rın çok büyük işletim sistemlerinde de verimli biçimde kullanılabileceğini göstermektir. Çok fazla çevre kayna- Bi olan ve büyük çeşitlilik gösteren bir sistem için gerekli eşlemeler, yapısal kavramların uygulanabildiği küçük sistemlere özgü esnekliği ortadan kal- dırabilir. Hiyerarşik Yapı İşletim sistemlerini açıklayan temel kavramlardan biri hiyerarşidir. Hiye- rarşik bir sistemde çeşitli fonksiyon- lar, iyi tanımlanmış program katman- ları halinde yapılaşmışlardır. Belli bir basamaktaki her program ancak da- ha üst bir basamakta yeralan bir prog- ramla.çağrılabilir ve tamamlandığın- da da kontrol için tekrar üst basama- ğa dönebilir. Hiyerarşi ilkesinin bir kullanımı, yükselen ayrıcalık düzeylerini göste- ren basamaklardır. Belli bir dosya üzerinde oynama ya da belli bir tab- loyu inceleme hakkı, belli bir düzey- deki programa aittir. Daha alt düzey- deki bir programla ilintili bir kaynak üzerinde çalışmayı isteyen bir progra- mın fonksiyonunu yerine getirebilmesi için, uygun basamaktaki programı aşağıdaki yapıya çağırması gerekmek- tedir. Tam bir hiyerarşi amaçlandığında, işletim sisteminin bileşenleri fazlasıy- la sıkı yapılara dönüşebilir. Hata bul- ma kolaylığı ve koruma avantajları yi- tirilmeden, sıkı hiyerarşik yapının ne dereceye kadar gevşetilebileceği üze- rine çalışmalar yapılmaktadır. TASARIMA İLİŞKİN EĞİLİMLER VE ETKİLER Donanım ve İşletim — Sistemleri: Karşılıklı Etkiler İşletim sistemiyle donanım tasarımı arasındaki ilişki esas olarak çift yön- lü olmuştur. İşletim sistemlerine iliş- kin kavramlar geliştikçe dikkatler, do- nanım/yazılım arabirimi ve donanı- mın fonksiyonlarıyla işletim sistemi- nin sundukları arasındaki sınır üzerin- de yoğunlaşmaya başlamıştır. 1960'ların başına gelindiğinde mea- kinelerin yapı ve tasarımlarında, uy- gulama programlarının bir işletim sis- teminin yanısıra çalışacağı ve makine- lerin bir şekilde paylaşılacağı genel ka- bulünden yola çıkılmaktaydı. Görünen (virtual) bellek yapısında çalışan bir programda yeralan adres- ler, donanım belleğindeki mevcut koa- numları göstermez. Amaç, bir prog- ram için, makinenin belleğinden da- ha geniş bir adresleme alanı sağlamak- tır. İşletim sistemi böyle bir yapıda, derlenen programdaki adresleri gerçek bellek konumlarına çeviren bir tablo kullanır. Her bellek referansının, ona karşılık düşen gerçek bellek konumu- nu bulmak için bu tabloya başvuru- lur. Bellek genel olarak, sayfa adı ve- rilen yapılara ayrılmıştır ve her prog- ram bellek adresi, sayfadaki başlan- gıç yerine ek olarak bir boşluk bırak- mak suretiyle işlem görür. Programın kullandığı bir bellek ad- resi, bellek çeviri tablosuyla temsil edilmediğinde, program adresini içe- ren sayfanın disk ya da tamburdaki konumunu bulmayı sağlayan bir sin- yal işletim sistemine verilir. Sonra sis- tem, sayfayı alacak genişlikte bir ala- nı kendi belleğinde ayırır, sayfayı bu bellek bloğuna taşır ve sayfanın bel- lekteki yerini bellek tablosunda belir- görünen tam adres Şekil. (16384 4 128) görünen gerçek — referans adres adres — biti 4096 8192 — 0 12288 4096 —— 1 8192 16384 —— 1 1638 35 —— Ü — 65530 20480 32768 — 1 - 128 24576 ——— 61440 —— 1 2 32768 12788 —— âsîî AD09ĞÜ —— 36864 —— 0 Notlar a. Görünen adresin üst kısmı anahtar- ır b. Array'in paralel taraması gerçek ta- ban adresini verir c. Düşük düzeyli bitler özel gerçek adresleri verir d. Referans biti, sayfaya yakın za- manda başvurulup başvurulmadı- ğını gösterir. Belirli bir sayfanın bellekte olup ol- madığını saptama işlemini hızlandır- Çeviri Tamponu mak için yeni bilgisayarların çoğu çe- viri tamponu (bkz. Şekil) adlı bir do- nanım mekanizması kullanır. Bu tam- pon, bir adresin aranma ve çevril- mesinde bellek mantığı yerine işlemci mantığı hızıyla çalışır. En son başvu- rulan sayfaların bellek konumları ta- mponda belirtilir. Bir sayfa için işletim-sistemi-esaslı yazılım tablosu- na başvurmak, yalnızca bu sayfanın çeviri tamponunda bulunmaması du- rumunda gerekli olur. Böylece, gerek- sindiği toplam bellek hacmi, belleğin fiziksel hacmini aşan bir işletim siste- mine, önemli bir donanım desteği sağ- lanmış olur. Donanımın yapısı, makinenin pay- laşılma durumuna ve bir dizi progra- mın doğru çalıştırılması için belli fonksiyonların koordine edilme gerek- liliğine göre değişir. Örneğin çoğu do- nanım yapısı bir girdi/çıktı komutu- nun kontrol durumunda olmayan bir program tarafından kullanılmasına el- vermez. Programlar sistemin olanaklarını paylaşırken birbirlerinin sistemdeki varlıklarından haberdar olmayabilir- ler; bu yüzden işletim sisteminin, ma- kineyi kullanan programlarla, prog- ram referansları arasında. koordine edici bir mekanizma işlevini görmesi gerekir. İşletim sistemi kontrol duru- munda çalışır ve sıraya koyma, uyar- ma, koordine etme fonksiyonlarını üstlenir. Yakın zamanlarda donanım/yazı- lım arabirim alanını büyüterek, işle- tim sisteminin fonksiyonlarına dona- nım desteğini arttıracak çalışmalar ya- pılmaktadır. Artık birtakım yapılar, işletim sisteminin işlem kontrol blo- ğuna donanım desteği vermekte ve te- mel veri yapılarının daha verimli yön- lendirilmesini kolaylaştıran komutları da içermektedir. Böylece işletim sis- teminin sıraya koyma, yönetme, yer bulma, bağlantı kurma fonksiyonla- rı daha az komutla yürütülebilmekte- dir. Bazı donanımlarda program hiye- rarşisi, basamaklar halinde hiyerarşik bir yapıya sahip işletim sistemi fonk- siyonlarını temsil eden çoklu kontrol durumlarıyla desteklenir. Bunun so- nucunda, kontrol ve kontroldışı du- rumları yerine birçok kontrol düzeyi bulunabilir. Her kontrol düzeyi, işle- tim sisteminin bir düzeyiyle ilişkili ay- rıcalık ve otorite düzeyine karşılık dü- şer. U SAT —_commodor'e