İşletim Sistemlerine Giriş

Bir İşletim Sistemi; işlemci, bellek veya disk gibi bir fiziksel kaynağı alır ve kendisinin daha kolay kullanacağı sanal bir biçime çevirir. İşletim Sisteminin bu tekniğine ise sanallaştırma denmektedir.

İşletim sistemi, bir bilgisayar programıdır. Temel görevi bilgisayar parçalarının birbirle­ri olan ilişkilerini düzenlemek, aralarında bilgi alışverişi yapabilmelerini sağlamaktır.

İşletim sistemleri, bir donanımı belli bir amaç doğrultusunda programlayabilme nite­likleriyle değerlendirilirler. Bu açından bir işletim sistemi sadece bilgisayar, mobil araçlar, video oyun konsolları, cep telefonları ve web sunucularında değil arabalarda, televizyon­larda, ev sinema sistemlerinde, beyaz eşyalarda ve kol saatlerinin içinde de yüklü olabilir.

Açık kaynak kodlu işletim sistemleri, dışarıdan yapılabilecek her türlü müda­haleye açıktır ve her türlü geliştirmeye uygun bir yapısı vardır (Linux vb.).

Sistem yazılımı, diğer yazılımlara platform sağlamak amacıyla tasarlanan bilgisayar yazılımlarıdır.

• 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

Açma tuşuna basıldığında; bilgisayarın BIOS ekranı açılır ve donanım parçalarını tanır. Daha sonra ise sabit diskten gelen verile­rin işlenmeye başlamasıyla işletim sistemi kendini açmaya başlar. Açılış sırasında işletim sistemi kendini belleğe atarak hafızadan çalışır. Açıldıktan sonra ekran görüntüsü geldi­ğinde içerideki uygulamalar da açılmaya başlar. Bu uygulamaların açılması tamamlan­masından sonra ise çalışma işlemi biter ve işletim sistemi işlem yapmaya başlar.

1. Kullanıcı programlarının çalıştırılması,
2. Kullanıcı problemlerinin çözümünün kolaylaştırılması,
3. Bilgisayar sisteminin kullanımının daha elverişli hâle getirilmesi,
4. Bilgisayar kaynaklarının verimli bir şekilde kullanılması.

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

Bu bilgisayarlar, aynı zamanda, tek kullanıcılı ana bilgisayarlardı. Ana bilgisayarlar, oy sayımı, tüketici istatistikleri gibi kritik işlemlerde ve büyük verilerin işlenmesinde ticari amaçlı olarak kullanılan bilgisayarlardır.

• Bilgisayarlar, müşterilerin işlerini yapabilecekleri düzeye geldi ve böylece üretici firmalar tarafından pazarlara sunularak, satılmaya başlandılar.
• Bilgisayar tasarımcıları, üreticileri, operatörler, programcılar ve bakım personeli mesleksel açıdan birbirinden ayrıldı.
• Çok büyük ve çok pahalı olan bu dönem bilgisayarların, çok fazla kapasiteli klima cihazlarıyla soğutulmaları gerekiyordu. Bu nedenle, ancak bütçesi büyük devlet daireleri ve özel sektör kuruluşları tarafından satın alınabildiler.

Eski nesil bilgisayarlarda, kart ya da bant okuma süresi boyunca CPU tamamen boş olarak beklemekte iken, bu nesilde belleğin parçalara ayrılıp, her parçada başka bir programın çalıştırılması sayesinde, örneğin bir program teypten okuma yaparken CPU atıl (boş) olarak durmamakta ve diğer programın gereksindiği hesaplama işini yapmakta idi.

GNU Projesi, toplu işbirliğini temel alan bir özgür yazılım tasarısıdır.Projenin hedefi işbirliği yoluyla özgür yazılımlar geliştirip dağıtarak bilgisayar kullanıcılarının bilgisayarlarını ve benzeri araçlarını kendi istekleri doğrultusunda özgürce kullanmalarını sağlamaktır. Bu tasarının temelinde kullanıcıların yazılımı çalıştırma, paylaşma (kopyalama ve dağıtma), inceleme ve değiştirme konularında özgür olmaları yatar.

2013 yılında Google, D-Wave’in 509 kubitlik Vesuvius makinesini satın aldı ve Quantum Artificial Intelligence Lab’ı açarak NASA ile işbirliği içinde bu alandaki çalış­malarına başladı.

2015 yılında Dünyanın ilk kuantum bilgisayar şirketi D-Wave Systems Inc. 22 Haziran’da kuruldu. Kanadalı olan bu firma kuantum bilgisayar ın ticari satışına başladı.

2015 yılında Apple, Apple Watch’u; Microsoft ise Windows 10 işletim sistemini kullanıma sundu.

• Çoklu Kullanıcı (Multiuser) İşletim Sistemleri
• Çoklu Görev (Multitasking) İşletim Sistemleri
• Çoklu İşlem (Multiprocessing) İşletim Sistemleri
• Çoklu iş parçacığı (Multithreading) İşletim Sistemleri

Bunların dışında ayrıca Dağıtık İşletim Sistemleri (Distributed Systems) ve Gömülü İşletim Sistemleri (Embedded Systems) de vardır.

Kesme İstekleri (Interrupt Request-IRQ)

Doğrudan Bellek Erişimi (Direct Memory Access-DMA)

Giriş/Çıkış Adresleri (G/Ç)

Kullanıcı Arabirimi

Dosya Yönetim Sistemi

Çekirdek ve Kabuk

Görev Yönetimi

Ana Bellek Yönetimi

Kütük Yönetimi

İkinci Bellek Yönetimi

Ağ Üzerinde Çalışma

Koruma Sistemi

Komut Derleyici Sistemler

Dosya ve Klasör Yönetimi

Uygulamaların Yönetimi

Yardımcı Programları Destekleme

Bilgisayar Donanımını Kontrol Etme

Yapay zekâ, bulut teknolojiler gibi yeni alanlar