DERS 10 İŞLETİM SİSTEMİ ÇALIŞMA PRENSİBLERİ VE HATA MESAJLARI

Transkript

1 Doğu Akdeniz Üniversitesi Bilgisayar ve Teknoloji Yüksek Okulu Bilgi Teknolojileri ve Programcılığı Bölümü DERS 10 İŞLETİM SİSTEMİ ÇALIŞMA PRENSİBLERİ VE HATA MESAJLARI

2 Bilgisayarlarda işletim sistemi, donanımın doğrudan denetimi ve yönetiminden, temel sistem işlemlerinden ve uygulama programlarını çalıştırmaktan sorumlu olan sistem yazılımıdır. İşletim sistemi, bütün diğer yazılımların belleğe, giriş/çıkış aygıtlarına ve dosya sistemine erişimini sağlar. Birden çok program aynı anda çalışıyorsa, işletim sistemi her programa yeterli sistem kaynağını ayırmaktan ve birbirleri ile çakışmamalarını sağlamaktan da sorumludur. 2/26

3 MS Word, MS Excel,... MS Windows, Linux,... 3/26

4 Sistem kaynakları, bilgisayar sistemi içerisinde kullanılan aygıtların (seri, paralel, usb port, fare v.s.), programların kontrol edilebilmesi, kullanıcılara hizmet edebilmesi için gerekli mekanizmaları anlatmak için kullanılan kelimelerdir. Sistem kaynakları, sistem içerisindeki donanım elemanlarının CPU ile haberleşebilmesi için paylaştırılır. Sistem kaynakları iki veya daha fazla donanımın aynı zamanda haberleşmeye çalışmasını engeller. CPU nun sistem aygıtlarını tanımlayabilmesini ve onlar ile haberleşebilmesini sağlar. 4/26

5 Kesme İstekleri (IRQ) IRQ İngilizce karşılığı Interrupt Request, yani kesme isteği kelimelerinin kısaltmasıdır. IRQ ile donanımlar, sistem işlemcisi ile iletişim kurarlar. Bilgisayarımızın merkezi işlem ünitesi olarak CPU çevre birimleri ile olan tüm iletişimleri başlatır, onların yönetimini elinde tutar. Herhangi bir çevre biriminin, CPU'nun kendisi ile ilgilenmesini sağlamak ve onun dikkatini çekmek istediği noktada IRQ (Donanım kesmeleri) devreye girer. 5/26

6 Kesmeler (IRQ) Nasıl Çalışır? Önceleri ayrı bir çip olarak bulunan kesme denetleyicisi, günümüz bilgisayarlarında anakartın çipsetinde yerleşik olarak bulunmaktadır. Bir kesme talebi geldiğinde CPU'yu elindeki işi geçici olarak durdurmaya ve hemen bu kesmeyi yönetmesine olanak sağlayan bir programı çalıştırmaya iter. CPU, kesme hizmet programını çalıştırırken dönüş adresini hafızada saklar ve işi bitince işleme yine kaldığı yerden devam eder. Birçok aygıt aynı anda kesme hizmeti isteyebilir. Sistem tarafından belirlenmiş öncelik sırasına göre talepler karşılanır. Kesme hizmet programı yüksek önceliğe sahip bir işlem tarafından kesilebilir. Ama daha az öncelikli veya eşit seviyedeki bir cihazdan kesme talebi gelirse o anki kesme programı bitene kadar bu istek saklanır. 6/26

7 Kesme İstekleri (IRQ) 7/26

8 Doğrudan Bellek Erişimi (DMA) DMA İngilizce karşılığı Direct Memory Access anlamına gelen direkt hafıza erişimi kelimelerinin kısaltmasıdır. Özellikle disk sürücüleri ve benzeri cihazlar için bu seçeneğin aktif halde olması belli bir performans artışı sağlamaktadır. Çünkü bu durum sayesinde cihaz gerek duyduğu bilgileri işlemciye uğramadan direk olarak sistem belleğinden elde edebilir. Bu kanallar, bazı aygıtların (ses kartı, ethernet kartı gibi) sistem belleğine erişimini hızlandırmak için kullanılırlar. 8/26

9 Doğrudan Bellek Erişimi (DMA) Disk denetleyicisi sabit diskten bazı verileri aldıktan sonra bunları RAM'e depolamak ister. Aynı şekilde yerel iletişim ağı (ethernet) kartından da veri geldiğinde bunların RAM'e depolanması gerekebilir. Bunları giriş/çıkış (I/O) adresleri üzerinden CPU'ya oradan da RAM'e göndermek yerine bazı kartların kullanabildiği DMA (Direct Memory Access - direk bellek erişimi) kanalları vasıtasıyla daha hızlı ve CPU'yu da meşgul etmeden direk RAM'e ulaştırmak mümkündür. DMA, verileri bir çevre biriminden RAM'e veya RAM'den çevre birimine CPU'nun müdahalesine gerek kalmadan aktarabilmeyi sağlar fakat çevre birimlerinin birbirine direk ulaşmasına imkan sağlayamaz. 9/26

10 Doğrudan Bellek Erişimi (DMA) 10/26

11 Giriş/Çıkış (I/O) Adresleri Bilgisayarımızın patronu olan CPU'nun çevre aygıtlarıyla ve devre kartları (ses kartı, ethernet kartı vs.) ile iletişim kurmak ve bu aygıtları birbirinden ayırt edebilmek için kullandığı giriş/çıkış (input/output) adresleridir. Bu adresler "port adresleri" veya "donanım adresleri" olarak da bilinir. Zaten CPU'nun dış dünya ile iletişim kurmak için kullandığı iki yol vardır. Bunlardan biri bilgisayarımızın ana belleğinin adresleri diğeri de I/O adresleridir. 11/26

12 I/O Adres Çakışmaları Her kartın mikroişlemci ile haberleşmesi için farklı bir I/O adresi vardır. Birden fazla kartın aynı adresi kullanması durumuna çakışma denir. İki kartın aynı adresi kullanması durumunda mikroişlemci tarafından gönderilen komutlar bu kartlar tarafından doğru algılanmaz. Bu durum kartların çalışmamasına ya da hatalı çalışmasına neden olur. Örneğin klavyenizin kullandığı I/O adres aralığını başka bir kart kullanmaya kalkarsa, bu kart çalışmayacak, bununla birlikte klavyeniz de devre dışı kalacaktır. 12/26

13 I/O Adres Çakışmaları Zaten kart üretilirken klavyenin I/O adresini kullanacak bir kart tasarımı yapılmaz. Çünkü bu adres sabittir, klavye denetleyicisi tarafından kullanılmaktadır ve bir standart haline gelmiştir. Kartlar üretilirken bunlar göz önünde bulundurulan önemli kriterlerdir. Peki o zaman I/O çakışmaları nasıl olabilir? Bazı I/O değerleri standart değildir, çakışma sorunları da zaten bu aralık değerlerini kullanan kartlarda görülmektedir. Çözüm olarak kartın takılmış olduğu genişleme yuvasını değiştirmeyi deneyebilirsiniz. Bazı çakışmalar bu yöntemle giderilebilir. 13/26

14 I/O Adres Çakışmaları 14/26

15 Bir işletim sistemi, kavramsal olarak, üç grupta toplanabilecek bileşenlerden oluşur: kullanıcı arayüzü, dosya yönetim sistemi ve bir çekirdek. Kullanıcı Arayüzü Bir bilgisayarın arayüzü klavye ve fare ile monitörde gözüken ve bilgisayarı birçok farklı iş için kullanabilmemizi sağlayan yazılımlardan oluşur. Bilgisayar kullanımını daha kolay hale getirmede görsel nesneler kullanımı gittikçe gelişiyor olsa da bu nesneler bilgisayar ve kullanıcı arasında etkileşimi sağlayan seçenekler topluluğunun sadece bir parçasıdır. 15/26

16 Çekirdek Çekirdek, diskteki dosyaların izlerini tutar, programları başlatır ve yürütür, belleği ve çeşitli süreçlerin kaynaklarını düzenler, ağdan paketleri alır ve gönderir, vb... Çekirdek kendi başına çok az iş yapar, fakat diğer servislerin kullanabileceği araçları sağlar. Çekirdek, işletim sisteminin kalbidir ve donanımla iletişim kurmak da çekirdeğin işidir. 16/26

17 Dosya Yönetim Sistemi Dosya verilerin toplandığı birimlerdir. Sanal olarak bilgisayar bütün verilerini dosya olarak saklar. Bir çok dosya tipi vardır: program dosyaları, veri dosyaları, kullanıcı dosyaları, vb. Dosya sistemi adı verilen bir yol ile işletim sistemi dosyaların içindeki bilgileri organize eder. Genelde işletim sistemleri hiyerarşik dosya yönetim sistemini kullanır. Bu sistem ağaç yapısı adı verilen klasörler içerisinde dosyaları organize eder. Bu klasör sisteminin başlangıç noktası kök dizindir (C:\). 17/26

18 1. Çoklu Kullanıcı (Multiuser) İşletim Sistemleri İki veya daha fazla kullanıcının programlar veya paylaşılan aygıtlar üzerinde çalışabilmesidir. Bu konuya en güzel örnek paylaştırılan yazıcılardır. Birçok kullanıcı aynı anda yazıcıya belge gönderir ve sıra ile bu belgeler yazıcıdan çıkarılır. (ör: UNIX) 2. Çoklu Görev (Multitasking) İşletim Sistemleri Kullanıcılar sistemde aynı anda birden fazla işlem çalıştırabilirler. Çoklu görev, bir işletim sisteminde bir kullanıcının, birden fazla sayıda işlemi aynı anda işletebilme özelliğidir. Yani çoklu görev, bellekteki birkaç veriyi aynı anda işlemesi ve işlemci ile I/O ünitelerinin de bunlar arasında aynı anda kullandırılması ortamının yaratılmasıdır. (ör: Windows) 18/26

19 3. Çoklu İşlemci (Multiprocessing) İşletim Sistemleri Bu tür işletim sistemleri, yapılacak olan işlemleri iki veya daha fazla işlemci üzerine dağıtabilir ve bunları kontrol edebilir. 4. Çoklu Görev (Multithreading) İşletim Sistemleri Program ihtiyaç halinde işletim sistemi tarafından küçük parçalara (thread) ayrılır ve çalıştırılabilir. 19/26

20 Bilgisayar açıldığı zaman, işletim sistemi başlatılmadan önce BIOS, POST (Power On Self Test / Açılışta Kendini Sınama)'u yapar. POST güç kaynağının normal işlevlerini, anakartı, işlemciyi, giriş/çıkış denetleyicilerini, belleği, klavyeyi ve video bileşenlerini kontrol eden birçok test çalıştırır. POST, problem tespit ederse, ön yükleme sürecini yarıda keser ve görüntüsel olarak ekrana hata mesajı verir ya da duyulabilir olarak bir seri bip sesi olarak hata verir. 20/26

21 Bilgisayar, POST esnasında ekranın açılışını engelleyici bir hata ile karşılaşırsa, bu hatanın ne olduğunu kullanıcıya bildirmek için çeşitli ses sinyalleri gönderir. Çeşitli sayı ve uzunlukta olan bu sinyallere "Sesli Hata Mesajları" denir. Sesli hata mesajları kullanıcıya sistem hoparlöründen bip sesleri olarak verilmektedir. Bip kodları için resmi bir standart yoktur. Örneğin, klavyeden kaynaklanan bir hata olması durumda BIOS üreticisine bağlı olarak BIOS; 3, 4, 5 ya da 6 bip sesi verebilir. Kullanılan BIOS için daha kesin ve açıklayıcı bir bip kodu listesi elde etmek için, anakart dokümantasyonuna, anakartın üretici firmasının internet sitesine ya da BIOS üreticilerinin internet sitesine başvurulmalıdır. 21/26

22 Sesli Hata Mesajları Nelerdir? Her BIOS modelinin kendisine ait bir hata sinyal tablosu bulunur. Bu hata sinyalleri BIOS un markasına göre değişebilmektedir. Örneğin Award BIOS, hata mesajlarını bildirmek için uzun ve kısa bip sesleri kullanır. Uzun bir bip sesi yaklaşık 2 saniye sürerken kısa bip sesi yaklaşık 1 saniye sürmektedir. Award BIOS kritik hata mesajlarını tanımlamak için farklı frekanslarda sinyal sesleri de kullanır. 22/26

23 Award BIOS Sesli Hata Sinyalleri 1 uzun, 2 kısa sinyal (Ekran kartı hatası) Ekran kartı arızalıdır veya düzgün yerleştirilmemiştir. Monitör kablosu da kontrol edilmelidir. Tekrarlayan sinyaller (Bellek hatası) Bellek düzgün yerleştirilmemiştir ya da bellek yoktur. 1 uzun, 3 kısa sinyal (Ekran kartı hatası) Ekran kartı takılı değil veya ekran kartı belleği hasarlıdır. Bilgisayar çalışırken yüksek frekanslı sinyal (Aşırı ısınmış işlemci) İşlemci fanı kontrol edilmelidir. Tekrarlayan yüksek / alçak sinyal (İşlemci hatası) İşlemci düzgün yerleştirilmemiştir, aşırı ısınmış veya hasar görmüş olabilir. İşlemci fanı ve uygun fan hızı için BIOS ayarları kontrol edilmelidir. 23/26

24 Award BIOS 24/26

25 Memory test fail (Hafıza testi hatası) BIOS taki bellek ayarlarında olabilecek bir problemden kaynaklanabildiği gibi, bellek modüllerindeki kısmi arıza nedeniyle de ortaya çıkabilir. Hard Disk(s) Fail (Sabit disk hatası) Sistemde mevcut disk(ler)le BIOS ta belirilmiş disk ayarları birbirini tutmuyor demektir. BIOS tan disk ayarlarını otomatiğe getirip, master/slave ayarlarını kontrol etmek gerekir. Sorun devam ediyorsa disk sürücüsünde fiziksel bir bozukluk olması muhtemeldir. 25/26

26 Disk boot failure, insert system disk and press enter (Disk başlatma başarısız, Sistem diskini yerleştirin ve "Enter" tuşuna basın) Sistem açılışı yapmak için işletim sistemini bulamıyor. İşletim sistemi silinmiş olabilir, hard disk (sabit disk) bağlantısında sorun olabilir, BIOS tan hard disk tanımlanmamış olabilir, hard disk bozuk olabilir, hard diskinizin sistem dosyaları silinmiş olabilir. 26/26