Bölüm 1-Giriş

Boumlluumlm 1-GirişBoumlluumlm 1-Giriş

12 Silberschatz Galvin and Gagne copy2005Operating System Concepts

GİRİŞGİRİŞ

İşletim sistemi ne yapar

Bilgisayar sistem organizasyonu

Bilgisayar sistem mimarisi

İşletim sistemi yapısı operasyonları

İşlem Youmlnetimi

Bellek Youmlnetimi

Saklama Youmlnetimi

Koruma ve Guumlvenlik

Dağıtık sistemler (Distributed Systems)

İşletim sistemi nedirİşletim sistemi nedir

İşletim sistemi bilgisayar donanımı ile kullanıcı arasındaki bir aracı olarak goumlrev yapan bir program

Amaccedilları

Kullanıcı programları ccedilalıştırır ve kullanıcı sorunları daha kolay ccediloumlzmuumlme ulaştırır

Bilgisayar sisteminin kullanımını kolaylaştırır

Bilgisayar donanımı verimli bir şekilde kullanmayı sağlar

Bilgisayar Sistem YapısıBilgisayar Sistem Yapısı

Bilgisayar sistemi doumlrt bileşenden ayrılabilir

Donanım - temel bilgisayar kaynakları sağlar

CPU bellek I O cihazları

İşletim sistemi

işletim sistemi ccedileşitli uygulamalar ve kullanıcılar arasında donanım kullanımı kontrol ve koordine eder

Uygulama programları - sistem kaynaklarını kullanıcıların bilgisayar sorunları ccediloumlzmek iccedilin kullanır

Kelime işlemciler derleyiciler web tarayıcıları veritabanı sistemleri video oyunları

Kullanıcılar

İnsan makina diğer bilgisayarlar

Bir Bilgisayar Sisteminin Doumlrt BileşeniBir Bilgisayar Sisteminin Doumlrt Bileşeni

Şekil 11rsquode goumlruumllduumlğuuml gibi bir bilgisayar sisteminde genelde doumlrt grup vardır

Bunlar bilgisayarın donanımı işletim sistemi uygulama yazılımları ve kullanıcılardır

Bilgisayar donanımında mikroişlemci bellek girişccedilıkış kartları yazıcı klavye monitoumlr ve diğer elektronik ve mekanik aksan bulunur

Uygulama yazılımlarına muhasebe ticaret kelime işlemci hesaplama tablosu grafik yazılımları oumlrnek olarak verilebilir

İşletim sistemi ccedileşitli uygulama yazılımlarının farklı kullanıcılar tarafından kullanılması durumunda donanım ile uyumunu ve koordinasyonunu sağlar

İşletim Sistemi Tanımıİşletim Sistemi Tanımı

İşletim sistemin mevcut kaynakların ayırıcısı (resource allocator) olarak duumlşuumlnebiliriz Bir bilgisayar sisteminde problemin ccediloumlzuumllmesi gereken ccedilok fazla kaynak vardır Bunlar mikroişlemci zamanı bellekgirişccedilıkış aygıtlarıdır İşletim sistemi bu kaynakların youmlneticisi olarak belli programlar ve kullanıcı ihtiyacına goumlre kaynakları ayırma işlemi yapar

İşletim sistemi kontrol programıdır diyebiliriz İşletim sistemi girişccedilıkış aygıtlarını ve kullanıcı programlarını kontrol ederek hatalı ve yanlış kullanımı oumlnlemeye ccedilalışan bir kontrol programıdır

Bilgisayar kaynaklarının kontrol edilmesi ve sistemin ihtiyacına goumlre dağıtılması bir buumltuumln olarak duumlşuumlnuumllduumlğuumlnde bunu yapan yazılıma ldquoişletim sistemirdquo denilmektedir

Daha genel bir tanımla işletim sistemi bilgisayarda her an ccedilalışan tek programa denir ve bu ccedilekirdek (kernel) olarak adlandırılır

ldquoThe one program running at all times on the computerrdquo is the kernel

Computer StartupComputer Startup

bootstrap program is loaded at power-up or reboot

ROM or EEPROM iccedilinde bulunur firmware olarak adlandırılır

Sisteminin tuumlm youmlnleriyle başlatır

işletim sistemi ccedilekirdeğini yuumlkler ve yuumlruumltme başlar

Computer System OrganizationComputer 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

Computer-System OperationComputer-System Operation

I O cihazları ve işlemci aynı anda yuumlruumltebilir

Her aygıt denetleyicisi belirli bir cihaz tuumlruuml sorumlu

Her aygıt kontroloumlruuml yerel bir tampon bulunuyor

CPU yerel arabellek ile ana bellek arasında veri taşır

Aygıt denetleyici bir kesme ile işlemi bittiğini CPUrsquoya bildirir

Kesme Kesme

Bilgisayar ilk accedilıldığında veya yeniden başlatma işlemi gerccedilekleştirildiğine ccedilalışmasını suumlrduumlrebilmek iccedilin bir programa ihtiyaccedil duyar

İlk sistem başlatma programı sistemin buumltuumln bileşenlerini başlangıccedil iccedilin hazır duruma getirir

Bu program işletim sisteminin belleğe nasıl yuumlkleneceğini ve nasıl ccedilalışmaya başlatılacağını bilmelidir

İşletim sistemi ccedilalışmaya başladıktan sonra olayların oluşması iccedilin beklemeye başlar

Bir işin veya olayın oluşu sisteme ldquokesmerdquo aracılığıyla bildirilir Donanım sistemi istediği zaman sistem veriyolu ile mikroişlemciye kesme goumlnderebilir

Yazılım ise oumlzel bir işlem olan sistem ccedilağrısı ile kesme goumlnderebilir

Her kesmeden sorumlu ve kesmenin ayrıntılarını iccedileren bir servis rutini vardır Kesme servis rutini o kesme oluştuğunda yapılması gereken işlemleri iccedileren komutların buumltuumlnuumlduumlr

KesmeKesme

Mikroişlemciye kesme sinyali geldiğinde mikroişlemci o anda yaptığı işi bırakır ve kesme tarafından belirlenen yere youmlnelir

Belirlenmiş yer genellikle kesmenin servis rutinini başlangıccedil adresini iccedilerir mikroişlemci kesme servis rutinini gerccedilekleştirdikten sonra kesmeden oumlnce yapmakta olduğu yarım kalmış goumlrevine doumlner ve onu yapmaya devam eder

Kesmeler uygun kesme servis rutinine transferi kontrol etmelidir Kesmelerin ccedilabuk ele alınması amacıyla olabilecek kesmeler iccedilin oumlnceden belirlenmiş rakamlar veya kesmeyi işaret eden ve sistemi youmlnelten bir işaret tablosu kullanılabilir

İşaret tablosu duumlşuumlk bellek alanında bulundurulur Burası birccedilok aygıtın kesme servis rutininin adresini tutar Bu kısım kesme vektoumlruuml olarak adlandırılır

Kesmeler kesilmiş işlemin de adresini kurtarmak zorundadır Yeni sistemler kesilmiş işlemin adresini belleğe (stack) goumlnderirler Kesme işlemi icra edildikten sonra kurtarılan adres program sayacına yuumlklenir ve yarım kalmış işleme kaldığı yerden devam edilerek tamamlanması sağlanır

İşletim sistemi bir kesmeyi yuumlruumltuumlrken diğer kesmeler devre dışı bırakılır ve yuumlruumltuumllen kesme bittiğinde diğerleri aktif duruma geccedilebilir Fakat kesmelerin oumlnemliliklerine goumlre aralarında oumlncelik durumları vardır Aynı anda birden ccedilok kesme gelirse kesmelerin oumlncelik durumlarına bakılır yuumlksek oumlncelikli kesme oumlnce işleme alınır diğerleri maskelenir

İşletim sistemi kesme denetleyicisidir Trap (ayrıcalık) ise hatalar (yanlış bellek erişimi sıfıra boumllme hatası vb) nedeniyle veya kullanıcı programlarının isteği uumlzerine uumlretilir

Doğrudan bellek erişimi ( Doğrudan bellek erişimi ( Direct Memory Direct Memory Access StructureAccess Structure

Hafıza ile GCcedil birimleri arasında doğrudan veri değişimlerinin yapılmasıdır İşleyiş tarzı

İşlemci GCcedil moduumlluumlnuuml hafızaya yazma veya hafızadan okuma ile yetkilendirir

Değişim esnasında işlemci sorumluluğu devreder

Bu değişim esnasında işlemci diğer işleri yapabilir

DMA(Direct Access Memory) yani doğrudan bellek erişimi yuumlksek hıza sahip girişccedilıkış aygıtlarında kullanılmaktadır Doğrudan bellek erişiminde girişccedilıkış aygıtı iccedilin tampon goumlstergeccedil ve sayaccedillar ayarlandıktan sonra aygıt denetleyicisi veri bloğu kendi tamponundan belleğe transfer edebilmektedir Bu işlemde mikroişlemci aracı olarak kullanılmamaktadır Bu işlem duumlşuumlk hızlı aygıtlarda her bayt iccedilin bir kesme uumlretilmeden blok başına bir kesme uumlretilerek yapılmaktadır

İşletim sistemi veya kullanıcı programı veri transferi isteğinde bulunduğunda oumlncelikle işletim sistemi transfer iccedilin bir tampon boumllge bulur Daha sonra uygun kaynak hedef ve transfer uzunluğunu kullanmak iccedilin DMA kontrol kayıt edicileri set eder DMA denetleyicisi veri transferini gerccedilekleştirebilir bu sırada mikroişlemci başka işler ile ilgilenebilir Transfer tamamlandığında DMA denetleyicisi mikroişlemciye bir kesme goumlndererek işlemin bittiğini bildirir

Saklama YapısıSaklama Yapısı

Ana bellek CPU doğrudan erişebilirsiniz sadece buumlyuumlk depolama ortamı

İkincil depolama - buumlyuumlk 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

Saklama HiyerarşisiSaklama Hiyerarşisi

Depolama sistemleri hiyerarşik olarak duumlzenlenir

Maliyet

Uccediluculuk

Oumlnbellekleme - hızlı depolama sistemi bilgilerini kopyalama ana bellek ikincil depolama iccedilin son bir oumlnbellek olarak goumlruumllebilir

Ana bellek bir oumlnbellek olarak kullanılabilmektedir İkincil depolama birimlerindeki veriler kullanılabilmek iccedilin oumlnce ana beleğe kopyalanmalı ikincil depolama birimlerine kopyalanacak veriler ise mutlaka oumlnce ana bellekte bulundurulmalıdır

Depolama-Cihaz HiyerarşisiDepolama-Cihaz Hiyerarşisi

Oumlnbellekleme (Oumlnbellekleme (CachingCaching))

Pek ccedilok duumlzeyde kullanılan oumlnemli bir prensip (donanım işletim sistemi yazılım)

Kullanılan bilgi yavaş saklama biriminden hızlı olana geccedilici olarak kopyalanır

Hızlı depolama (cache) bilgi olup olmadığını belirlemek iccedilin ilk olarak denetlenir

Varsa bilgi oumlnbellek den doğrudan kullanılabilir

Yoksa veri oumlnbelleği kopyalanır ve orada kullanılır

Depolama Ccedileşitlilerinin Performans Duumlzeyleri Depolama Ccedileşitlilerinin Performans Duumlzeyleri

Operating System StructureOperating System StructureVerimlilik iccedilin ccedilok programlılığa (Multiprogramming) ihtiyaccedil vardır

Tek kullanıcı her zaman CPU ve I O cihazları meşgul edemez Multiprogramming işleri (kod ve veri) organize boumlylece CPU her zaman bir

ccedilalıştırmak zorundadırA subset of total jobs in system is kept in memory İş zamanlama (scheduling ) bir iş seccedililir ve o yuumlruumltuumlluumlr O işin bekleme yapması gerektiğinde (GCcedil iccedilin) işletim sistemi başka bir

işe geccediler

Zaman paylaşımı (time sharing) ccedilok programlı ccedilalışmanın mantıksal bir uzantısıdır Zaman paylaşımı mikroişlemci ile yuumlruumltuumllecek programlar arasında geccediliş yapması ile olmaktadır Bu geccediliş ccedilok sık olmaktadır ve kullanıcı boumlylece bu program yuumlruumltuumlluumlrken programa muumldahale edebilmektedir Response time should be lt 1 second

Ccedilok programlı sistemler bir ccedilok işi aynı anda bellekte tutmaktadırlarbu da bellek youmlnetimi ve koruması gerektirir Goumlrevler ana bellek ile disk arasında yer değiştirebilir Bu yer değişimi sağlamak iccedilin sanal bellek kullanılır Fiziksel bellekte buumlyuumlk yerler işgal eden işler iccedilin sanal bellek kullanılarak gerccedilek bellek kullanılmamış ve boumlylece bellekten yer kazanılmış olur

Ccedilok programlı sistem iccedilin bellek duumlzeniCcedilok programlı sistem iccedilin bellek duumlzeni

Donanım KorumasıDonanım Koruması

İşletim sistemleri geliştikccedile sistemin tuumlmuumlnuuml kontrol etmek ve etkili kullanımı sağlamak iccedilin sistem kaynaklarını aynı anda birccedilok 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 yuumlruumltuumllen diğer programlar etkilenebilmektedir

İyi yapılandırılmış işletim sistemi sorunlu ccedilalışan programdan diğer programların etkilenmemesini sağlamaktadır

Programlama hataları donanım tarafından kontrol etmektedir Oumlrneğin yanlış bir komut kullanıldığında veya erişilemez bir adrese ulaşılmaya ccedilalışıldığında donanım kesme vektoumlruuml ile işletim sistemine bunu bildirmektedir

Program hatası oluştuğunda işletim sistemi programı keser ve uygun hata mesajını verir

Ccedilift Ccedilalışma ModuCcedilift Ccedilalışma Modu

İşletim sistemi kendisi ve diğer sistem bileşenlerini korumak iccedilin dual-mode işlemi sağlar Kullanıcı (User ) mode kernel (supervisor) mode Mode bit kullanılır

Sistem kullanıcı kodu ya da kernel kodu ccedilalışırken ayırt yeteneği sağlar

Bazı komutlar sadece kernel modda yuumlruumltuumllebilir Sistem ccedilağrısı olduğunda donanım kullanıcı modundan

kernel moduna geccediler (Mod biti 0 olur) kernel (supervisor) modrsquoda ccedilalışan programlar buumltuumln bellek

adreslerine ve Giriş-Ccedilıkış (sabit disk ve benzeri) aygıtlarına tam yetki ile erişirler Ayrıca bu modadayken tuumlm sistem fonksiyonlarına erişilebilir bellek yeniden adreslenebilir

Buna karşılık kullanıcı modunda ccedilalışan programlar bellekte ancak kendileri iccedilin ayrılan alanlara erişebilirler ve ancak belirli makina komutlarını işletebilirler

Sistemin guumlvenli bir şekilde ccedilalışabilmesi iccedilin kullanıcıya kısıtlı izinler tanınmıştır Linux sisteminin sistem fonksiyonlarını kullanabilmesi iccedilin user modundan sistem moduna ( kernel mode ) geccedilmesi gerekir

Buda kullanıcının programlarında kullandığı API (Application Programming Interface) fonksiyonlarıyla gerccedilekleşir Oumlrneğin read write sistem fonksiyonlarıdır ve bunların ccedilalışabilmesi iccedilin sistem moduna geccedililmesi gerekmektedir Bu değişiklik otomatik olarak yapılır ve daha sonra user moda geri doumlnuumlluumlr

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

Kernel ModKernel Modrsquodan Kullanıcı Moduna Geccedilişrsquodan Kullanıcı Moduna Geccediliş

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

İşletim sisteminin bileşenleriİşletim sisteminin bileşenleri

işletim sisteminin yapısı kullanıcı programlayıcı ve işletim sistemini oluşturan kişi goumlzuumlyle incelenecektir İşletim sisteminin sisteme sağladığı servisler ve bunların nasıl sağlandığı gibi konular da bu başlıkta yer almaktadır

Buumlyuumlk ve karmaşık bir işletim sistemi ancak bunları kuumlccediluumlk boumlluumlmlere ayırarak bunların sistem iccedilin goumlrevlerini ve fonksiyonlarını iyi belirleyerek oluşturulabilir

İşlem Youmlnetimi (Process Management)İşlem Youmlnetimi (Process Management)

İşlemi yuumlruumltuumllen iş program bir komut olarak duumlşuumlnebiliriz İşlem kavramının kapsamı oldukccedila geniştir Oumlrneğin zaman paylaşımlı bir program yazıcıya bilgi goumlnderilmesi bir komutun icra edilmesi bir işlemdir

İşlemin icra edilebilmesi iccedilin ccedileşitli kaynaklara ihtiyaccedil duyulur Bunlar mikroişlemci zamanı bellek dosyalar ve girişccedilıkış aygıtlarıdır

Program tek başına bir işlem değildir sadece sistemin disk uumlzerinde 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 parccedilasıdır

İşletim sistemi işlem youmlnetimine bağlı olarak aşağıdaki aktivitelerden sorumludur

Kullanıcı ve sistem işlemlerinin yaratılması ve silinmesi

İşlemlerin durdurulması ve yeniden devem ettirilmesi

İşlem senkronizasyonu iccedilin koşul mekanizması oluşturulması

İşlem iletişimi iccedilin koşul mekanizması oluşturulması

Kilitlenme iccedilin koşul mekanizması oluşturulması (Providing mechanisms for deadlock handling)

(iki veya daha fazla işlemin karşılıklı olarak birbirlerinin kilitlediği kaynaklara erişmek istemesidir Oumlzellikle buumlyuumlk ccedilaplı projelerde ccedilokca karşılaşılır Her iki işlem de suumlrekli birbirlerini beklediği iccedilin sistem kaynakları olumsuz youmlnde etkilenir

Ana Bellek Youmlnetimi Memory Ana Bellek Youmlnetimi Memory Management)Management)

Ana bellek ccedilok buumlyuumlk bir word ve bayt kuumltlesidir Her bir bayt ve wordrsquouumln kendi adresi vardır Ana bellek mikroişlemci ve girişccedilıkış aygıtlarının paylaştığı verilere ccedilabuk ulaşabilmesi iccedilin bunları depolar

Komut yuumlruumltuumllmesi sırasında mikroişlemci ana bellekten okur ve yazar girişccedilıkış operasyonları sırasında da ana bellekten okuma ve yazma işlemleri oluşmaktadır

Bilgisayarın hızının artırılabilmesi ve mikroişlemcinin iyi kullanılması iccedilin bellekte birccedilok kullanıcı programının tutulması gerekir Bunun iccedilin de bellek youmlnetimi gerekmektedir Değişik bellek youmlnetim ccedileşitleri vardır bunlardan hangisinin seccedilileceği ccedileşitli faktoumlrlere dayanır bunlardan en oumlnemlisi sistemin donanım yapısıdır

İşletim sistemi bellek youmlnetimine bağlı olarak aşağıdaki aktivitelerden sorumludur

Kullanılmakta olan belleğin denetimini yapmak izlemek

Bellekte yer olduğunda hangi işlemlerin belleğe yuumlkleneceğine karar vermek

Bellek ihtiyacı olduğunda bunu ayırmak

Gerektiğinde belleği boşaltıp doldurmak

Saklama Youmlnetimi (Saklama Youmlnetimi (Storage Storage ManagementManagement))

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 uumlnitelendirilmiştir 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

Dosya YoumlnetimiDosya Youmlnetimi Dosya sistemi youmlnetimi 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 kontroluuml

Kuumltle-Depolama Youmlnetimi (Kuumltle-Depolama Youmlnetimi (Mass-Storage Mass-Storage ManagementManagement))

Ana bellek(birincil depolama birimi) kalıcı değildir ve tuumlm programların ccedilalıştırılması iccedilin ccedilok kuumlccediluumlk kalmaktadır Bilgisayar sistemi ana belleği yedekleyebilmek iccedilin ikincil depolama birimlerini sağlamıştır

Birccedilok bilgisayar veri programları yedeklemek iccedilin diskleri kullanmaktadır

İşletim Sistem ikincil belleğe bağlı aşağıdaki girişimlerden sorumludur

1048707 Boş disk alanı youmlnetimi

1048707 Diskin paylaşımı

1048707 Diskin planlanması

GirişCcedilıkış alt sistemiGirişCcedilıkış alt sistemi

GirişCcedilıkış sisteminin youmlnetimi iccedilerdiği birimlerle aşağıdaki fonksiyonları

gerccedilekleştirir

1048707 Bileşenleri oluşturur (Tampon oumlnbellekleme sistemi)

1048707 Oumln belleğe yazıp-okuma

1048707 Spooling işlemlerinin gerccedilekleştirilmesi

1048707 Aygıt-suumlruumlcuuml (device driver) arayuumlzlerinin youmlnetimi

1048707 Belirli donanım aygıtları iccedilin suumlruumlcuumllerin youmlnetimi

Spooling nedirSpooling nedir

İşlemlerin yuumlruumltuumllmesi iccedilin spooling denen sistem geliştirilmiştir(Simultaneous Peripheral Operation Online) Spooling sistemin diskini buumlyuumlk tampon olarak kullanarak giriş aygıtlarından okuma işlemini yapar ve oluşan dosyaları ccedilıkış aygıtları kabul edene kadar tampona depolar Boumlylece spoling ile uumlst uumlste gelen tuumlm işler yapılabilmektedir Oumlrneğin yazdırma işlemi yapılırken spooler başka bir iş iccedilin okuma işlemi yapabilmektedir Boumlylece sistem mikroişlemci ve girişccedilıkış aygıtlarının verimi ve ccedilalışması arttırılmıştır

Spooling sistemi uzakta bulunan aygıtlara veri transferi yapmak iccedilin de kullanılmaktadır Oumlrneğin mikroişlemci iletişim hatlarını kullanarak uzakta bulunan bir yazıcıya veri goumlnderebilir Uzaktan erişim işlemi mikroişlemci hızına bağlı olmayıp belirlenen erişim hızıyla sınırlıdır mikroişlemci sadece işlemin bittiğini bildirmek durumundadır Bu yuumlzden mikroişlemci spooling ile ard arda gelen grup şeklinde gelen verileri alabilir

Koruma ve Guumlvenlik (Koruma ve Guumlvenlik (Protection and Protection and SecuritySecurity))

Koruma İşlemler veya kullanıcıların işletim sistemi tarafından tanımlanan kaynaklara erişimini kontrol etmek iccedilin herhangi bir mekanizma

Dosya ve disk erişimleri iccedilin izin (permissin) tanımlanması ve ve kaynaklara erişimin kontrol edilmesi (Ccedilok programlı ccedilok kullanıcı sistemlerde oumlnemli bir konu)

Guumlvenlik - iccedil ve dış saldırılara karşı savunma sistemi (Kullanıcı adı şifre tanımlaması ile sisteme kullanıcının tanıtılmasıviruumlslere karşı koruma izinsiz girişlerin engellenmesihellip)

İşletim Sistemlerinde koruma koruma ve guumlvenlik olarak iki ccedileşittir Eğer bilgisayarın birden fazla kullanıcısı varsa ve ccediloklu goumlrevin birden fazla ccedilalışmasına izin verilirse bu goumlrevler birbirlerin girişimlerinden korunmalıdır

Bu amaccedilla İşletim Sistemi kuumltuumlklere bellek kesimlerine (segment) işlemciye ve diğer kaynaklara goumlrevlerin kontrolluuml erişimini sağlar

Oumlrneğin goumlrev yalnız kendisi iccedilin ayrılmış adres alanında ccedilalışabilir yada zamanlama goumlrevin belirlenmiş zaman iccedilerisinde ana işlemcinin de ccedilalışmasını sağlamalıdır

Koruma mekanizması İşletim Sistemi bileşenleri arasındaki arayuumlzlerinde oluşabilecek hataları oumlnlemekle guumlvenliği yuumlkseltir

Tarihsel GelişimTarihsel Gelişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

Batch Systems (Toplu İşlem)

Birden fazla işin arka arkaya ccedilalıştırılması ve yuumlruumltuumllmesi

OS IBMrsquoin IBSYS

Timesharing Systems (Zaman Paylaşımlı Sistemler)

Birden fazla işin bir donanımı kısa suumlrelerle paylaşması

Multitasking (Ccedilok goumlrevli) Multiprogramming (Ccediloklu

programlama)

Personal Computer Systems

(Kişisel

bilgisayar sistemleri)

OS UNIX MAC OS MS-DOS

Paralell Systems (Paralel Sistemler)

Distributed Systems (Dağıtık Sistemler)Bir ccedilok MIB ağdaki diğer kaynakları verileri ve işlemleri yuumlruumltuumlrlerOumlrn Ağ InternetOS Ağ işl Sis

Real-Time Systems (Gerccedilek-Zamanlı Sistemler) Msrsquolerde ccedilalışan sistemlerdir Belli bir sistemi kontrol amacıyla kullanılır Oumlrn Enduumlstriyel kontrol sistemleri goumlsteri sistemleri

Embedded Systems (Goumlmuumlluuml Sistemler) Belirli bir donanımı youmlneten sistemler Oumlrn Firewall otomobil motorları

İşletim Sistemlerinin Sınıflandırılmasıİşletim Sistemlerinin Sınıflandırılması

Buumlyuumlk Bilgisayarlar iccedilin Sistemler

1048707 Basit toplu işlem sistemleri

1048707 Benzer işlerin toplu işlenmesi sonucu işlem zamanının kısalması

1048707 Otomatik iş ardışıklığı bir işten diğerine otomatik geccedilmek (İlk basit işletim

sistemidir)

1048707 Kalıcı monitoumlr

Masauumlstuuml Sistemler

1048707 Kişisel bilgisayarlar ndash tek kullanıcıya ayrılmış bilgisayar sistemi

1048707 GCcedil aygıtları ndash klavye fare monitoumlr yazıcı

1048707 Kullanma rahatlığı sağlar

1048707 Birkaccedil farklı işletim sistemleri ccedilalışabilir (Windows MacOS UNIX Linux)

İşletim Sistemlerinin Sınıflandırılmasıİşletim Sistemlerinin Sınıflandırılması 1048707 Sıkıca birleştirilmiş sistem ndash işlemciler belleği ve saati paylaşıyorlar

İletişim

genelde ortak bellek aracılığıyla gerccedilekleştiriliyor

1048707 Paralel sistemlerin uumlstuumlnluumlkleri

o Yuumlksek işlem yeteneği

o Yuumlksek guumlvenilirlik

1048707 Simetrik ccediloklu işlem (Symmetric multiprocessing -SMP)

o Her işlemci işletim sisteminin aynı kopyasını ccedilalıştırır

o Başarım duumlşmeden ccediloklu işlemci yapısı ccedilalışabilir

o Pek ccedilok işletim sistemi SMPrsquoyi destekliyor

Linux-based systems Mac OS (755 to 922) 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)

1048707 Simetrik olmayan ccediloklu işlem (Asymmetric multiprocessing)

o Her işlemci oumlzel bir probleme tahsis edilir ana işlemci işleri planlaştırır vediğer işlemciler arasında dağıtır

Dağıtık Sistemler (Distributed Systems )Dağıtık Sistemler (Distributed Systems ) 1048707 Dağıtık Sistemler

1048707 İşlem birkaccedil fiziki işlemci arasında dağıtılır

1048707 Zayıf birleştirilmiş sistem ndash her işlemcinin kendi yerel belleği bulunur işlemciler birbirleriyle yuumlksek hızlı ana iletişim yolları uumlzerinden veya telefon hatları gibi ccedileşitli iletişim hatlarıyla iletişim kurarlar

1048707 Dağıtık sistemlerin uumlstuumlnluumlkleri

o Kaynakların ortaklaşa kullanımı

o İşlem hızının yuumlkselmesi - yuumlkuumln paylaşımı

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1048707 Ağ yapısı gerektirmektedir Yerel alan ağları veya Geniş alan ağları

1048707 Ağ iccedilin ya istemci-sunucu yada eşit bağlantı (peer-to-peer) modeli kullanılabilir

Gerccedilek Zaman Sistemler (Real-Time Gerccedilek Zaman Sistemler (Real-Time Systems )Systems )

Bilimsel denemelerde fabrikalarda uumlretimin otomatik denetiminde tıbbi goumlruumlntuuml sistemleri gibi uygulamalarda kontrol amacı ile sıkccedila kullanılmaktadır

1048707 Oumlnemli oumlzelliği iyi tanımlanmış belirli zaman kısıtlamalarının bulunmasıdır

Bu sistemlerde işlemlere uygulama alanlarına bağlı olarak zaman sınırlamaları getirilir

Belli bir sistemi kontrol amacıyla kullanılır

Bir islemciye ccedilok yoğun bir veri akısı olduğunda veya bir

uygulamanın kontroluuml iccedilin ayrılan bir aygıt iccedilin kullanılır

Goumlmuumlluuml Sistemler (Embedded Systems)Goumlmuumlluuml Sistemler (Embedded Systems)

Goumlmuumlluuml bilgisayarlar piyasada bulunan bilgisayarların en yaygın formudur

Goumlmuumlluuml bir sistem kendisi iccedilin oumlnceden oumlzel olarak tanımlanmış goumlrevleri yerine getirir

Oumlrneğin routerrsquolarda bulunan ayrı isletim sistemleriotomobil motorları nuumlkleer reaktoumlruumln soğutma islemleri

Araştırma CcedilalışmasıAraştırma Ccedilalışması

Distributed Operating systems

Real Time Operating systems

Embedded Operating systems nedir ve oumlrnek işletim sistemleri nelerdir

Konusuna ait araştırma yapılacaktır

27022013 tarihinde saat 1030rsquoda yazılı olarak getirilmesi gerekmektedir

End of Chapter 1End of Chapter 1

GİRİŞGİRİŞ

İşletim sistemi ne yapar

Bilgisayar sistem organizasyonu

Bilgisayar sistem mimarisi

İşletim sistemi yapısı operasyonları

İşlem Youmlnetimi

Bellek Youmlnetimi

Saklama Youmlnetimi

Koruma ve Guumlvenlik

Dağıtık sistemler (Distributed Systems)

Amaccedilları

İşletim sistemi

Kullanıcılar

Kesme Kesme

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Amaccedilları

İşletim sistemi

Kullanıcılar

Kesme Kesme

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

İşletim sistemi

Kullanıcılar

Kesme Kesme

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Kesme Kesme

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Kesme Kesme

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Kesme Kesme

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Kesme Kesme

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Kesme Kesme

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Kesme Kesme

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Kesme Kesme

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Kesme Kesme

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

KesmeKesme

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Maliyet

Uccediluculuk

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

işe geccediler

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

1950 1960 1970 1980 1990

Main-frame

OS yoktu

OS IBMrsquoin IBSYS

programlama)

(Kişisel

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

sistemidir)

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

o Guumlvenilirlik

o İletişim

Documents

Bölüm 1-Giriş