1.01 - WordPress.com

Bölüm 1-Giriş
GİRİŞ
 İşletim sistemi ne yapar?
 Bilgisayar sistem organizasyonu
 Bilgisayar sistem mimarisi
 İşletim sistemi yapısı operasyonları
 İşlem Yönetimi
 Bellek Yönetimi
 Saklama Yönetimi
 Koruma ve Güvenlik
 Dağıtık sistemler (Distributed Systems)
Operating System Concepts
1.2
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
İşletim sistemi nedir?
 İşletim sistemi, bilgisayar donanımı ile kullanıcı arasındaki bir
aracı olarak görev yapan bir program..
 Amaçları

Kullanıcı programları çalıştırır ve kullanıcı sorunları daha
kolay çözmüme ulaştırır

Bilgisayar sisteminin kullanımını kolaylaştırır
 Bilgisayar donanımı verimli bir şekilde kullanmayı sağlar.
Operating System Concepts
1.3
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Bilgisayar Sistem Yapısı
 Bilgisayar sistemi, dört bileşenden ayrılabilir

Donanım - temel bilgisayar kaynakları sağlar.


İşletim sistemi


işletim sistemi, çeşitli uygulamalar ve kullanıcılar arasında
donanım kullanımı kontrol ve koordine eder.
Uygulama programları - sistem kaynaklarını, kullanıcıların
bilgisayar sorunları çözmek için kullanır


CPU, bellek, I / O cihazları
Kelime işlemciler, derleyiciler, web tarayıcıları, veritabanı
sistemleri, video oyunları
Kullanıcılar

Operating System Concepts
İnsan, makina, diğer bilgisayarlar.
1.4
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Bir Bilgisayar Sisteminin Dört Bileşeni
Operating System Concepts
1.5
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
 Şekil 1.1’de görüldüğü gibi, bir bilgisayar sisteminde genelde dört
grup vardır.
 Bunlar bilgisayarın donanımı, işletim sistemi, uygulama yazılımları
ve kullanıcılardır.
 Bilgisayar donanımında mikroişlemci, bellek, giriş/çıkış kartları,
yazıcı, klavye, monitör ve diğer elektronik ve mekanik aksan
bulunur.
 Uygulama yazılımlarına muhasebe, ticaret, kelime işlemci,
hesaplama tablosu, grafik yazılımları örnek olarak verilebilir.
 İşletim sistemi, çeşitli uygulama yazılımlarının farklı kullanıcılar
tarafından kullanılması durumunda donanım ile uyumunu ve
koordinasyonunu sağlar.
Operating System Concepts
1.6
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
İşletim Sistemi Tanımı
 İşletim sistemin mevcut kaynakların ayırıcısı (resource
allocator) olarak düşünebiliriz. Bir bilgisayar sisteminde problemin
çözülmesi gereken çok fazla kaynak vardır. Bunlar mikroişlemci
zamanı, bellek,giriş/çıkış aygıtlarıdır. İşletim sistemi bu
kaynakların yöneticisi olarak belli programlar ve kullanıcı ihtiyacına
göre kaynakları ayırma işlemi yapar
 İşletim sistemi kontrol programıdır diyebiliriz. İşletim sistemi
giriş/çıkış aygıtlarını ve kullanıcı programlarını kontrol ederek hatalı
ve yanlış kullanımı önlemeye çalışan bir kontrol programıdır.
Operating System Concepts
1.7
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
İşletim Sistemi Tanımı
 Bilgisayar kaynaklarının kontrol edilmesi ve sistemin ihtiyacına
göre dağıtılması bir bütün olarak düşünüldüğünde bunu yapan
yazılıma “işletim sistemi” denilmektedir.
 Daha genel bir tanımla, işletim sistemi bilgisayarda her an çalışan
tek programa denir ve bu çekirdek (kernel) olarak adlandırılır.
 “The one program running at all times on the computer” is the
kernel
Operating System Concepts
1.8
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Computer Startup
 bootstrap program is loaded at power-up or reboot

ROM or EEPROM içinde bulunur, firmware olarak adlandırılır
 Sisteminin tüm yönleriyle başlatır
 işletim sistemi çekirdeğini yükler ve yürütme başlar
Operating System Concepts
1.9
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Computer System Organization
 Computer-system operation

One or more CPUs, device controllers connect through
common bus providing access to shared memory

Concurrent execution of CPUs and devices competing for
memory cycles
Operating System Concepts
1.10
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Computer-System Operation
 I / O cihazları ve işlemci aynı anda yürütebilir.
 Her aygıt denetleyicisi, belirli bir cihaz türü sorumlu.
 Her aygıt kontrolörü yerel bir tampon bulunuyor.
 CPU / yerel arabellek ile ana bellek arasında veri taşır
 Aygıt denetleyici bir kesme ile işlemi bittiğini CPU’ya bildirir.
Operating System Concepts
1.11
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Kesme
 Bilgisayar, ilk açıldığında veya yeniden başlatma işlemi
gerçekleştirildiğine çalışmasını sürdürebilmek için bir programa
ihtiyaç duyar.

İlk sistem başlatma programı, sistemin bütün bileşenlerini başlangıç
için hazır duruma getirir.
 Bu program, işletim sisteminin belleğe nasıl yükleneceğini ve nasıl
çalışmaya başlatılacağını bilmelidir.
 İşletim sistemi çalışmaya başladıktan sonra olayların oluşması için
beklemeye başlar.
 Bir işin veya olayın oluşu sisteme “kesme” aracılığıyla bildirilir.
Donanım sistemi istediği zaman sistem veriyolu ile mikroişlemciye
kesme gönderebilir.
 Yazılım ise özel bir işlem olan sistem çağrısı ile kesme gönderebilir.
 Her kesmeden sorumlu ve kesmenin ayrıntılarını içeren bir servis
rutini vardır. Kesme servis rutini, o kesme oluştuğunda yapılması
gereken işlemleri içeren komutların bütünüdür.

Operating System Concepts
1.12
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Kesme
 Mikroişlemciye kesme sinyali geldiğinde, mikroişlemci o anda
yaptığı işi bırakır ve kesme tarafından belirlenen yere yönelir.
 Belirlenmiş yer genellikle kesmenin servis rutinini başlangıç
adresini içerir. mikroişlemci kesme servis rutinini gerçekleştirdikten
sonra kesmeden önce yapmakta olduğu yarım kalmış görevine
döner ve onu yapmaya devam eder.
 Kesmeler uygun kesme servis rutinine transferi kontrol etmelidir.
Kesmelerin çabuk ele alınması amacıyla olabilecek kesmeler için
önceden belirlenmiş rakamlar veya kesmeyi işaret eden ve sistemi
yönelten bir işaret tablosu kullanılabilir.
 İşaret tablosu düşük bellek alanında bulundurulur. Burası birçok
aygıtın kesme servis rutininin adresini tutar. Bu kısım kesme
vektörü olarak adlandırılır
Operating System Concepts
1.13
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
 Kesmeler, kesilmiş işlemin de adresini kurtarmak zorundadır. Yeni
sistemler kesilmiş işlemin adresini belleğe (stack) gönderirler.
Kesme işlemi icra edildikten sonra, kurtarılan adres program
sayacına yüklenir ve yarım kalmış işleme kaldığı yerden devam
edilerek tamamlanması sağlanır.
 İşletim sistemi bir kesmeyi yürütürken, diğer kesmeler devre dışı
bırakılır ve yürütülen kesme bittiğinde diğerleri aktif duruma
geçebilir. Fakat kesmelerin önemliliklerine göre aralarında öncelik
durumları vardır. Aynı anda birden çok kesme gelirse; kesmelerin
öncelik durumlarına bakılır, yüksek öncelikli kesme önce işleme
alınır, diğerleri maskelenir.
 İşletim sistemi kesme denetleyicisidir. Trap (ayrıcalık) ise hatalar
(yanlış bellek erişimi, sıfıra bölme hatası vb) nedeniyle veya
kullanıcı programlarının isteği üzerine üretilir.

Operating System Concepts
1.14
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Operating System Concepts
1.15
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Doğrudan bellek erişimi ( Direct Memory
Access Structure
 Hafıza ile G/Ç birimleri arasında doğrudan veri değişimlerinin
yapılmasıdır. İşleyiş tarzı:
 İşlemci G/Ç modülünü hafızaya yazma veya hafızadan okuma ile
yetkilendirir.

Değişim esnasında işlemci sorumluluğu devreder.

Bu değişim esnasında, işlemci diğer işleri yapabilir.
Operating System Concepts
1.16
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Doğrudan bellek erişimi ( Direct Memory
Access Structure
 DMA(Direct Access Memory) yani doğrudan bellek erişimi , yüksek
hıza sahip giriş/çıkış aygıtlarında kullanılmaktadır. Doğrudan bellek
erişiminde; giriş/çıkış aygıtı için tampon göstergeç ve sayaçlar
ayarlandıktan sonra aygıt denetleyicisi veri bloğu kendi
tamponundan belleğe transfer edebilmektedir. Bu işlemde
mikroişlemci aracı olarak kullanılmamaktadır. Bu işlem düşük hızlı
aygıtlarda her bayt için bir kesme üretilmeden , blok başına bir
kesme üretilerek yapılmaktadır.

 İşletim sistemi veya kullanıcı programı veri transferi isteğinde
bulunduğunda , öncelikle işletim sistemi transfer için bir tampon
bölge bulur. Daha sonra uygun kaynak , hedef ve transfer
uzunluğunu kullanmak için DMA kontrol kayıt edicileri set eder.
DMA denetleyicisi veri transferini gerçekleştirebilir, bu sırada
mikroişlemci başka işler ile ilgilenebilir. Transfer tamamlandığında
DMA denetleyicisi mikroişlemciye bir kesme göndererek işlemin
bittiğini bildirir.
Operating System Concepts
1.17
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Saklama Yapısı
 Ana bellek CPU doğrudan erişebilirsiniz sadece büyük depolama
ortamı.
 İkincil depolama - büyük kalıcı depolama kapasitesi sağlayan ana
bellek uzantısı.
 Manyetik diskler - sert metal ya da cam plakaların manyetik
malzeme ile kaplanmış halidir

Disk denetleyicisi aygıt ve bilgisayar arasındaki mantıksal
etkileşimi belirler.
Operating System Concepts
1.18
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Saklama Hiyerarşisi
 Depolama sistemleri hiyerarşik olarak düzenlenir.

Hız

Maliyet

Uçuculuk
 Önbellekleme - hızlı depolama sistemi bilgilerini kopyalama, ana
bellek, ikincil depolama için son bir önbellek olarak görülebilir.
 Ana bellek bir önbellek olarak kullanılabilmektedir. İkincil depolama
birimlerindeki veriler kullanılabilmek için önce ana beleğe
kopyalanmalı, ikincil depolama birimlerine kopyalanacak veriler ise
mutlaka önce ana bellekte bulundurulmalıdır.
Operating System Concepts
1.19
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Depolama-Cihaz Hiyerarşisi
Operating System Concepts
1.20
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Önbellekleme (Caching)
 Pek çok düzeyde kullanılan önemli bir prensip (donanım, işletim
sistemi, yazılım)
 Kullanılan bilgi yavaş saklama biriminden hızlı olana geçici olarak
kopyalanır.
 Hızlı depolama (cache) bilgi olup olmadığını belirlemek için ilk
olarak denetlenir

Varsa, bilgi önbellek den doğrudan kullanılabilir

Yoksa, veri önbelleği kopyalanır ve orada kullanılır
Operating System Concepts
1.21
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Depolama Çeşitlilerinin Performans Düzeyleri
Operating System Concepts
1.22
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Operating System Structure
Verimlilik için çok programlılığa (Multiprogramming) ihtiyaç vardır.


Tek kullanıcı her zaman CPU ve I / O cihazları meşgul edemez

Multiprogramming işleri (kod ve veri) organize böylece CPU her zaman
bir çalıştırmak zorundadırA subset of total jobs in system is kept in
memory

İş zamanlama (scheduling ) bir iş seçilir ve o yürütülür.

O işin bekleme yapması gerektiğinde (G/Ç için) işletim sistemi başka bir
işe geçer.
Zaman paylaşımı (time sharing); çok programlı çalışmanın mantıksal bir
uzantısıdır. Zaman paylaşımı mikroişlemci ile yürütülecek programlar
arasında geçiş yapması ile olmaktadır. Bu geçiş çok sık olmaktadır ve
kullanıcı böylece bu program yürütülürken programa müdahale
edebilmektedir


Response time should be < 1 second
Çok programlı sistemler bir çok işi aynı anda bellekte tutmaktadırlar,bu da
bellek yönetimi ve koruması gerektirir. Görevler ana bellek ile disk arasında
yer değiştirebilir. Bu yer değişimi sağlamak için sanal bellek kullanılır.
Fiziksel bellekte büyük yerler işgal eden işler için sanal bellek kullanılarak
gerçek bellek kullanılmamış ve böylece bellekten yer kazanılmış olur.
Operating System Concepts
1.23
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Çok programlı sistem için bellek düzeni
Operating System Concepts
1.24
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Donanım Koruması
 İşletim sistemleri geliştikçe sistemin tümünü kontrol etmek ve etkili
kullanımı sağlamak için sistem kaynaklarını aynı anda birçok
program ile paylaşmaya başlamıştır.
 Paylaşım sisteme gelişmiş yardım sağlamakla birlikte problemlerin
de artmasına neden olmuştur. Paylaşım ile birlikte bir programda
olan sorundan dolayı o anda yürütülen diğer programlar
etkilenebilmektedir.
 İyi yapılandırılmış işletim sistemi sorunlu çalışan programdan , diğer
programların etkilenmemesini sağlamaktadır.

Programlama hataları donanım tarafından kontrol etmektedir.
Örneğin yanlış bir komut kullanıldığında veya erişilemez bir adrese
ulaşılmaya çalışıldığında donanım kesme vektörü ile işletim
sistemine bunu bildirmektedir.
 Program hatası oluştuğunda işletim sistemi programı keser ve
uygun hata mesajını verir..

Operating System Concepts
1.25
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Çift Çalışma Modu
 İşletim sistemi kendisi ve diğer sistem bileşenlerini korumak için
dual-mode işlemi sağlar.
 Kullanıcı (User ) mode
 kernel (supervisor) mode
 Mode bit kullanılır
 Sistem kullanıcı kodu ya da kernel kodu çalışırken ayırt
yeteneği sağlar.
 Bazı komutlar sadece kernel modda yürütülebilir.
 Sistem çağrısı olduğunda donanım kullanıcı modundan
kernel moduna geçer. (Mod biti 0 olur)
 kernel (supervisor) mod’da çalışan programlar bütün bellek
adreslerine ve Giriş-Çıkış (sabit disk ve benzeri) aygıtlarına
tam yetki ile erişirler. Ayrıca bu modadayken tüm sistem
fonksiyonlarına erişilebilir, bellek yeniden adreslenebilir.
 Buna karşılık kullanıcı modunda çalışan programlar bellekte
ancak kendileri için ayrılan alanlara erişebilirler ve ancak belirli
makina komutlarını işletebilirler.
Operating System Concepts
1.26
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
 Sistemin güvenli bir şekilde çalışabilmesi için kullanıcıya kısıtlı
izinler tanınmıştır. Linux sisteminin sistem fonksiyonlarını
kullanabilmesi için, user modundan sistem moduna ( kernel mode )
geçmesi gerekir.
 Buda kullanıcının programlarında kullandığı API (Application
Programming Interface) fonksiyonlarıyla gerçekleşir. Örneğin read,
write sistem fonksiyonlarıdır ve bunların çalışabilmesi için sistem
moduna geçilmesi gerekmektedir. Bu değişiklik otomatik olarak
yapılır ve daha sonra user moda geri dönülür.
Operating System Concepts
1.27
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
 A processor in a computer running Windows has two different
modes: user mode and kernel mode. The processor switches
between the two modes depending on what type of code is
running on the processor. Applications run in user mode, and
core operating system components run in kernel mode. Many
drivers run in kernel mode, but some drivers run in user mode.
Operating System Concepts
1.28
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Kernel Mod’dan Kullanıcı Moduna Geçiş
 Timer to prevent infinite loop / process hogging resources

Set interrupt after specific period

Operating system decrements counter

When counter zero generate an interrupt

Set up before scheduling process to regain control or terminate
program that exceeds allotted time
Operating System Concepts
1.29
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
İşletim sisteminin bileşenleri
 işletim sisteminin yapısı kullanıcı, programlayıcı ve işletim sistemini
oluşturan kişi gözüyle incelenecektir. İşletim sisteminin, sisteme
sağladığı servisler ve bunların nasıl sağlandığı gibi konular da bu
başlıkta yer almaktadır.
 Büyük ve karmaşık bir işletim sistemi ancak bunları küçük
bölümlere ayırarak, bunların sistem için görevlerini ve
fonksiyonlarını iyi belirleyerek oluşturulabilir.
Operating System Concepts
1.30
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
İşlem Yönetimi (Process Management)
 İşlemi; yürütülen iş, program, bir komut olarak düşünebiliriz. İşlem
kavramının kapsamı oldukça geniştir. Örneğin, zaman paylaşımlı
bir program , yazıcıya bilgi gönderilmesi, bir komutun icra edilmesi
bir işlemdir.
 İşlemin icra edilebilmesi için çeşitli kaynaklara ihtiyaç duyulur.
Bunlar mikroişlemci zamanı, bellek, dosyalar ve giriş/çıkış
aygıtlarıdır.
 Program tek başına bir işlem değildir, sadece sistemin disk
üzerinde saklanana pasif bir elemanıdır. İşlem ise yapılaması
gereken komut, program sayacı tarafından belirlenen ve sisteme
aktif olarak katılan bir bileşendir. Diğer bir tanımla işlem
mikroişlemcide koşulmakta olan programın parçasıdır.

Operating System Concepts
1.31
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
İşlem Yönetimi (Process Management)
 İşletim sistemi işlem yönetimine bağlı olarak aşağıdaki
aktivitelerden sorumludur:
 Kullanıcı ve sistem işlemlerinin yaratılması ve silinmesi,
 İşlemlerin durdurulması ve yeniden devem ettirilmesi,
 İşlem senkronizasyonu için koşul mekanizması oluşturulması,
 İşlem iletişimi için koşul mekanizması oluşturulması,
 Kilitlenme için koşul mekanizması oluşturulması. (Providing
mechanisms for deadlock handling)
 (iki veya daha fazla işlemin karşılıklı olarak birbirlerinin kilitlediği
kaynaklara erişmek istemesidir. Özellikle büyük çaplı projelerde
çokca karşılaşılır. Her iki işlem de sürekli birbirlerini beklediği için
sistem kaynakları olumsuz yönde etkilenir.
Operating System Concepts
1.32
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Ana Bellek Yönetimi Memory
Management)

 Ana bellek çok büyük bir word ve bayt kütlesidir. Her bir bayt ve
word’ün kendi adresi vardır. Ana bellek mikroişlemci ve giriş/çıkış
aygıtlarının paylaştığı verilere çabuk ulaşabilmesi için bunları
depolar.

 Komut yürütülmesi sırasında mikroişlemci ana bellekten okur ve
yazar, giriş/çıkış operasyonları sırasında da ana bellekten okuma ve
yazma işlemleri oluşmaktadır.

 Bilgisayarın hızının artırılabilmesi ve mikroişlemcinin iyi kullanılması
için bellekte birçok kullanıcı programının tutulması gerekir. Bunun için
de bellek yönetimi gerekmektedir. Değişik bellek yönetim çeşitleri
vardır, bunlardan hangisinin seçileceği çeşitli faktörlere dayanır,
bunlardan en önemlisi sistemin donanım yapısıdır.

Operating System Concepts
1.33
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Ana Bellek Yönetimi Memory
Management)
 İşletim sistemi bellek yönetimine bağlı olarak aşağıdaki
aktivitelerden sorumludur.

 Kullanılmakta olan belleğin denetimini yapmak, izlemek,
 Bellekte yer olduğunda hangi işlemlerin belleğe yükleneceğine
karar vermek,
 Bellek ihtiyacı olduğunda bunu ayırmak,
 Gerektiğinde belleği boşaltıp, doldurmak.
Operating System Concepts
1.34
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Saklama Yönetimi (Storage
Management)
 Bilgisayar ile veriler değişik aygıtlara saklayabilmektedir. Veri
saklama ortamları; mağnetik disk, mağnetik teyp ve optik disklerdir.
Her bir aygıtın kendi karakteristiği ve fiziksel organizasyonu vardır.
 Bu depolama birimlerinde bilgiler mantıksal olarak
ünitelendirilmiştir, buna da dosya denilmektedir.
 Dosya ,birbiriyle ilişkili bilgilerin bir araya getirilmesiyle oluşturulur.
Dosyalar genelde program ve veriyi temsil ederler.

Dosyalar, anlamları yaratıcısı tarafından belirlenen bit, bayt ve
satırların sıralanmasından oluşur.
Operating System Concepts
1.35
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Dosya Yönetimi
 Dosya sistemi yönetimi gereklidir.

Dosyaların yaratılması ve silinmesi,

Dizinlerin yaratılması ve silinmesi,

Dosya ve dizinlerin idare edilmesi,

İkincil depolama birimlerine kaydedilecek dosyaların planının
yapılması,

Dosyaların kalıcı depolama birimlerine yedeklenmesinin
sağlanması.

Kimin hangi kaynağa ulaşacağı ile ilgili erişim kontrolü
Operating System Concepts
1.36
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Kütle-Depolama Yönetimi (Mass-Storage
Management)
 Ana bellek(birincil depolama birimi) kalıcı değildir ve tüm
programların çalıştırılması için çok küçük kalmaktadır. Bilgisayar
sistemi ana belleği yedekleyebilmek için ikincil depolama birimlerini
sağlamıştır.

 Birçok bilgisayar veri programları yedeklemek için diskleri
kullanmaktadır.
 İşletim Sistem ikincil belleğe bağlı aşağıdaki girişimlerden
sorumludur:
 􀂃 Boş disk alanı yönetimi
 􀂃 Diskin paylaşımı
 􀂃 Diskin planlanması
Operating System Concepts
1.37
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Giriş/Çıkış alt sistemi
 Giriş/Çıkış sisteminin yönetimi, içerdiği birimlerle aşağıdaki
fonksiyonları
 gerçekleştirir:
 􀂃 Bileşenleri oluşturur. (Tampon önbellekleme sistemi)
 􀂃 Ön belleğe yazıp-okuma
 􀂃 Spooling işlemlerinin gerçekleştirilmesi
 􀂃 Aygıt-sürücü (device driver) arayüzlerinin yönetimi
 􀂃 Belirli donanım aygıtları için sürücülerin yönetimi
Operating System Concepts
1.38
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Spooling nedir?
 İşlemlerin yürütülmesi için spooling denen sistem
geliştirilmiştir.(Simultaneous Peripheral Operation Online).
Spooling, sistemin diskini büyük tampon olarak kullanarak
giriş aygıtlarından okuma işlemini yapar ve oluşan dosyaları çıkış
aygıtları kabul edene kadar tampona depolar. Böylece spoling ile
üst üste gelen tüm işler yapılabilmektedir. Örneğin, yazdırma işlemi
yapılırken spooler başka bir iş için okuma işlemi yapabilmektedir.
Böylece sistem, mikroişlemci ve giriş/çıkış aygıtlarının verimi ve
çalışması arttırılmıştır.
 Spooling sistemi, uzakta bulunan aygıtlara veri transferi yapmak
için de kullanılmaktadır. Örneğin, mikroişlemci iletişim hatlarını
kullanarak uzakta bulunan bir yazıcıya veri gönderebilir. Uzaktan
erişim işlemi mikroişlemci hızına bağlı olmayıp, belirlenen erişim
hızıyla sınırlıdır, mikroişlemci sadece işlemin bittiğini bildirmek
durumundadır. Bu yüzden mikroişlemci spooling ile ard arda gelen
grup şeklinde gelen verileri alabilir.
Operating System Concepts
1.39
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Koruma ve Güvenlik (Protection and
Security)
 Koruma: İşlemler veya kullanıcıların, işletim sistemi tarafından
tanımlanan kaynaklara erişimini kontrol etmek için herhangi bir
mekanizma
 Dosya ve disk erişimleri için izin (permissin) tanımlanması ve ve
kaynaklara erişimin kontrol edilmesi (Çok programlı, çok kullanıcı
sistemlerde önemli bir konu)
 Güvenlik - iç ve dış saldırılara karşı savunma sistemi (Kullanıcı adı,
şifre tanımlaması ile sisteme kullanıcının tanıtılması,virüslere karşı
koruma, izinsiz girişlerin engellenmesi…)
 İşletim Sistemlerinde koruma; koruma ve güvenlik olarak iki çeşittir.
Eğer bilgisayarın birden fazla kullanıcısı varsa ve çoklu görevin
birden fazla çalışmasına izin verilirse bu görevler birbirlerin
girişimlerinden korunmalıdır.
Operating System Concepts
1.40
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
 Bu amaçla İşletim Sistemi; kütüklere, bellek kesimlerine (segment),
işlemciye ve diğer kaynaklara görevlerin kontrollü erişimini sağlar.
 Örneğin; görev yalnız kendisi için ayrılmış adres alanında çalışabilir
yada zamanlama görevin belirlenmiş zaman içerisinde ana
işlemcinin de çalışmasını sağlamalıdır.
 Koruma mekanizması İşletim Sistemi bileşenleri arasındaki
arayüzlerinde oluşabilecek hataları önlemekle güvenliği yükseltir.
Operating System Concepts
1.41
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Multitasking
(Çok görevli)
Multiprogram
ming (Çoklu
programlama)
Paralell
Systems
(Paralel
Sistemler)
Tarihsel Gelişim
Distributed
OS: UNIX, Systems
MAC OS,
(Dağıtık
MS-DOS
Sistemler)
Bir çok MIB,
Timesharing
Personal
ağdaki diğer
Batch Systems Systems
Computer
kaynakları,
(Toplu İşlem)
(Zaman
Systems
verileri ve
Paylaşımlı
Birden fazla işin
(Kişisel
işlemleri
Sistemler)
arka arkaya
yürütürler.
bilgisayar
çalıştırılması ve Birden fazla
Örn: Ağ,
sistemleri)
yürütülmesi
işin bir
Internet
Maindonanımı kısa OS: UNIX, OS: Ağ işl.
OS: IBM’in
frame
sürelerle
MAC OS, Sis.
IBSYS
paylaşması
MS-DOS
OS yoktu
1950
Operating System Concepts
1960
1970
1.42
1980
Real-Time
Systems
(GerçekZamanlı
Sistemler)
Ms’lerde
çalışan
sistemlerdir.
Belli bir
sistemi
kontrol
amacıyla
kullanılır
Örn:
Endüstriyel
kontrol
sistemleri,
gösteri
sistemleri
Embedded
Systems
(Gömülü
Sistemler)
Belirli bir
donanımı
yöneten
sistemler.
Örn:
Firewall,
otomobil
motorları
1990
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
İşletim Sistemlerinin Sınıflandırılması
 Büyük Bilgisayarlar için Sistemler
 􀂃 Basit toplu işlem sistemleri
 􀂃 Benzer işlerin toplu işlenmesi sonucu işlem zamanının kısalması
 􀂃 Otomatik iş ardışıklığı: bir işten diğerine otomatik geçmek (İlk
basit işletim
 sistemidir).
 􀂃 Kalıcı monitör
 Masaüstü Sistemler
 􀂃 Kişisel bilgisayarlar – tek kullanıcıya ayrılmış bilgisayar sistemi.
 􀂃 G/Ç aygıtları – klavye, fare, monitör, yazıcı.
 􀂃 Kullanma rahatlığı sağlar.
 􀂃 Birkaç farklı işletim sistemleri çalışabilir (Windows, MacOS,
UNIX, Linux)
Operating System Concepts
1.43
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
İşletim Sistemlerinin Sınıflandırılması
 􀂃 Sıkıca birleştirilmiş sistem – işlemciler belleği ve saati paylaşıyorlar;
İletişim,
 genelde ortak bellek aracılığıyla gerçekleştiriliyor.
 􀂃 Paralel sistemlerin üstünlükleri:
 o Yüksek işlem yeteneği
 o Yüksek güvenilirlik
 􀂃 Simetrik çoklu işlem (Symmetric multiprocessing -SMP)
 o Her işlemci işletim sisteminin aynı kopyasını çalıştırır.
 o Başarım düşmeden, çoklu işlemci yapısı çalışabilir.
 o Pek çok işletim sistemi SMP’yi destekliyor

Linux-based systems Mac OS (7.5.5 to 9.2.2) and Mac OS X The
Microsoft Windows NT family (this includes Windows 2000, Windows
XP, Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2003, Windows
Server 2008, etc.)
 􀂃 Simetrik olmayan çoklu işlem (Asymmetric multiprocessing)
 o Her işlemci özel bir probleme tahsis edilir; ana işlemci işleri planlaştırır
vediğer işlemciler arasında dağıtır
Operating System Concepts
1.44
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Dağıtık Sistemler (Distributed Systems )
 􀂃 Dağıtık Sistemler
 􀂃 İşlem, birkaç fiziki işlemci arasında dağıtılır.
 􀂃 Zayıf birleştirilmiş sistem – her işlemcinin kendi yerel belleği bulunur;
işlemciler birbirleriyle yüksek hızlı ana iletişim yolları üzerinden veya telefon
hatları gibi çeşitli iletişim hatlarıyla iletişim kurarlar.
 􀂃 Dağıtık sistemlerin üstünlükleri:
 o Kaynakların ortaklaşa kullanımı
 o İşlem hızının yükselmesi - yükün paylaşımı
 o Güvenilirlik
 o İletişim
 􀂃 Ağ yapısı gerektirmektedir: Yerel alan ağları veya Geniş alan ağları
 􀂃 Ağ için, ya istemci-sunucu, yada eşit bağlantı (peer-to-peer) modeli
kullanılabilir.
Operating System Concepts
1.45
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Gerçek Zaman Sistemler (Real-Time Systems )
 Bilimsel denemelerde, fabrikalarda üretimin otomatik denetiminde, tıbbi
görüntü sistemleri gibi uygulamalarda kontrol amacı ile sıkça
kullanılmaktadır.
 􀂃 Önemli özelliği, iyi tanımlanmış belirli zaman kısıtlamalarının bulunmasıdır.
 Bu sistemlerde işlemlere uygulama alanlarına bağlı olarak zaman
sınırlamaları getirilir.
 Belli bir sistemi kontrol amacıyla kullanılır.

Bir islemciye çok yoğun bir veri akısı olduğunda veya bir
uygulamanın kontrolü için ayrılan bir aygıt için kullanılır.
Operating System Concepts
1.46
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Gömülü Sistemler (Embedded Systems)
 Gömülü bilgisayarlar piyasada bulunan bilgisayarların en yaygın
formudur
 Gömülü bir sistem kendisi için önceden özel olarak tanımlanmış
görevleri yerine getirir.
 Örneğin; router’larda bulunan ayrı isletim sistemleri,otomobil
motorları, nükleer reaktörün soğutma islemleri.
Operating System Concepts
1.47
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Araştırma Çalışması
 Distributed Operating systems
 Real Time Operating systems
 Embedded Operating systems nedir ve örnek işletim sistemleri
nelerdir?
Konusuna ait araştırma yapılacaktır.
 27.02.2013 tarihinde saat 10:30’da yazılı olarak getirilmesi
gerekmektedir.
Operating System Concepts
1.48
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
End of Chapter 1