SAKARYA ÜNİVERSİTESİ

BİLGİSAYAR VE BİLİŞİM BİLİMLERİ FAKÜLTESİ

ORTAK BİLGİSAYAR DERSLERİ KOORDİNATÖRLÜĞÜ

Temel Bilgi Teknolojisi

Kullanımı

Bu ders içeriğinin basım, yayım ve satış hakları Sakarya Üniversitesi’ne aittir. Bu ders içeriğinin bütün hakları saklıdır. İlgili

kuruluştan izin almadan ders içeriğinin tümü ya da bölümleri mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik kayıt veya başka

şekillerde çoğaltılamaz, basılamaz ve dağıtılamaz.

Her hakkı saklıdır © 2013 Sakarya Üniversitesi

2.HAFTA

İşletim Sistemleri

Arş.Gör. Tuğrul TAŞCI

23

BÖLÜM 3

İŞLETİM SİSTEMLERİ

Günümüzde kişisel masaüstü ve dizüstü bilgisayarlardan, tablet bilgisayar ve akıllı telefonlara

kadar hemen her kullanıcının en az bir tanesine sahip olabileceği cihazlar mevcuttur. Tüm bu

cihazların fonksiyonlarını yerine getirebilmesini sağlayan, bir bilgisayar sistemindeki yönetici

olarak düşünülebilecek işletim sistemleri bu bölümde ele alınmaktır. Bilgisayar kullanıcısı ile

bilgisayar donanımı arasındaki etkileşimi sağlayan işletim sistemleri, öncelikle temel tanım ve

özellikleriyle anlatılmakta, arkasından yapılarına ve kullanım amaçlarına göre açıklanmaktadır.

Son olarak ise günümüzde yaygın olarak kullanılan yerleşik ve mobil işletim sistemlerinin tarihi

gelişimleri ve temel özellikleri ile ilgili bilgiler verilmektedir. İşletim sistemi özellik ve

işlevlerinin öğrenilmesi bilgisayar kullanımının her aşamasında okuyucunun gerçekleştirdiği

işlemlerin ne anlama geldiği ve nasıl yürütüldüğüne dair bilgi sahibi olmasını sağlayarak

uygulamaları daha etkin şekilde kullanmasını temin edecektir.

1.Tanım ve Temel Kavramlar

1.1.Temel bilgisayar sistemi

Bir bilgisayar sistemi, bilgisayar genel olarak

yandaki şekilde görüldüğü gibi donanımı(hardware),

işletim sistemi (operating system), uygulama

yazılımları (software) ve kullanıcılardan oluşur.

Bilgisayar donanımı da kabaca; merkezi işlem birimi

(CPU), bellek (memory), klavye ve monitör gibi

giriş/çıkış birimleri (I/O Units) ile sabit disk gibi

depolama birimlerinden meydana gelir. Bu bileşenler bir bilgisayarın asli işlevi olan hesaplama

için gerekli olan kaynaklardır. Ofis programları (örn. Word, Excel), oyunlar, resim ve video

işleme programları (örn. Adobe Photoshop) ve özel amaca yönelik diğer programlar bu donanım

birimleri üzerinde bilgisayar kullanıcılarının isteklerini yerine getirmek için birer arayüz görevi

üstlenirler. İşletim sistemi ise bilgisayar sistemi için bir yönetici konumundadır. İşletim Sistemi,

bilgisayar kullanıcısı ile bilgisayar donanımı arasındaki etkileşimi sağlar. İşletim sisteminin

ayrıntılı tanımı ve işlevleri bu bölüm içerisindeki konu başlıkları altında verilecektir.

24

1.2.İşletim sistemi ve özellikleri

İşletim Sistemi, yandaki şekilde görüldüğü gibi bilgisayar

kullanıcısı ile bilgisayar donanımı arasındaki etkileşimi sağlayan

bir arabirim olarak tanımlanabilir. İşletim sisteminin bunun

dışında birçok teknik tanımı vardır. Ancak alan uzmanları

arasında bu tanımların hiç birisi üzerinde tam bir uzlaşma

sağlanamamıştır. Yaygın olarak kabul gören tanımlardan birisi

şudur: İşletim sistemi diğer bütün programlardan önce

bilgisayarda çalışmaya başlayan ve bilgisayar açık olduğu

müddetçe çalışmaya devam eden bir kontrol programıdır.

İşletim sisteminin amacı kullanıcının etkili bir şekilde bilgisayarı

kontrol etmesini ve uygulama programlarını kullanmasını sağlayacak bir ortam oluşturmaktır.

İşletim Sistemi, bilgisayar kullanıcılarının isteklerine uygun olarak işlerini en kolay şekilde

yapmalarını sağlamalıdır. Bunun yerine getirilmesi için farklı işletim sistemleri tarafından çeşitli

hizmetler(services) sağlanır. Bu hizmetlerin bir kısmı bilgisayar kullanıcıları tarafından direkt

olarak yönetilebilirken, bir kısmı da kullanıcılardan etkilenmeden arka-planda çalışmaya devam

eder. İşletim sistemlerinin sundukları hizmetler farklı olmakla birlikte, aygıt yönetimi, proses ve

kaynak yönetimi, bellek yönetimi ve dosya yönetimi tüm işletim sistemlerinin sahip oldukları

temel hizmetler olarak sıralanabilir.

Kullanışlı bir işletim sistemi, bilgisayar sisteminin kontrolünü sağlamak için bir dizi özelliklere

sahip olmalıdır. İşletim sistemi uygulama programlarını çalıştırabilmeli, giriş/çıkış işlemlerini

düzenleyebilmeli, başka sistemlerle iletişim kurabilmeli, hata kontrolü yapabilmeli ve kaynakları

paylaştırabilmelidir. Bu özellikler daha detaylı aşağıda tanımlanmıştır:

1.2.1.Program çalıştırma

İşletim sistemi herhangi bir programı belleğe yükleyip onu yürütebilmelidir. Bu durumda,

program kendi işleyişindeki bir koşulun (örn. süreye bağlı çalışma) yerine gelmesi ile

sonlanabileceği gibi kullanıcı tarafından ya da işletim sistemi tarafından da sonlandırılabilir.

1.2.2.Giriş/çıkış işlemleri

Çalışan birçok uygulama programı, giriş olarak birtakım veriler alarak çıkışa yine değerler

verme eğilimindedir. Bu giriş/çıkış işlemleri bir dosya(örneğin bir program dosyadan bir

müşteri kaydını okuyarak değiştirebilir) üzerinde olabileceği gibi bir aygıt (örneğin bir program

mikrofondan alarak değiştirdiği bir sesi hoparlörden verebilir) üzerinde de olabilir.

1.2.3.İletişim

Bellekte yürütülmekte olan prosesler arasında veri alışverişi sıklıkla gerçekleşen bir işlemdir.

Böyle bir bilgi değişimi iki yolla meydan gelir. Birisi aynı bilgisayarda yürütülen iki proses

arasında, ikincisi ise birbirine ağ ile bağlı iki bilgisayarda yürütülen prosesler arasında olabilir.

İşletim sistemi bu iletişimi sağlayabilmelidir.

25

1.2.4.Hata denetimi

İşletim sistemi meydana gelen hatalara karşı duyarlı olmalıdır. Bilgisayar sistemlerinde işlemci,

bellek veya çeşitli giriş/çıkış birimlerinde zaman zaman hatalar meydana gelebilir. Bu durumda,

işletim sistemi ortaya çıkan hatalara karşı en uygun tepkiyi (program sonlandırma, ekran

yenileme vb.) vererek sistemin düzgün olarak işlemeye devam etmesini sağlamalıdır.

1.2.5.Kaynak paylaşımı

Aynı anda birden fazla kullanıcının sistemde olması ve devam eden çok sayıda iş olması

meydana gelecek bir durumdur. Bu durumda işletim sistemi CPU, bellek, ve çeşitli I/O birimleri

gibi donanım kaynaklarını kullanıcılar ve programlar arasında uygun bir şekilde

paylaştırabilmeli ve bunun yönetimini etkin şekilde yapabilmelidir.

2.İşletim sistemi fonksiyonları

Önceki kısımda kısaca tarif edilen işletim sisteminin temel fonksiyonları bu konu başlığı altında

daha ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Bu fonksiyonlar proses yönetimi, bellek yönetimi, dosya

yönetimi, giriş/çıkış birimleri yönetimi, disk(depolama) yönetimi, ağ(network) yönetimi

sağlama ile sistem koruma ve komut yorumlama işlemleri olarak sıralanabilir.

2.1.Proses yönetimi

Komutları bir CPU tarafından işletilmeyen bir program hiçbir işlem yapamaz. Bir proses

yürütülmekte olan bir program olarak düşünülebilir. Proses herhangi bir bilgisayar sistemindeki

bir iş birimidir. İşletim sistemi, bir kısmı kendi işleyişi için gerekli olan işletim-sistemi

prosesleri, bir kısmı da kullanıcıların çalıştırdığı programlara ait prosesler olmak üzere çok

sayıda proses içerir. Bütün bu prosesler CPU tarafından belli zaman aralıklarında yürütülür.

İşletim sistemi, sistem veya kullanıcı prosesleri üzerinde yönetimi aşağıdaki aktivitelerle

gerçekleştirir:

Yeni proses oluşturma ve yürütülen prosesleri sonlandırma

Prosesleri askıya alma(bekletme) ve askıdaki prosesleri tekrar yürütme

Proses senkronizasyonunu sağlamak için gerekli mekanizmaları oluşturma

Proses iletişimi kurmak için gerekli mekanizmaları oluşturma

2.2.Bellek yönetimi

Bellek, birçok bilgisayar kullanıcısının ismini RAM olarak duyduğu, modern bir bilgisayar

sisteminin merkezindeki birimdir. Bellek yüz binlerce ve hatta milyonlarca veri hücresinden

oluşan geçici bir depolama birimi olarak tanımlanabilir. Bellek bilgisayar sistemine bağlı olarak,

söz konusu veri hücrelerinin satır ve sütun düzeninde sıralanmasından oluşur. Belleğin her bir

satırındaki hücre sayısı, bir bellek-kelimesi (memory-word) olarak adlandırılır. Bellek

kelimesinin uzunluğu, o bilgisayar sisteminde parçalanmadan saklanabilecek veri boyutunun üst

sınırını belirler. Bellekteki satır sayısı ise belleğin kapasitesini belirler.

26

Bellek, CPU ve giriş-çıkış birimleri tarafından ortak kullanılabilen ve çok hızlı bir şekilde

erişilmesi gereken verilerin, sistem ve kullanıcı programlarının yürütülmesinde bilgisayar açık

olduğu müddetçe saklandığı bir depo olarak kullanılır.

İşletim sistemi bellek yönetimini aşağıdaki aktivitelerle gerçekleştirir:

Herhangi bir anda belleğin hangi kısımlarının hangi birimler tarafından kullanıldığına

ilişkin bilgileri saklama

Bellek uygun olduğunda hangi proseslerin işleme konulacağını belirleme

Gerektiğinde bellek ayırma ve ayrılan belleği geri alma

2.3.Dosya yönetimi

Dosya yönetiminin, işletim sisteminin en belirgin fonksiyonlarından birisi olduğu söylenebilir.

Bilgisayar sistemlerinde veriler fiziksel ortamlarda çeşitli şekillerde saklanır. Manyetik teyp,

manyetik disk (sabit disk) ve optik disk (CD/DVD-ROM) en çok kullanılan fiziksel depolama

ortamlarıdır. Bu fiziksel depolama ortamlarının her birinin kendine ait özellikleri ve fiziksel

organizasyonu vardır. Ve bu ortamların her birisi disk veya teyp sürücü gibi bir aygıt tarafından

kontrol edilir. Aygıtlar, ortamların hız, kapasite, veri transfer oranı ve erişim metodu(ardışık

veya rasgele – örneğin manyetik teybe ardışık olarak, manyetik diske ise rasgele erişilir.) gibi

özelliklerini kontrol ederler.

Bilgisayar sisteminin gerektiği gibi kullanılması için işletim sistemi depolanan verilerin

mantıksal bir görüntüsünü oluşturur. İşletim sistemi, “dosya(file)” olarak adlandırılan mantıksal

bir depolama birimi tanımlamak için, fiziksel özelliklere bağımlı değildir. İşletim sistemi,

dosyaları fiziksel depolama ortamına karşılık getirir ve bu dosyalara depolama birimleri

üzerinden erişir.

Dosya, oluşturucusu (bir uygulama veya işletim sistemi)

tarafından tanımlanan ve belli bir biçimde (dosya formatı;

örneğin Word 2010 dosyaları .docx uzantısıyla kaydeder)

sıralanan veri topluluğudur. Dosyalar sayısal (numeric) veya

alfabetik formdaki verilerden oluşabilir. Klasör, dosyaların düzenli biçimde tutulmasını sağlayan

mantıksal bir yapıdır. Dosyalara birden fazla kullanıcı erişmek isteyebilir, bu durumda, hangi

kullanıcının hangi dosyaya ne şekilde eriştiği bilgilerinin işletim sistemi tarafından tutulması

istenir.

İşletim sistemi dosya yönetimini aşağıdaki aktivitelerle gerçekleştirir:

Dosya oluşturma ve silme

Klasör oluşturma ve silme

Dosya ve klasör üzerinde değişiklik yapma

Dosyaları bir depolama birimine karşılık getirme

Sabit depolama ortamlarında saklanan dosyaların yedeğini alma

27

2.4.Giriş-çıkış birimleri yönetimi

İşletim sisteminin fonksiyonlarından birisi de donanım özelliklerini ve bunlar üzerindeki

düzenlemeleri kullanıcılardan saklamaktır. Örneğin, MS Word programını kullanarak metin

yazmak isteyen bir kullanıcı klavyede bir tuşa dokunduğunda arka-planda işletim sistemi

tarafında birçok iş yürütüldüğü halde bunları bilmez, sadece tuşa dokunduğunda onun

ekranında görünmesi ile ilgilenir. Oysa kullanıcının klavyedeki bir tuşa dokunmasıyla birlikte,

ilgili karakterin ne olduğu işletim sistemi tarafından belirlenerek MS Word programına iletilir.

Aynı şekilde karakterin ekranda gösterimi de yine işletim sisteminin monitöre ilgili bilgiyi

iletmesiyle gerçekleşir.

İşletim sistemi giriş-çıkış birimlerini aşağıdaki aktivitelerle yerine getirir:

Okuma(read) ve yazma(write) isteklerini düzenleme

Genel bir aygıt yöneticisi ara-birimi sağlama

Özel donanımlar için sürücüler sağlama

2.5.Disk yönetimi

İşletim sisteminin temel amaçlarından birisi uygulama programlarını çalıştırmak ya da başka bir

deyişle bunların çalıştırılabileceği ortamı hazırlamaktır. Eriştikleri verilerle birlikte,

programların çalışırken belleğe yüklenmesi gereklidir. Bellek bütün veri ve programları içine

alacak kadar büyük olmadığından, ayrıca güç kaynağı kesildiğinde bunlar kaybolacağından,

bilgisayar sisteminde bellekteki bilgilerin yedeğini almak için depolama birimleri olması gerekir.

Depolama birimi olarak manyetik teyp, manyetik disk, optik disk, disket, CD, ve DVD gibi

ortamlar kullanılabilir. Program verileri söz konusu depolama birimlerinden birinde veya

birkaçında tutulur ve ihtiyaç duyulduğunda (çalıştırılmaları gerektiğinde) belleğe yüklenirler.

İşletim sistemi, disk yönetimini aşağıdaki aktivitelerle gerçekleştirir:

Boş alan yönetimi

Depolama alanı ayırma

Disk programlama (disk birleştirme, tarama gibi)

2.6.İşletim sisteminin diğer fonksiyonları

İşletim sistemi yukarda bahsedilen fonksiyonların dışında, başka bilgisayar sistemleri ile iletişim

kurma(ağ yönetimi), kullanıcı programlarının ve proseslerinin bilgisayar sisteminin CPU, bellek

ve I/O gibi kaynaklarına istenmeyen müdahalelerini önleme ve komut yorumlayıcı(örneğin MS-

DOS işletim sisteminde bu belirgin olarak görülebilir. Sistem kullanıcıdan sürekli olarak bir

komut bekler ve istenen işlemi gerçekleştirir) olarak çalışma gibi fonksiyonları vardır.

3.İşletim Sistemi Türleri

Elektronik devreler ve bu devrelerden meydana gelen bilgisayar donanımlarının geçtiğimiz

yarım yüzyıl boyunca sürekli olarak daha küçük fiziksel boyutlara sahip olmaya devam ederken,

daha hızlı ve yüksek kapasiteli veri işleme desteği vermelerine paralel olarak, zaman içerisinde

fonksiyonlarının sayısı ve etkinliği sürekli artan işletim sistemleri de ortaya çıkmıştır. Son

yıllarda ise işletim sistemleri artık tablet PC, akıllı telefon ya da avuç-içi bilgisayar olarak

28

kullanıcılara sunulan mobil cihazlarda çalışabilecek hale gelmiştir. Öyle ki, bu mobil cihazlar

bundan on yıl önce piyasaya sunulan kişisel masaüstü bilgisayarlara göre çok daha yüksek

donanım özelliklerine sahip durumdadır. Bilgi ve iletişim teknolojilerinin her alanda öncülüğü

yapan Google, Apple ve Microsoft gibi küresel düzeydeki bilişim firmaları günümüzde kendi

birimlerinde ürettikleri ya da donanım üreticisi uluslararası firmalarla yaptıkları ortaklıklarla

ürettirdikleri bilgisayarlar için her geçen gün yeni endüstriyel, ticari ve masaüstü ya da mobil

kişisel kullanıma uygun işletim sistemleri geliştirmektedirler.

Önceki kısımlarda standart bir işletim sisteminin genel tanımı, özellikleri ve fonksiyonları

üzerinde durulmuştu. Bu kısımda ise işletim sistemleri işleyiş prensipleri ve türlerine göre ele

alınmış, tarihsel gelişim süreci ile birlikte kısaca açıklanmıştır.

Batch sistemler

İlk bilgisayar sistemleri “mainframe” olarak adlandırılan çok büyük fiziksel boyutlara (bir oda

büyüklüğüne) sahip makinelerdi. Delikli bir kart üzerine istenen hesaplamaya ilişkin verilerin

uygun şekilde işaretlenerek bilgisayara verilip, elde edilen sonuçların yazıcıya aktarılması

yoluyla işletilen bu bilgisayarlar “Batch” adıyla sınıflandırılan işletim sistemlerine sahiplerdi. Bu

işletim sistemleri girişleri toplu olarak alıp hesaplama sonuçlarını da toplu olarak verirlerdi.

Günümüzde bu tip işletim sistemleri artık sadece tarih olmuştur.

Çoklu programlanmış(Multi-Programmed) sistemler

Batch türü işletim sistemlerinden sonra biraz daha gelişmiş bir işletim sistemi türü ortaya

çıkmıştır. Bu yeni işletim sistemi mimarisi, bellekte bulunan birden fazla iş içerisinden bir

sonraki adımda hangisinin seçileceğini belirleyen bir mekanizmaya sahip idi. Buna Çoklu-

programlanmış işletim sistemi adı veriliyordu. Günümüzde bu tip işletim sistemleri de

kullanılmamaktadır.

Zaman-paylaşımlı(Time-Sharing) sistemler

Çoklu-programlanmış işletim sistemleri bilgisayar sistemi kaynaklarının Batch modeline göre

daha etkin kullanımını sağlıyordu. Böyle olmasına rağmen kullanıcı tarafında hala bir takım

zorluklar vardı. Örneğin bir proses yürütülürken kullanıcının herhangi bir müdahalesi söz

konusu değildi. Kullanıcı çok adımlı bir iş yaptıracağı zaman bütün işi önceden tanımlamak

zorundaydı. Çoklu-programlanmış sistemlerin mantıksal bir uzantısı olarak sayılabilecek zaman-

paylaşımlı sistemlerin işleyişi, CPU’nun birden fazla sayıda proses arasında geçiş yaparak her

birisine bir zaman dilimi ayırması esasına dayanır. Bu da kullanıcını bir iş devam ederken ona

müdahale edebilmesi anlamına gelir. Günümüzde kullanılan işletim sistemleri zaman-paylaşımlı

bir altyapının gelişmiş hali olarak düşünülebilir.

Kişisel işletim sistemleri

Elektronik teknolojisindeki gelişmelerle birlikte bilgisayar sistemlerinin donanım maliyetleri

1970’lerden itibaren hızlı bir şekilde düşmeye başlamıştır. Bu durum kişisel bilgisayarların

(Personel Computer - PC) ortaya çıkmasını sağlamıştır. Kişisel bilgisayarların ortaya çıkmasıyla

birlikte de kişisel işletim sistemleri geliştirilmeye başlanmıştır. Kişisel bilgisayarlar 1970’lerde

görülmeye başlanmıştır. Bunlar, mainframe denilen önceki bilgisayarlardan hem boyut olarak

çok daha küçük, hem de ekonomik açıdan daha düşük bir maliyete sahiptiler. Gelişme sürecinin

ilk on yılında kişisel bilgisayarlar, işletim sistemini kullanıcı programlarından koruyacak bir

29

mekanizmaya sahip değildiler. Bundan dolayı, bu süreç içinde ortaya çıkan işletim sistemleri ne

çok kullanıcılı ne de çok işlemliydi. Ancak bu dönemde hızla gelişen teknolojiyle birlikte işletim

sistemlerinde de büyük gelişme görüldü. Bu dönemde Microsoft DOS, Apple Macintosh, IBM

OS/2 ve Microsoft Windows gibi kişisel bilgisayarlarda çalışan işletim sistemleri ortaya

çıkarılmıştır. Yeni gelişmelerle birlikte kişisel işletim sistemleri, çoklu-programlı ve zaman-

paylaşımlı sistemlerin özelliklerini kapsayacak şekilde oluşturulmuştur. Günümüzde kişisel

işletim sistemlerinin güncel sürümleri kullanılmaya devam etmektedir.

Ağ işletim sistemleri

Ağ işletim sistemi, sunucu(server) özelliğine sahip bir bilgisayar üzerinde işleyen ve bu sunucu

bilgisayarın kendi üzerinde ya da istemci(client) bilgisayarlar üzerinde tanımlı veritabanı, dosya,

kullanıcı ve kullanıcı gruplarını yönetmesi, erişim güvenliğini tesis etmesi, ve ağ üzerindeki

çeşitli uygulamalar ile işlevlerin yürütülmesini sağlayan bir sistem yazılımıdır. Ağ işletim

sistemi, örnek olarak bir ağdaki (çoğunlukla kablolu ya da kablosuz yerel ağ) farklı

bilgisayarlardan, paylaşılan dosya ve yazıcılara erişmeyi mümkün hale getirir. Ağ işletim

sistemlerinin tarihi gelişimleri üç nesil olarak düşünülebilir. 1990’lı yılların ortalarında

geliştirilerek piyasaya sunulan ağ işletim sistemleri ikinci nesil olarak adlandırılmaktadır. Bu

sistemler, çoklu işleme(multi-tasking & multi-threading), ve bellek yönetimi gibi işlemleri ilk

nesil sistemlere göre çok daha etkin şekilde yerine getirerek hataları asgari seviyeye

düşürebilecek şekilde gelişmiş işlevlere sahip olarak piyasaya sunulmuştur. Üçüncü nesil ağ

işletim sistemleri ise günümüzde de kullanılmaya devam eden ve yüksek performans ve

güvenlik gereksinimi olan ağlar da dahil olmak üzere birçok ağ üzerinde ölçeklenebilir ve sürekli

erişilebilir hizmetler sunmaktadırlar. En yaygın olarak kullanılan istemci/sunucu tipi ağ işletim

sistemleri arasında Microsoft Windows Server (2003/2008/2012), BSD ve Mac OS gibi türevleri

ve Novell Netware sistemleri sayılabilir. Bunun yanında, yönlendirici (router), switch (anahtar)

ya da donanımsal bir güvenlik ateş-duvarı (firewall) üzerinde gömülü olarak çalışabilen JUNOS,

Cisco IOS ve ZyNOS gibi sistemlerde günümüzde mevcuttur.

Paralel sistemler

Birçok bilgisayar sistemi tek işlemciye(CPU) sahiptir. Ancak günümüzde çok işlemcili sistemlere

doğu bir eğilim ortaya çıkmıştır. Bu tip sistemlerde ortak bir veri yolu(bus), ortak bir

frekans(clock), ve bazen de ortak bir bellek ve ortak aygıtlar kullanılmaktadır.

Paralel sistemler kullanmanın birkaç nedeni vardır. Avantajlardan birisi çok işlemciyle bir takım

hesaplamaların daha kısa sürelerde yapılabilmesidir. Ayrıca bu sistemlerin güvenilirliği daha

yüksek bir seviyededir. Bir işlemcinin devreden çıkmasıyla birlikte yapılan işlerde bir duraklama

olmaz. Geriye kalan işlemciler ortadaki işi yürütmeye devam ederler. Paralel işletim sistemleri

sözü edilen bu yapıyı kontrol eden sistem programlardır.

Dağıtık(Distributed) sistemler

Dağıtık sistemler de paralel sistemler gibi birden fazla sayıda işlemciye sahiptir. Ancak dağıtık

sistemlerde işlemciler aynı belleği ve aynı frekansı kullanmazlar. Bunun yerine her bir

işlemcinin kendine ait belleği bulunur ve her işlemci diğeriyle yüksek-hızlı yollar vasıtasıyla

iletişim sağlar. Dağıtık bir sistemdeki işlemciler fonksiyon ve özellik bakımından farklı olabilir.

Bu sistemler kişisel bilgisayarlar veya iş istasyonlarından oluşabilir. Dağıtık sistemlerin

avantajları aşağıdaki gibi sıralanabilir:

30

Kaynaklara ortak erişim

Hesaplama süresinin düşmesi

Güvenilirliğin yüksekliği

Sistem bileşenleri arasında iletişimin varlığı

Gerçek-zamanlı sistemler

Özel amaçlı işletim sistemlerinden birisi de gerçek-zamanlı sistemlerdir. Gerçek-zamanlı

sistemler çoğunlukla, zaman konusunda katı kısıtlamalar olduğunda kullanılır. Bu sistemler

genellikle gerçek zamanda meydana gelen bir veri akışıyla işler. Bir odadaki sıcaklığın belirli

zaman aralıklarında ısı algılayıcılarıyla ölçülerek, bu tür bir sisteme aktarılması ve sistemin bu

sıcaklık değerini hassas bir takım hesaplamalarda kullanması gerçek-zamanlı bir sistemin

çalışmasına örnek olarak gösterilebilir. Gerçek-zamanlı sistemlerin en önemli özelliği

hesaplamaları yaşanan zamanda yapmayı garanti etmesidir. Doğal olarak bu da özel donanımlar

gerektirir.

4.Yaygın Kullanılan İşletim Sistemleri

Günümüzde en küçük akıllı mobil cihazlardan, endüstriyel üretimde kullanılan makinelere özel

olmak üzere birçok işletim sistemi mevcuttur. Bununla birlikte son kullanıcılar yaygın olarak

Apple Macintosh, Microsoft Windows ve Unix/Linux tabanlı işletim sistemlerini kullanmaktadır.

Bu kısımda, yaygın kullanılan masaüstü kişisel işletim sistemlerinin tarihi gelişimi ve temel

özelliklerinden kısaca bahsedilecektir.

4.1.Unix/linux tabanlı işletim sistemleri

Unix işletim sistemi 1969 yılında ABD’de tasarlanıp uygulamaya konulmuş çok kullanıcılı

(multiuser), çok görevli yapıyı destekleyen (multitasking) bir bilgisayar işletim sistemidir.

Kullanıcı ile bilgisayar sistemimin etkileşimin komut yorumlayıcı yazılımlar (shell) aracılığı ile

sağlandığı işletim sisteminin 1973 yılında yeni bir sürümü geliştirilmiş ve daha sonraki yıllarda

hızlıca büyüyerek öğretim kurumları ve işletmeler tarafından kabul edilir bir işletim sistemi

haline gelmiştir.

UNIX işletim siteminin günümüzde de kullanılmaya devam eden çok sayıda türevi mevcuttur. Bu

işletim sistemi ve türevleri iş-geliştirme amaçlı çok işlemcili sunucu bilgisayarlardan kişisel

bilgisayarlara kadar pek çok cihaz üzerinde çalışabilme özelliğine sahiptir. Esnek ve kararlı

yapısı ile çok kullanıcılı-çok görevli olarak işleyebilmesi dolayısıyla özellikle sunucu bilgisayarlar

için neredeyse bir standart halini almış ve başta akademik camia olmak üzere iş istasyonları

üzerinde çok yaygın bir kullanım alanı bulmuştur.

Linux, ilk olarak Unix işletim sisteminden fikirsel ve teknik

anlamda esinlenilerek Linus Torvalds tarafından 1991

geliştirilmiş; açık kaynak kodlu ve ücretsiz bir işletim

sistemi çekirdeğidir. Çok geniş bir donanım desteğine sahip

olan Linux çekirdeği; dizüstü ve masaüstü bilgisayarlar,

sunucu, iş istasyonu, akıllı telefon ve gömülü cihazlar gibi

hemen her platformda tam bir uyum içerisinde

çalışabilmektedir. Bu işletim sisteminin kaynak kodları belirli kullanım koşulları çerçevesinde

özgürce dağıtılabilir, değiştirilebilir ve kullanılabilir. Günümüzde birçok kurum ve kuruluş

31

serbestçe dağıtılan Linux çekirdeğini kendi bünyelerinde geliştirerek farklı Linux dağıtım

paketleri elde etmekte ve bunlardan bir kısmı başka kurumlara ya da kişilerin ücretli

kullanımına sunulabilmektedir. Söz konusu dağıtım paketlerinden en yaygın olarak kullanılanlar

arasında Red Hat, OpenSUSE, Fedora, Ubuntu ve TÜBİTAK tarafından desteklenen Pardus adlı

Linux türevleri sayılabilir.

4.2.Macintosh işletim sistemleri

Macintosh işletim sistemi, bilişim dünyasının önde gelen

firmalarından son kullanıcılar tarafından en çok bilinen

IPhone ürününün de sahibi olan Apple tarafından ilk olarak

1984 yılında piyasaya sürülmüştür. Macintosh işletim

sistemi de aslında Unix türevi açık kaynak kodlu bir işletim

sistemidir. Son yıllara kadar yasal olarak sadece Apple

marka bilgisayarlar ile uyumlu çalışan bu işletim sistemi

günümüzde artık Intel gibi işlemci üreticilerinin ürünleri ile

de uyumlu hale getirilerek diğer kişisel bilgisayarlarda da

çalışabilmeye başlamıştır. Grafik işleme açısından oldukça yetenekli olan Macintosh işletim

sistemleri çoğunlukla yayıncılık sektöründe kullanılmaktadır. Mac OS kısaltmasını kullanan, 7, 8,

ve 9. sürümleri ile “Leopard” ve “Snow Leopard” olarak adlandırılan dağıtım paketleri bulunan

Macintosh işletim sistemi günümüzde Apple ve Intel uyumlu bilgisayarlarda kullanılmaktadır.

4.3.Windows işletim sistemleri

Windows, 1975 yılında Bill Gates ve Paul Allen tarafından temelleri atılan Microsoft firması

bünyesinde geliştirdikleri işletim sistemlerine verdikleri ön addır. Microsoft firması her evde

masaüstünde bir bilgisayar olması hedefiyle başlattıkları çalışmaları ilerleyen yıllarda yeni

işletim sistemleriyle sürekli olarak desteklemişlerdir.

1981 yılında MS-DOS(Microsoft Disk Operating System) adı

verilen işletim sistemini Microsoft IBM uyumlu kişisel

bilgisayarlarda çalışır hale getirmişlerdir. Bir komut

yorumlayıcı yazılımıyla kullanıcı etkileşiminin sağlandığı MS-

DOS işletim sistemi 2000 yılına kadar Microsoft tarafından

geliştirilmeye devam edilmiştir. 2000 yılında geliştirilmesi

bırakılan MS-DOS işletim sistemi günümüzde Windows işletim

sistemleri içerisinden erişilip kullanılabilen bir araç haline gelmiştir. 1985 yılında Microsoft

Windows 1.0 işletim sistemini piyasaya sunmuştur. Windows işletim sistemi açılır-kapanır

menüler, kaydırma çubukları, program ikonları ve diyalog kutuları gibi kullanıcılara o güne

kadar sunulmayan görsel öğelere sahip olan grafik desteğiyle gelmiştir. Söz konusu işletim

sistemi kullanımının kolaylığı dolayısıyla son kullanıcılar tarafından büyük rağbet görmüş ve

sonraki yıllarda Microsoft tarafından piyasa sunulan Windows 3.1, Windows 95, Windows 98 ve

Windows ME/2000 gibi işletim sistemlerinin popülerliği kişisel bilgisayarların fiyatlarının

düşmesiyle de bağlantılı olarak oldukça artmıştır.

Microsoft 2001 yılında Windows XP olarak adlandırdığı işletim sistemini

piyasaya sunmuştur. Windows XP işletim sistemi kullanım kolaylığı,

donanım sürücüleri (tak kullan) desteği ve hatalara karşı kararlı yapısı başta

32

olmak üzere daha birçok özelliği ile kısa sürede dünya çapında satışa sunulan kişisel

bilgisayarların büyük kısmında kullanılır hale gelmiştir. Öyle ki Windows Vista ve Windows 7

gibi daha yeni işletim sistemi sürümleri piyasada bulunmasına rağmen birçok kurum/kuruluş ve

kişi halen Windows XP işletim sistemini kullanmaya devam etmektedir. Hatta Microsoft firması

artık “Neden Windows 7’ye geçmelisiniz?” başlığında makaleler yayınlayarak kullanıcıları

Windows 7 almaya teşvik etmektedir.

Günümüzde artık üretilen kişisel bilgisayarların birçoğunda

Windows 7 işletim sistemi bulunmaktadır. Windows 7

donanım sürücülerine verdiği çok büyük destek ile

kullanıcıları donanım uyumsuzluklarından hemen hemen

tamamen kurtarmıştır. Ayrıca İnternet’in de neredeyse her

eve girdiği bugün son yıllarda piyasa sürülen birçok işletim

sistemi gibi Windows 7’de kullanıcıya problem üretmeden

İnternet’e bağlanarak arka-planda işletim sistemine ve donanım sürücülerine ait güncellemeleri

kolaylıkla yapabilmektedir. Bunun yanında, Windows 7 işletim sisteminin sunduğu kullanımı

kolaylaştıran ve esnek hale getiren çok sayıda özelliği mevcuttur. Bölüm 4’de Windows 7 işletim

sistemi detaylı olarak ele alınacaktır. Microsoft firmasının 1980-2012 yılları arasında geliştirdiği

kişisel işletim sistemleri aşağıdaki grafikte verilmiştir.

5.Mobil İşletim Sistemleri

Son yıllarda elektronik dünyasında ve buna paralel olarak bilgisayarlarda çok önemli gelişmeler

ve çok hızlı değişimler meydana gelmiştir. Günümüz dünyasında artık hemen hemen her kişinin

en az bir mobil cihazı bulunmaktadır. Bu cihaz çoğunlukla cep telefonu olarak kendini

göstermektedir ancak hızla artan bir eğilim ile birlikte artık akıllı telefonlar ve tabletler de

kullanılan mobil cihazlar arasına katılmıştır. Bunda GSM şirketlerinin sağladığı 3G/4G

teknolojisinin kullanıldığı mobil internet hizmetleri ile diğer kablosuz internet erişim

noktalarının hem daha düşük ücretlerle kullanıma sunulmasının hem de yaygınlaşmasının

büyük önemi vardır. Günümüzde piyasaya sürülen hemen her yeni mobil cihazın kablosuz

internet bağlantısı bulunmakta, Internet kullanımının da birçok kişi için gereksinim haline

gelmesi mobil cihazlara olan ilgiyi sürekli olarak artırmaktadır. Bu konu başlığı altında mobil

33

cihazlar üzerinde çalışan işletim sistemleri kısaca ele alınarak yaygın olarak kullanılan Android,

IOS ve Windows Phone işletim sistemleriyle ilgili temel düzeyde bilgi verilecektir.

5.1.Android işletim sistemi

Android, Google ve özgür bir yazılım topluluğu tarafından geliştirilen, Linux

tabanlı, mobil cihaz ve cep telefonları için geliştirilen, açık kaynak kodlu mobil

bir işletim sistemidir. Android ilk olarak 2007 yılında duyurulmuş ve 2008 yılı

ile birlikte açık kaynak kod lisansıyla yazılımcıların geliştirmesine uygun hale

getirilmiştir. Günümüzde dünya çapında çok sayıda yazılım geliştirici Android

çekirdeği üzerinde değişiklikler yapmakta ve Android üzerinde çalışan uygulamalar

geliştirmektedir. Geliştirilen uygulamalar Android Market (yeni adıyla Google Play) adındaki

merkezi uygulama kütüphanesine online olarak yüklenmekte ve çok küçük meblağlarla Andorid

işletim sistemi kullanan mobil cihaz kullanıcılarına pazarlanmaktadır. Böylelikle hem yazılım

geliştiriciler milyonlarca kullanıcıya bir anda ulaşarak büyük bir pazarda ürünlerini

satabilmekte hem de Android uygulama kütüphanesi çok hızlı bir şekilde büyümektedir.

5.2.IPhone OS (IOS) işletim sistemi

IPhone OS, Apple firmasının geliştirdiği ve 2007 yılında piyasaya sunduğu mobil

işletim sistemidir. IOS da Android gibi Linux çekirdeğini kullanan bir işletim

sistemidir. IOS günümüzde kullanıcıların en büyük ilgiyi gösterdikleri IPhone ve

IPad cihazlarına ait işletim sistemidir. Apple firması da Google gibi IPhone ve IPad

cihazları üzerinde çalışan uygulamaların tüm dünyadaki yazılım geliştiriciler

tarafından desteklenen uygulama marketine(App Store) sahiptir. Son rakamlar Apple uygulama

marketinde 600 binin üzerinde, Google uygulama marketinde ise 500 bine yakın uygulama

olduğunu göstermektedir. Resim, müzik, video gibi eğlenceye yönelik uygulamalardan kişisel

bilgi güvenliği ve navigasyon uygulamalarına kadar çok çeşitli alanlarda uygulama barındıran bu

sanal marketler kullanıcıların büyük ilgisini çekmektedir.

5.3.Windows mobile/phone işletim sistemi

Microsoft mobil cihazlara yönelik olarak 2002 yılında geliştirdiği Windows Mobile işletim

sistemini, ilerleyen yıllarda bu işletim sisteminin Microsoft’un rakipleri olan Google ve Apple

firmalarının ürünlerine göre nispeten geride kalması dolayısıyla 2009 yılından itibaren

Windows Phone adını verdiği yeni platformla güncellemiştir.

Windows Phone günümüzde hala mobil cihazlar pazarında rakiplerinin

gerisindedir ancak Microsoft’un lider olduğu kişisel bilgisayar pazarındaki

güçlü yönleriyle mobil cihaz platformlarını desteklemesi pazarda hızla yol

alabilmesini sağlamıştır. Microsoft’un yazılım geliştirme platformu olan Visual

Studio kolay bir şekilde Windows Phone uygulamaları geliştirmede de

kullanılabilmektedir. Bugün Windows Phone uygulama marketinde 100 binin

üzerinde uygulama mevcut iken Microsoft ürünlerini kullanan yazılım

geliştiricilerin sayısının rakiplerine göre oldukça fazla olması önümüzdeki

yıllarda uygulamaların da çok hızlı şekilde artarak Apple ve Google uygulama

marketlerindeki sayılara erişmesi mümkün görünmektedir.

34

6.İşletim Sistemlerinin Geleceği

Günümüzde işletim sistemleri iki yönde gelişmektedir. Bunlardan ilki yeni nesil mobil işletim

sistemleridir. Bunlar gün geçtikçe, birkaç yıl öncesinin masaüstü bilgisayarları kadar hatta daha

yüksek teknik özelliklere sahip mobil cihazlar (akıllı telefon, tablet) için hayatı oldukça

kolaylaştıran bankacılık, GPS ve navigasyon ve etkileşimli eğlence uygulamalarını destekleyen

servisler sağlamaktadırlar. Ayrıca çok yüksek veri transfer hızları sağlayan 4G/LTE teknolojisi,

giderek kablosuz mobil internet standardı olmaya başlamıştır. Bu sayede kullanıcılar artık sabit

bir bilgisayara ihtiyaç duymaksızın hemen hemen tüm işlerini mobil cihazları kullanarak

halledebilmektedirler.

Gelişmenin olduğu diğer yöndeki yerleşik işletim sistemleri ise artık bulut(cloud) adı verilen

yüksek performanslı sanallaştırılmış sunucu bilgisayarlar üzerinde çevrim-içi olarak

kullanılabilme noktasına gelmiştir. Artık son kullanıcılar bilgisayarları üzerinde kurulmuş olan

temel bir uygulama(tipik olarak bir web tarayıcı yazılımı) üzerinden çevrim-içi olarak sunulan

birçok fonksiyonu kullanabilmektedir. Örneğin, Google Dökümanlar ya da Microsoft Office 365

adlı uygulamalar sayesinde kullanıcılar kelime işlemci, çalışma kitabı, sunum, veritabanı ya da

anket gibi uygulamaları çevrim-içi çalıştırıp bulut üzerinde dosyalarını oluşturabilmekte ve

kendi bilgisayarlarıyla bulut üzerindeki klasörlerini (Google Drive, Sky Drive) senkronize

edebilmektedirler. Böylelikle 7/24 şekilde erişilebilir ve yedekli olarak yönetilen bulut

üzerindeki sunucularda verilerini güvenle saklayabilmektedirler. Aynı zamanda, birçok kullanıcı

için erişilebilirliği nerdeyse yüzde yüz seviyelerine ulaşan kablolu ya da kablosuz internet

bağlantılarıyla kullanıcılar sosyal ağlar(facebook, twitter vb.) üzerinde ya da noktadan noktaya

(peer to peer) sürekli olarak veri ve uygulama paylaşımı yapabilmekte, farklı mekânlarda olsalar

bile ortak projeler üzerinde çalışabilmektedirler.

Bu kitapta temel alınarak özellik ve işlevleri Bölüm 4’te detaylı olarak anlatılan Windows 7,

dünyanın bilişim alanındaki önde gelen firmalarından Microsoft’un 40 yılı aşkın deneyimini

işlevlerine yansıttığı gelişmiş bir işletim sistemi durumundadır ve bugün 500 milyonun üzerinde

kişisel bilgisayar kullanıcısı bu işletim sistemini tercih etmektedir. Henüz deneme aşamasında

olan Microsoft’un bir sonraki sürüm işletim sistemi Windows 8, temel olarak Windows 7’nin

sahip olduğu işlevlerin büyük kısmını aynen korurken özellikle kullanıcı ara-yüzünde bazı

değişikliklerle piyasaya sunulacaktır. Bununla birlikte, Windows 7’ye ilişkin olarak kitapta yer

verilen bilgilerin okuyucu tarafından kavranması, gelecekte kullanımda olacak sonraki sürüm

işletim sistemleri için çok iyi bir temel oluşturacaktır.

HAFTA2 KAPAK DOSYASIH02_ders_notu