Bilgisayar kısaca verileri işleyen sistemdir. Kendisine verilen komutlar doğrultusunda verileri
çok hızlı bir şekilde işleyen makinelerdir. Fiziksel yapısı genel anlamda elektroniktir.
Elektronik olmayan bileşenlere de sahiptir. Örneğin sabit disk elektroniğin yanında, hem
mekanik hem de elektromekanik yapıdan oluşmaktadır. Bilgisayarın elektronik ve
elektromekanik kısmına donanım(hardware) adı verilir. Donanım üzerinde, bir işi yapmak
üzere hazırlanmış komutları içeren, program parçaları çalışır. Bu programlara
yazılım(software) denilir. Bu yazılım parçaları kullanıcı ile donanım arasında işleri kotarır.
Günümüzde bilgisayar yazılımları, bilgisayardaki temel işlevleri çocukların dahi
kullanabilmesine imkan verir derecede gelişmişlerdir.
Şekil 1. Bilgisayar, yazılım, donanım ve kullanıcı ilişkisi
Bilgisayar üzerindeki en önemli yazılım parçası işletim sistemidir(OS). İşletim sistemi
bilgisayardaki en temel işlemleri yapmak için gereklidir. Dosya kopyalama, dosya silme…,
program çalıştırma, hafıza yönetimi, disk yönetimi, donanımları ayarlama ve kullanmaya imkan
verme gibi birçok hayati işlevi yerine getiren yazılım parçasıdır. Bilgisayar bileşenlerini
yöneten en temel yazılımdır. Tüm diğer programlar işletim sistemi tarafından çalıştırılır ve
sonlandırılır. Dolayısıyla işletim sistemi ile kullandığımız program uyumlu olması gerekir.
Yaygın işletim sistemlerinden Windows98, Windows2000, WindowsXP, Windows2003,
WindowsVista, çeşitli Linux sürümleri, Unix ve MacOS işletim sistemleri sayılabilir.
Dünyada genel anlamda iki farklı yapıda bilgisayar sistemi vardır. Birincisi IBM PC uyumlu
bilgisayarlar diğeri Apple Macintosh uyumlu bilgisayarlar. Ülkemizde daha çok IBM PC yapıya
sahip bilgisayarlar kullanılır. Bu bilgisayarlar üzerinde Windows ve Linux işletim sitem çeşitleri
çalışırlar. Ülkemizde Apple Macintosh uyumlu bilgisayarlar genelde matbaa ve çeşitli fotoğraf
stüdyo hizmetlerinde kullanılmaktadır.
Bilgisayar ikili sayı düzenini kullanarak aritmetik (toplama, çıkarma, çarpma, bölme, atama…)
ve mantıksal (ve, veya, değil…) işlemleri gerçekleştirir. Tüm veri tipleri sayısal, sözel, resim
veya ses... bilgisi içerse de, temelde bu veriler sayısal ve mantıksal eşdeğerine çevrilerek
işlenirler.
Bilgisayarın, hızla gelişerek bu günlere ulaşmasında, şüphesiz bilim dünyasının ve diğer
teknoloji(savaş, ağır sanayi…) sahalarının baş etmek istediği zorlu problemleri hesaplama
ihtiyacı vardır. Modern bilgisayarın temeli kabul edilecek modeller, 1940’lı yıllarda yapılmaya
başlanmıştır. Günümüzde ise birçok üretici ve geliştirici firma, bilgisayar teknolojisini çok daha
hızlı bir şekilde farklı farklı alanlarda geliştirmektedir.
Bilgisayar Çeşitleri
Microcomputer/PC(Personal Computer=Kişisel Bilgisayar)
Tek kişinin kullandığı bilgisayarı ifade eder. İşletmelerde kullanılanlara göre daha küçük
yapıdadır. Günümüzde iki çeşit yapıda PC vardır. Birisi IBM uyumlu diğeri Macintosh uyumlu
bilgisayarlardır. Macintosh(Mac) bilgisayarlarda aslında PC olmasına rağmen, günümüzde
Windows işletim sisteminin çalıştığı kişisel bilgisayarlara PC denilmektedir. Kişisel bilgisayarlar
3 farklı yapıda bulunabilmektedir.
Masaüstü Bilgisayarlar(Desktop)
Sabit bir konsol veya masa üzerine uygun yapıdaki bilgisayarlardır. Taşınıp kaldırılamazlar.
Boyutları büyük ve ağır olmasından çevresel faktörlerden daha az zarar görür. Yüksek güç
harcarlar ve daha az maliyete sahiptirler. Kasa, klavye/fare ve ekran ayrı olarak bulunur.
Dizüstü Bilgisayarlar(Laptop/Notebook)
Tüm donanım birimi aynı kasa içerisindedir. Masaüstü bilgisayarlara göre daha az enerji harcar,
fakat daha hassastır.
PDA(Personal digital assistants)
Sabit disk yerine flash hafızanın kullanıldığı daha küçük cep boyutlarında yapıya sahip
bilgisayardır. Daha çok randevu, not tutmak, internet ve ofis uygulamaları için kullanılır.
PalmTop, el veya cep bilgisayarı olarak ta bilinir. Birçok modelde klavye ve fare yerine
dokunmatik ekran(touch screen) bulunur.
HTPC(Home Theater PC)
Ev sinema sistemi bilgisayarı anlamına gelmektedir. Yapısı temelde PC+TV kartı+ Büyük LCD
ekran ve gelişmiş ses sisteminden oluşur. Daha çok televizyon izlemek/kaydetmek, DVD, HD,
DIVX filmler izlemek, müzik dinlemek veya dijital resim görüntüleme amaçlı kullanılır.
Kendilerine has kasa yapıları vardır. Bazılarında uzaktan kumanda ve kasa önünde aydınlatılmış
LCD bilgi ekranı bulunur.
Şekil 2. HTPC
Şekil 3. Soldan sağa sırayla masaüstü, dizüstü ve cep bilgisayarları
Workstation(İş İstasyonu)
Çok gelişmiş bir işlemciye sahip, belirli bir görevi yerine getirmek için optimize edilmiş
bilgisayarlardır. Üzerinde PC lerde olmayan belirli bir iş veya performans için donanım
birimleri kullanılır.
Server(Sunucu)
Başka bilgisayarlara ağ üzerinden hizmet üretmek amacıyla güçlü işlemci, büyük RAM ve disk
boyutları ile yapılandırılmış bilgisayarlardır.
Mainframe
Eskiden hayati hesaplamalarda bir oda veya daha büyük kapalı alana sığacak kadar büyük olan
bu yapılar günümüzde toplu sunucu yapı(server enterprise) olarak karşımıza çıkmaktadır.
Büyük birçok ticari şirkette bu yapı işlemlerin yürütülmesi ve verilerin depolanması gibi
görevler için kullanılmaktadır.
Süpercomputer(Süper bilgisayarlar)
Büyük bilimsel çalışmalarda, nükleer enerji araştırmalarında, hareketli animasyonlarda,
akışkanların karakteristiklerini hesaplamada ve meteoroloji gibi alanlarda gereken
hesaplamalar için kullanılır. Mainframe ile arasındaki fark süper bilgisayarlar işlemci gücüne
dayalı tek bir çalışmaya has iken mainframe çoklu kullanıcı yapıya sahiptir.
Şekil 4. Soldan sağa sırayla iş istasyonu, mainframe ve süper bilgisayar
Bit ve Byte Kavramları
Bilgisayarlar ikili düzene sahip sayılarla çalışmaktadır. İkili düzendeki her bir rakama(1 yada 0)
bit denir. Dolayısıyla ikili düzendeki her basamak bir bittir. Aşağıdaki sayı 8 basamak
dolayısıyla da 8 bit uzunluğundadır. Onluk sistemde 155 sayısına eşittir.
(10011011)2=(155)10
Bir anlam ifade eden en küçük sayısal veri miktarına byte denir. Byte 8 bitten oluşan, ikili sayı
kümesidir.
Yukarıdaki (10011011)2 sayısı 1 byte uzunluğundadır.
Bilgisayar dünyasında alışılagelmişin dışına çıkılarak 2’nin 10’lu kuvvetleri çarpan olarak
kullanılır. Aşağıda bir çevrim örneği verilmiştir.
8.242.032.640 Bayt = 8.048.860 KB = 7860,2 MB = 7.67 GB
Bazı donanım üreticileri özellikle hafıza(sabit disk) ürünlerinde çarpan olarak 1000 ve katları
alarak hafıza boyutunu daha fazla gösterme çabalarına girmiştir. Tablo 1’de çarpan değeri
arttıkça aradaki farkın yüzde olarak arttığını görmekteyiz. Örneğin bir 40GB diye satılan sabit
diskin toplam byte büyüklüğü 40.025.387.008 olarak görünmektedir. Windows işletim sistemi
1024’ün katlarını kullandığı için diskin kapasitesini 37,28GB olarak görmektedir. Ama üretici bu
diski 40GB olarak satmaktadır.
IEC 60027-2(Uluslararası elektroteknik topluluğu) standardına göre yukarıdaki tabloda da yer
aldığı üzere 2 nin çarpanlarına örneğin “kilo” yerine “kibi” gibi sonuna “bi” takısı eklenerek
isimler verilmiştir. Bu standart yaygın olarak kullanılmamaktadır.
Harf ve Karakterler Nasıl İşlenir?
Bilgisayar temelde aritmetik ve mantıksal işlemler yapabildiğine göre matematiksel bir anlamı
olmayan harf ya da karakterler nasıl işleme alınıyor? Tüm bilgisayar dünyasında standart olarak
kabul edilen ve her bir karaktere karşılık gelen sayısal değerlerin belirlendiği ASCII(American
Standart Code for Information Interchange) isminde karakter tablosu kullanılır. Tüm bilişim
dünyasında ASCII standardının kullanılması, farklı yörelere ve kurumlara ait uygulamalara ortak
bir zemin sunar. Bu tablo 1963 yılında ANSI tarafından oluşturulmuştur. ASCII, kişisel veya
kurumsal tanımlamalarında önüne geçen bir standarttır. Temelde 128 adet olan (33 adet
basılamayan 95 adet basılabilen) karakter sayısı, genişletilmiş ASCII tablosunda toplamda 256
adete ulaşmıştır. Bu genişletilmiş tablo dahi birçok dildeki çeşitli karakterleri tanımlamada
eksik kalmaktadır. Bu eksiklikleri karşılamak için ASCII karakter tablo varyasyonları
kullanılmaktadır. Örneğin Kuzey Amerika, Batı Avrupa, Avustralya ve Afrikaya ait
uygulamalarda ISO8859-1 olarak bilinen ASCII tablosu kullanılmaktadır.
2. DONANIM BİRİMLERİBand Genişliği (Bandwidth): İki donanım arasında gerçekleşen veri alışverişinin birim
zamandaki büyüklüğünü gösterir.
Chip: Tümleşik devre. Entegrenin diğer adıdır.
DMA(Direct Memory Accesss):Doğrudan hafıza erişimi anlamına gelir. Hafıza ile I/O kanalları
arasındaki iletişimi CPU yerine DMA kontrolcüsünün yapmasına imkan verir. Örneğin ses kartına
gidecek veriler işlemci yerine DMA kontrolör yardımıyla gönderilerek işlemci boş yere meşgul
edilmez.
CPU, DMA kontrolöre aktaracağı verinin, başlangıç adresini, uzunluğunu ve ne hızda transfer
etmesi gerektiğini söyleyerek transferi başlattırır.
DRM(Digital Rights Management): “Sayısal Hak Yönetimi” anlamına gelir. Dijital ortamlardaki
verinin kopyalanması, çalınması genelde masrafsız ve kolay olduğu için bunları önleme adına
veri trafiğinin izlenmesi ve kısıtlanması yöntemlerine verilen isimdir.
ESD: Elektrostatik yük boşalmasına karşı hassas cihazlar için kullanılır. Bu tip cihazları çıplak el
ile tutmak sakıncalıdır bozulabilir.
Hot Plugging/Hot Swapping: Bir donanım biriminin sistem çalışırken sökülüp takılabileceğini
gösterir.
OnBoard: Anakart üzerindeki donanım birimlerini ifade eder. Örneğin anakart üzerinde
tümleşik olarak bulunan ses, ekran, ethernet kartlarına onboard kartlar denilir.
Pin: Portların her bir iletken telin bağlantısını sağlamak amacıyla sahip olduğu iğneye benzer
yapılardır.
Şekil 5. Port ve pin yapılarıPnP(P&P): (Plug and Play) Tak çalıştır anlamındadır. Yazılımın, donanımla ilgili temel
ayarları(IRQ numarası, I/O adresi, DMA…) yapabilmesine imkan veren bir özelliktir. Ancak
biosun, işletim sisteminin ve donanımın bu özelliğe sahip olması gerekir. Günümüzde USB,
CDROM, HDD, Klavye gibi hemen tüm donanımlar bu özelliğe sahiptirler.
Port: Bilgisayara özellikle harici donanım ürünlerini bağlamak için kullanılan soket yapıya sahip
giriş çıkış kapısı. Günümüz bilgisayarları Paralel (LPT), USB, Seri, RJ45 gibi portlara sahiptir.
Veriyolu (Bus): Donanımlar arası iletimi sağlayan hat. Bu hat iletken tellerden oluşur.
Bilgisayar Nasıl Çalışır?
Bilgisayarda tüm donanım birimleri anakart üzerine doğrudan veya dolaylı bağlanırlar.
Doğrudan bağlananlara internal(dahili), dolaylı(kablo ile veya kasanın dışından) bağlananlara
external(harici) donanım denilir. Dahili donanımlar kasanın içinde, dolaylı bağlan donanımlar
ise genelde bir kablo yardımıyla kasanın dışında yer alır. İşlemci kendisine hafıza veya giriş
çıkış portlarından gelen verileri, üzerinde çalıştırılan programlar yardımıyla işler ve elde edilen
verileri yine program doğrultusunda, gerekirse hafıza birimlerine veya giriş çıkış portlarına
gönderirler. Bilgisayardaki işlenen veriler istenirse dosya denilen veri kümeleri halinde kalıcı
hafızalara da kaydedilebilir. Bilgisayardaki komut işleme performansı veriyollarının band
genişliğine, veriyollarının hızına ve disk erişimini azaltan RAM büyüklüğüne bağlıdır. Disk
erişimi performansı ise daha çok sabit diskin erişim ve yazma hızına bağlıdır.
İşlemci(CPU) üzerinde çalışacak kodlar, mutlaka 16’lık (hexadecimal) yapıdadır. Bu biçimdeki
işlemci kodlarına makine kodları denir. Her bir kod işlemci üzerinde ayrı ayrı tanımlıdır.
Programlar sadece işlemciden, işlemci üzerinde tanımlanmış komutları çalıştırmasını
isteyebilirler. Zaten programlar, işlemcide tanımlı kodların belirli bir mantık yoluyla
problemleri çözebilecek şekilde sıralanmasıyla oluşan, komut bloklarıdır.
İşlemci, tüm donanım birimleri ile dolaylı yada dolaysız etkileşim halindedir. Tüm donanım
birimleri işlemcinin isteklerini yerine getiren birer hizmetçi olarak çalışır. Bazı donanımlar
kendilerine has işlemciye sahiptir. Bu tip donanımlara akıllı donanım denmektedir. Bunlar
işlemciye daha az yük olmaktadır. İşlemci artakalan zamanda başka görevlerini yaparak zaman
kazanmaktadır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder