Bilgisayar Donanımı ve Merkezi İşlem Birimi (CPU)

Bilgisayar Donanımı

• Bilgisayar, programlar aracılığıyla bilgileri saklayan, geri getiren, aritmetik ve mantıksal işlemler yapan elektronik bir cihazdır.
• Donanım, bilgisayarın elektronik kısmını; yazılım ise program kısmını oluşturur.
• Bilginin girişi, saklanması, işlenmesi ve çıkışı bilgisayarın gelişimindeki değişmeyen unsurlardır.
• Donanım, merkezi işlem birimi (CPU) ve çevre birimlerinden oluşur; çevre birimleri giriş ve çıkış birimlerine ayrılır.

Merkezi İşlem Birimi (CPU)

• CPU, bilgisayarın en önemli parçasıdır, mikro işlemci olarak da bilinir.
• CPU, komutları işler, hesaplamaları yapar ve bilgisayarın içindeki bilgi akışını yönetir.
• CPU, verilen komutları yorumlar, programları çalıştırır ve istekleri yerine getirir.
• Bilgisayarın işlemleri, devrelerin açılıp kapanmasıyla gerçekleşir; bu eş zamanlı işlemler CPU'ya bağlı bir saat (kuarts kristal) ile sağlanır.
• Saatin vuruşları Mega Hertz (Mhz) ile ölçülür; Mhz değeri arttıkça bilgisayar hızlanır.
• Bilgisayarın hızı, mikro işlemcisinin hızına ve birim zamanda işlediği sözcük boyuna bağlıdır.
• Mikro işlemcinin hızı, saniyede yapılan işlem sayısı ile ölçülürken, sözcük boyu ise birim zamanda işlenebilen bit sayısıdır (8, 16, 32 olabilir).

Mikro İşlemci Türleri

• 8080 işlemcisi 4.77 Mhz hızında olup, 1 Mb belleği kontrol eder ve 8 bit sözcük boyunu kullanır.
• 80286 işlemcisi 6-20 Mhz hızlarda çalışır, 16 bite kadar belleği kontrol edebilir ve çoklu işlem yeteneğine sahiptir.
• 80366 işlemcisi 33 Mhz'e kadar çıkabilirken, 4 GB'a kadar belleği kontrol edebilir; DX versiyonu 32 bit, SX versiyonu 16 bit sözcük boyunu destekler.
• 80486 işlemcisi, 80386'ya matematik işlemci eklenmiş ve ön bellek denetleyicisi içerir; 486 SX veya 486 DX olarak adlandırılır.
• 80586 işlemcisi Pentium olarak bilinir (Latince'de 5 anlamına gelir) ve 60-400 Mhz arasında işlem yapabilir.

Ana Bellek (RAM)

• RAM, giriş cihazlarından veya depolama birimlerinden okunan veri ve programların, sonuçların ve çıktıların tutulduğu yerdir.
• Rastgele erişim, bellekteki herhangi bir adrese doğrudan erişebilme anlamına gelir.
• RAM'deki veriler geçicidir ve bilgisayar kapatıldığında silinir.
• RAM, çok kullanıcılı sistemlerde farklı kullanıcıların verilerini aynı anda saklar ve diğer bilgi saklama araçlarına göre daha pahalıdır.
• RAM, çalışan programların verilerini, işletim sistemi bileşenlerini, program sonuçlarını ve çıktı bilgilerini tutar.
• RAM'deki her bölgenin, verilere ulaşmak için bir adresi vardır.
• RAM'in büyüklüğü, aynı anda çalışabilecek program sayısını ve hızını etkiler; yetersiz RAM programların çalışmasını engelleyebilir.
• 640 KB RAM'e sahip bir bilgisayar yaklaşık 3 defter dolusu yazı saklayabilir.

Bellek Bölümleri ve Kapasiteleri (KB)

• Ana Bellek (Base Memory): 0 - 640
• Uzatılmış Bellek (Extended Memory): 641 - 1024
• Genişletilmiş Bellek (Expanded Memory): 1025'ten yukarısı

Ön Bellek (Cache Memory)

• Cache bellek, ana bellekten daha hızlıdır ve ana bellek ile işlemci arasında yer alır.
• Sık kullanılan talimat ve bilgiler için "yaz-boz tahtası" görevi görür.
• Ana belleğe kıyasla daha hızlı veri erişimi sağlayarak bilgisayarı hızlandırır.
• CPU, önce dâhili, sonra harici ön belleğe bakar; bulunamazsa ana bellek kullanılır (daha yavaş bir süreç).

BIOS (Temel Giriş Çıkış Sistemi)

• BIOS, bilgisayarın açılışında parçaları kontrol eden programı içerir ve ROM'da saklanır.
• ROM'daki bilgiler kalıcıdır.
• Günümüzde BIOS, Flash ROM'a kaydedilir ve gerektiğinde güncellenebilir.
• BIOS'un ilk görevi, donanım parçalarını kontrol etmek ve sorun varsa kullanıcıyı uyarmaktır.
• Açılışta özel bir tuşa basarak BIOS kurulum ekranına erişilebilir ve ayarlar değiştirilebilir.

Ana Kart (Motherboard)

• Ana kart, bilgisayarın temel parçasıdır ve bellek, genişleme yuvaları, kartlar ve diğer elektronik parçalar üzerine yerleştirilir.
• Veri yolu, bilgisayarın içindeki birimler arası bilgi taşıma sistemidir.
• Bilgisayardaki tüm elektriksel bileşenler ana karta bağlıdır.

Genişletme Yuvaları

• Genişletme yuvaları, ses, ekran, modem ve ağ kartları gibi genişletme kartlarının takıldığı soketlerdir.
• Yeni özellikler eklenmesini sağlar (grafik, ses, iletişim, ağ bağlantıları vb.).
• Yuva tipi, bilgisayarın veri yolunu belirler.

Bilgisayar Kasası

• Kasa, bilgisayar parçalarını bir arada tutan metal veya plastik kutudur.
• Mini Tower dik kasalar yaygınken, bazı firmalar desktop tipi yatık kasaları tercih eder.
• Sunucu bilgisayarlar için genişleme olanakları fazla olan kasalar kullanılır.
• En önemli bileşeni güç kaynağıdır; şehir elektriğini bilgisayarın kullanabileceği enerjiye dönüştürür.
• Güç kaynağında ve mikroişlemcilerde aşırı ısınmayı önlemek için soğutucu fanlar bulunur.
• PC'lerde güç kaynağı kapasitesi ortalama 200-250 watt'tır.

Bilgisayar Kasasının Arkasındaki Portlar

• Seri Port: 9 veya 25 iğneli (erkek konnektör) portlara fare, modem, tarayıcı veya yazıcı bağlanır; COM etiketleriyle (COM1, COM2...) tanımlanır.
• Paralel Port: 25 delikli (dişi konnektör) portlara yazıcı ve teyp birimleri takılır; LPT etiketiyle tanımlanır.
• Monitör (Ekran) Portu: Monitörü bağlamak için kullanılır.
• Klavye Portu: Klavye ve fareyi bağlamak için bulunur.
• USB (Universal Serial Bus) Portu: Fare, klavye gibi cihazları zincirleme bağlar; 127 adede kadar cihaz eklenebilir.
• Oyun Portu: Joystick'leri bağlar ve genellikle ses kartının üzerindedir.

Ekran Kartı

• Ekran işlemlerini gerçekleştirir ve mikro işlemci ile bağlantı kurar.

Grafik Kartı

• Bilgisayarda oyun, çizim, resim ve mimari tasarımlar için kullanılır.
• MDA (Monochrome Display Adaptor): Tek renkli, 720x320 piksel.
• CGA (Color Graphic Adaptor): 4 renk, 400x200 piksel.
• EGA (Enhanced Graphic Array): 16 renk, 600x400 piksel.
• VGA (Video Graphic Adaptor): 256 renk, 800x600 piksel.
• SVGA (Super Video Graphic Adaptor): 256 renk, 1024x768 piksel.
• Ekranda satır ve sütun yerine duyarlı noktalar (pikseller) bulunur; piksel sayısı arttıkça görüntü netleşir.

Ses Kartı

• Bilgisayardan seslerin daha kaliteli alınmasını sağlar.

Sabit Disk (Hard Disk) ve Disketler

• Bilgiler bellekte işlenir ancak kalıcı saklamak için manyetik ortama aktarılmaları gerekir.
• Hard diskler sabittir, disketler takılıp çıkarılabilir.
• Hard diskler daha dayanıklı ve hızlıdır, disketlere göre daha büyük kapasiteye sahiptir.
• Sabit disk, temel bilgi depolama birimidir; veriler dönen disklerde manyetik olarak saklanır (dosya adı).
• Bir bilgisayarda birden çok sabit disk veya bölüm bulunabilir; ilk sabit disk C sürücüsü olarak adlandırılır.
• D harfi CD-ROM için kullanılır.
• CD sürücülerinin hızı 24x, 36x gibi ifadelerle belirtilir.
• Sabit diskin kapasitesi MB (Mega Byte) ve GB (Giga Byte) ile ölçülür (200-1000 GB arası).

Disketler

• Sabit disk üreticileri bazen 1 GB'ı 1000 MB olarak tanımlasa da gerçekte 1 GB = 1024 MB'tır.
• Disket (floppy disk), taşınabilir manyetik depolama aracıdır.
• Kullanmadan önce formatlamak (iz ve sektörlere ayırmak) gerekir.
• Günümüzde kullanılan 3.5" disketler iki kapasitede bulunur: Çift yoğunluklu (720 KB) ve yüksek yoğunluklu (1.44 MB).
• Disket sürücüler A (ve B) olarak adlandırılır; çoğu bilgisayarda artık kullanılmamaktadır.

DVD (Digital Versatile Disc veya Digital Video Disc)

• DVD ilk olarak "Digital Video Disk" anlamında kullanıldı; veri saklama önemi anlaşılınca "Digital Versatile Disk" olarak adlandırıldı.
• Görüntü, ses ve bilgiyi aynı ortamda saklar.
• DVD-ROM'lar CD-ROM'ların gelişmiş versiyonudur.
• DVD Video'lar TV'ye takılan DVD Player'larda izlenir; bilgisayar DVD sürücüleri her iki formatı da destekler.
• DVD Video'larda Mpeg-2 ve PCM sıkıştırması kullanılır; decoder kartı olmayan bilgisayarlarda yazılımla izlenebilir.
• DVD-ROM sürücüler, yazılımların artan kapasite ihtiyacı nedeniyle geliştirilmiştir ve minimum 4.7 GB kapasite sunar (17 GB'a kadar çıkarılabilir).
• DVD Video, video programlarını içerir ve TV'ye takılan DVD player ile çalışır.
• DVD ROM, bilgisayar verilerini tutar ve DVD ROM sürücü ile okunur (ses CD'si ile CD ROM arasındaki fark gibidir).
• Kaydedilebilir DVD ROM çeşitleri: DVD-R, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW

DVD Çeşitleri

• DVD-R: Tekrar yazılamaz.
• DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW: Binlerce kez yazılabilir.
• DVD-R, organik boya polimer teknolojisi kullanır ve tüm DVD sürücüleri/oynatıcılarla uyumludur (başlangıçta 3.95 milyar byte, sonra 4.7 milyar byte).
• DVD-RW, silinebilir bir formattır ve adres bilgisiyle yiv açarak kayıt yapar (4.7 milyar byte); yüksek kapasite ve oynatıcı uyumu avantajı vardır.
• DVD-RAM, faz değişim teknolojisi kullanır ve güncel sürücülerle tam uyumlu değildir (2.58 milyar byte); titreşimli yivler kullanır ve diskler kartuş içinde gelir.
• DVD+RW, DVD-ROM, CD, DVD-R ve DVDRW ile uyumludur ancak DVD-RAM ile uyumlu değildir; DVD video oynatıcılarda ve DVD-ROM sürücülerde okunamayabilir.

Monitör (Ekran)

• Monitör, işlemcinin gönderdiği sinyalleri görüntülere dönüştürür; bir çıkış birimidir.
• Çözünürlük (yatay x dikey nokta sayısı) netliği belirler; yüksek çözünürlükte daha fazla bilgi sığar, ancak görüntüler küçülür.
• Multisync monitörler farklı çözünürlükleri destekler (640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024 gibi).
• Büyüklük, köşegen uzunluğuyla (inç) ölçülür; standart monitörler 14" veya 15"tir.
• Yüksek çözünürlük için 17" veya daha büyük monitörler önerilir.
• Nokta aralığı (dot pitch), görüntü netliğini etkiler; küçük nokta aralığı daha net görüntü demektir (0.28 mm veya daha küçük).
• Ekran tazeleme hızı, görüntünün saniyede kaç kez yenilendiğini belirtir (en az 60 kez); yüksek frekans titreşimsiz görüntü sağlar.
• Monitör ve görüntü kartı, görüntülerin sergilenmesi için birlikte çalışır.
• Görüntü kartı, ana karta takılan bir genişleme kartıdır ve monitöre kablo ile bağlanır.
• Görüntü kartındaki bellek, görüntülenebilen renk sayısını sınırlar; daha fazla renk daha kaliteli görüntü demektir.

Klavye (Keyboard)

• Klavye, harf, rakam, sembol ve fonksiyon tuşlarını içeren bir giriş birimidir.
• Bilgisayar, klavye aracılığıyla yönlendirilir.
• Tuşlara basıldığında kodlar belleğe aktarılır ve sonuç ekranda görüntülenir.
• Klavyeler F veya Q tipi olabilir.
• Q Klavye (İngiliz klavyesi): Q harfi sol üstte yer alır.
• F Klavye (Türkçe klavyesi): Harf dizilimi daktiloya benzer.
• Q Türkçe Klavye: Ö, Ç, Ş, İ, Ğ, Ü harfleri sağ tarafa yerleştirilmiştir.
• Bazı tuşlar ekrana karakter yazmaz, etki oluşturur; işlevleri programa göre değişir.

Klavye Tuşları

• Enter: İşi onayla, komutu çalıştır veya kelime işlemcilerde yeni paragrafa geç.
• Esc (Escape): İşlemi yarıda kes, vazgeç veya Windows'ta iptal düğmesini temsil et.
• Fonksiyon Tuşları (F1-F12): Belirli işlemleri hızlıca yap (F1 genellikle yardım menüsünü açar).
• Tab: DOS'ta imleci sağa kaydır, kelime işlemcilerde paragraf girintisi yap veya Windows'ta iletişim kutusu pencerelerinde geçiş yap.
• Caps Lock: Sürekli büyük harf yazmayı sağlar.
• Shift: Harf tuşuyla basıldığında büyük harf, rakam tuşuyla basıldığında özel karakter yazar.
• Ctrl ve Alt: Başka tuşlarla birlikte kullanılarak belirli işlemleri yapar (Ctrl+S kaydetme, Ctrl+Alt+Del resetleme).
• Alt Gr: Bazı tuşlara üçüncü bir görev verir (Q klavyede Türkçe karakterler için).
• Windows Tuşu: Başlat menüsünü açar veya kısayol tuşu olarak kullanılır.
• Sağ Fare Tuşu: Windows'ta sağ fare tuşu görevi görür.
• Back Space (Geriye Silme): İmlecin solundaki karakteri siler.
• Del (Delete): İmlecin sağındaki karakteri siler.
• İns (İnsert): Ekleme modunu açıp kapatır (araya yazma veya üzerine yazma).
• Home: Satırın başına gitmeyi sağlar.
• End: Satırın sonuna gitmeyi sağlar.
• Page Up: Bir sayfa yukarı çıkmayı sağlar.
• Page Down: Bir sayfa aşağı inmeyi sağlar.
• Pause: İşlemi durdurur.
• Print Screen: Ekran görüntüsünü kopyalar.
• İmleç Tuşları: İmleci hareket ettirir.
• Nümerik Klavye: Num Lock ile rakam girişi veya imleç kontrolü sağlar.
• Yeni tip klavyelerde ayrıca uyku (Sleep) ve güç (Power) tuşları da bulunabilir.

Mouse (Fare)

• Klavyeden farklı olarak sadece komut girişinde yardımcıdır.
• Mouse, programların mouse kullanımına uygun yazılması halinde işlevseldir.
• Mouse altındaki bilye, göstergenin ekranda hareket etmesini kontrol eder.
• Genellikle sol tuş kullanılır ve avuç içi ile bilekten hareket ettirilir.

Yazıcı (Printer)

• Bilgisayardaki bilgilerin kağıda aktarılmasını sağlar.
• Karakterleri yazış şekillerine göre gruplandırılır.
• Nokta Vuruşlu (Dot Matrix) Yazıcılar: Satıra yazdıkları karakter sayısına göre ayrılır; 80 sütunluk veya 136 sütunluk olabilirler.
• Yazım kalitesi iğne (pin) sayısına göre değişir (9 veya 24 iğne).
• Hız birimi CPS (Character Per Seconds) dir.
• Lazer Yazıcılar (Laser Printer): Yüksek kalitede ve hızlıdır; fotokopi makinelerine benzerler.
• Satır satır değil, sayfa sayfa yazım yapar.
• Hız birimi PPM (Page Per Minute) dir.
• Mürekkep Püskürtmeli Yazıcılar (İnkjet Printer): Karakterleri mürekkep püskürterek yazar; renkli ve grafik baskıda iyidir.
• Çizici (Plotter): Grafik çıktıları almak için kullanılır; mimarlık ve mühendislik uygulamalarında yaygındır.
• Tarayıcı (Scanner): Fotoğraf, grafik ve yazıları okuyup bilgisayara aktarır; kelime işlem programları(OCR ile değiştirilebilir.
• Masa üstü veya el tipi tarayıcılar vardır; bilgisayara SCSI kartı veya paralel çıkışla bağlanır (paralel daha ekonomiktir).

Modem

• Bilgisayarın telefon hatlarını kullanarak iletişim kurmasını sağlar.
• Modulation-demodulation kelimelerinin kısaltılmasıdır.
• Digital veriyi analog veriye çevirerek gönderir ve analog veriyi tekrar digital veriye çevirir.
• Günümüzde internet, BBS ve faks gibi hizmetlere erişmek için kullanılır.
• Harici tip modemler seri port ile bağlanır ve ikiye ayrılır:
  • Dahili (Internal): Bilgisayarın içine takılır, kart şeklindedir.
  • Harici (External): Dışarıdan bağlanır, kablo ile iletişim sağlar.

İşletim Sistemleri ve Uygulamaları

• İşletim sistemleri, bilgisayar bilimlerinde temel konulardandır ve bilgisayar sistemlerinin gelişimiyle paralel gelişmiştir.
• İşletim sistemi, kullanıcı ile bilgisayar arasında köprü görevi görür ve donanıma en yakın yazılım birimidir.
• Bilgisayar sisteminin bileşenleri: Donanım, Sistem Yazılımları (İşletim Sistemi ve Aygıt Sürücüleri), Derleyiciler ve Uygulama Yazılımları, Kullanıcı Yazılımları.
• CPU en temel bileşendir; disk, yazıcı, disket ve terminal gibi G/Ç birimleri donanımı oluşturur.
• Yazılım, donanım birimlerini yönetir ve kullanıcıların işlerini yapmasını sağlar.
• Yazılım olmadan bilgisayar sadece elektronik kartlar ve kablolardan oluşur.

Bilgisayar Yazılımlarının Grupları

• Sistem Yazılımları (System Software): Bilgisayarın işletilmesini sağlayan işletim sistemi ve derleyicilerdir (yazılımı makine diline çevirir).
• Uygulama Yazılımları (Application Software): Kullanıcıların işlerine çözüm sağlayan programlardır (çek, senet, stok kontrolü, bordro, kütüphane, banka hesapları vb.).
• İşletim sistemi, tüm sistem programları içinde en temel olanıdır; donanım ve yazılım kaynaklarını kontrol eder, uygulama yazılımlarını çalıştırır ve denetler.
• Modern bilgisayar sistemleri işlemci(ler), bellek, saat, terminaller, diskler, ağ birimleri, yazıcılar, CD sürücüleri, disket ve teyp ünitelerinden oluşur.

İşletim Sistemleri Olmasaydı

• Donanımın karmaşıklığı programcıları etkilerdi; donanım birimlerinin nasıl çalıştığını anlamak gerekirdi.
• Programcıların bu zorluklardan etkilenmemesi için yazılımlar katmanlar halinde düzenlenmiştir, böylece sistemin tüm parçaları kolayca yönetilebilir hale gelmiştir.
• En alttaki katman donanımı oluşturur: Fiziksel üniteler, entegre devreler, kablolar, güç kaynakları, disket ve disk üniteleri ile benzeri donanım birimleri.
• İkinci katmanda yer alan işletim sisteminin temel işlevi donanımın karmaşıklığını kullanıcıya yansıtmamak, daha elverişli ortam hazırlayıp, kullanıcının kolayca işini yapmasını sağlamaktır.

İşletim Sistemi Tanımı

• İşletim sistemi, her türden bilgisayarda çalışan programlardır ve bir programın çalışması için RAM'e yerleştirilmesi gerekir.
• Bu işlem bilgisayar ilk açıldığında otomatik yapılır ve işletim sistemi sabit diskten ana belleğe yüklenir.
• Donanım ve yazılım kaynaklarının uyumlu ve verimli çalışmasını sağlar.
• Örneğin, bir kullanıcının Cobol veya Pascal dili ile geliştirdiği bir programı çalıştırabilmesi için disk ünitesi, yazıcı ünitesi, işlemci, gerçek bellek, derleyici, yükleyici ve network yazılımlarına ihtiyaç vardır.
• İşletim sistemi, bilgisayar sisteminde kullanıcı ile iletişim kurarak, donanım ve yazılım kaynaklarının adil paylaşılmasını sağlar ve donanım ile yazılım birimlerinin etkin şekilde kullanılmasını sağlayan sistem programları topluluğuna denir.

İşletim Sisteminin Yapısal ve İşleyişsel Özellikleri

• İşletim sistemleri yapısal ve işleyişsel açılarından farklılıklar gösterir.
• İşletim sistemi, kullanıcı ile donanım arasında bir arabirimdir, köprüdür; uygulama programlarıyla donanım arasındaki iletişimi sağlar.
• İşletim sistemi, koordinatördür; karmaşık işlemler sistemde önceden belirlenmiş bir sırada yapılmasını sağlar.
• İşletim sistemi, kaynak paylaştırıcısıdır; işlem birimi, bellek ve giriş-çıkışlar gibi bilgisayar kaynaklarının kullanıcılar arasında paylaşımını sağlar.
• İşletim sistemi, gardiyandır; sistem kaynaklarını ve kullanıcıları izleyerek yetkisiz erişimleri önler, bilgilerin güvenliğini sağlar.
• İşletim sistemi, saymandır; sistem kaynaklarının kullanım oranlarını izler; sistemin birimlerinin verimli hizmet verip vermediğine ışık tutar.
• İşletim sistemi, hizmetçidir; donanımın işleyişini hissettirmeden kullanıcı dostu bir ortam sağlar, bilgileri düzenli saklayarak erişimi kolaylaştırır.
• Bu özelliklerin hepsi bir işletim sisteminde bulunmak zorunda değildir; üzerinde çalışacağı donanıma göre bazı özellikleri içermeyebilir.

Bilgisayar Sistem Yapısı

• İşlemci (CPU) ve belleği paylaşan birçok birim kontrol biriminden (device controllers) oluşur.
• Bilgisayar açıldığında (Boot), başlatma programı (sistemin birimlerini başlatır) gereklidir.
• Başlatma programı, çekirdekte yer almalı ve işletim sistemini belleğe yüklemelidir.
• İşletim sistemi ilk iş olarak bir prosesi işlemeli ve bazı işlevlerin tamamlanmasını beklemelidir (donanım veya yazılımdan kaynaklanan bir kesinti (interrupt) olabilir).
• Kesinti (interrupt), işletim sisteminin o sırada yapmakta olduğu işi bırakıp, kesintiyi yaratan işe (proses) yönelmesidir.

İşletim Sistemlerinde Temel Kavramlar

• Proses (Process): Çalıştırılmakta olan bir programdır; program verileri, program sayacı ve diğer bölümlerinden oluşan bir "veri yapısıdır".
• Kaynak program durgun komut dizisi iken, proses komutların işletilmesi anındaki durumdur.
• Kişisel bilgisayarlarda genellikle tek kullanıcılı olmasına rağmen işletim sistemine ilişkin prosesler de işletime alınabilir.
• Bazı sistemler tekiş düzeni (monoprogramming) desteklerken bazıları çok görevli (multitasking) özelliği taşır.
• Çok kullanıcılı sistemlerde, CPU, bellek ve sistem kaynaklarının prosesler arasında paylaştırılması gerekir.
• Dosyalar (Files): İşletim sisteminin disk, çevre birimleri vb. ile ilgili özelliklerini tutmasıdır, dosya (file) yaratmak, okumak veya yazmak için sistem çağrılarına ihtiyaç vardır.
• Dosyalar açılmadan okunamaz ve dosyalar ile ilgili bilgiler "Dizinler (Directory)" şeklinde bir yapıdır.
• Prosesler ve dosyalar hiyerarşik bir yapıdadır ancak proseslerdeki hiyerarşi, dosyalardaki kadar derin ve kalıcı değildir.
• İş (Job): Kullanıcıların bilgisayar sisteminde bağımsız bir bütün olarak işlenmesini istedikleri hizmetler kümesidir.
• MS-DOS sisteminde "*bat" uzantılı dosyalar bir anlamda iş adıyla adlandırılabilir.
• İstemci / Sunucu (Client/Server): Modern işletim sistemlerinde çekirdek en düşük düzeye indirgenip kullanıcıları etkileyen yardımcı programlar (utility) zenginleştirilmiştir.
• Kernel (çekirdek) istemcilerle sunucular arasında iletişimi sağlar (fileserver, proses server, memory server gibi parçalara bölmek yönetimi kolaylaştırır).
• Terminal: Sistemlerde istemci konumunda ve son uç olarak bulunan sistemlerdir ve iki türlüdür.
• Birisi kendi işletim sistemini kullanarak istemci konumunda olanlar, diğeri ise sistemi olmayan sadece monitör ve klavyeden oluşan "aptal terminaller"dir.

İşletim Sistemlerinde Bellek

• Boot (Yeniden Başlatma): İşletim sisteminin yaptığı işler bitirilip veya kayıtları tutularak yarıda kesilip işletim sisteminin tamamen kapatılması veya elektriğinin kesilip yeniden verilmesi ve işletim sisteminin yeniden başlatılmasıdır.
• Uyandırma Çağrısı: Bilgisayarın çalışmaya başladığında harekete geçen ilk program, sistem donanımlarının uygun bir şekilde çalışıp çalışmadığını ROM'da muhafaza edilen komut setidir.
• Bilgisayarın kendi kendini testi sırasında işlemci, bellek ve BlOS'ta hatalar olup olmadığı kontrol edilir ve sonuç özel bir bellek alanına kaydedilir.
• Bu işlem başarılı bir şekilde tamamlandığında, ROM'da yüklü olan yazılım bilgisayarın disk sürücülerini etkinleştirmeye başlar denir.
• Bu işlevi olan ön yükleyici, küçük sürücü programlarını ara yüzleriyle birlikte kurar ve bilgisayarın çeşitli alt sistem donanımlarını kontrol eder.
• İşletim sisteminin tuttuğu belleğin bölümlerini, kullanıcı bilgilerini ve uygulamaları kurar..
• Bilgisayarın uygulamaları alt sistemleri arasında iletişim trafiğini ayarlayan çok sayıda sinyali ve semaforları veri altyapılarınıda tutar.
• Bilgisayarın kontrolünü işletim sistemine bırakır, bu da demektir..

İşletim Sistemlerinin Tarihcesi

• İlk gerçek sayısal İngiliz matematikçilerinden Charles Babbage (1792-1871) tarafından tasarlanmıştır, ancak o yıllarda teknoloji yeterli değildi.
• Birinci Nesil İşletim Sistemleri (1945-1955): Babbage’ın başarısız çalışmalarından sonra II. Dünya savaşına kadar belirgin bir gelişme olmamıştır.
• Savaş sonrası vakum tüplerinden yararlanılmasıyla sayısal makineler geliştirilmiştir.
• Bu makineler çok büyük odalar dolusu,on binlerce vakum tüplerinden yapılmış ve günümüz bilgisayarlarından yüzlerce kat daha yavaştılar.
• Makinenin tasarımını yapan, imalatını yapan hepsi aynı kişiydi.
• Bütün programlama, kontrol panelindeki ilgili yerlere ilgili kablolar takılarak yapılırdı ve işletim sistemi diye bir kavramda yoktu.
• Daha sonra başlarında kart makinelerin gelişmesi ile programların  kartlarla yazılıp buradan okutulması sağlandı.

İkinci Nesil İşletim Sistemleri (1955-1965)

• Transistorların geliştirilmesi ile büyük bir atılım oldu ve bilgisayarlar müşterilerin işlerini yapabilecekleri düzeye geldiği için üretici firmalar tarafından satılmaya başladılar.
• Bu dönemde bilgisayar tasarımcıları, üreticileri, operatörler, programcılar ve bakım personeli kesin olarak ayrıldılar.
• Ancak yine de bu makineler çok büyük olduklarından özel sektör kuruluşları tarafından alınabildiler ve kullanıcı her satırı bir karta yazıp sisteme verirdi.
• Operatör kartları okur ve teyp bandına aktarırdı.
• Sonra sisteme derleyici bandı yüklenir,derleme işlemi yapardı.
• Derleme işleminden sonra programın çalıştırılabilir halini tekrar sisteme götürüp çalıştırarak programın sonucunu yazıcıdan yazdırırdı.
• Bundan Sonra Gelen En Büyük Atılım:
  • Derleyicinin bir defa yüklenmesinden sonra, birçok programcının programı bir bant üzerine arka arkaya yüklenip çalıştırılması olanağı sağlandı (Yığın İşlem).
  • Önceden her programcı programı içinde derleyici bantını yüklemek zorundaydı.
• Bu nesil bilgisayarlar bilimsel ve mühendislik işleri için kullanılabilirdi.
• Fortran dili kullanılırdı.
• İşletim sistemi ise IBM'in geliştirdiği 7094'te kullanılan IBSYS'di.

Üçüncü Nesil İşletim Sistemleri (1965-1980)

• Üretici firmalar iki farklı üretim çizgisinde ilerlediler.
• Bir tarafta bilimsel işler ve diğer tarafta ticari kuruluşlar tarafından kullanılan bilgisayarlar üretildi.
• IBM firması bu iki farklı yaklaşımı tek bir yapı üzerinde birleştirmek ile 360 mimarisini duyurdu.
• Bu nesilde transistorların yerine entegre devlerin kullanılmış olması ile makinelerin boyutları küçüldü.

Önemli Gelişmeler

• Bununla Beraber Kullanım Açısında Ki Önemli Yenilik Multiprogramming Oldu :
• Yani bellek parçalayıp her parçada başka program çalıştırılması, bir program teypten okuma yaparken CPU boş duramamakta ve diğer programın gereksindiği hesabı yapmaktaydı.
• Kendinden Önce Gelenin Çalışıp Bitmesini Beklemeden Arka Arkaya Okutup Disk Üzerinden Sıra Beklemesi Ise Spooling Olarak Adlandırılmıştır.
• Bu sayede yazıcı gibi paylaşımlı olmayan ünitelerin rahat kullanılmasını sağlamış oldu.
• Örnek: Var sayalım ki aynı yazıcıda sırayla aynı 3 tane çıktı gönderiliyor. İşte işletim sistemi Spooling mekanizması sayesinde disk üzerinde sıra ile biriktirir ve yazıcıya öyle yazar.

Spooling’ in Özet Hali

1. Paylaşımlı olmayan çevre ünitelerinin kullanıcılar arasında beklemeden paylaşılmasını sağlar.
2. Hız bakımından farklı ünitelerin bilgi transferinin etkin olmasını sağlar.

• Yine Üçüncü Nesil Bilgisayarlarla Gelen Şey Zaman Paylaşımıdır: Bu yazılım teknolojisi ile kullan terminalleri başındayken çalıştırdıkları ya da sistem üzerinde yığın işlem olarak CPU‘ nun sıra ile kısa sürelerle tahsis edilmesi sağlanabilmiştir. Yani her kullanıcıya CPU’ nun kendilerine servis hissi verilir.

Dördüncü Nesil İşletim Sistemleri (1980-....

• LSI (Large Scale Integration circuits) sayesinde binlerce transistörin 1 cm2 üzerine yerleştirilmesi ile kişisel bilgisayarlar doğdu.
• O zamanki kişisel bilgisayarların ucuz olmasıyla bilgisayarı bilgisi olmayan kişilerde kullanmaya başladı ve bu neslide iki tane işletim sistemi sektöre hakim olmuştur. Bunlar Ms-Dos, Unix dir.
• PC'lerin Ağ İşletim Sistemleri (Network Operating System) de kullanılmaya başlaması önemli bir adımdır.
• Ağ işletim sisteminde kullanıcılar, ortamda çok sayıda bilgisayarın mevcut bulunduğunun farkında olurlar; Aynı zamanda uzaktaki başka bilgisayarlara bağlanabilirler ,dosyalarını bir bilgisayardan diğerine kopya edebilirler
• Dağıtık işletim sistemlerin de bunun tersinedir- kullanacı nerde çalışıldığının ve dosyaların nerde olduğunun farkında olmaz ve etkide İşletim tarafından etkin olarak gerçekleşir.

İşletim Sistemlerinin Başlıca Özellikleri

• Bir işletim sistemi bir anda yalnızca bir kullanıcının bilgisayarı kullanmasına izin veriyor ve birden çok kullanıcının kullanmasına izin vermiyorsa böyle bir işletim sisteminden bir grup çalışanın ortak kullanım sağlaması mümkün olmaz.
• Bir kullanıcı aynı bilgisayara bağlanıp aynı işletim sisteminde “çok görevlilik” (Multitasking) özelliğinin bulunmasını aramalıdır
• Bunlar Endüstride’ ki en sık konuşulan hususlardır.

Diğer Yazılımlar

• Batch Processing ( Yığın İşleme ): Spooling sahası denilen bir sahaya atılır ve biriktirmeye ve sonra bu saha da derleme ve çalıştırma işlemine tabi tutulur oldu bu sayede “yığın işlem” doğdu.
• Yığın İşlem (Batch Processing) Sisteminin Faydaları İş Başına Düşen Sistem Giderlerini azaltmıştır. Lakin durgun ve kontrollü olmasından dolayı hatalar ile ilgilenip iş sonuçlanınca tekrar bakmak gerekir. Yani tamamen kullancının kontrolü dışındadır. İşler Ulaşması Saatler Sürebilir
• Kişisel bilgisayarlardaki “MS-DOS” işletiminde her komut bir dosyaya arka arkaya yazılır dosya .BAT uzantılı bir dosya olur( Autoexec.bat ).

İnteractive Processing (Etkileşimli İşlem)

• Etkileşimli işlem kullancılara işlerini dinamik biçimde yönetme, çalıştırılan programların sonuçlarını doğrudan elde edip her an müdahale edebilme olanağı sağlayan çalışma türüne ilişkin bir özelliktir
• Yani komuta bilgisayardan yanıt ve bir nevi konuşur gibi iletişim halindedir.

Veri Üretimi

• Veri tabanı sorguları işletme, program geliştirme,derleme
• Bilgisayar ağı (Network) komutları ve internet hizmetleri kısa
• Bilgiyi gönder ve işletim için bekle ve işlet sonra sonuçları çıkar.
• Dosyaları Dizinler (Directory)" şeklinde taşır.
• Bir de “*.bat" uzantılı dosyalar bir anlamda iş olarak adlandırılabilir.Kataloglar oluşturma ve dizinlere ayrılma imkanı sunar.

Yönetimin temel görevleri: İşlem, belleği ve sistemin kaynaklarını yönetir.

a) İşlenecek bilginin bilgisayara yöneltilmesi. b) İşletim için beklemesi c) Sonuçların özetlenip ayıklanması. d) Kullanıcının inceleme süreci

On Line Processing (Çevrim İçi İşlem)

• Bu veriler bilgisayar sistemine doğrudan veriliyor ise bu uygulamaya On Line Processing denir.

Off Line Processing (Çevrim