Giriş

Nasıl çalışalım?

33 soru · Çoktan seçmeli: 15 · Açık uçlu: 10 · Doğru / Yanlış: 2 · Hesaplama: 5 · Kod izleme: 1. Sorular konu başlıklarına göre gruplanmış ve kolaydan zora sıralanmıştır.

Soru 1 · Temel Kavramlar

Hangisi İS’nin İşi Değil?

Çoktan seçmeli Bir öğrenci “bilgisayarda olan her şeyi işletim sistemi yapar” diyor. Aşağıdaki görevlerden hangisi işletim sisteminin değil, ayrı bir uygulama programının işidir?

1. Hazır süreçler arasında CPU zamanını paylaştırmak
2. Bir dosyanın diskte hangi bloklarda durduğunu kaydetmek
3. Bir C kaynak dosyasını makine koduna çevirmek
4. Yazıcıya giden veriyi sürücü aracılığıyla aygıta iletmek
5. Bir sürecin başka bir sürecin belleğini okumasını engellemek

Soru 2 · Temel Kavramlar

İS’nin Temel Görevleri

Açık uçlu Yeni kurulan bir İS ekibi çekirdeğin sorumluluklarını dört ana başlıkta toplamak istiyor. Hangi dört başlığı önerirsiniz? Her başlığın neyi yönettiğini bir cümleyle yazın.

Soru 3 · Temel Kavramlar

Diskin Ayrıntısını Kim Gizler?

Çoktan seçmeli Bir programcı diskin kaç plağı, kaç izi olduğunu bilmeden fopen/fwrite ile kayıt dosyası yazabiliyor. Bu kolaylık İS’nin hangi rolünün sonucudur?

1. Donanımı daha kolay kullanılan bir soyutlamayla sunması (genişletilmiş makine)
2. Kaynakları zaman içinde çoğullaması (zaman paylaşımı)
3. Çıktıları biriktirerek (spooling) sıraya koyması
4. Kesmeleri öncelik sırasına göre işlemesi

Soru 4 · Temel Kavramlar

Üç Soyutlama, Üç Donanım

Açık uçlu İS’nin uygulamalara sunduğu üç soyutlamayı yazın ve her birinin hangi donanım ayrıntısını gizlediğini belirtin. Soyutlamanın programcıya iki yararını ekleyin.

Soru 5 · Temel Kavramlar

Komutu Kim Yorumlar?

Çoktan seçmeli Terminale cp a.txt yedek/ yazıp Enter’a bastınız. Satırı okuyup sözcüklere ayıran, cp programını bulup başlatan bileşen hangisidir?

1. Çekirdeğin çizelgeleyicisi
2. Anakart üzerindeki ürün yazılımı (UEFI)
3. Disk denetleyicisinin aygıt sürücüsü
4. Kullanıcı kipinde çalışan bir program olan kabuk (ör. bash)
5. Kesme denetleyicisi

Soru 6 · Temel Kavramlar

Çekirdek, Kabuk ve Program

Doğru / Yanlış Aşağıdaki ifadelerin doğru mu yanlış mı olduğunu belirtin ve gerekçelendirin.

1. Grafik kullanıcı arayüzü (GKA) çekirdeğin içinde çalışmak zorundadır.
2. Aynı program aynı anda birden fazla süreç olarak çalışabilir.
3. Çekirdek, uygulamalar donanıma doğrudan erişemesin diye onlar adına kaynakları yöneten ayrıcalıklı yazılımdır.

Soru 7 · Temel Kavramlar

Program ile Süreç Farkı

Açık uçlu Program ile süreç arasındaki farkı üç yönden (nerede durur, durağan mı etkin mi, sahip olduğu kaynaklar) karşılaştırın.

Soru 8 · Kipler ve Koruma

İki Kip Neden Var?

Çoktan seçmeli Donanımın CPU’ya çekirdek kipi ve kullanıcı kipi olmak üzere iki çalışma kipi sağlamasının asıl nedeni nedir?

1. Kullanıcı programlarının daha hızlı çalışmasını sağlamak
2. Hatalı ya da kötü niyetli bir programın donanımı ve diğer programları bozmasını önlemek
3. Bağlam değiştirme gereksinimini ortadan kaldırmak
4. Derleyicinin daha küçük kod üretmesine olanak vermek

Soru 9 · Kipler ve Koruma

Kullanıcı Kipinde Ayrıcalıklı Komut

Çoktan seçmeli Kullanıcı kipinde çalışan bir program, kesmeleri kapatan ayrıcalıklı bir komutu çalıştırmaya çalışıyor. Ne olur?

1. Komut çalışır, kesmeler kapanır; İS bunu fark etmez
2. CPU bir istisna (tuzak) üretir, denetim çekirdeğe geçer ve İS genellikle süreci sonlandırır
3. CPU komutu sessizce atlar, program bir sonraki komuttan devam eder
4. Bilgisayar yeniden başlatılır

Soru 10 · Kipler ve Koruma

Politika mı, Mekanizma mı?

Açık uçlu Aşağıdakileri mekanizma (nasıl yapılır) ya da politika (ne yapılacağına karar) olarak sınıflandırın: (1) zamanlayıcı kesmesiyle çalışan süreci durdurabilmek, (2) etkileşimli süreçlere daha yüksek öncelik vermek, (3) bağlam değiştirme kodu, (4) her kullanıcıya en fazla 10 GB disk kotası tanımak.

Soru 11 · Donanım ve Bellek

Von Neumann’ın Temel İlkesi

Çoktan seçmeli Aşağıdakilerden hangisi von Neumann mimarisini tanımlayan temel ilkedir?

1. Komutlar ve veriler fiziksel olarak ayrı belleklerde, ayrı yollarla tutulur
2. Program donanıma kablolanır; değiştirmek için devre yeniden kurulur
3. Her komut tek bir saat çevriminde tamamlanır
4. Program komutları ve veriler aynı bellekte saklanır ve aynı yol üzerinden işlemciye getirilir

Soru 12 · Donanım ve Bellek

Von Neumann Darboğazı

Açık uçlu CPU’lar her yıl hızlanırken programlar aynı oranda hızlanmıyor. Von Neumann darboğazı nedir ve donanım tasarımcıları bu darboğazı hafifletmek için hangi üç önlemi kullanır?

Soru 13 · Donanım ve Bellek

Bellek Hiyerarşisinde Sıralama

Çoktan seçmeli Erişim süresi en kısadan en uzuna doğru hangi sıralama doğrudur?

1. Yazmaç < L1 < L3 < ana bellek < SSD < HDD
2. L1 önbellek < yazmaç < ana bellek < L3 < SSD
3. Yazmaç < ana bellek < L1 < HDD < SSD
4. L3 < L2 < L1 < yazmaç < ana bellek

Soru 14 · Donanım ve Bellek

Elektrik Kesilince Ne Kaybolur?

Çoktan seçmeli Bilgisayarın elektriği aniden kesildi. Aşağıdakilerden hangisinin içeriği kaybolur?

1. SSD’deki dosyalar
2. Ürün yazılımını (UEFI) tutan flaş yonga
3. İşlemcinin L2 önbelleği (SRAM)
4. Sabit diskin manyetik plakları

Soru 15 · Donanım ve Bellek

Önbellek Neden İşe Yarar?

Açık uçlu Ana bellekten çok daha küçük olmasına rağmen önbellek, programların çoğunu belirgin biçimde hızlandırır. Bunu referans yerelliği ile açıklayın; zamansal ve uzamsal yerelliğe birer kod örneği verin.

Soru 16 · Donanım ve Bellek

Bellek Erişimini Hızlandırmayan

Çoktan seçmeli İşlemcinin ana bellekteki veriye erişimini hızlandırmak isteyen bir mühendisin önerilerinden hangisi bu amaca hizmet etmez?

1. Diskteki takas (sayfa) dosyasının boyutunu büyütmek
2. Donanımsal önceden getirmeyi (prefetching) etkinleştirmek
3. Bellek modüllerini çift kanallı yapılandırmak
4. Çekirdeğe yakın, daha büyük bir L2 önbellek kullanmak

Soru 17 · Donanım ve Bellek

Ortalama Bellek Erişim Süresi

Hesaplama L1 önbelleğe erişim 1 ns, ana belleğe erişim 60 ns sürüyor. CPU önce önbelleğe bakıyor; ıskalamada ana belleğe gidiyor (ıskalama toplam 1 + 60 = 61 ns). İsabet oranı %95 iken ortalama erişim süresi nedir? İsabet oranı %99’a çıkarsa ne olur?

Soru 17 · Adım Adım Çözüm

Soru 17: Adım Adım Çözüm

Soru 18 · Donanım ve Bellek

Boru Hattı Kazancı

Hesaplama 5 aşamalı (getir, çöz, işlenen getir, yürüt, yaz) bir işlemcide her aşama 1 saat çevrimi sürüyor. 200 komutluk bir dizi boru hattısız ve boru hatlı yürütmede kaç çevrimde biter? Hızlanma nedir? (Bağımlılık ve dallanma yok sayılsın.)

Soru 19 · G/Ç ve Kesmeler

Kesme Ne Kazandırır?

Çoktan seçmeli Kesme mekanizmasının CPU’ya kazandırdığı temel yetenek hangisidir?

1. Süreçlerin birbirine doğrudan bellek kopyalayabilmesi
2. Aygıtı sürekli yoklamadan, eşzamansız bir olay oluştuğunda haberdar olup ona yanıt verebilmek
3. Programların çalışırken yeniden derlenebilmesi
4. Ana belleğin kalıcı hâle gelmesi

Soru 20 · G/Ç ve Kesmeler

Hangisi Tuzaktır?

Çoktan seçmeli Aşağıdaki olaylardan hangisi bir donanım kesmesi değil, tuzaktır (trap/istisna)?

1. Yürütülen komutun sıfıra bölme yapması
2. Donanım zamanlayıcısının süresinin dolması
3. Ağ kartına yeni bir paketin gelmesi
4. Klavyede bir tuşa basılması

Soru 21 · G/Ç ve Kesmeler

Kesme ile Tuzağı Karşılaştırın

Açık uçlu Bir arkadaşınız “tuzak da bir tür donanım kesmesidir, aralarında fark yok” diyor. İki olayı nereden kaynaklandıkları, ne zaman oluştukları ve örnekleri açısından ayırt ederek ona cevap verin. Sistem çağrısı hangisine girer?

Soru 22 · G/Ç ve Kesmeler

Kesmenin Ele Alınması: Sıralama

Açık uçlu Disk denetleyicisi okuma bitince kesme üretiyor. Aşağıdaki adımları doğru sıraya koyun: (a) Kesme vektörüyle işleyicinin adresi bulunur. (b) Kaydedilen durum geri yüklenir, kesilen program kaldığı yerden sürer. (c) Denetleyici kesme hattını etkinleştirir. (d) CPU o anki komutu bitirir; PC ve durum yazmacını kaydeder. (e) Kesme işleyicisi (ISR) çalışır, veriyi işler ve aygıtı onaylar.

Soru 23 · G/Ç ve Kesmeler

Sürücüler ve Kesme İşleyicileri

Çoktan seçmeli Linux ve Windows gibi yaygın İS’lerde aygıt sürücüleri ve kesme işleyicileri için hangisi doğrudur?

1. Kullanıcı kipinde çalışan sıradan uygulamalardır
2. Yalnızca süreçler arası iletişim için kullanılırlar
3. Çekirdeğin parçasıdır ve çekirdek kipinde çalışırlar
4. Ürün yazılımında saklanır, İS bunları hiç yüklemez

Soru 24 · G/Ç ve Kesmeler

Kesmeler Kapalıyken

Çoktan seçmeli Çekirdek kısa bir kritik bölgeye girmeden önce kesmeleri kapattı (x86’da cli). Bu sırada aşağıdakilerden hangisi CPU tarafından yine de hemen kabul edilir?

1. Klavyeden gelen tuş kesmesi
2. Ağ kartının paket geldi kesmesi
3. Disk denetleyicisinin okuma bitti kesmesi
4. Maskelenemez kesme (NMI), ör. kritik bir donanım hatası ya da kilitlenme bekçisinin (watchdog) uyarısı

Soru 25 · G/Ç ve Kesmeler

DMA’dan Ne Beklenmez?

Çoktan seçmeli Bir disk denetleyicisine DMA desteği eklendi. Aşağıdakilerden hangisi DMA’nın sağladığı bir yarar değildir?

1. Aygıtın bellekte yalnızca izin verilen bölgelere yazmasının kendiliğinden garanti edilmesi
2. Her bayt yerine blok başına tek kesme üretilmesi
3. Blok aktarımı sürerken CPU’nun başka süreçleri çalıştırabilmesi
4. Hızlı aygıtlarda daha yüksek aktarım verimi

Soru 26 · G/Ç ve Kesmeler

Kesme Güdümlü G/Ç ile DMA

Hesaplama Bir ağ kartından 16 KiB veri alınıyor. Kesme güdümlü G/Ç’de her 4 baytlık sözcük için bir kesme oluşuyor ve her kesme CPU’ya 2 µs’ye mal oluyor. DMA ile CPU denetleyiciyi 5 µs’de programlıyor ve aktarım sonunda tek bir kesme (2 µs) geliyor. Her iki yöntemde CPU’nun harcadığı süre nedir?

Soru 26 · Adım Adım Çözüm

Soru 26: Adım Adım Çözüm

Soru 27 · G/Ç ve Kesmeler

Yoklama (Polling) Döngüsü

Kod izleme durum_oku() bir aygıtın durum yazmacını okuyor gibi davranıyor; 0. bit “hazır” bitidir. Program ne yazdırır? Bu süre boyunca CPU ne yapmaktadır?

#include <stdio.h>
#define HAZIR 0x1

int durum[] = {0x0, 0x4, 0x0, 0x5};
int k = 0;
int durum_oku(void) { return durum[k++]; }

int main(void) {
    int bekleme = 0;
    while ((durum_oku() & HAZIR) == 0)
        bekleme++;
    printf("bekleme=%d k=%d\n", bekleme, k);
    return 0;
}

bekleme=3 k=4

Soru 27 · Adım Adım Çözüm

Soru 27: Adım Adım Çözüm

#include <stdio.h>
#define HAZIR 0x1

int durum[] = {0x0, 0x4, 0x0, 0x5};
int k = 0;
int durum_oku(void) { return durum[k++]; }

int main(void) {
    int bekleme = 0;
    while ((durum_oku() & HAZIR) == 0)
        bekleme++;
    printf("bekleme=%d k=%d\n", bekleme, k);
    return 0;
}

Soru 28 · G/Ç ve Kesmeler

Zamanlayıcı Kesmesinin Maliyeti

Hesaplama Çekirdek zamanlayıcıyı saniyede 1000 kesme (1000 Hz) üretecek biçimde programlamış; her zamanlayıcı kesmesinin işlenmesi 5 µs sürüyor. CPU zamanının yüzde kaçı bu kesmelere gider? Frekans 250 Hz’e düşürülürse ne değişir?

Soru 29 · G/Ç ve Kesmeler

Bir Disk Bloğunu Okumak

Hesaplama 7200 dev/dk dönen bir sabit diskte ortalama arama (seek) süresi 4 ms, aktarım hızı 200 MB/s’dir (1 MB = 10⁶ B). Rastgele bir 4 KiB bloğu okumanın ortalama süresi nedir? Hangi bileşen baskındır?

Soru 30 · Açılış ve İS Türleri

Güç Düğmesinden Oturuma

Çoktan seçmeli Bir Linux bilgisayarda güç düğmesine basıldıktan sonraki olayların doğru sırası hangisidir?

1. Önyükleyici (GRUB) → ürün yazılımı POST → init/systemd → çekirdek
2. Ürün yazılımı (UEFI/BIOS) ve POST → önyükleyici (GRUB) → çekirdek → init/systemd → giriş ekranı
3. Çekirdek → ürün yazılımı → önyükleyici → giriş ekranı
4. init/systemd → çekirdek → önyükleyici → POST

Soru 31 · Açılış ve İS Türleri

Yazıcıda Karışan Sayfalar

Açık uçlu Laboratuvarda üç kullanıcı aynı anda ortak yazıcıya belge gönderiyor ama sayfalar birbirine karışmıyor; kullanıcılar da yazıcının bitmesini beklemeden çalışmaya devam ediyor. İS bunu hangi teknikle sağlar? Nasıl çalıştığını açıklayın.

Soru 32 · Açılış ve İS Türleri

Çoklu Programlama ve Zaman Paylaşımı

Açık uçlu Çoklu programlama ile zaman paylaşımı arasındaki farkı amaçları ve süreç değiştirme anı açısından açıklayın.

Soru 33 · Açılış ve İS Türleri

Gerçek Zamanlı İS

Doğru / Yanlış Gerçek zamanlı işletim sistemleriyle (RTOS) ilgili ifadeleri değerlendirin.

1. Gerçek zamanlı sistem, her işi olabildiğince hızlı bitiren sistem demektir.
2. Otomobilde hava yastığı denetleyicisi katı (hard) gerçek zamanlı bir sistemdir.
3. Genel amaçlı bir İS ortalama başarımı ve adaleti öne çıkarırken RTOS en kötü durum gecikmesini sınırlamayı öne çıkarır.

Özet

Özet: Sık Yapılan Hatalar