AUZEF İşletim Sistemleri Çıkmış Sorular

İşletim Sistemleri dersi; işletim sisteminin temel görevlerini, bellek ve proses yönetimini, eşzamanlılık sorunlarını, disk ile dosya sistemlerini ve Linux paket yönetimini kapsar. Konular kavram ayrımı ve küçük hesaplamalarla sorulur.

İşletim Sisteminin Görevleri ve Yapısı

• Çekirdek görevleri proses, bellek, dosya/disk ve giriş-çıkış yönetimidir.
• Virüs taraması işletim sisteminin değil, sonradan kurulan antivirüs yazılımlarının işidir.
• İşletim sistemi kalıcı birimlerde (disk, SSD) saklanır; açılışta RAM'e yüklenip orada çalışır.
• Kullanıcı programları donanıma doğrudan erişemez; çekirdek hizmeti için sistem çağrısı kullanılır.

Bellek Yönetimi ve Bölümleme

• İç parçalanma: bloğa sığan küçük proses bloğun tamamını tutar, artan alan başkasına verilemez.
• Dinamik bölümlemede prosese tam ihtiyacı kadar yer verilir; iç parçalanma olmaz ama dış parçalanma oluşur.
• Boş bölümlere yerleştirme algoritmaları: First-fit, Best-fit, Worst-fit, Next-fit.
• Dolu ve boş alanların kaydı, boyutlar değiştiği için bağlantılı listeyle tutulur.
• Swap in, yerleştirme algoritması değil; diske alınmış prosesin belleğe geri getirilmesidir.

Sayfalama ve Sanal Bellek

• Sayfalamada prosesin sayfaları bellekte bitişik olmak zorunda değildir; herhangi boş çerçevelere konabilir.
• İstenen sayfa RAM'de yoksa donanım kesmesi doğar; buna sayfa hatası denir.
• İşletim sistemi eksik sayfayı diskten alıp boş bir çerçeveye yükler.
• Ana bellek geçicidir; elektrik kesilince içeriği silinir, dosya ve klasörler orada saklanmaz.

Proses Zamanlama

• SJF, CPU'yu süresi en kısa prosese verir ve ortalama bekleme süresini düşürür.
• SJF'nin dezavantajı: kısa işler sürekli gelirse uzun işe sıra gelmeyebilir; bu duruma açlık (starvation) denir.

Eşzamanlılık, Kritik Bölge ve Kilitlenme

• Kilitlenmede prosesler birbirinin tuttuğu kaynağı süresiz bekler ve hiçbiri ilerleyemez.
• Kilitlenme için karşılıklı dışlama, tut ve bekle, kesinti olmaması, döngüsel bekleme birlikte gerekir.
• Dekker, Peterson, monitör ve semafor kritik bölge sorununu çözer.
• Tek başına paylaşılan turn değişkeni ilerleme şartını sağlamadığından sorunu tam çözmez.
• Kesmeleri açıp kapatmak donanımsal bir çözümdür; çok işlemcili sistemlerde verimsizdir.
• Semaforda P() (wait) değeri sınar ve azaltır; V() (signal) değeri artırır ve bekleyenleri uyandırır.

Disk Yönetimi ve Disk Planlama

• Bant genişliği toplam byte değil, birim zamanda aktarılan veri miktarıdır.
• FCFS'de istekler geliş sırasıyla karşılanır; toplam kafa hareketi ardışık farkların toplamıdır.
• Örnek: başlangıç 5, istekler 40-15-20-5-4 için toplam hareket 81 silindirdir.
• Boş blok takibi için bit vektör kullanılır; her bloğa bir bit düşer ve boş/dolu durumunu gösterir.

Dosya Sistemleri ve Dosyalar

• Bağlantılı yerleşimde her blok bir sonrakinin adresini tutar; dış parçalanma olmaz ama ortadaki veriye doğrudan erişim yavaştır.
• Dosya uzantısı türü belirler; .mp4 video biçimidir, fotoğraf uzantısı olamaz.
• FAT, NTFS ve ext4 dosya sistemleri örnek olarak verilir.

Diller ve Linux Paket Yönetimi

• C, C++ ve Pascal derlemeli dillerdir; XML işaretleme dilidir ve satır satır yorumlanır.
• apt, apt-get, yum ve dnf install parametresiyle çalışır.
• rpm alt seviye bir araçtır; paket yüklemek için genellikle rpm -i kullanılır.

İç parçalanma

Bloğun içinde proses tarafından kullanılmayan ve başkasına verilemeyen artık alan.

Dış parçalanma

Proseslerin girip çıkmasıyla bellekte oluşan küçük, dağınık boşluklar.

Sistem çağrısı

Kullanıcı programının çekirdek hizmeti almak için kullandığı standart arayüz.

Kilitlenme (Deadlock)

Prosesler birbirinin bırakacağı kaynağı beklediği için hiçbirinin ilerleyememesi.

Sayfa hatası

İhtiyaç duyulan sayfanın RAM'de bulunmaması sonucu üretilen donanım kesmesi.

Açlık (Starvation)

Uzun bir işin, sürekli gelen kısa işler yüzünden sonsuza dek beklemesi.

Semafor

Dijkstra'nın geliştirdiği, P() ve V() işlemleriyle çalışan eşzamanlama aracı.

Bit vektör

Her disk bloğu için bir bit tutarak boş/dolu durumunu gösteren yöntem.

Bağlantılı yerleşim

Blokların birbirine işaretçiyle zincirlenerek diske dağınık yerleştirilmesi.

FCFS

İsteklerin geliş sırasına göre karşılandığı planlama yöntemi.

Swap in

Diske alınmış prosesin tekrar ana belleğe getirilmesi işlemi.

• İç parçalanma sabit bölümlemeye, dış parçalanma dinamik bölümlemeye bağlıdır; karıştırılmamalıdır.
• P() değeri azaltır, V() artırır; seçeneklerde bu ikisinin yer değiştirmesi sık tuzaktır.
• Bant genişliği birim zamandaki veri miktarıdır; toplam byte ile karıştırılmamalıdır.
• FCFS sorularında her adımın farkı mutlak değerle hesaplanıp toplanır.
• Dosya ve işletim sistemi kalıcı depoda, çalışan kısımlar RAM'de durur; ana bellek geçicidir.