İŞLETİM SİSTEMLERİ

Gerçekte işlem parçası bilgisayarda en düşük kaynağa ihtiyaç duyan bir işlem parçasıdır.

İşletim sisteminin performans bilgileri işlem kontrol bloğunda tutulmaz.

Bekliyor: İşlem bir olayın gerçekleşmesini beklemektedir. Örneğin bir G/Ç işlemi.

Birden fazla işlem, işletim sistemi tarafından yürütülmektedir. Bu süreçlerin sağlıklı yapılabilmesini işlemci zamanlayıcısı (Dispatcher) sağlar

kesme istekleri (IRQ: Interrupt Request), çeşitli donanımlar tarafından MİB’de çalıştırdığı programı geçici olarak durdurarak bunun yerine kesme işleyici programını çalıştırması sinyalidir. Donanım kesmeleri bir modemden veri alma, klavyede bir tuşa basma veya fareyi hareket ettirme gibi bir olayın gerçekleştirilmesi için kullanılır. Bir donanımın MİB’in kendisi ile ilgilenmesini istediğinde kendisine özgü olan kesme isteği hattından, yani adresinden, istekte bulunur ve bunlar daha önceden belirlenmiş olan politikalar çerçevesinde cevaplanır.

Kilitlenme (Deadlock), sonsuz döngü anlamına da gelmektedir. Değişik işlemlerin veya
iş parçacıklarının birbirlerinden veri beklediklerinde veya bir kaynağı beraber aynı anda
kullanmak istediklerinde hepsinin birden bloklanması demektir. Bir işletim sisteminde
kullanıcın herhangi bir işlem yapamaması, kullanıcıya sistemin cevap vermemesi olarak
görünür hâle gelebilmektedir.

Latincede ‘deniz feneri’ anlamına gelen Semafor, kaynaklar ve işlemlerin senkronize edilmesi ve kilitlenmelerin önlenmesi için kullanılmaktadır. Herhangi bir kaynağın belirli bir işlem tarafından kullanılması için o kaynağın anlık tek bir işleme atanması gerekir ve diğer işlemin de bunu kullanması engellenir. İki ayrı işlem aynı anda bellekte yürütülürken kaynaklara aynı anda erişmeye çalışabilirler. Bu durumda kullanılan semafor, sistem kilitlenmelerine engel olur.

Böylece bellek yönetimi, bellekteki blokların paylaştırılması için gerekli stratejileri uygulamaktadır. Modern bellek yönetimleri sanal bellek sağlayarak fiziksel bellekten çok daha büyük bir bellek alanının kullanılmasını sağlamaktadır. Eğer işletim sistemi sanal belleği destekliyorsa bellek yönetiminin bir kısmı aygıt ve dosya yönetimleri ile birlikte çalışarak belleği yönetir

ReiserFS, Linux işletim sisteminde kullanılan bir dosya yönetim sistemidir.

MİB tarafından oluşturulan adrese mantıksal (veya sanal) adres, bellekte yer alan adrese
ise fiziksel adres denilmektedir. Bir kullanıcının başlattığı bir işlemin mantıksal adresi
MİB tarafından belirleni

işletim sistemi aşağıdaki fonksiyonları yerine getirebilmelidir: • Program çalıştırma: İşletim sistemi bir programı belleğe yükleyebilmeli ve çalıştırabilmelidir. • Giriş/Çıkış (G/Ç) işlemleri: Kullanıcı programları giriş ve çıkış işlemlerini direkt yapamayacağından işletim sistemi bu işlemlerin gerçekleşmesi için gerekli araçları sağlamalıdır. • Dosya sistemini işletme: Dosyaları okuma, yazma, oluşturma ve silme işlemlerini yapabilmelidir. • İletişim: Aynı bilgisayarda veya ağ ile bağlı başka bir sistem ile işlemler arasında bilgi değiş tokuşu yapabilmelidir. • Hata tespiti: MİB (Merkezi İşlem Birimi), bellek, G/Ç aygıtları veya kullanıcı programlarındaki hataları tespit ederek bilgisayarın doğru çalışmasını sağlar.

Sadece veri giriş işlemi yapan girdi birimleri klavye, fare, tarayıcı, optik kalem, barkod okuyucu iken sadece veri çıkışı veren çıktı birimlerine ise kulaklık, hoparlör, ekran ve yazıcı örnek verilebilir. Hem veri girişi hem de veri çıktısı yapan aygıtlara örnek olarak ise hard disk, dijital kamera, web kamerası, yazılabilir CD/DVD, modem ve dokunabilir ekranlar verilebilir.

Sadece veri giriş işlemi yapan girdi birimleri klavye, fare, tarayıcı, optik kalem, barkod okuyucu iken sadece veri çıkışı veren çıktı birimlerine ise kulaklık, hoparlör, ekran ve yazıcı örnek verilebilir. Hem veri girişi hem de veri çıktısı yapan aygıtlara örnek olarak ise hard disk, dijital kamera, web kamerası, yazılabilir CD/DVD, modem ve dokunabilir ekranlar verilebilir.

İşlem, programın ana bellekte çalışan hâlidir. Bir işlem bir veya birden fazla iş parçacığından oluşabilir. İş parçacığı, işleme ayrılmış bellek alanını kullanır. Word örneğinde çalışan bir Word sayfasında resim ekleme, yazının fontunu veya özellikleri değiştirme gibi işler birer iş parçacığı örneği olabilir.

İşlem durumu: İşlem yeni, çalışıyor, bekliyor, hazır veya bitti şeklinde olabilir.

İşlem numarası: Her işlemin bir numarası işletim sistemi tarafından atanır.

Program sayacı: İşlemde çalıştırılacak bir sonraki komutu gösterir.

MİB kaydedicileri:

İşlemci mimarisine göre kaydedicilerin sayısı ve türü değişmektedir. İşlemde kullanılan kaydediciler (AX, BX vb.) içerisindeki bilgiler bir kesme geldiğinde mutlaka saklanmalıdır.

MİB zamanlama bilgisi:

Burada işlemin önceliğini, zamanlama kuyruğundaki işaretçisi ve diğer zamanlama parametreleri ile ilgili bilgiler bulunmaktadır.

Bellek yönetimi bilgisi:

İşletim sistemi tarafından kullanılan bellek sistemleri; taban ve limit (tavan) kaydedicileri, sayfa tablosu veya bölüm tablosu gibi bilgileri içermektedir.

Hesap bilgileri:

İşlem tarafından kullanılan MİB ve diğer parametrelerin kulanım zamanlarını içermektedir.

G/Ç durum bilgisi:

İşlem tarafından kullanılan G/Ç aygıtlarının listesi, açılan dosyaların listesi vb. bilgileri içermektedir.

Kesme isteği (IRQ), donanımların MİB’de çalıştırdığı programı geçici olarak durdurarak bunun yerine kendilerinin ihtiyaç duyduğu işlemleri önce yapmalarını belirttikleri sinyaldir.

İşlemci zamanlayıcısı, işlemleri kuyruktan alarak MİB’ne gönderen ve MİB’den gelen işlemleri tekrar kuyruğa gönderir.

İşlem durumu, işlemin hangi durumda olduğunu gösterir ve şu türlerde olabilir: yeni, çalışıyor, bekliyor, hazır ve bitti.

İşlem yönetimi, işlem ve iş parçacıklarını senkronize ederek kaynakları bunlar arasında paylaştırır.

İşlem, programın ana bellekte çalışan hâlidir. Bir işlem bir veya birden fazla iş parçacığından oluşabilir.

Kilitlenme, işlem veya iş parçacıkları bir kaynağı paylaşamadıklarında veya birbirlerinden veri beklediklerinde hepsinin bloklanmasıdır.

Semaforlar hem kaynaklar hem de işlemler arası senkronizasyonu sağlamak için kullanılır.

İşlemci zamanlayıcısı, işlemleri kuyruktan alarak MİB’ne gönderen ve MİB’den gelen işlemleri tekrar kuyruğa gönderir.

İşlem durumu, işlemin hangi durumda olduğunu gösterir ve şu türlerde olabilir: yeni, çalışıyor, bekliyor, hazır ve bitti.

İşlem yönetimi, işlem ve iş parçacıklarını senkronize ederek kaynakları bunlar arasında paylaştırır.

İşletim sisteminin bellek yönetiminde aşağıdaki işlevleri yerine getirmesi gerekmektedir: • Bellekteki herhangi bir işlemi başka bir yere aktarabilmelidir. • Birden fazla işlem veya kullanıcı olduğunda bir kullanıcının diğer kullanıcının alanlarına girmesini önlemelidir. • Kullanıcılar arası kaynak paylaşımını sağlamalıdır. • Belleğin mantıksal alanlara bölünmesini sağlayarak bilgiye erişimi kolaylaştırmalıdır. • Belleğin yetmediği durumlarda fiziksel başka bellek alanlarını yani hard diskleri, kullanabilmelidir.

Dosya disk üzerinde depolanmış veri bütünü, dizin ise dosyaların organize edildiği ortamdır. Dosya sistemi ile de tüm dosyaların depolanma ve tekrar düzenlenmesi işlemleri yönetilir.

İşletim Sistemi Kullandığı Dosya Sistemleri: Microsoft Windows FAT (FAT12, FAT16, FAT32), NTFS ve ReFS Apple MAC OS HFS+ Linux Ext2, Ext3, Ext4, Reiser, XFS, CFS Unix, Solaris, BSD UFS (diğer bir adıyla FFS)