Bilgisayar Sistemi Organizasyonu

Bilgisayar Sisteminin İşleyişi

⇒Her birimin kendine ait controller’ i vardır. Her birimin tampon belleği vardır.
⇒I/O cihazları ve Cpu aynı anda çalışabilir.
⇒İşletim sistemi kesinti tabanlı çalışmaktadır.Yani I/O cihazları kesme göndererek Cpu ile iletişim kurar. Cpu önce bu işlemi askıya alır, daha sonra yapar ve bitirir. Bitirdikten sonra kesme gönderir.
⇒Her I/O cihazının kesme adresi vardır. Bu adrese şöyle ulaşabilisiniz.

IRQ İngilizce karşılığı Interrupt Request. yani kesme isteği kelimelerinin kısaltmasıdır.

Kesintilerin İşletilmesi

⇒ İşletim sistemi Cpu’nun durumunu kaydeder, yazmaçlar ve program sayacı sayesinde. Hangi tür kesme uyglandığı belirtilir.

Direk Hafıza Erişimi

⇒Hafıza hızına yakın bilgi aktarılması yapabilen yüksek hızlı I/O cihazları için kullanılır. Örneğin; 10 GB veriyi harddiske yazdıracağız. Cpu hepsini kontrol ederse meşgul kalır. Burada sadece Cpu’ya bilgi gönderilir. Veriler Cpu’dan geçmeden direk harici diske yazılır.

Ön Belleğe Alma

Ram’den cache belleğe aktarılarak hazır bekletilmesi gibi olaydır. Aynı şekilde Ram de SSD’nin ön belleğidir.(ÖRN: Buz dolabı markete göre ön bellek.)
Ön bellek ne kadar iyi yönetilirse sistem o kadar iyi çalışacaktır.

Tekli veya Çoklu İşlemciler

Amacı üretile işin ve performansın arttırılmasıdır.  Yüksek güvenirliği sayesinde kullanışlığı giderek artmaktadır.

Asimetrik Mimarili İşlemci: işlemleri sırasıyla yapan işlemcilerdir.
Simetrik Mimarili İşlemci:Tüm işlemcilerin işi paylaşarak yapmasıdır.

Modern Bilgisayarlar Nasıl Çalışır?

İnterput:işlemciye iş yaptırmak için kullanıdığı kesme işlemlerini yönetmektedir.

Küme Bilgisayarlar

⇒Çok işlemciler gibi fakat birden fazla bilgisayardan tek işlem yaparlar.Böylece daha verimli bir şekilde çalışırlar.

Çoklu Program Desteği

⇒İş zamanlamasının ve planlanmasının yapılması gerekiyor. Bir çok programın tek bir işlemcide yapılmasıdır. Kullanıcı aynı anda programların işlendiğini düşünür.

Zaman Paylaşımı

⇒İşlemcinin prosesleri yöneterek zaman yönetmesi yapması.

İşletim Sistemi İşlemleri
℘O kesme tabanlı çalışmaktadır.
Donanım Kesmesi: I/O cihazlarının gönderdiği kesmeledir.
Yazılım Kesmesi:Mevcut işlemi durdurması veya askıya almasıdır. Sonsuz döngüye girdiğinde veya işlemlerin işletim sistemlerini değiştirmeye çalışması gibi durumlarda yapılır.
℘Kesme meydana geldiğinde kaydediciler ve program sayıcı Ram’ e saklanır. Başka kesme gelmemesi için diğer kesmelerin bitmesi gerekmektedir.

Çift Modlu İşletme

℘Kullanıcı Modu(user mode)
℘Çekirdek Modu(kernel mode)
Sistem çağrısı geldiğinde kernel moda geçer bilgisayar, Çağrı bittiğinde user mode geçer.

Zamanlayıcı

Sonsuz değerleri devreden çıkarmak için kullanılır.

İşlem Yönetimi

İşlem aktif, program pasif yapıdadır. İşlemler aktif hale gelmek için Cpu, hafıza, I/O gibi kaynaklara ihtiyaç duyar.

İşlem Yönetimi Faliyetleri

℘İşlemlerin oluşturulması ve bitirilmesi
℘İşlemlerin duraklatılması veya devam ettirilmesi
℘İşlemlerin senkronizasyonu
℘Kilitlenmelerin yönetilmesi

Hafıza Yönetimi

℘İşlem öncesi ve sonrası
℘Hafızada olması gereken işlemler
℘Hangiişlem hangi bülümünü kullanıyor(kim tarafından kullanıldığı)
℘Hangi işlemin hafızaya alınacağı, çıkarılacağı

Depolama Birimi Yönetimi

℘Tüm birimler cihaz tarafından kontrol edilir.(DVD, HDD…)
℘Fiziksel özellikleri mantıksal depolama birimine soyutlar.(dosya bellekte bir yere gidiyor. Örneğın “c:/users/destkop/dosya.docx”. Bunun makinedeki adresi “11110001110101” olabilir. Bu karmaşıklığı kullanıcıdan soyutlamş oluyor.

Dosya Sistemleri Yönetimi

Dizinler kullanarak bu işlemi yapmaktadır. Dosyaların veya dizinlerin erişim için kontrol edilmesine erişim kontrolü denir.

A – Tamsayısının Diskten Yazmaça Aktarımı

Magnetic Disk(HDD)   →   Main Memory(RAM)  →  cache   → Hardware register(Cpu)

I/O Alt Sistemi

→Tampon bellke işlemi
→Ön bellek işlemleri
→Kuyruklama
→Genel Cihaz yükleme

Koruma ve Güvenlik

Koruma: İşletim sisteminin çökmelere karşı sistemi kontrol etmesidir.
Güvenlik:İçerden ve dışardan gelen saldırılara karşı koruma.