İşletim sistemi kavramını ve basit bir dille nasıl çalıştığını öğrenmek

Ek olarak kullanıcılar, komut satırı veya grafik kullanıcı arayüzü (GUI) gibi diğer kullanıcı arayüzleri aracılığıyla işletim sistemiyle doğrudan etkileşime girebilir. Ayrıca işletim sistemi, bilgisayar donanımının diğer yazılımlarla iletişim kurmasını ve çalışmasını sağlar, bilgisayarda işletim sistemi bulunmadan uygulama ve donanımlarla çalışmak mümkün değildir.

 

İşletim sistemlerinin tarihi

Kullanılan ilk işletim sistemi, 1956 yılında General Motors Research tarafından IBM 704 için geliştirilen GM-NAA I/O idi. Bundan çok sonra, kişisel bilgisayarlar 1975’te ilk kez piyasaya sürüldüğünde, kullanıcı işletim sistemi aracılığıyla bir şeyler yapmak için komutlar gerektiren bir komut satırı arayüzü kullanıyordu ki bu çok sıkıcı bir görevdi. Günümüzde hemen hemen her bilgisayar, işletim sistemleriyle çalışmayı çok daha kolay hale getiren Grafik Kullanıcı Arayüzü anlamına gelen GUI’li bir işletim sistemi kullanıyor.

 

İşletim sistemi mi, işletim sistemi mi yoksa işletim yazılımı mı?

Bazı kişiler işletim sistemini “işletim yazılımı” olarak kullanabilir. Bu tabir doğru olsa da bu yazılıma “işletim sistemi” demek daha doğru olur. Ayrıca işletim sistemi terimi işletim sistemi teriminden daha doğrudur.

 

İşletim sistemi nedir?

İşletim sistemi, bilgisayarınızda her zaman çalışan ve bilgisayarın kullanıcıları ile donanım arasında arayüz görevi gören programdır. Bu yazılıma genellikle sistem çekirdeği veya çekirdeği denir. İşletim sisteminin amacı, kullanıcıya programlarını verimli ve rahat bir şekilde çalıştırabileceği bir ortam sağlamaktır. Diğer tüm programlar bazı sistem programları ve bazı uygulamalardır. Genel olarak işletim sisteminin bilgisayar donanımını yönetmeye yönelik bir program olduğu söylenebilir.

İşletim sistemi hükümet gibidir. Tek başına hiçbir şey yapmaz ancak diğer programların faydalı şeyler yapabileceği bir ortam sağlar.

 

Her işletim sisteminin ana görevleri

İşletim sistemi bir kaynak dağıtıcıdır, yani bellek, işlemci zamanı, giriş çıkış cihazları vb. kaynakları başvuru sahiplerine algoritmalara göre tahsis eder.
İşletim sistemleri aynı zamanda bir Kontrol Programıdır, yani hataları ve sistemin uygunsuz kullanımını önlemek için programların yürütülmesini kontrol eder.

 

Uygulamalara işletim sistemi hizmetleri

Belirtildiği gibi işletim sistemi bilgisayardaki diğer tüm uygulamaları yönetir. Bu programın uygulamalar için gerçekleştirdiği hizmetler aşağıdakileri içerebilir:

Çok görevli bir işletim sisteminde (bilgisayar sistemindeki Windows veya cep telefonundaki Android gibi) aynı anda birden fazla program çalışıyor olabilir, programların hangi sırayla ve ne kadar çalıştırılması gerektiğini belirleyen işletim sistemidir. Sıra başka bir programa gelmeden önce zaman harcanmalıdır.Her programa izin verilir.

Birden fazla uygulama arasındaki dahili bellek paylaşımını yönetir.

Bu program, komutları yürütmek veya sonucu görüntülemek için sabit disk, yazıcı ve bağlantı noktaları gibi bağlı donanım aygıtlarının giriş ve çıkışlarını kullanır.

Ayrıca performansta sorun yaşandığında ve programda oluşabilecek herhangi bir hata durumunda kullanıcıya (veya sistem operatörüne) o hatayla ilgili mesaj gönderir.

İşletim sistemi, toplu iş yönetimini (örneğin yazdırma), oluşturma programını bu görevden kurtaracak şekilde yükleyebilir ve yürütebilir. Yani Word programındaki bir dosyadan 100 sayfa yazdırma emri verdiğinizde, yazdırma işlemi arka planda yürütüldüğü için yine Word programıyla çalışabilirsiniz.

Paralel işlem sağlayabilen bilgisayarlarda (örneğin, çok çekirdekli işlemcilere sahip bilgisayarlarda), bir işletim sistemi, programın işlemcinin her çekirdeğinde aynı anda yürütülebilmesi için nasıl bölüneceğini yönetebilir.

Genel olarak tüm bilgisayar sistemlerinin (donanım ve yazılım) bir işletim sistemine ihtiyaç duyduğu ve işletim sistemlerinin çeşitli faktörlerin özel ihtiyaçlarını karşılayabilecek farklı özelliklerde geliştirilmesi gerektiği söylenebilir.

 

Farklı platformlarda çeşitli işletim sistemleri

Her platformun ihtiyaçlarına ve içinde kullanılan donanıma göre farklı bir işletim sistemi vardır. Örneğin cep telefonları, her birinin kendine göre avantajları, dezavantajları ve hayranları olan Android, iOS, Windows Phone vb. işletim sistemlerini kullanır.

İşletim sistemleri kişisel bilgisayarlara, sunuculara, cep telefonlarına, akıllı cihazlara ve daha birçok elektronik cihaza kurulabilmektedir. Bu işletim sistemlerinin her birinin kendine özgü işlevleri vardır.

Örneğin, sulama için kullanılan bir toprak nemi kontrol sensörünün işletim sistemi, belirli bir zaman diliminde bulunduğu ortamda bir işlem gerçekleştirir ve sulama sistemine sulama ihtiyacını bildiren bir sinyal gönderir. veya otomobiller, trafik ışıkları, dijital televizyon, ATM’ler, uçak kontrolleri, satış noktası (POS) terminalleri, dijital kameralar, GPS sistemleri, asansörler, alıcılar, akıllı sayaçlar gibi daha büyük sistemlere yerleştirilmiş bilgisayarlarda kullanım için gömülü bir işletim sistemi , vesaire.

Ağ işletim sistemi (NOS) aynı zamanda bilgisayar ağları için tasarlanmış , kendi platformunda bir bilgisayar işletim sistemidir . Bu işletim sistemi öncelikle istemcileri, bilgisayarları ve bir ağa (örneğin LAN) bağlanan diğer cihazları desteklemeyi amaçlamaktadır.

Gerçek Zamanlı İşletim Sistemi (RTOS), belirli bir süre içinde belirli bir yeteneği belirten veya garanti eden bir işletim sistemidir. Örneğin bir işletim sistemi, belirli bir nesnenin montaj hattındaki bir robotta doğru şekilde çalışmasını sağlayacak şekilde tasarlanabilir.

 

Bilgisayar işletim sistemlerine örnekler

Bilgisayar işletim sistemleri, yalnızca bilgisayar sistemlerinde, kişisel bilgisayarlarda veya sunucularda çalışan, bu işletim sistemlerinin kendine has işlevleri olan ve her birinin kendine ait platformu bulunan işletim sistemleridir. Aşağıda bilgisayar işletim sistemlerine bazı örnekler verilmiştir.

Microsoft Windows bilgisayar uyumlu bir işletim sistemidir, bu tür işletim sistemi en yaygın ve yaygın olarak kullanılan işletim sistemi türüdür veya OSX, Apple’ın Apple MacBook’ları için tek bilgisayar işletim sistemidir.

Ubuntu işletim sistemi (Ubuntu), bilgisayarlar için kullanılan yaygın bir Linux türüdür, bu işletim sistemi, yüksek güvenliği nedeniyle sunucularda en yaygın kullanılan işletim sistemidir.

 

Cep telefonu ve tablet işletim sistemleri örnekleri

Cep telefonlarının işletim sistemi de diğer işletim sistemleri gibi cihazınızda bulunan parmak izi doğrulama, klavye işlevselliği, WAP gibi kriptografi ile kimlik doğrulama, uygulamaların senkronizasyonu, e-posta gönderip alma, kısa mesaj gönderme ve alma gibi işlev ve özelliklerin belirlenmesinden sorumludur. mesajlar ve daha fazlası.

Mobil işletim sistemi ayrıca üçüncü taraf uygulamaların (mobil uygulamalar) cihazınızda çalışıp çalışmayacağını da belirler. İşletim sistemi türü cep telefonu üreticileri tarafından cihazları için seçilir.Bu işletim sistemi türleri arasında aşağıdakiler sayılabilir:

Android açık kaynaklı bir işletim sistemidir. “Açık kaynak” terimi, bu işletim sisteminin temel kodunun ücretsiz olduğu ve herkesin kendi ihtiyaçlarına göre kodun bir kısmını değiştirebileceği anlamına gelir. Bu işletim sisteminin açık kaynak olması ve esnek özellikleri nedeniyle Android’in varlığı yalnızca telefonlarla sınırlı olmayıp, oyun konsolları, akıllı buzdolapları ve diğer birçok cihaz da Android kullanıyor.

Apple‘ın iPhone ürünü için Apple tarafından geliştirilen IOS işletim sistemi. İşletim sisteminin donanım özelliklerine göre yapılandırılması nedeniyle bu işletim sistemi, yazılım ve donanım arasında uygun koordinasyona ve performansa sahiptir. Bu program, diğer markalarla bağlantı kurma olasılığını rahatsız edici olarak değerlendirdiği ölçüde çok yüksek bir güvenliğe sahiptir. iOS sisteminde sistem dosyalarının kullanıcılardan gizlenmesi telefonun ciddi anlamda kilitlenmesine neden oldu. Ayrıca bu işletim sistemi için uygulama olarak çalışan, Siri adı verilen kişisel asistanı ve akıllı rehberi de bulunuyor.

 

İşletim sistemi görevleri

Bir işletim sisteminin gerçekleştirdiği ana görev, bellek, aygıt, işlemci ve bilgilerin tahsisi de dahil olmak üzere kaynakların ve hizmetlerin tahsisidir. İşletim sistemi ayrıca trafik denetleyicisi, zamanlayıcı, bellek yönetimi modülü, G/Ç programları ve dosya sistemi gibi bu kaynakları yönetmeye yönelik programları da içerir.

 

Belleklerle ilgili olarak işletim sisteminin görevi

İşletim sistemi ana belleği (Birincil Bellek veya Ana Bellek) yönetir; ana bellek, her bayta belirli bir adresin atandığı büyük bir bayt kümesinden oluşur. Ana depolama belleği çok hızlıdır ve doğrudan CPU’ya erişir. Bir programın çalıştırılabilmesi için öncelikle ana belleğe yüklenmesi gerekir. Bir işletim sistemi bu belleği yönetmek için aşağıdaki etkinlikleri gerçekleştirir:

Birincil bellek özelliklerini ve işlevselliğini, yani hangi kullanıcı programı tarafından hangi bellek baytlarının kullanıldığını korur. Ayrıca halihazırda tahsis edilmiş tüm hafıza adresleri ve henüz kullanılmamış hafıza adresleri bu sisteme kaydedilir.

Çoklu görev işletim sistemlerinde hangi işlemlerin belleğe ne kadar süreyle erişebileceğine işletim sistemi karar verir. Bir işlem yürütme talebinde bulunduğunda, işlem için bellek ayırır ve işlem sonlandırıldığında veya bir G/Ç işlemi gerçekleştirdiğinde belleği serbest bırakır. Ayrıca hafıza tahsis edildiğinde tahsis edilen hafızanın yerlerini kontrol eder. Zaman aşımı veya işlem sonrasında bellek boşaltılmazsa sorunun nedenini araştırıp takip eder ve durumu güncel tutar.

Genel olarak işletim sistemlerinde bellek yönetiminin, bilgisayarın birincil belleğindeki zamanlama, kullanılabilirlik, tahsis miktarı ve öncelikten sorumlu bir fonksiyon olduğu söylenebilir. Aynı zamanda büyük hafızaların yönetilmesinden ve verilerin RAM’den (veya birincil hafızadan) Önbellek hafızasına aktarılmasından da sorumludur .

Bahsedildiği gibi, bellek yönetimi fonksiyonu her bir bellek konumunun bölümlerini tahsis eder veya serbest bırakır. İşletim sistemindeki bu görev, belleğin rakip işlemler arasında nasıl tahsis edildiğini (örneğin, çalışan bir programdaki farklı işlemler) belirler, ayrıca bir programın ne zaman bellek alacağına ve ne kadar belleğe erişebileceğine de karar verir.

 

Sistemin ve dosyaların güvenliği ile ilgili olarak işletim sisteminin görevi

İşletim sistemi, kullanıcı verilerini korumak için parolaları ve kimlik doğrulama ve erişim atama gibi diğer teknikleri kullanır. Ayrıca kullanıcı programlarına ve verilerine yetkisiz erişimi önleyerek sistem ve dosya güvenliğini korur.

 

Sistem performansının kontrolüyle ilgili olarak işletim sisteminin görevi

Performansın artırılmasına yardımcı olmak için sistemin genel durumunun izlenmesi bu sistemin işlevlerinden biridir. Bu program, sistem sağlığının tam bir görünümü için hizmet istekleri ile sistem yanıtı arasındaki yanıt süresini kaydeder; bu etkinlik, sorunları gidermek için gereken önemli bilgileri sağlayarak bilgisayar sisteminizin performansını artırmanıza yardımcı olabilir.

 

Sistem işleyişinin hesaplamalarına ilişkin işletim sisteminin görevi

İşletim sistemi, çeşitli görevler ve kullanıcılar tarafından kullanılan zamanı ve kaynakları takip eder; bu bilgiler, belirli bir kullanıcı veya kullanıcı grubu için kaynak kullanımını izlemek için kullanılabilir. Örneğin, hedef kullanıcının dosyalarını kaydetmek için ne kadar sabit disk alanı kullandığı.

 

Hataların teşhis edilmesine yardımcı olmada işletim sisteminin rolü

İşletim sistemi, hataları tespit etmek ve bilgisayar sisteminin arızalanmasını önlemek için sistemi sürekli olarak kontrol eder ve izler.

 

İşletim sisteminin diğer yazılımlar ve kullanıcılar arasındaki koordinasyonla ilgili görevi

Ayrıca bilgisayar sistemlerinin farklı kullanıcıları için yorumlayıcıları, derleyicileri, derleyicileri ve diğer yazılımları tahsis eder ve koordine eder. Örneğin, Outlook’ta bir e-posta bağlantısını açmak, tarayıcının çalışmasını gerektirir ve bu koordinasyon ve yürütme, işletim sistemi tarafından gerçekleştirilir.

 

İşletim sisteminin işlemci yönetimiyle ilgili görevi

Bilgisayar gibi birçok görevin veya görevin işlenmek üzere işlemciye gönderildiği bir ortamda , bu işlem veya işlemlerin işlemciye ulaşma sırasını ve her görevin işlem süresini işletim sistemi belirler . Bu işletim sistemi işlevine İşlem Planlama adı verilir. Bir işletim sistemi, işlemciyi yönetmek için aşağıdaki etkinlikleri gerçekleştirir.

İşleme durumunu korur. İşlemciye gönderilen trafiği kontrol eder ve yürütme önceliklerine göre CPU’yu bir işleme atar.

 

İşletim sisteminin donanım yönetimiyle ilgili görevi

İşletim sistemi, donanım iletişimini özel sürücüsü aracılığıyla yönetir ve cihazları yönetmek için aşağıdaki etkinlikleri gerçekleştirir.

Sisteme bağlı tüm donanım ve cihazların özelliklerini ve talimatlarını tutar, giriş ve çıkış cihazları üzerinden veri iletilmesi veya alınmasına yönelik programları belirler. Örneğin Word programında a tuşuna basarak yazmak istiyorsunuz, bu tuş işletim sistemine a harfini temsil eden bir kod gönderiyor. İşletim sistemi bu kodu alır ve bir yandan da bu kodun aynı programa aktarılarak kullanıcı tarafından görüntülenmesini ayarlar.

Bu sistem aynı zamanda süreçlerin cihazlara ve donanıma erişimini, bir prosesin belirli bir cihaza nasıl erişebileceğini ve bu prosesin cihazlara ne kadar süreyle erişebileceğini etkin ve verimli bir şekilde yönetir.

 

Dosyaların yönetimiyle ilgili olarak işletim sisteminin görevi

Verilerin nasıl ve nerede saklanacağına işletim sistemi karar verir, adres üzerinden ihtiyaç duyulduğunda hızlı bir şekilde RAM’e yüklenebilmesi için tüm verilerin adresini sabit diskte tutar, ayrıca kullanıcı erişim ayarları ve Her dosya veya klasörün durumunu ve diğer durumlarını belirler. Örneğin, bir metin belgesine yalnızca okuma erişimi olan bir kullanıcının o belgeyi değiştirmesine veya silmesine izin verilmez ve işletim sistemi bu eylemleri engeller.