İşletim Sistemi Nedir?
Bugünkü yazımızda işletim sistemlerini ele alacağız. Gelişen teknolojiyle birlikte günlük yaşantımızda birçok kez bilgisayar, telefon, tablet gibi cihazları kullanmaktayız. Peki bu cihazlar nasıl çalışıyor? Gelin hep beraber bu sorunun cevabını verelim.
Bir bilgisayar nedir ve nasıl çalışır?
Bilgisayarların temel bileşenlerinden olan işletim sistemleri nedir, nasıl çalışır?
Öncelikle gelin hep birlikte bir bilgisayar tasarlayalım. Şuan bu yazıyı okuduğunuz bilgisayardan, bu yazının size ulaşmasını sağlayan sunuculara kadar aklınıza gelebilecek hemen hemen her bilgisayar yaptığı işe özelleşmiş birkaç elektronik parçanın bir araya gelmesiyle oluşur. Bunların en temeli de CPU ya da Türkçesiyle “işlemci” dediğimiz ana bileşen, bilgisayarın içerisinde ana işi yapan ünitedir. Çok çok özetle yaptığı iş hesaplamadır. Sizin bir mouseyi sağa sola oynatarak ekranda imlecin yerini değiştirmeniz aslında bir sürü matematiksel işlemin sonucudur. İşte CPU bunu sağlar. İkince temel ünite ise RAM yani Türkçesiyle “rastgele erişim belleği” dir. Bunun temel görevi de üzerinde geçici bir süre bilgi tutmak ve bunu CPU ya aktarmak, CPU dan gelen sonucu geçici süre saklamaktır. Şimdi bu iki temel üniteyi alalım. Bunların ve diğer tüm ünitelerin birbirleriyle haberleşmelerini sağlayan elektronik yolların üzerinde bulunduğu “Motherboard” yani anakart adını verdiğimiz cihaza takalım. Daha sonra tüm bu işlenecek bilginin uzun süreli saklanacağı “Harddisk” adını verdiğimiz depolama ünitesini de buna bağlayalım. Ardından bunların sonucu bir monitörde görmemizi sağlayacak tüm bu hesaplamaları görsel ögelere çevirecek grafik kartını da anakarta bağlayarak, monitörü de buna takalım. Veri girmemizi sağlayacak klavye, mousemizi de takalım. Bunların hepsine güç sağlayan “Power Supply” yani güç sağlayıcı ile birlikte fiziksel bir kasanın içerisine koyalım. Tebrikler kendimize bir bilgisayar oluşturduk 🙂
Hadi bu bilgisayara bir güç kablosu bağlayarak prize takalım ve açma düğmesine basalım. Bakalım neler oluyor?
Bilgisayarların anakart dediğimiz bileşenlerinden az önce bahsettik. Anakart için; tüm ünitelerin birbirleri ile haberleşmelerini sağlayan elektronik yolların olduğu cihaz demiştik. Yani anakart bilgisayarı oluşturan tüm elektronik parçaları birbirine bağlar. Anakart üzerinde çeşitli yuvalar bulunur ve tüm üniteler bu yuvalara takılır, anakartın esas görevi bu üniteleri birbirine bağlamaktır. İşte anakart üzerinde bu bağlantıyı yöneten birçok ünite bulunur. Bunlardan bir tanesi BIOS(Basic Input-Output System) dediğimiz ünitedir. Bu basitçe bir veri deposudur ve bilgisayarın açma-kapama düğmesine basıldığı zaman ilk yapılan işlem, bu depoda saklanan uygulamanın çalışmaya başlamasıdır. Yani siz bilgisayarı çalıştırırsınız ve anakart, BIOS’unda bulunan uygulamayı başlatır. Bu uygulamanın ilk yaptığı şey anakarta takılı tüm cihazları test etmektir. Hangi porta, hangi cihaz takılı bunları tespit eder ve basit şekilde düzgün çalışıp çalışmadıklarını test eder. Hemen ardından da anakarta takılı depolama cihazlarından konfigürasyonunda belirtilene gider ve şunu der: “Merhaba birinci slota takılı harddisk. Ben bu anakartın BIOS yazılımıyım. Konfigürasyonunda bilgisayar çalıştırıldığı zaman, testler yapıldıktan sonra sana gelmem söylendi. Sende “İşletim Sistemi” diye bir yazılım varmış. Bana bunu ver ki ben bunu RAM’e kaydedeyim ve çalıştırmaya başlayayım.” Harddiskte de, eğer kendisinde böyle bir yazılım varsa, bu yazılımı BIOS’a teslim eder. BIOS bunu RAM’e yükler, çalıştırmaya başlar ve yetkiyi işletim sistemi dediğimiz yazılıma devreder. Bundan sonrası işletim sistemi tarafından halledilir. İşletim sistemi yüklenir, hangi tipte işletim sistemi kullandığınıza bağlı olarak size onu kullanabileceğiniz bir arayüz sunar.
Aslında çok yüzeysel bir anlatım yaptım. Bu süreçte anlattığımdan çok daha karmaşık işlemler gerçekleşiyor. Fakat şimdilik bunları bilmemiz yeterli, eğer daha fazlası dikkatinizi çekiyorsa daha geniş bir araştırma yapmanızı tavsiye ederim 🙂
Kısaca bilgisayarın açma-kapatma tuşuna bastığımızda bizim görmediğimiz tarafta bu işlemler gerçekleşiyor. Tüm bu adımların sonunda işletim sistemi dediğimiz bir yazılım devreye giriyor, yükleniyor ve bizim bilgisayarı kullanmamızı sağlıyor. Fakat tam olarak bu işletim sistemi nedir? Ne iş yapıyor?
Bunu anlamak için aslında biz bilgisayarda neler yapıyoruz bunu hatırlamak gerekiyor. Bu yazıyı bir bilgisayardan okuyorsunuz. Bu bir cep telefonu, tablet vs olabilir ki aynı şeyler onlar içinde geçerli. Peki bunu nasıl gerçekleştiriyorsunuz? Cevap çok basit: Bir uygulama aracılığıyla. Chrome, Safari, Edge gibi bir tarayıcıdan bu yazıyı okuyorsunuz. Yani siz bu uygulamardan birini kullanıyorsunuz. Bilgisayarda yaptığımız asıl iş budur. Yapmak istediğimiz iş ne ise onu yapan uygulamarı çalıştırır ve kullanırız. Bu çok basit bir kavram ama işletim sisteminin ne olduğunu anlamak adına bu basitliği tekrar hatırlamamız lazım. Şimdi gelin bu basit kavramı tekrar anlamak adına biraz bu işlerin ilk ortaya çıktığı yıllara yani, 1940 ların sonuna geri dönelim.
İlk bilgisayar dediğimiz sistemler aynen hesap makineleri gibi tek bir programla kullanılırdı, öyle dizayn edilir, dizayn amacı ne ise o amaçla kullanılırdı. Yani sırf Chrome çalıştıran ve başka bir şey kullanamadığımız bir bilgisayar düşünün. Örneğin aşağıda resmini de görmüş olduğunuz “Univac 1” bahsettiğim şekilde, tek bir iş için programlanıp, onun için kullanılan, bugünkü bilgisayarların atalarından olan bir örnek.
Daha sonra ortaya çıkan sistemlerde ise bu biraz değişti ve gelişti. Artık ortada bir bilgisayar var, sen kendin hangi uygulamayı kullanmak istiyorsan bunu sisteme yüklüyordun ve o uygulamayı kullanıyordun. Yani zamana uyarlamak gerekirse; ortada bir bilgisayar var ve senin elinde her uygulamanın ayrı ayrı yüklü olduğu “Memory Stickler” var. Örneğin notepad mı çalıştırmak istiyorsun, notepad memory steckini bilgisayara takıyor ve çalıştırıyorsun. BIOS gidiyor, işletim sistemi yükler gibi bu uygulamayı yüklüyor ve çalıştırıyordu. İşin bitince de kapatıyordun. Daha sonra farklı bir uygulama kullanmak istersen aynı işlemleri yaparak kullanabiliyordun. Tabi ki o zamanlarda bu işlemler bu kadar kolay değildi. Oldukça zahmetli bir süreçti.
İşte 1950 lerin ve 1960 ların başında bilgisayarlar bu şekilde çalışıyordu. Tam bu noktada çok basit, çok küçük “Program Loader” adını verdiğimiz uygulamalar yazıldı. Sistem ilk açıldığında bunu yüklüyor daha sonrada bunla hangi uygulamayı çalıştırmak isterseniz onu yüklüyordu. Bu ufak program loader dediğimiz uygulamalar daha sonra gelişerek “Operating System” türkçe adıyla İşletim Sistemlerine evrildi.
Sonuç olarak tarihçesi ile anlattığım işletim sistemi; sizin çalıştırmak istediğiniz uygulamayı çalıştırmanızı sağlayan, onu yükleyen en temel programa verilen isimdir. Özetle yaptığı en temel iş uygulamanızın çalışmasını sağlamaktır. Peki işletim sistemi bunu nasıl yapıyor? Bir sonraki yazımda bunu anlatacağım. Keyifli okumalar dilerim 🙂