İşletim sistemi ya da işletim dizgesi, bir bilgisayarın donanım kaynaklarını yöneten ve uygulama yazılımlarına hizmet sağlayan yazılımların bir bütünüdür. İşletim sistemleri, bilgisayarın donanımı ile uygulama yazılımları arasında bir köprü görevi görerek kullanıcıların sistemle etkileşim kurmasını sağlar. Öne çıkan örnekler arasında Microsoft Windows, macOS, GNU/Linux dağıtımları, Android ve iOS yer alır.
UNIX türevi işletim sistemleri çok işlemcili çok pahalı makinelerden tek işlemcili, basit ve çok ucuz ev bilgisayarlarına kadar pek çok cihaz üzerinde çalışabilen esnek ve sağlamlığı çok değişik koşullarda test edilmiş sistemlerdir. Fakat özellikle kararlı yapısı ve çok kullanıcılı-çok görevli yapısıyla çok işlemcili sunucularda adeta standart haline gelmiştir ve özellikle akademik dünyada iş istasyonları üzerinde çok yaygın bir kullanım alanı bulmuştur. UNIX, Interdata 7/32, VAX ve Motorola 68000 arasında hızla yayıldı.
Paralel hesaplama ya da Koşut hesaplama, aynı görevin, sonuçları daha hızlı elde etmek için çoklu işlemcilerde eş zamanlı olarak işletilmesidir. Bu fikir, problemlerin çözümünün ufak görev parçalarına bölünmesi ve bunların eş zamanlı olarak koordine edilmesine dayanır. Paralel hesaplama ile performans artar, büyük sorunlar daha az sürede çözülür ve bilimdeki gelişmeler paralel hesaplamaya gereksinim duyar.
Gerçek Zamanlı İşletim Sistemi (RTOS), verileri ve önemli zaman kısıtlamalı olayları işleyen gerçek zamanlı uygulamalar için işletim sistemi'dir.
PowerPC, AIM olarak bilinen Apple-IBM-Motorola ittifakının 1991'de geliştirdiği bir RISC mikroişlemcisidir. Genel olarak kişisel bilgisayarlar içindir. PowerPC merkezi işlem birimleri (CPU) gömülü (embedded) ve yüksek performans işlemcileri olduğu için popüler olmuştur. PowerPC 1990'da AIM' in ve PReP'in temel taşı oldu, fakat mimari Apple'ın Macintosh'unun 1994–2006 modellerinde daha başarılı bulundu.
NUMA, Düzensiz Bellek Erişimi veya Düzensiz Bellek Mimarisi “Non-Uniform Memory Access veya Non-Uniform Memory Architecture” (NUMA) çok işlemcililerde bellek erişim zamanının belleğin işlemci üzerindeki yerine bağlı olduğu bir bilgisayar belleği tasarımıdır. NUMA altında bir işlemci kendi yerel belleğine yerel olmayan bellekten daha hızlı bir şekilde ulaşır, diğer bir ifadeyle, bir başka işlemcinin yerel belleğinden veya işlemciler arasında paylaşılan bellekten daha hızlı erişir.
BIOS,. EPROM adı verilen bir yonga üzerinde ROM Bellek biçiminde yer alan bir tür yazılımdır. Bilgisayar açıldığı anda işlemciye tüm diğer donanımları sırasıyla tanıtır. Donanımların temel iletişim protokollerini belirler. İşletim sisteminin başlangıç öğelerinin herhangi bir sürücüden yüklenmesini sağlar. İşletim sistemi çalışırken donanım ve işletim sistemi arasındaki ilişkileri düzenler.
Süper bilgisayar basit olarak; yoğun paralel işlemciler, yüksek başarımlı vektör işlemciler ve öbek bilgisayarların oluşturduğu sistem olarak tanımlanabilir. Süper bilgisayarlar bilimde, deney ve hesaplamayı birleştiren hesaplamalı bilim gibi yeni metodolojilerin oluşmasını sağlamıştır. Günümüzde süper bilgisayarlar saniyede yüzlerce trilyon işlem yapar hale gelmiştir. Örneğin, dünyanın en hızlı süper bilgisayarı saniyede 136,8 trilyon kalıcı işlemle Amerika'da Lawrance Livermore National Laboratuvary isimli ulusal laburatuarın kullanımındadır Süper bilgisayarlar ilk defa 1960'larda Seymour Cray tarafından Control Data Corporation'da tasarlandı.
Çok çekirdekli işlemci, ikiden fazla işlemciden (çekirdek) oluşan bir hesaplama birimi. Bilgisayarlarda temel komut kümesi işlemlerini gerçekleştirir.
Bundan önce VMS olarak bilinen, OpenVMS, DEC tarafından geliştirilen VAX ve Alpha sistemleri üzerinde çalışan, üst seviye bir işletim sistemidir. DEC önce Compaq tarafından satın alınmıştır, Compaq ve HP (Hawlett-Packard)'ın birleşmesinden sonra, HP'ye geçmiştir. OpenVMS, en son olarak İntel Itanium işlemcilerinin kullanıldığı HP sistemlerinde kullanılmaktadır.
Bilgisayar bilimlerinde işlem (process) terimi, belleğe yüklenmiş ve işlemcide (CPU) yürütülmekte olan bir program olarak tanımlanmaktadır. Uygulamalar diskte çalışmaz halde bulunurken ise program olarak tanımlanır. Bir program kendi başına pasif komut yığınıdır ve işlem ise bu komutların aktif olarak yürütülmesidir.
QNX, gömülü sistemler pazarına yönelik Unix benzeri, gerçek zamanlı işletim sistemidir.
Çoklu kullanım özelliğine sahip bilgisayarlar birden fazla iş parçacığını donanım desteği sayesinde çalıştırabilir. Çoklu işlem yapabilen sistemlerden gelişen bu yöntem tek bir çekirdeğin kaynaklarını paylaşmak zorundadır. Bu kaynaklar: aritmetik mantık birimi, yazmaçlar (registers), işlemci ön belleği ve adres dönüştürme ön belleğidir. Çoklu işlem yapabilen sistemlerde, işlem birimlerinin tamamı ayrı çekirdeklerde olmasına rağmen, çoklu kullanım tek bir çekirdeğin kullanılabilirliğini iş-parçacığı seviyesinde ve buyruk düzeyinde daha verimli hale getirir. Bu iki teknik birbirini tamamlayan tekniklerdir.
İşlem yönetimi günümüz işletim sistemlerinin önemli bir parçasıdır. İşletim sisteminin işlemlere yer alması, aralarında haberleşmeyi sağlaması onun önemli görevlerindendir. İşletim sistemi kaynakları işlemlere göre ayırmalı, işlemleri veri aktarımı ve paylaşımına uygun hale getirmeli, her işlemin kaynağını diğer işlemlerden korumalı ve işlemler arası senkronizyonu sağlamalıdır. Bunları yapabilmek için işletim sistemi her işlem için o işlemin mevkisini ve sahipibi tanımlayan ve işletim sistemini her veriği üzerinde kontrol uyguladığı bir veri yapısı sağlamalıdır.
Bir anaçatı bilgisayar milyonlarca kullanıcıya eş zamanlı olarak farklı hizmetler verebilen, büyük, güçlü ve pahalı bir bilgisayardır. Anaçatı bilgisayarların gücü şu nedenlerden kaynaklanmaktadır:
- Çok sayıda işlemcinin varlığı
- Yüksek girdi-çıktı kapasitesi
- Zaman paylaşımı olanağı veren işletim sistemleri
Gömülü sistem, bilgisayarın kendisini kontrol eden cihaz tarafından içerildiği özel amaçlı bir sistemdir. Genel maksatlı, örneğin kişisel bilgisayar gibi bir bilgisayardan farklı olarak, gömülü bir sistem kendisi için önceden özel olarak tanımlanmış görevleri yerine getirir. Sistem belirli bir amaca yönelik olduğu için tasarım mühendisleri ürünün boyutunu ve maliyetini azaltarak sistemi uygunlaştırabilirler. Gömülü sistemler genellikle büyük miktarlarda üretildiği için maliyetin düşürülmesinden elde edilecek kazanç, milyonlarca ürünün katları olarak elde edilebilir.
Eşzamanlılık denetimi, eşzamanlı işlemler için doğru sonuçların elde edilmesini sağlarken, bu sonuçları da olabildiğince çabuk almayı sağlayan uğraşı alanıdır.Bilgisayar bilimleri, bilgi teknolojileri ve özellikle bilgisayar programlama, işletim sistemleri, çoklu işlemciler ve veritabanı alanlarında önemlidir.
XNU, MacOS işletim sisteminde kullanılmak üzere Aralık 1996'dan beri Apple'da geliştirilen ve Darwin işletim sisteminin bir parçası olarak ücretsiz ve açık kaynaklı yazılım olarak piyasaya sürülen bilgisayar işletim sistemi çekirdeğidir. Ayrıca, iOS, tvOS ve watchOS işletim sistemlerinin çekirdeği olarak da kullanılır. XNU, "X Not Unix"'in bir kısaltmasıdır.
Tek kartlı bilgisayar (SBC), tüm bilgisayar elemanlarını tek bir kart üzerinde barındıran bilgisayar türüdür.
Bellek tutarlılığı, ortak bir bellek alanı paylaşan bir veya daha fazla işlemci veya çekirdek içeren bilgisayar sistemlerinin tasarımını etkileyen bir konudur.
