04-06-2014 Saat: 10:04
Bilgisayarın işletim sistemleri
İşletim sistemi (OS); bilgisayarın donanım ve yazılım kaynaklarını yöneten bir bilgisayar programıdır.Tüm sistem yazılımının temelinde OS; hafızayı kontrol ve tahsis etme, sistemin isteklerine öncelik verme, giriş ve çıkış aygıtlarını kontrol etme, şebekeleşmeyi kolaylaştırma ve dosyaları yönetme gibi temel görevleri gerçekleştirir. Ayrıca yüksek seviye fonksiyonları için grafiksel kullanıcı ara yüzü sağlayabilir.
Hizmetler ve İşletim Yönetimi
Bilgisayarda çalışan, arka plan hizmetleri ve uygulamaları olan her program bir işlemdir. Von Neumann mimarisi bilgisayarları yapılandırmak için kullanıldığı sürece CPU tarafından bir anda sadece bir işlem yürütülebilir. MS-DOS gibi daha eski mikro bilgisayarlar bu seviyeyi işlemin kesilmesi dışında aşmaya kalkışmadı ve sadece bir işlem bunların altında yürütülebildi (DOS kendisi TSR’yi kendisi çok parçalı hale getirmesi ve çok kolay bir şekilde sonuca ulaşmamasına rağmen). Anabilgisayar işletim sistemleri 1960’ların başlarından beri çoklu görev kabiliyetine sahiptirler. Çağdaş işletim sistemleri, tek bir CPU ile beraber bir kerede çoklu görev yolu ile çok sayıda işlemin bir arada bulunan uygulamasına olanak tanımaktadır. İşlem yönetimi, işletim sistemin çok sayıda işleminin yürütülmesi işinin görülmesi yoludur. Çoğu bilgisayarlar bir esasta bir işlemci içerdiğinden beri, aynı anda çok sayıdaki programı işleme tabi tutma, basit bir biçimde işlemleri hızlı bir şekilde keserek yapılmaktadır. İşletim sistemine bağlı olarak, daha çok sayıda işlem yürütüldüğünde ya her zaman dilimi daha küçülecek ya da her işleme yürütülme şansı verilmeden önce daha uzun bir gecikme olacaktır. İşlem yönetimi CPU zamanını diğer kaynaklar kadar iyi hesap etmeyi ve paylaştırmayı gerektirir. Çoğu işletim sistemi; işlemin, CPU zamanının dağıtımını etkileyen önceliğe atanmasına izin verir. Etkileşimli işletim sistemleri ayrıca kullanıcının üzerinde çalışıyor olduğu yüksek öncelikli almaçlardaki görev durumundaki geri beslemenin bazı seviyelerini kullanmaktadır. Bazı sistemlerde Windows’daki System Idle Process gibi diğer hiçbir işlem CPU’yu beklemezken, yürütülecek arka plan işlemi bulunmaktadır.
Hafıza Yönetimi
Parkinson yasasına göre “Veri , bellekteki kullanılabilir alanları doldurmak için genişletilir.” Programcılar sonsuz boyutta ve sonsuz hızdaki hafızayı tercih etmektedirler. Son zamanlarda bilgisayar hafızasının çoğu en hızlı olan yazmaçlar, CPU önbelleği, RAM ve disk belleğinden başlayarak hiyerarşik düzende düzenlenmektedir. OS’deki hafıza yöneticisi hafızaları; hangisinin kullanılabilir olduğunu, hangisinin ayrıldığını ya da serbest bırakıldığını ve ana hafıza ve ikincil hafızalar arasında getir götür işleminin nasıl yapıldığını izleyerek koordine etmektedir. Genelde sanal hafıza yönetimi olarak ifade edilen bu faaliyet, her işlem için kullanılabilir olan hafıza miktarını iyice arttırmaktadır. Disk ve diğer yavaş belleklere, değiş tokuş edilen RAM ile ilişkili bir hız cezası vardır. Eğer çalışan işlemler kullanılabilirden daha fazla RAM ’e gerek duyuyorlarsa, diğer işlemler de büyük miktarda RAM ’e ihtiyaç duyarlar. Her işlemin yavaş belleğe sabit getir götür çoklu görevlendirme sonuçlarına rağmen iki (yada daha fazla) işlemden her biri sistemde kullanılabilir olandan daha az RAM ’e ihtiyaç duyar.
Hafıza yönetim faaliyetinin bir başka önemli bölümü sanal adresleri yönetmektir. Eğer çok sayıda işlem bir kere hafızada yer aldıysa, her birinin diğerinin hafızasıyla çatışmaları engellenmelidir. (eğer hafızanın kontrol edilmiş yollarda sınırlandırılmış miktarının paylaşılması için kesin bir istek yoksa ) Bu, ayrılan adres boşluklarıyla başarılmıştır. Her işlem bütün sanal adres boşluğunu (tipik olarak 0. adresten sanal hafızanın maksimum boyutuna kadar) benzersiz biçimde ona atanmış olarak görür (OS’nin bazı alanları ayırdığı gerçeğini yok sayarak). İşletim sistemi sanal adresleri fiziksel adreslere eşleyen çizelgeleri muhafaza etmektedir. Bu işlem sayfalama olarak adlandırılır.
İşletim sistemi her işlem tarafından kullanılan bütün hafızayı izlemektedir böylece işlem bittiğinde, o işlem tarafından kullanılan bütün hafıza diğer işlemler tarafından kullanılabilir olacaktır.
Disk ve Dosya Sistemleri
İşletim sistemleri yerel dosya sistemlerinin karışımına sahiptir. Linux yerel dosya sistemlerinin büyük bir sahasına sahiptir, bunlar: ext2, ext3, ReiserFS, Reiser4, GFS, GFS2, OCFS, OCFS2, NILFS ve Google File System‘dir. Linux ayrıca FAT dosya sistemleri ve NTFS’in beraberinde XFS ve JFS’nin tüm desteğine sahiptir. Diğer taraftan Windows sadece FAT12, FAT16, FAT32, ve NTFS’yi içeren dosya sistem desteğini sınırlandırmıştır. NTFS dosya sistemi dört Windows sisteminin en verimli ve güvenilir olanıdır. Bütün FAT sistemleri NTFS ‘den eskidir ve bölümleme ve problemlerin farklılığına neden olabilecek dosya boyutu konularında sınırlandırmaları vardır.
Çoğu dosya sisteminin üstünde dağıtılabilen iki yol vardır. Her sistem güncellenen ya da güncellenmeyen olabilir. Eğer sistem hızlandırılmış sistem senaryosunda beklenmedik bir durdurmaya denk gelirse güncellenmeyen sistemin, sistem denetim menfaatleri tarafından bir incelemeye maruz kalması gerekecektir halbuki güncellenen dosya sistemleri kurtarması otomatiktir. Microsoft NTFS ext2 haricinde ext3,reiserfs ve JFS yi içeren çoğu Linux dosya sistemlerinin beraberinde güncellenmiştir.
Çoğu çağdaş dosya sistemi benzer dizinler ve altdizinlerle telafi edilmiştir. İşletim sistemleri dosya sisteminin benzerliklerinin beraberinde bazı ince farklılıklar vardır. Microsoft kendi dizinlerini ters eğik çizgi ile ayırır ve kendi dosya isimleri büyük ve küçük harfe duyarlı değildir oysa ki Unix-derived işletim sistemleri (Linux’u içerir) düz eğik çizgi kullanır ve onların dosya isimleri genellikle büyük ve küçük harfe duyarlıdır.
Ağ Kurulumu
Çoğu yaygın işletim sistemi TCP/IP ağ kurulumu protokollerini kullanmaya yatkındır. Bu; bir sistem bir diğer şebekenin içinde belirebilir ve dosyalar, yazıcılar ve tarayıcı gibi kaynaklarını paylaşabilir anlamına gelmektedir.
Çoğu işletim sistemleri de örnek olarak IBM sistemleri üzerindeki SNA, Digital Equipment Corporation, sistemlerinden DECnet ve Windows üzerindeki Microsoft-specific protokolleri gibi bir ya da daha fazla özel sağlayıcı kalıt ağ kurulumu protokollerini desteklemektedir. Özel görevler için özel protokoller NFS gibi dosya erişimi için desteklenebilir.
Güvenlik
Çoğu işletim sistemi birtakım güvenlik seviyesi içerir. Güvenlik iki düşünceye dayanır:
İşletim sistemi, lokal diskteki dosyalar, ayrıcalıklı sistem çağrıları, kullanıcılar hakkındaki kişisel bilgiler ve sistem üzerinde çalışan programlar tarafından önerilen servisler gibi çok sayıda kaynağa erişimi doğrudan doğruya veya dolaylı olarak sağlar.
İşletim sistemi, bu kaynakların kaynağa erişimine izin verilen ve yasaklanan istemcileri arasındaki farkı ayırt edebilir. Bazı sistemler “ayrıcalıklı” ve “ayrıcalıklı olmayan” arasındaki farkı basitçe ayırt edebilirken, sistemler yaygın olarak kullanıcı ismi gibi istemci kimliği formuna sahiptir. İstemciler burada iki katagoriye ayrılmaktadırlar:
İç güvenlik: henüz çalışmaya başlamış program. Bazı sistemlerde , çalışır haldeki programın hiçbir sınırlandırılması olmamasına rağmen genel olarak program, kaynaklar için bütün ona ait istekleri kontrol eden ve saklayan tanımlamaya sahiptir.
Dış güvenlik: ilgili ana denetim masasında ya da herhangi bir tür ağ bağlantısı üzerinde oturum açmak gibi bilgisayarın dışından gelen yeni istek. Kimliği kabul ettirmek için bir onay işlemi olabilir. Genelde kullanıcı adı kaydedilmiş olmalıdır ve her kullanıcı adı bir şifreye sahip olmalıdır. Bunun yerine manyetik kartlar yada biometrik veri gücü gibi onay işleminin başka yöntemleri de kullanılabilir. Bazı durumlarda özellikle ağ bağlantılarında kaynaklara hiçbir onay işlemi olmadan da erişilebilir.
İlave olarak, güvenliğin modeline izin vermek/izin vermemek için, yüksek seviyede güvenliğe sahip sistem ayrıca denetlenen seçenekleri sunar. Bu kaynaklara erişmek için istekleri sıralamaya izin verecektir. (“Bu dosyayı kim okumaktadır?”gibi.)
İşletim sistemlerinin güvenliği bilgisayarlar üzerindeki yüksek derecede hassas veri desteği nedeniyle hem ticari hem askeri nitelikler açısından bir endişe içerir. United States Hükümet Müdafaa Departmanı (DoD) güvenliğin etkililiğini tayin etmek için temel gereklilikleri ayarlayan standart olan Trusted Computer System Evaluation Criteria (TCSEC)’ı düzenlemişlerdir. Bu işletim sistemi üreticileri için yaşamsal önem haline gelmiştir çünkü TSCES duyarlı ya da gizli bilginin işlenmesi, depolanması ve düzeltilmesi için göz önünde tutulan bilgisayar sistemlerini değerlendirmiş, sınıflandırmış ve seçmiştir.
İç Güvenlik
İç güvenlik bilgisayarın kaynaklarını, aynı zamanda sistem üzerinde çalışan programlar tarafından koruma olarak düşünülebilir. Çoğu işletim sistemi bilgisayar işlemcisinin üzerinde doğal olarak çalışan programları düzenler, böylece aynı görevi yapan ve işletim sistemi gibi aynı ayrıcalığa sahip bu programların nasıl durdurulacağı konusunda problem ortaya çıkar. İşlemci, işletim sistemlerinin genel amacı için kullanılır, genellikle ayrıcalığın donanım içeriğine sahiptir. Genellikle az ayrıcalıklı programlar, diskler gibi dış etmenlerden yazan veya okuyanlar, otomatik olarak belirli donanım komutları kullanarak bloklanırlar. Bunun yerine, ayrıcalıklı programa yazması ya da okuması için talepte bulunmalıdırlar. Böylece işletim sistemi, programın kimliğini kontrol etme ve isteğe izin verme yada reddetme şansını yakalar.
İşletim sistemi ve kullanıcı programlarının aynı donanım ayrıcalığına sahip olduğunda alternatif ve tek kullanılabilir strateji; işletim sisteminin yerel kod gibi kullanıcı programlarını yürütmemesi ama bunun yerine işlemciyi taklit etmeye çalışması yada Java gibi p-Code ‘a dayandırılmış sistem için sunucu sağlamaktır.
İç güvenlik genellikle çoklu kullanıcılı sistemler için yararlıdır, sistemin her kullanıcısının, diğer kullanıcıların bir şeyi değiştirip bozamadığı ya da okuyamadığı özel dosyalara sahip olmasına izin verir. İç güvenlik, program potansiyel olarak işletim sisteminden atlanabildiği sürece herhangi bir kullanımın denetlenmesi durumunda denetlenmenin atlatılmasını kapsayan öneme sahiptir.
Dış Güvenlik
Bir işletim sistemi genelde başka ağ bilgisayarlarına ve kullanıcılarına da hizmet eder. Bu hizmetler genelde portlar veya işletim sisteminin ağ adresinin ötesindeki erişim noktaları aracılığıyla sağlanır ve bu servisler genelde dosya paylaşımı, yazıcı, e-posta, web siteleri ve dosya transfer protokollerini kapsar. Güvenliğin ön cephesinde güvenlik duvarı (firewall) adı verilen donanım aygıtları bulunur. İşletim sistemi seviyesinde birçok güvenlik duvarı yazılımı vardır. Güvenlik duvarı yazılımları işletim sistemlerinin faaliyette olan hizmetlerinin akışına izin vermek ya da reddetmek üzere yapılandırılmıştır. Bu yüzden Telnet ya da FTP gibi emniyetsiz servisler yüklenip çalıştırılsa da güvenlik duvarı o porttaki servise bağlanmaya çalışan trafiği engelleyeceği için bir güvenlik ihlali olmaz.
Grafiksel Kullanıcı Arayüzleri
Günümüzde modern işletim sistemlerinin çoğu grafiksel kullanıcı arayüzleri (GUI) içermektedir. Eski işletim sistemlerinden bazıları GUI’ler ile sıkıca entegre edilerek kernel haline getirilmiştir, Windows ve Mac OS’nin orijinal uygulamaları buna birer örnektir. İşletim sistemlerinden daha çoğu modülerdir. Kernel’den grafik alt sistemlerine ayrılırlar. Linux, Mac OS X’de buna örnektir. İşletim sistemlerinin çoğu kullanıcının istediği kullanıcı arayüzünü yüklemesine ya da yaratmasına izin verir. GNOME ya da KDE ile birleştirilmiş X Window Sistemi çoğu Unix ve BSD, Linux, Minus gibi Unix türevi sistemlerde yaygın olarak kurulan bir düzenektir. Buna karşın Windows gibi bazı işletim sistemleri bu kadar esnek değildir. Bu tip sistemler var olan grafiksel kullanıcı arayüzünü modifiye etmek için bir yazılım kullanımını gerektirir ve genelde sadece menü tipi, renkler gibi temel özelliklerin değiştirilebilmesine olanak verirler. Grafiksel kullanıcı arayüzleri zamanla değişme eğilimindedirler. Örneğin, Windows her yeni versiyon sürdüğünde GUI’lerini de modifiye etmektedir. Mac OS de Mac OS X’de GUI’yi önemli ölçüde değiştirmiştir.
Aygıt Sürücüleri
Aygıt sürücüleri aygıt donanımları arasındaki etkileşimi sağlamak üzere geliştirilmiş özel yazılımlardır. Bu sürücüler bir iletişim alt sistemi ya da bilgisayar yolları aracılığıyla aygıt iletişimini kurmak için bir arayüz oluştururlar. Donanıma bağlı olan bu iletişim alt sistemi aygıta komutlar yollayarak ya da/ve de aygıttan veriler alarak işletim sistemi ve yazılım uygulamasına gerekli arayüzü sağlarlar. Bu, donanıma bağlı olan özelleştirilmiş bir bilgisayar programıdır, aynı zamanda başka programları da olanaklı kılan özel bir işletim sistemidir. Bu başka program, donanım aygıtlarının etkileşimini sağlayan bir işletim sistemi, bir yazılım uygulama paketi, ya da işletim sistemi kerneli altında çalışan bir bilgisayar programı olabilir ve , genellikle önemli herhangi bir asenkron zamanda gerekli kesilme istemlerinin gerçekleşmesini sağlar. Donanımsal arayüz ihtiyaçlarına dayanır. Aygıt sürücülerinin temel amacı soyutlamaktır. Her donanım modeli birbirinden farklıdır. Üreticiler, daha güvenilir, daha iyi performansı olan yeni ürünler sunmaktadır ve üretilen her yeni modelin kontrol edilişi genelde farklı olmaktadır. Bilgisayarların ve işletim sistemlerinin her aygıtın kontrol ediliş biçimini bilmesi beklenemez. Bu problemi çözmek için, OS’ ler her türlü aygıt çeşidinin nasıl kontrol edilmesi gerektiğini dikkate etmek zorundadırlar. Teoride yeni bir yolla kontrol edilen yeni bir aygıt ulaşılabilen uygun bir sürücü varsa doğru bir şekilde çalışmalıdır. Bu yeni sürücü aygıtın herhangi bir kişi tarafından kolayca kullanımını sağlamalıdır.
İşletim Sistemleri Tarihi
İlk bilgisayarların işletim sistemleri yoktu. Bununla birlikte sistemi işletmek ve donanım kullanımını basitleştirmek için bilgisayar yazılım araçları ortaya çıkmış ve geliştirilmiştir. 1960’ların başında ticari bilgisayar satıcıları gelişmenin verimini arttırmak, zamanlama, grup süreç işlemleri üzerindeki işleri icra etmek için geniş araçlar tedarik ettiler. Bunlara örnek olarak UNIVAC, Control Data Corporation verilebilir.
1960’lı yıllar boyunca işletim sistemlerinin gelişmesi için birçok önemli genel kavram geliştirilmiştir. IBM Sistem 360’ın geliştirilmesi değişik kapasite ve fiyatları olan merkezi işlem birimi bilgisayarlarının üretimini sağlamıştır. Bunun için tek işletim sistemli OS360 planlanmıştır ( her bilgisayar için ayrı ad-hoc program geliştirmek yerine) Tek OS aralıklı bütün ürün hattı kavramı Sistem/360’ın başarısında önemli rol oynamaktadır. OS/360 için yazılan uygulamalar hala modern bilgisayarlarda çalıştırılabilir. OS/360 ayrıca önemli başka bir gelişme içerir: sürekli saklama aracı olarak hard diskin geliştirilmesi. ( IBM bunu DASD olarak adlandırmaktadır) Diğer bir gelişme zaman-paylaşım kavramı olmuştur. Bu kavram pahalı bilgisayarların kaynaklarını paylaşımı fikri ile birçok bilgisayar kullanıcısının gerçek zamanlı birbirlerini etkilemeleridir. Zaman paylaşımı, bütün kullanıcıların makineye kişiye özel bağlantı hayalini sağlamıştır. Multics zaman paylaşım sistemi yeni işletim sistemleri içinde kavramın avantajlarını sağlamak için geliştirilmiş en ünlü sistemdir.
Multics, özellikle 1970’de geliştirilmiş bir çok işletim sistemine esin kaynağı olmuştur. Dennis Richie ve Ken Thompsan tarafından UNIX. Diğer ticari olarak ünlü bilgisayar işletim sistemi VMS’dir.
İlk mikrobilgisayarların kapasitesi yoktu veya merkezi işlem birimi için geliştirilmiş eloborate işletim sistemlerine ihtiyaçları yoktu. Genellikle ROM dan yüklenen ve Monitors olarak bilinen minimalistik işletim sistemleri geliştirildi. Erken temelli işletim sistemi olan CP/M birçok erken mikrobilgisayar tarafından desteklenmiş ve MS-DOS yaratılırken genişçe klonlanmıştır. MS-DOS IMB-PC’ler için seçilen popüler bir işletim sistemi olmuştur. (IBM versiyonuna IBM-DOS veya PC-DOS ‘da denmektedir.) Microsoft dünyanın en karlı şirketlerinden biri haline gelmiştir. 1980’ler boyunca mikrobilgisayar pazarında ana alternatif MAC OS olmuştur, Apple Macintosh bilgisayarına bağlanmıştır.
1990’larla birlikte mikrobilgisayarlar çok gelişmiştir. Büyük bilgisayarların işletim sistemlerinin GUI olanakları, sağlamlık ve esnekliği hızla arzu edilir hale getirmiştir. Microsoft’un bu değişime tepkisi Windows NT yi geliştirerek olmuştur. Microsoft NT 1999’dan başlayarak Microsoft’un bütün işletim sistemlerine temel olmuştur. Apple 2001 yılında çıkan MAC OSX olarak Unix’in üzerine işletim sistemini yeniden kurmuştur. Hobbyist-Unix’in yeniden geliştirilen uygulaması – GNU Projesinden araçlarla bir araya getirilmiştir. Buda çok popüler olmuştur. Linux kernel temelli versiyonlar çok popüler olmuştur. Bunlar BSD ile servis pazarının küçük bir oranını elde tutan Unix’den türemiştir.
Oturtulan aygıtların gelişen karmaşıklığı oturtulmuş işletim sistemlerinin hızla artan kullanımına öncü olmuştur.
Bugün Mac OS X
Modern işletim sistemleri genellikle fare veya pikap iğnesi gibi klavyeye ek olarak girdi için kullanılan işaretleyici alet olan grafiksel kullanıcı arayüzlerine sahiptir. Eski modeller ve İşletim sistemleri (ağ servis sağlayıcıları gibi) doğrudan insan etkileşimi için tasarlanmamıştır ve genellikle sadece tipik olarak girdi için kullanılan klavye ile komut sıra arayüzü (veya CLI) kullanırlar. Her iki modelde kullanıcıdan (düğmeye basarak veya hazır komutları yazarak) komutları kabul edip işleme tabi tutan kabuk etrafında merkezlenmiştir. İşletim Sistemi seçimi donanım mimarisine, özellikle sadece herhangi bir ana işletim biriminde çalışan Linux ve BSD ile ana işetme birimine bağlıdır . Daha fazla desteklenmeyen Windows Nt, Dec Alpha ve MIPS Magnum’a liman görevi görüyordu. 1990’ların başına kadar, kişisel bilgisayar seçimleri büyük çoğunlukla Microsoft Windows ailesiyle sınırlıydı, Unix ailesi, Linux ve MAC OS X en büyük alternatif haline geldi. Merkezi işlem birimli bilgisayarlar ve gömülü sistemler değişik çeşitte işletim sistemleri kullanırlar, ve birçoğunun Windows ve Unix’le doğrudan iletişimi yoktur.
Kişisel Bilgisayarlar
IBM PC : Microsoft Windows, Unix çeşitleri ve Linux Çeşitleri
Apple Macintosh – Mac OS X (Unix’in bir çeşidi), Windows (sadece x86 çeşidi), Linux ve BSD
Merkezi İşlem Birimli Bilgisayarlar
İlk işletim sistemleri merkezi işlem birimli bilgisayar mimarisi için 1960’larda geliştirilmiştir. Yazılım da bu sistemler için yaplılan geniş çaplı araştırmalar orjinal bilgisayar imalatcılarının ilk işletim sistemleriyle uyumlu donanım ve işletim sistemlerini geliştirmekte olduğu görülmüştür. Bu eski sistemler modern işletim sistemlerinin birçok özelliğine öncülük etmektedir. Hala desteklenen merkezi işlem birimli bilgisayarlar şunlardır:
• Burroughs MCP-- B5000, 1961’den, günüzümüzdeki Unisys Clearpath/MCP • IBM OS/360 -- IBM System/360, 1964’ten günümüzdeki IBM zSeries
• UNIVAC EXEC 8 -- UNIVAC 1108, 1964’ten günümüzdeki Unisys Clearpath IX Modern merkezi işlem birimli bilgisayarlar aynı zamnda Linux veya Unix çeşitlerinide çalıştırır.
Gömülü Sistemler
Gömülü Sistemler değişik hizmetlere sunulmuş işletim sistemleri ve Linux veya diğer işletim sistemlerinin kısıtlı versiyonlarını kullanır. Bazı durumlarda, işletim sistemi yazılımı bütün özel amaçlı programları üretmek için doğrudan kullanıma bağlanır. En basit gömülü sistemlerde, işlerim sistemi ile kullanım araında bir fark yoktur. Kesin zaman koşulları olan gömülü sistemler gerçek zamanlı işletim sistemi olarak bilinir.
Unix-Like
Linux ile Çalışan Özelleştirilmiş KDE masaüstü Unix-like ailesi System V, BSD ve Linux gibi değişik temel alt katogoriler içeren değişik bir işletim sistemi grubudur. Unix ismi açık grubun ticari markasıdır. Bu tanıma uyan herhangi bir işletim sistemi bu lisansı alabilir. "Unix-like" genellikle orijinal Unix’e benzeyen geniş kapsamlı işletim sistemlerinden sözetmek için kullanılır. Unix sistemleri geniş çeşitte makina mimarisinde çalışabilir. Bu sistem akademik alanda ve mühendislik alanında iş istasyonlarında kullanıldığı gibi, ağırlıklı olarak ticari iş yerlerinde ağ sistemi olarak kullanılır, Linux ve BSD gibi serbest yazılımlı Unix çeşitleri artarak popülerleşmektedir. Mesela Ubuntu gibi masaüstü piyasasında kullanılır fakat genellikle meraklıları kullanır. HP’nin HP-UX ve IBM in AIX I gibi bazı Unix çeşitleri sadece satıcının tescilli donanımında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Diğerleri, örneğin Solaris, hem tescilli donanımda hemde x86 bilgisayar ürünlerinde de kullanılabilir. Apple’ın MAC OS X ‘i Nextstep, Mach ve FreeBsd den türemiş mikrokernel BSD’dir ve Apple’ın daha önceki (Unix olmayan) Mac OS’unun yerini almıştır. Geçmiş yıllar boyunca, serbest Unix sistemlerinin birçok örneğinde tescillenmiş olanlar yerini almıştı. Örnek olarak, bilimsel modelleme ve bilgisayar animasyonu SGI’ın IRIX’inin uzmanlık alanındaydı. Zamanımızda bunlara Linux tabanlı veya Plan-9 gruplar hakimdir. Unix I tasarlayan ve geliştiren Bell Labs takımı Model Dağıtımlı Çevreler için Plan 9 ve Inferno geliştirmek için adım atmışlardır. Sonradan eklenen Unix’in kopyasından farklı olarak grafiklerini oluşturmuşlardır. Plan 9 popüler olamamıştır çünkü, Unixten farklı olarak, orijinal olarak serbest değildir. Plan 9 Serbest Yazılım ve Açık kaynak Lucent Public Lisansı altında kurulmuş olup ve ortaklık üretici sayısı artmaktadır. İnferno Vita Nuova ta satılmış ve GPL/MIT lisansı altında kurulmuştur.
Microsoft Windows
Microsoft Windows ailesi IBM PC için eski MSDOS ortamının üzerine grafiksel bir kat olarak tasarlanmış işletim sistemleridir. Yeni versiyonları ilk şeklini OS/2’de ,Open VMS’ten esinlenerek yapılmış, Windows NT çekirdeğinde yer almaktadır.Önceki versiyonların DEC, DEC Alpha, MIPS, ve PowerPC yapıları kullanmalarına rağmen Windows 32 ve 64 bitlik Intel ve AMD işlemcileri kullanmaktadır.
Önceden yapılan açık kaynaklı işletim sistemlerine olan talepteki artış bildirimlerine rağmen 2004’ten itibaren Windows tüm dünya bilgisayar marketlerinin % 90’nını tekeline almıştır. Son yıllarda, Microsoft önemli pazarlama ve AR-GE’deki bütçesini Windows’un her türlü yatırım uygulamalarında yeterli olduğunu göstermek için harcamıştır.
Microsoft ailesine en yeni katılım 25 Ekim 2001’de Microsoft Windows XP ile gerçekleşmiştir. Windows XP Service Pack 2’nin son piyasaya sürümü ise 6 Ağustos 2004’de olmuştur.
Etkileyici güvenlik fonksiyonları ve ağ yönetimiyle Microsoft’un yeni üyesi Windows Vista geliştirilmeye başlanmıştır. MAC/OS gibi IBM’in OS/2’sini bulunduran, BeOS; XTS-300 gibi Apple’ın MAC/OS X’ini bulunduran eski işletim sistemleri de uygun yerlerde hala kullanılmaktadır.
Ana işletim sistemleri mesela IBM’in z/OS’u ve yerleşik işletim sistemleri örneğin VxWorks, eCos, ve Palm OS Unix ve Windows’tan bağımsızdır. Yeni işletim sistemlerinin araştırma ve geliştirmeleri devam etmektedir. GNU Hurd artan fonksiyonları ile Unix’e uyumlu olarak tasarlanmaktadır. Microsoft Singularity,net ile yapılan bir kod modeli baz alarak daha iyi hafıza koruma yapabilen bir işletim sistemi tasarım projesidir.
Başlıca İşletim Sistemleri
DOS
GNU/Linux
Mac OS
Windows
UNIX
Türleri ve Terminoloji
Bir işletim sistemi, kavramsal olarak, üç grupta toplanabilecek bileşenlerden oluşur: kullanıcı arayüzü (bu bir grafik kullanıcı arayüzü ve/ya da komut satırı yorumlayıcısı ["kabuk" da denir] olabilir), alt düzey sistem fonksiyonları, ve bir çekirdek. Çekirdek, işletim sisteminin kalbidir. Adından da anlaşılabileceği gibi, "kabuk", çekirdeğin çevresini sararken, donanımla iletişim kurmak da çekirdeğin işidir.
Donanım <-> Çekirdek <-> Kabuk <-> Uygulamalar
Kimi işletim sistemlerinde kabuk ve çekirdek tümüyle ayrı bileşenlerken, kimilerinde bu ayrım yalnızca kavramsaldır.
Çekirdek tasarımları, yekpare (monolithic) çekirdekler, mikro-çekirdekler ve ekzo-çekirdekler olarak üç ana gruba ayrılabilir. UNIX ve Windows gibi geleneksel ticari sistemler ve Linux gibi daha yeni yaklaşımlar monolitik çekirdek kullanırken, QNX, BeOS, Windows NT gibi yeni sistemlerin çoğu mikroçekirdek yaklaşımını kullanır. Araştırma amacıyla geliştirilen işletim sistemlerinin çoğu da mikro-çekirdek kullanırlar. Ekzo-çekirdekler ise henüz araştırma aşamasındadır.
İşletim sistemi (OS); bilgisayarın donanım ve yazılım kaynaklarını yöneten bir bilgisayar programıdır.Tüm sistem yazılımının temelinde OS; hafızayı kontrol ve tahsis etme, sistemin isteklerine öncelik verme, giriş ve çıkış aygıtlarını kontrol etme, şebekeleşmeyi kolaylaştırma ve dosyaları yönetme gibi temel görevleri gerçekleştirir. Ayrıca yüksek seviye fonksiyonları için grafiksel kullanıcı ara yüzü sağlayabilir.
Hizmetler ve İşletim Yönetimi
Bilgisayarda çalışan, arka plan hizmetleri ve uygulamaları olan her program bir işlemdir. Von Neumann mimarisi bilgisayarları yapılandırmak için kullanıldığı sürece CPU tarafından bir anda sadece bir işlem yürütülebilir. MS-DOS gibi daha eski mikro bilgisayarlar bu seviyeyi işlemin kesilmesi dışında aşmaya kalkışmadı ve sadece bir işlem bunların altında yürütülebildi (DOS kendisi TSR’yi kendisi çok parçalı hale getirmesi ve çok kolay bir şekilde sonuca ulaşmamasına rağmen). Anabilgisayar işletim sistemleri 1960’ların başlarından beri çoklu görev kabiliyetine sahiptirler. Çağdaş işletim sistemleri, tek bir CPU ile beraber bir kerede çoklu görev yolu ile çok sayıda işlemin bir arada bulunan uygulamasına olanak tanımaktadır. İşlem yönetimi, işletim sistemin çok sayıda işleminin yürütülmesi işinin görülmesi yoludur. Çoğu bilgisayarlar bir esasta bir işlemci içerdiğinden beri, aynı anda çok sayıdaki programı işleme tabi tutma, basit bir biçimde işlemleri hızlı bir şekilde keserek yapılmaktadır. İşletim sistemine bağlı olarak, daha çok sayıda işlem yürütüldüğünde ya her zaman dilimi daha küçülecek ya da her işleme yürütülme şansı verilmeden önce daha uzun bir gecikme olacaktır. İşlem yönetimi CPU zamanını diğer kaynaklar kadar iyi hesap etmeyi ve paylaştırmayı gerektirir. Çoğu işletim sistemi; işlemin, CPU zamanının dağıtımını etkileyen önceliğe atanmasına izin verir. Etkileşimli işletim sistemleri ayrıca kullanıcının üzerinde çalışıyor olduğu yüksek öncelikli almaçlardaki görev durumundaki geri beslemenin bazı seviyelerini kullanmaktadır. Bazı sistemlerde Windows’daki System Idle Process gibi diğer hiçbir işlem CPU’yu beklemezken, yürütülecek arka plan işlemi bulunmaktadır.
Hafıza Yönetimi
Parkinson yasasına göre “Veri , bellekteki kullanılabilir alanları doldurmak için genişletilir.” Programcılar sonsuz boyutta ve sonsuz hızdaki hafızayı tercih etmektedirler. Son zamanlarda bilgisayar hafızasının çoğu en hızlı olan yazmaçlar, CPU önbelleği, RAM ve disk belleğinden başlayarak hiyerarşik düzende düzenlenmektedir. OS’deki hafıza yöneticisi hafızaları; hangisinin kullanılabilir olduğunu, hangisinin ayrıldığını ya da serbest bırakıldığını ve ana hafıza ve ikincil hafızalar arasında getir götür işleminin nasıl yapıldığını izleyerek koordine etmektedir. Genelde sanal hafıza yönetimi olarak ifade edilen bu faaliyet, her işlem için kullanılabilir olan hafıza miktarını iyice arttırmaktadır. Disk ve diğer yavaş belleklere, değiş tokuş edilen RAM ile ilişkili bir hız cezası vardır. Eğer çalışan işlemler kullanılabilirden daha fazla RAM ’e gerek duyuyorlarsa, diğer işlemler de büyük miktarda RAM ’e ihtiyaç duyarlar. Her işlemin yavaş belleğe sabit getir götür çoklu görevlendirme sonuçlarına rağmen iki (yada daha fazla) işlemden her biri sistemde kullanılabilir olandan daha az RAM ’e ihtiyaç duyar.
Hafıza yönetim faaliyetinin bir başka önemli bölümü sanal adresleri yönetmektir. Eğer çok sayıda işlem bir kere hafızada yer aldıysa, her birinin diğerinin hafızasıyla çatışmaları engellenmelidir. (eğer hafızanın kontrol edilmiş yollarda sınırlandırılmış miktarının paylaşılması için kesin bir istek yoksa ) Bu, ayrılan adres boşluklarıyla başarılmıştır. Her işlem bütün sanal adres boşluğunu (tipik olarak 0. adresten sanal hafızanın maksimum boyutuna kadar) benzersiz biçimde ona atanmış olarak görür (OS’nin bazı alanları ayırdığı gerçeğini yok sayarak). İşletim sistemi sanal adresleri fiziksel adreslere eşleyen çizelgeleri muhafaza etmektedir. Bu işlem sayfalama olarak adlandırılır.
İşletim sistemi her işlem tarafından kullanılan bütün hafızayı izlemektedir böylece işlem bittiğinde, o işlem tarafından kullanılan bütün hafıza diğer işlemler tarafından kullanılabilir olacaktır.
Disk ve Dosya Sistemleri
İşletim sistemleri yerel dosya sistemlerinin karışımına sahiptir. Linux yerel dosya sistemlerinin büyük bir sahasına sahiptir, bunlar: ext2, ext3, ReiserFS, Reiser4, GFS, GFS2, OCFS, OCFS2, NILFS ve Google File System‘dir. Linux ayrıca FAT dosya sistemleri ve NTFS’in beraberinde XFS ve JFS’nin tüm desteğine sahiptir. Diğer taraftan Windows sadece FAT12, FAT16, FAT32, ve NTFS’yi içeren dosya sistem desteğini sınırlandırmıştır. NTFS dosya sistemi dört Windows sisteminin en verimli ve güvenilir olanıdır. Bütün FAT sistemleri NTFS ‘den eskidir ve bölümleme ve problemlerin farklılığına neden olabilecek dosya boyutu konularında sınırlandırmaları vardır.
Çoğu dosya sisteminin üstünde dağıtılabilen iki yol vardır. Her sistem güncellenen ya da güncellenmeyen olabilir. Eğer sistem hızlandırılmış sistem senaryosunda beklenmedik bir durdurmaya denk gelirse güncellenmeyen sistemin, sistem denetim menfaatleri tarafından bir incelemeye maruz kalması gerekecektir halbuki güncellenen dosya sistemleri kurtarması otomatiktir. Microsoft NTFS ext2 haricinde ext3,reiserfs ve JFS yi içeren çoğu Linux dosya sistemlerinin beraberinde güncellenmiştir.
Çoğu çağdaş dosya sistemi benzer dizinler ve altdizinlerle telafi edilmiştir. İşletim sistemleri dosya sisteminin benzerliklerinin beraberinde bazı ince farklılıklar vardır. Microsoft kendi dizinlerini ters eğik çizgi ile ayırır ve kendi dosya isimleri büyük ve küçük harfe duyarlı değildir oysa ki Unix-derived işletim sistemleri (Linux’u içerir) düz eğik çizgi kullanır ve onların dosya isimleri genellikle büyük ve küçük harfe duyarlıdır.
Ağ Kurulumu
Çoğu yaygın işletim sistemi TCP/IP ağ kurulumu protokollerini kullanmaya yatkındır. Bu; bir sistem bir diğer şebekenin içinde belirebilir ve dosyalar, yazıcılar ve tarayıcı gibi kaynaklarını paylaşabilir anlamına gelmektedir.
Çoğu işletim sistemleri de örnek olarak IBM sistemleri üzerindeki SNA, Digital Equipment Corporation, sistemlerinden DECnet ve Windows üzerindeki Microsoft-specific protokolleri gibi bir ya da daha fazla özel sağlayıcı kalıt ağ kurulumu protokollerini desteklemektedir. Özel görevler için özel protokoller NFS gibi dosya erişimi için desteklenebilir.
Güvenlik
Çoğu işletim sistemi birtakım güvenlik seviyesi içerir. Güvenlik iki düşünceye dayanır:
İşletim sistemi, lokal diskteki dosyalar, ayrıcalıklı sistem çağrıları, kullanıcılar hakkındaki kişisel bilgiler ve sistem üzerinde çalışan programlar tarafından önerilen servisler gibi çok sayıda kaynağa erişimi doğrudan doğruya veya dolaylı olarak sağlar.
İşletim sistemi, bu kaynakların kaynağa erişimine izin verilen ve yasaklanan istemcileri arasındaki farkı ayırt edebilir. Bazı sistemler “ayrıcalıklı” ve “ayrıcalıklı olmayan” arasındaki farkı basitçe ayırt edebilirken, sistemler yaygın olarak kullanıcı ismi gibi istemci kimliği formuna sahiptir. İstemciler burada iki katagoriye ayrılmaktadırlar:
İç güvenlik: henüz çalışmaya başlamış program. Bazı sistemlerde , çalışır haldeki programın hiçbir sınırlandırılması olmamasına rağmen genel olarak program, kaynaklar için bütün ona ait istekleri kontrol eden ve saklayan tanımlamaya sahiptir.
Dış güvenlik: ilgili ana denetim masasında ya da herhangi bir tür ağ bağlantısı üzerinde oturum açmak gibi bilgisayarın dışından gelen yeni istek. Kimliği kabul ettirmek için bir onay işlemi olabilir. Genelde kullanıcı adı kaydedilmiş olmalıdır ve her kullanıcı adı bir şifreye sahip olmalıdır. Bunun yerine manyetik kartlar yada biometrik veri gücü gibi onay işleminin başka yöntemleri de kullanılabilir. Bazı durumlarda özellikle ağ bağlantılarında kaynaklara hiçbir onay işlemi olmadan da erişilebilir.
İlave olarak, güvenliğin modeline izin vermek/izin vermemek için, yüksek seviyede güvenliğe sahip sistem ayrıca denetlenen seçenekleri sunar. Bu kaynaklara erişmek için istekleri sıralamaya izin verecektir. (“Bu dosyayı kim okumaktadır?”gibi.)
İşletim sistemlerinin güvenliği bilgisayarlar üzerindeki yüksek derecede hassas veri desteği nedeniyle hem ticari hem askeri nitelikler açısından bir endişe içerir. United States Hükümet Müdafaa Departmanı (DoD) güvenliğin etkililiğini tayin etmek için temel gereklilikleri ayarlayan standart olan Trusted Computer System Evaluation Criteria (TCSEC)’ı düzenlemişlerdir. Bu işletim sistemi üreticileri için yaşamsal önem haline gelmiştir çünkü TSCES duyarlı ya da gizli bilginin işlenmesi, depolanması ve düzeltilmesi için göz önünde tutulan bilgisayar sistemlerini değerlendirmiş, sınıflandırmış ve seçmiştir.
İç Güvenlik
İç güvenlik bilgisayarın kaynaklarını, aynı zamanda sistem üzerinde çalışan programlar tarafından koruma olarak düşünülebilir. Çoğu işletim sistemi bilgisayar işlemcisinin üzerinde doğal olarak çalışan programları düzenler, böylece aynı görevi yapan ve işletim sistemi gibi aynı ayrıcalığa sahip bu programların nasıl durdurulacağı konusunda problem ortaya çıkar. İşlemci, işletim sistemlerinin genel amacı için kullanılır, genellikle ayrıcalığın donanım içeriğine sahiptir. Genellikle az ayrıcalıklı programlar, diskler gibi dış etmenlerden yazan veya okuyanlar, otomatik olarak belirli donanım komutları kullanarak bloklanırlar. Bunun yerine, ayrıcalıklı programa yazması ya da okuması için talepte bulunmalıdırlar. Böylece işletim sistemi, programın kimliğini kontrol etme ve isteğe izin verme yada reddetme şansını yakalar.
İşletim sistemi ve kullanıcı programlarının aynı donanım ayrıcalığına sahip olduğunda alternatif ve tek kullanılabilir strateji; işletim sisteminin yerel kod gibi kullanıcı programlarını yürütmemesi ama bunun yerine işlemciyi taklit etmeye çalışması yada Java gibi p-Code ‘a dayandırılmış sistem için sunucu sağlamaktır.
İç güvenlik genellikle çoklu kullanıcılı sistemler için yararlıdır, sistemin her kullanıcısının, diğer kullanıcıların bir şeyi değiştirip bozamadığı ya da okuyamadığı özel dosyalara sahip olmasına izin verir. İç güvenlik, program potansiyel olarak işletim sisteminden atlanabildiği sürece herhangi bir kullanımın denetlenmesi durumunda denetlenmenin atlatılmasını kapsayan öneme sahiptir.
Dış Güvenlik
Bir işletim sistemi genelde başka ağ bilgisayarlarına ve kullanıcılarına da hizmet eder. Bu hizmetler genelde portlar veya işletim sisteminin ağ adresinin ötesindeki erişim noktaları aracılığıyla sağlanır ve bu servisler genelde dosya paylaşımı, yazıcı, e-posta, web siteleri ve dosya transfer protokollerini kapsar. Güvenliğin ön cephesinde güvenlik duvarı (firewall) adı verilen donanım aygıtları bulunur. İşletim sistemi seviyesinde birçok güvenlik duvarı yazılımı vardır. Güvenlik duvarı yazılımları işletim sistemlerinin faaliyette olan hizmetlerinin akışına izin vermek ya da reddetmek üzere yapılandırılmıştır. Bu yüzden Telnet ya da FTP gibi emniyetsiz servisler yüklenip çalıştırılsa da güvenlik duvarı o porttaki servise bağlanmaya çalışan trafiği engelleyeceği için bir güvenlik ihlali olmaz.
Grafiksel Kullanıcı Arayüzleri
Günümüzde modern işletim sistemlerinin çoğu grafiksel kullanıcı arayüzleri (GUI) içermektedir. Eski işletim sistemlerinden bazıları GUI’ler ile sıkıca entegre edilerek kernel haline getirilmiştir, Windows ve Mac OS’nin orijinal uygulamaları buna birer örnektir. İşletim sistemlerinden daha çoğu modülerdir. Kernel’den grafik alt sistemlerine ayrılırlar. Linux, Mac OS X’de buna örnektir. İşletim sistemlerinin çoğu kullanıcının istediği kullanıcı arayüzünü yüklemesine ya da yaratmasına izin verir. GNOME ya da KDE ile birleştirilmiş X Window Sistemi çoğu Unix ve BSD, Linux, Minus gibi Unix türevi sistemlerde yaygın olarak kurulan bir düzenektir. Buna karşın Windows gibi bazı işletim sistemleri bu kadar esnek değildir. Bu tip sistemler var olan grafiksel kullanıcı arayüzünü modifiye etmek için bir yazılım kullanımını gerektirir ve genelde sadece menü tipi, renkler gibi temel özelliklerin değiştirilebilmesine olanak verirler. Grafiksel kullanıcı arayüzleri zamanla değişme eğilimindedirler. Örneğin, Windows her yeni versiyon sürdüğünde GUI’lerini de modifiye etmektedir. Mac OS de Mac OS X’de GUI’yi önemli ölçüde değiştirmiştir.
Aygıt Sürücüleri
Aygıt sürücüleri aygıt donanımları arasındaki etkileşimi sağlamak üzere geliştirilmiş özel yazılımlardır. Bu sürücüler bir iletişim alt sistemi ya da bilgisayar yolları aracılığıyla aygıt iletişimini kurmak için bir arayüz oluştururlar. Donanıma bağlı olan bu iletişim alt sistemi aygıta komutlar yollayarak ya da/ve de aygıttan veriler alarak işletim sistemi ve yazılım uygulamasına gerekli arayüzü sağlarlar. Bu, donanıma bağlı olan özelleştirilmiş bir bilgisayar programıdır, aynı zamanda başka programları da olanaklı kılan özel bir işletim sistemidir. Bu başka program, donanım aygıtlarının etkileşimini sağlayan bir işletim sistemi, bir yazılım uygulama paketi, ya da işletim sistemi kerneli altında çalışan bir bilgisayar programı olabilir ve , genellikle önemli herhangi bir asenkron zamanda gerekli kesilme istemlerinin gerçekleşmesini sağlar. Donanımsal arayüz ihtiyaçlarına dayanır. Aygıt sürücülerinin temel amacı soyutlamaktır. Her donanım modeli birbirinden farklıdır. Üreticiler, daha güvenilir, daha iyi performansı olan yeni ürünler sunmaktadır ve üretilen her yeni modelin kontrol edilişi genelde farklı olmaktadır. Bilgisayarların ve işletim sistemlerinin her aygıtın kontrol ediliş biçimini bilmesi beklenemez. Bu problemi çözmek için, OS’ ler her türlü aygıt çeşidinin nasıl kontrol edilmesi gerektiğini dikkate etmek zorundadırlar. Teoride yeni bir yolla kontrol edilen yeni bir aygıt ulaşılabilen uygun bir sürücü varsa doğru bir şekilde çalışmalıdır. Bu yeni sürücü aygıtın herhangi bir kişi tarafından kolayca kullanımını sağlamalıdır.
İşletim Sistemleri Tarihi
İlk bilgisayarların işletim sistemleri yoktu. Bununla birlikte sistemi işletmek ve donanım kullanımını basitleştirmek için bilgisayar yazılım araçları ortaya çıkmış ve geliştirilmiştir. 1960’ların başında ticari bilgisayar satıcıları gelişmenin verimini arttırmak, zamanlama, grup süreç işlemleri üzerindeki işleri icra etmek için geniş araçlar tedarik ettiler. Bunlara örnek olarak UNIVAC, Control Data Corporation verilebilir.
1960’lı yıllar boyunca işletim sistemlerinin gelişmesi için birçok önemli genel kavram geliştirilmiştir. IBM Sistem 360’ın geliştirilmesi değişik kapasite ve fiyatları olan merkezi işlem birimi bilgisayarlarının üretimini sağlamıştır. Bunun için tek işletim sistemli OS360 planlanmıştır ( her bilgisayar için ayrı ad-hoc program geliştirmek yerine) Tek OS aralıklı bütün ürün hattı kavramı Sistem/360’ın başarısında önemli rol oynamaktadır. OS/360 için yazılan uygulamalar hala modern bilgisayarlarda çalıştırılabilir. OS/360 ayrıca önemli başka bir gelişme içerir: sürekli saklama aracı olarak hard diskin geliştirilmesi. ( IBM bunu DASD olarak adlandırmaktadır) Diğer bir gelişme zaman-paylaşım kavramı olmuştur. Bu kavram pahalı bilgisayarların kaynaklarını paylaşımı fikri ile birçok bilgisayar kullanıcısının gerçek zamanlı birbirlerini etkilemeleridir. Zaman paylaşımı, bütün kullanıcıların makineye kişiye özel bağlantı hayalini sağlamıştır. Multics zaman paylaşım sistemi yeni işletim sistemleri içinde kavramın avantajlarını sağlamak için geliştirilmiş en ünlü sistemdir.
Multics, özellikle 1970’de geliştirilmiş bir çok işletim sistemine esin kaynağı olmuştur. Dennis Richie ve Ken Thompsan tarafından UNIX. Diğer ticari olarak ünlü bilgisayar işletim sistemi VMS’dir.
İlk mikrobilgisayarların kapasitesi yoktu veya merkezi işlem birimi için geliştirilmiş eloborate işletim sistemlerine ihtiyaçları yoktu. Genellikle ROM dan yüklenen ve Monitors olarak bilinen minimalistik işletim sistemleri geliştirildi. Erken temelli işletim sistemi olan CP/M birçok erken mikrobilgisayar tarafından desteklenmiş ve MS-DOS yaratılırken genişçe klonlanmıştır. MS-DOS IMB-PC’ler için seçilen popüler bir işletim sistemi olmuştur. (IBM versiyonuna IBM-DOS veya PC-DOS ‘da denmektedir.) Microsoft dünyanın en karlı şirketlerinden biri haline gelmiştir. 1980’ler boyunca mikrobilgisayar pazarında ana alternatif MAC OS olmuştur, Apple Macintosh bilgisayarına bağlanmıştır.
1990’larla birlikte mikrobilgisayarlar çok gelişmiştir. Büyük bilgisayarların işletim sistemlerinin GUI olanakları, sağlamlık ve esnekliği hızla arzu edilir hale getirmiştir. Microsoft’un bu değişime tepkisi Windows NT yi geliştirerek olmuştur. Microsoft NT 1999’dan başlayarak Microsoft’un bütün işletim sistemlerine temel olmuştur. Apple 2001 yılında çıkan MAC OSX olarak Unix’in üzerine işletim sistemini yeniden kurmuştur. Hobbyist-Unix’in yeniden geliştirilen uygulaması – GNU Projesinden araçlarla bir araya getirilmiştir. Buda çok popüler olmuştur. Linux kernel temelli versiyonlar çok popüler olmuştur. Bunlar BSD ile servis pazarının küçük bir oranını elde tutan Unix’den türemiştir.
Oturtulan aygıtların gelişen karmaşıklığı oturtulmuş işletim sistemlerinin hızla artan kullanımına öncü olmuştur.
Bugün Mac OS X
Modern işletim sistemleri genellikle fare veya pikap iğnesi gibi klavyeye ek olarak girdi için kullanılan işaretleyici alet olan grafiksel kullanıcı arayüzlerine sahiptir. Eski modeller ve İşletim sistemleri (ağ servis sağlayıcıları gibi) doğrudan insan etkileşimi için tasarlanmamıştır ve genellikle sadece tipik olarak girdi için kullanılan klavye ile komut sıra arayüzü (veya CLI) kullanırlar. Her iki modelde kullanıcıdan (düğmeye basarak veya hazır komutları yazarak) komutları kabul edip işleme tabi tutan kabuk etrafında merkezlenmiştir. İşletim Sistemi seçimi donanım mimarisine, özellikle sadece herhangi bir ana işletim biriminde çalışan Linux ve BSD ile ana işetme birimine bağlıdır . Daha fazla desteklenmeyen Windows Nt, Dec Alpha ve MIPS Magnum’a liman görevi görüyordu. 1990’ların başına kadar, kişisel bilgisayar seçimleri büyük çoğunlukla Microsoft Windows ailesiyle sınırlıydı, Unix ailesi, Linux ve MAC OS X en büyük alternatif haline geldi. Merkezi işlem birimli bilgisayarlar ve gömülü sistemler değişik çeşitte işletim sistemleri kullanırlar, ve birçoğunun Windows ve Unix’le doğrudan iletişimi yoktur.
Kişisel Bilgisayarlar
IBM PC : Microsoft Windows, Unix çeşitleri ve Linux Çeşitleri
Apple Macintosh – Mac OS X (Unix’in bir çeşidi), Windows (sadece x86 çeşidi), Linux ve BSD
Merkezi İşlem Birimli Bilgisayarlar
İlk işletim sistemleri merkezi işlem birimli bilgisayar mimarisi için 1960’larda geliştirilmiştir. Yazılım da bu sistemler için yaplılan geniş çaplı araştırmalar orjinal bilgisayar imalatcılarının ilk işletim sistemleriyle uyumlu donanım ve işletim sistemlerini geliştirmekte olduğu görülmüştür. Bu eski sistemler modern işletim sistemlerinin birçok özelliğine öncülük etmektedir. Hala desteklenen merkezi işlem birimli bilgisayarlar şunlardır:
• Burroughs MCP-- B5000, 1961’den, günüzümüzdeki Unisys Clearpath/MCP • IBM OS/360 -- IBM System/360, 1964’ten günümüzdeki IBM zSeries
• UNIVAC EXEC 8 -- UNIVAC 1108, 1964’ten günümüzdeki Unisys Clearpath IX Modern merkezi işlem birimli bilgisayarlar aynı zamnda Linux veya Unix çeşitlerinide çalıştırır.
Gömülü Sistemler
Gömülü Sistemler değişik hizmetlere sunulmuş işletim sistemleri ve Linux veya diğer işletim sistemlerinin kısıtlı versiyonlarını kullanır. Bazı durumlarda, işletim sistemi yazılımı bütün özel amaçlı programları üretmek için doğrudan kullanıma bağlanır. En basit gömülü sistemlerde, işlerim sistemi ile kullanım araında bir fark yoktur. Kesin zaman koşulları olan gömülü sistemler gerçek zamanlı işletim sistemi olarak bilinir.
Unix-Like
Linux ile Çalışan Özelleştirilmiş KDE masaüstü Unix-like ailesi System V, BSD ve Linux gibi değişik temel alt katogoriler içeren değişik bir işletim sistemi grubudur. Unix ismi açık grubun ticari markasıdır. Bu tanıma uyan herhangi bir işletim sistemi bu lisansı alabilir. "Unix-like" genellikle orijinal Unix’e benzeyen geniş kapsamlı işletim sistemlerinden sözetmek için kullanılır. Unix sistemleri geniş çeşitte makina mimarisinde çalışabilir. Bu sistem akademik alanda ve mühendislik alanında iş istasyonlarında kullanıldığı gibi, ağırlıklı olarak ticari iş yerlerinde ağ sistemi olarak kullanılır, Linux ve BSD gibi serbest yazılımlı Unix çeşitleri artarak popülerleşmektedir. Mesela Ubuntu gibi masaüstü piyasasında kullanılır fakat genellikle meraklıları kullanır. HP’nin HP-UX ve IBM in AIX I gibi bazı Unix çeşitleri sadece satıcının tescilli donanımında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Diğerleri, örneğin Solaris, hem tescilli donanımda hemde x86 bilgisayar ürünlerinde de kullanılabilir. Apple’ın MAC OS X ‘i Nextstep, Mach ve FreeBsd den türemiş mikrokernel BSD’dir ve Apple’ın daha önceki (Unix olmayan) Mac OS’unun yerini almıştır. Geçmiş yıllar boyunca, serbest Unix sistemlerinin birçok örneğinde tescillenmiş olanlar yerini almıştı. Örnek olarak, bilimsel modelleme ve bilgisayar animasyonu SGI’ın IRIX’inin uzmanlık alanındaydı. Zamanımızda bunlara Linux tabanlı veya Plan-9 gruplar hakimdir. Unix I tasarlayan ve geliştiren Bell Labs takımı Model Dağıtımlı Çevreler için Plan 9 ve Inferno geliştirmek için adım atmışlardır. Sonradan eklenen Unix’in kopyasından farklı olarak grafiklerini oluşturmuşlardır. Plan 9 popüler olamamıştır çünkü, Unixten farklı olarak, orijinal olarak serbest değildir. Plan 9 Serbest Yazılım ve Açık kaynak Lucent Public Lisansı altında kurulmuş olup ve ortaklık üretici sayısı artmaktadır. İnferno Vita Nuova ta satılmış ve GPL/MIT lisansı altında kurulmuştur.
Microsoft Windows
Microsoft Windows ailesi IBM PC için eski MSDOS ortamının üzerine grafiksel bir kat olarak tasarlanmış işletim sistemleridir. Yeni versiyonları ilk şeklini OS/2’de ,Open VMS’ten esinlenerek yapılmış, Windows NT çekirdeğinde yer almaktadır.Önceki versiyonların DEC, DEC Alpha, MIPS, ve PowerPC yapıları kullanmalarına rağmen Windows 32 ve 64 bitlik Intel ve AMD işlemcileri kullanmaktadır.
Önceden yapılan açık kaynaklı işletim sistemlerine olan talepteki artış bildirimlerine rağmen 2004’ten itibaren Windows tüm dünya bilgisayar marketlerinin % 90’nını tekeline almıştır. Son yıllarda, Microsoft önemli pazarlama ve AR-GE’deki bütçesini Windows’un her türlü yatırım uygulamalarında yeterli olduğunu göstermek için harcamıştır.
Microsoft ailesine en yeni katılım 25 Ekim 2001’de Microsoft Windows XP ile gerçekleşmiştir. Windows XP Service Pack 2’nin son piyasaya sürümü ise 6 Ağustos 2004’de olmuştur.
Etkileyici güvenlik fonksiyonları ve ağ yönetimiyle Microsoft’un yeni üyesi Windows Vista geliştirilmeye başlanmıştır. MAC/OS gibi IBM’in OS/2’sini bulunduran, BeOS; XTS-300 gibi Apple’ın MAC/OS X’ini bulunduran eski işletim sistemleri de uygun yerlerde hala kullanılmaktadır.
Ana işletim sistemleri mesela IBM’in z/OS’u ve yerleşik işletim sistemleri örneğin VxWorks, eCos, ve Palm OS Unix ve Windows’tan bağımsızdır. Yeni işletim sistemlerinin araştırma ve geliştirmeleri devam etmektedir. GNU Hurd artan fonksiyonları ile Unix’e uyumlu olarak tasarlanmaktadır. Microsoft Singularity,net ile yapılan bir kod modeli baz alarak daha iyi hafıza koruma yapabilen bir işletim sistemi tasarım projesidir.
Başlıca İşletim Sistemleri
DOS
GNU/Linux
Mac OS
Windows
UNIX
Türleri ve Terminoloji
Bir işletim sistemi, kavramsal olarak, üç grupta toplanabilecek bileşenlerden oluşur: kullanıcı arayüzü (bu bir grafik kullanıcı arayüzü ve/ya da komut satırı yorumlayıcısı ["kabuk" da denir] olabilir), alt düzey sistem fonksiyonları, ve bir çekirdek. Çekirdek, işletim sisteminin kalbidir. Adından da anlaşılabileceği gibi, "kabuk", çekirdeğin çevresini sararken, donanımla iletişim kurmak da çekirdeğin işidir.
Donanım <-> Çekirdek <-> Kabuk <-> Uygulamalar
Kimi işletim sistemlerinde kabuk ve çekirdek tümüyle ayrı bileşenlerken, kimilerinde bu ayrım yalnızca kavramsaldır.
Çekirdek tasarımları, yekpare (monolithic) çekirdekler, mikro-çekirdekler ve ekzo-çekirdekler olarak üç ana gruba ayrılabilir. UNIX ve Windows gibi geleneksel ticari sistemler ve Linux gibi daha yeni yaklaşımlar monolitik çekirdek kullanırken, QNX, BeOS, Windows NT gibi yeni sistemlerin çoğu mikroçekirdek yaklaşımını kullanır. Araştırma amacıyla geliştirilen işletim sistemlerinin çoğu da mikro-çekirdek kullanırlar. Ekzo-çekirdekler ise henüz araştırma aşamasındadır.
https://instagram.com/alphazzers
