMLERİ - Deneme Sınavı - 5

1985 yılı 15 Mart’ında ilk dot-com alındı ve yıllar sonra World Wide Web’in yasal temelini oluşturdu. Massachusetts’li küçük bir bilgisayar şirketi olan Symbolics Computer Company ilk Symbolics.com domainini aldı ve iki yıl sonra sadece yüz adet dot-coms adı alınmak üzere başvuruda bulunanlar oldu.

Alışılagelmiş klasik transistörlü elektriksel devre akımı ile işlem yapma esnasında çeşitli veri gecikme süreçleri vardır. Bu bekleme sürecinde transistör sayısı arttıkça, ilk elektriksel yapının bir noktadan sonra tekrar yenilenmesi gerekir ve bu yüzden işlem süreci uzar. Oysa fiber optik bağlantılardaki gibi kuantum bilgisayarın tüm işlemi ışık hızı sınırında tamamlayabilmesi olasıdır.

Bir işletim sisteminin; donanımın doğrudan denetimi ve yönetiminden, temel sistem işlemlerinden ve uygulama programlarını çalıştırmaktan sorumlu olan sistem yazılımı olduğundan daha önce söz etmiştik. Bu çerçevede bir işletim sisteminin verimli, etkili ve kullanıcı dostu olarak çalışabilmesi için sistem kaynaklarını, yapısı ile bileşenlerini ve işlevlerini tanımak önem arz etmektedir. Bu üç özellik, bir işletim sisteminin temellerini oluşturmaktadır. Öte yandan işletim sistemi tiplerini işletim sisteminin temelleri olarak kabul eden yaklaşımlar da bulunmaktadır. İşletim Sistemi Tipleri şunlardır:

Kullanıcı Arabirimi: Kullanıcı arabirimi bir bilgisayarın arayüzüdür. Son kullanıcının, bilgisayarı birçok farklı işte kullanabilmesi için genellikle klavye ve fare yardımıyla ekranda gözüken yazılımlardır. Bu bir grafik kullanıcı arayüzü olabileceği gibi komut satır yorumlayıcısı da olabilir

Bir işletim sistemi, donanımla yazılım arasında bir yönetici arayüzü olarak görev yapar ve amacı kullanıcının programlarını çalıştırabilmesi için ortam sağlamaktır. İşletim sistemi bilgisayarı, yazılım ve donanımlarını kullanmak için elverişli duruma getirir ve donanımı etkili bir şekilde kullanır. Bu çerçevede bir işletim sistemi, kullanıcı programlarının çalıştırılmasından, kullanıcı problemlerinin çözümünün kolaylaştırılmasından, bilgisayar sisteminin kullanımının daha elverişli hâle getirilmesinden ve bilgisayar kaynaklarının verimli bir şekilde kullanılmasından sorumludur.

Bir program basit bir şekilde çalışır ve çalıştığı zaman da kendisine verilen yönergeleri yürütür. Bellekten her saniyede gelen milyarlarca komutu alan işlemci, bu komutlara ilişkin kodları çözer ve programın çalışmasını sağlar. Bir komudu tamamlayan işlemci, bir sonraki komuta geçer ve bu işlem sürer gider. Bu açıklanan basamaklar, Von Neumann Mimarisi’nin temellerini oluşturmaktadır. Von Neumann Mimarisi, ünlü Amerikalı matematikçi ve bilgisayar bilimcisi John von Neumann’ın (1903-1957) bilgisayarın iç yapısına ve çalışma ilkesine ilişkin tasarladığı mimariye verilen addır ve saklı yazılım bilgisayarı ile eşanlamlıdır.

İşletim sistemi, bilgisayarı kullanmak, daha kolay işlem yapabilmek, bilgisayara bağlı birimleri (belgegeçer, modem, yazıcı vb.) yönlendirebilmek, bilgisayardaki programları komut etmek gibi işlemleri gerçekleştirebilmek için kullanılan gelişmiş bir yazılım programıdır.

Bir işletim sisteminin başlıca dört temel amacı vardır:
1. Kullanıcı programlarının çalıştırılması,
2. Kullanıcı problemlerinin çözümünün kolaylaştırılması,
3. Bilgisayar sisteminin kullanımının daha elverişli hâle getirilmesi,
4. Bilgisayar kaynaklarının verimli bir şekilde kullanılması.

Bu açıdan bir sistem yazılımı olan işletim sistemlerinin sorumlulukları hakkında aşağıdakiler söylenebilir:
• ana belleği yönetmek
• bellek hafızasına atılan ve işlemci tarafından işlenen işlemlerin görüntüsünü sağlamak
• bilgisayar donanımının doğrudan denetimini yapmak,
• bilgisayar donanımının yönetimini sağlamak
• bilgisayar sisteminin güvenliği ve kontrolünü sağlamak
• bilgisayarın açılışı sırasında belleğe yüklenen diğer yazılımların çalışmasını sağlamak
• bütün diğer yazılımların belleğe, girdi/çıktı aygıtlarına ve kütük sistemine erişimini sağlamak
• giriş/çıkışları kontrol etmek
• harici kayıt cihazlarını yönetmek
• merkezi işlem birimini farklı işlere yönlendirmek ve yönetmek
• temel sistem işlemlerini ve uygulama yazılımlarını çalıştırmak

1941 yılında Atanasoff ve doktora öğrencisi Clifford Berry, aynı anda 29 işlemi çözebilen bir bilgisayar tasarımladı. Bu tarihte kendi ana belleği üzerinde bilgiyi depolayan ilk bilgisayardır.

1943-1944 yıllarında Pennsylvania Üniversitesi profesörlerinden John Mauchly ve J. Presper Eckert, Electronic Numerical Integrator and Calculator (ENIAC) isimli bilgisayarı geliştirdi. ENIAC, sayısal bilgisayarların ilk atasıdır. ENIAC, yaklaşık olarak altıya on iki metre büyüklüğündeydi ve 18,000 vakum tüpü vardı.

Doğrudan Bellek Erişimi (Direct Memory Access-DMA): Özellikle disk sürücüleri ve benzeri cihazlar için Doğrudan Bellek Erişim seçeneğinin aktif hâlde olması sayesinde cihaz gerek duyduğu bilgileri işlemciye uğramadan direk olarak sistem belleğinden elde edebilir. Bu da bilgisayarda belli bir performans artışı sağlar. Doğrudan Bellek Erişimi kanalları, sistem belleğine bazı aygıtların (ses kartı, ethernet kartı gibi) erişimini hızlandırmak için kullanılırlar. Örneğin bir sabit disk denetleyicisi, sabit diskten bazı verileri aldıktan sonra bunları RAM’e depolar. Bu sırada yerel iletişim ağı (ethernet) kartından gelen verilerin de RAM’e depolanması gerekebilir. Bu veriler Doğrudan Bellek Erişimi kanalları aracılığıyla daha hızlı bir şekilde ve MİB’i meşgul etmeden doğrudan RAM’e ulaştırılırlar. Aksi takdirde farklı donanım adreslerinden gelen veriler önce I/O adresleri üzerinden MİB’e, oradan da RAM’e gönderilmek durumunda kalacaklardır. Doğrudan Bellek Erişimi, kısacası, G/Ç birimleri arasında doğrudan veri değişimlerinin yapılmasıdır. Bunun için işlemci G/Ç modülünü belleğe yazma veya bellekten okuma ile yetkilendirir. Değişim sırasında işlemci sorumluluğu devreder ve bu değişim sırasında, işlemci diğer işleri yapabilir.

Bir işletim sisteminin sistem kaynakları, bilgisayar sistemi içerisinde kullanılan seri, paralel, USB port, fare gibi aygıtların ve programların kontrol edilebilmesi ve kullanıcılara hizmet edebilmesi için gerekli mekanizmalardır. Sistem kaynakları, sistem içerisindeki donanım elemanlarının MİB ile haberleşebilmesi için paylaştırılır. Bu kaynaklar, iki veya daha fazla donanımın aynı zamanda haberleşmeye çalışmasını engeller, MİB’in sistem aygıtlarını tanımlayabilmesini ve onlar ile haberleşebilmesini sağlar. Bir işletim sisteminin üç temel sistem kaynağı vardır:

Kullanıcı Arabirimi: Kullanıcı arabirimi bir bilgisayarın arayüzüdür. Son kullanıcının, bilgisayarı birçok farklı işte kullanabilmesi için genellikle klavye ve fare yardımıyla ekranda gözüken yazılımlardır. Bu bir grafik kullanıcı arayüzü olabileceği gibi komut satır yorumlayıcısı da olabilir

yukarıda sayılanlar bir işletim sisteminin dört temel işlevleri arasında yer almaktadırlar. Komut Derleyici Sistemler ise işlevsellik açısından  bir işletim sisteminin bileşenleri arasında yer almaktadır.

İşletim sistemi, bir bilgisayar programıdır. Temel görevi bilgisayar parçalarının birbirleriyle olan ilişkilerini düzenlemek, aralarında bilgi alışverişi yapabilmelerini sağlamaktır. İşletim sistemi, bilgisayar kaynaklarının dağıtımında karşılaşılabilecek temel sorunların çözümlerini de geliştirir:
• Ana işlem biriminin zamana göre paylaşımının yönetimi
• Belleğin yönetimi
• Disk alanının yönetimi
• Giriş/Çıkış aygıtlarının yönetimi

Doğru cevap D'dir.

Bütün masaüstü, dizüstü ve mobil bilgisayarların bir işletim sistemi vardır. En yaygın olarak kullanılan işletim sistemlerinden biri Microsoft tarafından geliştirilen Windows ailesi işletim sistemidir. Macintosh işletim sistemleri ise Apple ve Unix tabanlı işletim sistemlerindendir. Her işletim sisteminin kendine özgü bir logosu bulunmaktadır. Nvivo bir veri işleme programıdır. İşletim sistemi olarak gösterilemez.

Bir sistem yazılımı olan işletim sistemlerinin sorumlulukları hakkında aşağıdakiler söylenebilir:
• ana belleği yönetmek
• bellek hafızasına atılan ve işlemci tarafından işlenen işlemlerin görüntüsünü sağlamak
• bilgisayar donanımının doğrudan denetimini yapmak,
• bilgisayar donanımının yönetimini sağlamak
• bilgisayar sisteminin güvenliği ve kontrolünü sağlamak
• bilgisayarın açılışı sırasında belleğe yüklenen diğer yazılımların çalışmasını sağlamak
• bütün diğer yazılımların belleğe, girdi/çıktı aygıtlarına ve kütük sistemine erişimini sağlamak
• giriş/çıkışları kontrol etmek
• harici kayıt cihazlarını yönetmek
• merkezi işlem birimini farklı işlere yönlendirmek ve yönetmek
• temel sistem işlemlerini ve uygulama yazılımlarını çalıştırmak

Tarih içerisinde dört temel işletim sistemi neslinden söz edilebilir. Bu nesiller, işletim sistemlerini giderek daha verimli, etkili ve kullanıcı dostu yapan atılımlara göre belirlenmektedir.

1965-1979 yılları arasında, III. Nesil İşletim Sistemi döneminde hem mühendislik ve bilimsel işlerde kullanılan
bilgisayarlar hem de bankacılık ve sigortacılık şirketleri gibi ticari kuruluşlar tarafından kullanılan bilgisayarlar üretildi. Bu dönemde bilgisayarların mimari yapıları değişti ve transistörlerin yerini entegre devreler
aldı. Bu dönemde Çoklu Programlama (multiprogramming) tekniği geliştirildi ve böylece aynı anda
birden fazla program çalıştırılabilmeye başlandı. Bu sistemlerde, MİB zamanlaması
(scheduling), bellek yönetimi gibi işlemler sistem tarafından yapılmaktadır.

IV. Nesil İşletim Sistemi (1980-2014)–Kişisel Bilgisayarlar
LSI (Large Scale Integration circuits) entegre devrelerinin gelişmesi ve binlerce transistörü
içeren yongaların 1 cm2 üzerine yerleştirilmesiyle Kişisel Bilgisayar (Personal Computer-
PC ) çağı başlamış oldu. Kişisel Bilgisayar’ın gelişmesi ve bunlar üzerinde çalışabilecek
yazılımların hiç bilgisayar bilgisi olmayan kişiler tarafından da kullanılabilir olması, bu
nesil bakımından bir milat olmuştur.