Ünite 3: İşletim Sistemi Fonksiyonları

ENIAC ve Programlama

Dünyanın ilk genel amaçlı elektronik bilgisayarı olan ENIAC, kablolar ve düğmelerle fiziksel olarak programlanıyordu. Bu cihazın çalıştırılması için altı operatörün sürekli müdahalesi gerekiyordu.

FAT32 ve Kullanım Alanı

FAT32, Windows 95 ve 98 gibi eski sürümlerden başlayarak günümüze kadar flash belleklerde kullanılmıştır. 2^32 adet küme barındırabilme kapasitesine sahiptir.

NTFS Özellikleri

Windows NT ile gelen NTFS, dosya sıkıştırma ve şifreleme özelliklerine sahiptir. 32 GB'dan büyük disk bölümlerini ve 4 GB'dan büyük dosyaları destekler.

HFS+ ve Apple Ekosistemi

HFS+, Mac bilgisayarların yanı sıra iPhone, iPod ve Apple X Server'larda kullanılır. 16 TB'a kadar disk bölümlerini destekleyen gelişmiş bir dosya sistemidir.

Anahtar Kavramlar

İşlem Kontrol Bloğu (PCB)İşletim sisteminin bir işlemi takip etmek için kullandığı, işlem numarası ve durum bilgilerini içeren veri yapısıdır. Örneğin, işlemci bir işlemden diğerine geçerken işlemin o anki durumunu PCB'ye kaydeder.

İşlemci Zamanlayıcısı (Dispatcher)Hazır kuyruğundaki işlemleri seçip MİB'e gönderen ve MİB'den çıkan işlemleri tekrar kuyruğa alan mekanizmadır. İşlemci zamanlayıcısı, kaynakların verimli kullanılmasını sağlar.

Kesme İsteği (IRQ)Donanımların, MİB'in o anki işini durdurup kendi öncelikli işlerini yapmasını sağlayan sinyaldir. Örneğin, klavyede bir tuşa basıldığında donanım IRQ sinyali gönderir.

Kilitlenme (Deadlock)İşlemlerin birbirlerinden kaynak beklemesi sonucu hepsinin bloklanması ve sistemin yanıt vermemesi durumudur. İki işlemin birbirinin kullandığı dosyayı beklediği durum buna örnektir.

Semaforİşlemler arası senkronizasyonu sağlayan ve kaynak paylaşımını denetleyen bir sayaç mekanizmasıdır. Kütüphane örneğinde, anahtar sayısı semafor değerini temsil eder.

İkili Semafor (Mutex)Sadece 0 veya 1 değerini alabilen, kaynağın müsaitliğini kontrol eden semafor türüdür. Kaynak kilitli ise 0, müsait ise 1 değerini alır.

Mantıksal AdresMİB tarafından oluşturulan ve kullanıcının gördüğü sanal bellek adresidir. İşlemler doğrudan fiziksel belleği değil, bu mantıksal adresleri kullanır.

Fiziksel AdresVerinin ana bellekte gerçekten bulunduğu donanımsal adrestir. Bellek yönetim birimi, mantıksal adresi taban kaydedicisi ile toplayarak bu adresi üretir.

SayfalamaFiziksel belleğin eşit büyüklükte çerçevelere, mantıksal belleğin ise sayfalara bölünmesi yöntemidir. Bellek yönetiminde fragmantasyonu azaltmak için kullanılır.

BölümlemeBelleğin, programın mantıksal parçalarına (veri, yığın, kod) göre farklı boyutlarda bölünmesidir. Kullanıcı mantığına daha yakın bir bellek yönetim biçimidir.

TLB (Translation Look-aside Buffer)En sık kullanılan sayfa ve çerçeve adreslerini tutan çok hızlı bir arabellektir. Sayfa tablosuna gitmeden önce adresin burada olup olmadığı kontrol edilir.

Dosya SistemiDisk üzerindeki verilerin nasıl saklanacağını ve yönetileceğini belirleyen yapıdır. NTFS, FAT32 ve EXT4 gibi örnekleri vardır.

Küme (Cluster)Dosya sisteminin diskte veri saklamak için kullandığı, birden fazla sektörden oluşan en küçük veri bloğudur. Veri yerleşimi küme bazlı yapılır.

DizinDosyaların organize edildiği ve ağaç yapısında tutulduğu ortamlardır. Kullanıcıların dosyalara erişimini kolaylaştırır.

Diğer Önemli Bilgiler

EXT4 ve Linux

EXT4, Linux sistemlerde dosya yerleşim bilgilerini optimize eden, EXT3'ün geliştirilmiş halidir. Yüksek performanslı depolama için tercih edilir.

ReFS'in Farkı

Windows 8 Server ile gelen ReFS, veriyi üzerine yazmak yerine kopyasını oluşturarak dosya kurtarmayı kolaylaştıran 'yazarken kopyalama' yöntemini kullanır.

UFS (Unix File System)

UFS veya diğer adıyla FFS (Fast File System), Unix, BSD ve Solaris işletim sistemlerinin temel dosya sistemidir.

Semafor Değerleri

Kütüphane örneğinde 10 odalı bir sistemde semaforun başlangıç değeri 10'dur. Her anahtar alındığında değer 1 azalır, teslim edildiğinde 1 artar.

Bellek Adresleme Örneği

Bir işlemin taban kaydedicisi 300050 ve tavanı 140600 ise, bu işlem 300050 ile 440650 arasındaki fiziksel adresleri kullanabilir.

Sektör ve Küme İlişkisi

Disk yüzeyindeki en küçük alan sektör, sektörlerin birleşimiyle oluşan ve dosya sisteminin temel birimi olan yapı ise kümedir.

Sınavda Dikkat Et

Semafor sorularında 'Bekle' işleminin değeri azalttığını, 'Sinyal' işleminin ise artırdığını unutmayın; işlem sırasını dikkatli takip edin.
Bellek stratejilerinde (İlk, En iyi, En kötü) tanımları karıştırmayın; 'En iyi uyan' en küçük boşluğu, 'En kötü uyan' en büyük boşluğu seçer.
Adresleme hatası sorularında mantıksal adresin tavan kaydedicisinden büyük olup olmadığına mutlaka bakın.
İşletim sistemi ve dosya sistemi eşleştirmelerini (Windows-NTFS, Linux-EXT4, Unix-UFS) ezberleyin, sınavda sıkça sorulur.
İşlem durumlarını (Yeni, Hazır, Çalışıyor, Bekliyor, Bitti) ve bu durumlar arasındaki geçişleri gösteren şemayı zihninizde canlandırın.
Sayfalama ve bölümleme arasındaki farkı (sabit uzunluk vs. değişken uzunluk) mutlaka ayırt edin.