Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Bölüm 1-Giriş. 1.2 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts GİRİŞ İşletim sistemi ne yapar? Bilgisayar sistem organizasyonu Bilgisayar.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Bölüm 1-Giriş. 1.2 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts GİRİŞ İşletim sistemi ne yapar? Bilgisayar sistem organizasyonu Bilgisayar."— Sunum transkripti:

1 Bölüm 1-Giriş

2 1.2 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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)

3 1.3 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

4 1.4 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts Bilgisayar Sistem Yapısı Bilgisayar sistemi, dört bileşenden ayrılabilir Donanım - temel bilgisayar kaynakları sağlar.  CPU, bellek, I / O cihazları 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  Kelime işlemciler, derleyiciler, web tarayıcıları, veritabanı sistemleri, video oyunları Kullanıcılar  İnsan, makina, diğer bilgisayarlar.

5 1.5 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts Bir Bilgisayar Sisteminin Dört Bileşeni

6 1.6 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

7 1.7 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

8 1.8 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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

9 1.9 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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

10 1.10 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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

11 1.11 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

12 1.12 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

13 1.13 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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

14 1.14 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

15 1.15 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts

16 1.16 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

17 1.17 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

18 1.18 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

19 1.19 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

20 1.20 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts Depolama-Cihaz Hiyerarşisi

21 1.21 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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

22 1.22 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts Depolama Çeşitlilerinin Performans Düzeyleri

23 1.23 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

24 1.24 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts Çok programlı sistem için bellek düzeni

25 1.25 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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..

26 1.26 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

27 1.27 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts Sistemin güvenli bir şekilde çalışabilmesi için kullanıcıya kısıtlı izinler tanınmıştır. Linux sisteminin sistem fonksiyonlarını kullanabilmesi için, user modundan sistem moduna ( kernel mode ) geçmesi gerekir.Linux 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.API

28 1.28 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

29 1.29 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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

30 1.30 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

31 1.31 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

32 1.32 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

33 1.33 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

34 1.34 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

35 1.35 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

36 1.36 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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

37 1.37 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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

38 1.38 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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

39 1.39 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

40 1.40 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

41 1.41 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

42 1.42 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts Tarihsel Gelişim Main- frame OS yoktu Batch Systems (Toplu İşlem) Birden fazla işin arka arkaya çalıştırılması ve yürütülmesi OS: IBM’in IBSYS Timesharing Systems (Zaman Paylaşımlı Sistemler) Birden fazla işin bir donanımı kısa sürelerle paylaşması Multitasking (Çok görevli) Multiprogram ming (Çoklu programlama) Personal Computer Systems (Kişisel bilgisayar sistemleri) OS: UNIX, MAC OS, MS-DOS Paralell Systems (Paralel Sistemler) OS: UNIX, MAC OS, MS-DOS Distributed Systems (Dağıtık Sistemler) Bir çok MIB, ağdaki diğer kaynakları, verileri ve işlemleri yürütürler. Örn: Ağ, Internet OS: Ağ işl. Sis. Real-Time Systems (Gerçek- Zamanlı 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

43 1.43 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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)

44 1.44 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.) LinuxMac OSMac OS X Microsoft Windows NTWindows 2000Windows XPWindows VistaWindows 7Windows Server 2003Windows Server 2008 Simetrik olmayan çoklu işlem (Asymmetric multiprocessing) o Her işlemci özel bir probleme tahsis edilir; ana işlemci işleri planlaştırır vediğer işlemciler arasında dağıtır

45 1.45 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

46 1.46 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

47 1.47 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts 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.

48 1.48 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts Araştırma Çalışması Distributed Operating systems Real Time Operating systems Embedded Operating systems nedir ve örnek işletim sistemleri nelerdir? Konusuna ait araştırma yapılacaktır tarihinde saat 10:30’da yazılı olarak getirilmesi gerekmektedir.

49 End of Chapter 1


"Bölüm 1-Giriş. 1.2 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts GİRİŞ İşletim sistemi ne yapar? Bilgisayar sistem organizasyonu Bilgisayar." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları