ÜNİTE PROGRAMLAMA TEMELLERİ TEMEL KAVRAMLAR

Transkript

1 TEMEL KAVRAMLAR LU Û z Giriş Bilgisayar Bileşenler Donanım Yazılım Bilgisayarın Temel Fonksiyonları Bilgisayarların Sınıflandırılması PROGRAMLAMA TEMELLERİ Yrd. Doç. Dr. Y. Ziya AYIK Bu üniteyi çalıştıktan sonra; Bilgisayarın yapısını kavrayabilecek, Donanım ve yazılımın özelliklerini sayabilecek, Bilgisayarın temel fonksiyonları ve bilgisayarların sınıflandırabileceksiniz. ÜNİTE 1 Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi

2 GİRİŞ Bilginin günden güne çığ gibi büyümesi, bilginin anlaşılabilirliğini ve analizini güçleştirmiş ve bilginin daha etkin işlenmesi ve istenildiği sürece saklanması gereğini ortaya çıkarmıştır. Yığın hâldeki bilgilerle baş edebilmek için önceleri çok ilkel yöntem lerle yapılan kayıt işlemleri yeterli olmayınca, bilgisayar kullanım ihtiyacı oluşmuştur. Bilgisayarların kullanılmaya başlanmasından itibaren yakın geçmişte yaşayanların bile hayal edemeyeceği oranda, akla gelebilecek bütün işlem ler artık bilgisayarlar tarafından gerçekleştirilm ektedir. Bilgisayarlar yapısal olarak, bilgilerin girilmesi, girilen bilgilerin işlenmesi ve işlem sonuçlarının alınması şeklinde üç işlevi yerine getirecek şekilde Donanım ve yazılım olarak adlandırılan iki ana bileşenden oluşm aktadırlar. Bir bilgisayarın ana bileşenleri yazılım ve donanımdır. Şekil 1.1. Bilgisayarın Genel Görünümü BİLGİSAYAR Genel anlamda bir bilgisayar aşağıdaki şekilde tanım lanabilir; "Yığın haldeki veri ve bilgileri alarak mantıksal ve matematiksel işlemlerden geçiren, söz konusu veri ve bilgileri istenildiği sürece saklayabilen ve istenildiğinde sonuçları kullanıcı veya programcılara aktarabilen donanım ve yazılım şeklinde iki ana bölümden oluşan elektronik bir makine." Elbette bilgisayarın tanımı çok farklı şekillerde yapılabilir. Ancak önemli olan elektronik bir yapısının olduğunu, veri ve bilgiler üzerinde işlemler gerçekleştirebilme özelliğinin olduğunu ve veri bilgileri saklama gibi önemli bir donanım özelliğine sahip olduğunu bilmek ve vurgulam aktır. Bileşenler Bilgisayarlar iki ana bileşenden oluşur; 1. Donanım (Hardware) 2. Yazılım (Software) Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 2

3 Donanım ana ve çevre birimler olmak üzere iki alt bölüme ayrılır. Donanım Şekil 1.2. Bilgisayarın Bileşenleri Yazılım DONANIM Donanım Bilgisayarın elektronik yapısından oluşan, gözle görülüp elle tutulabilen bütün fiziksel parçalarına denir. Donanım ana ve çevre birimler olmak üzere iki alt bölüme ayrılabilir. Bilgisayar kasası, mainboard (anakart), harddisk, ekran kartı, ekran, klavye, mouse vb. donanım birimlerine örnek olarak verilebilir. Bir bilgisayarın donanım yapısı aşağıdaki şekilde şematize edilebilir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 3

4 Giriş birimleri Şekil 1.3. Bilgisayarın Donanım Yapısı Bilgisayarda veri girişi yapmak için kullanılan birimleri Giriş birimleri denir. Klavye, fare, mikrofon, kamera, CD, DVD, tarayıcı ve barkod okuyucu gibi birimler ilk akla gelen giriş birimlerindendir. Merkezi işlem birimi Merkezi işlem birimi (Central Processing Unit-CPU) bir bilgisayar sistem inin beyni olarak düşünülür. Merkezi işlem biriminin iki tem el bileşeni vardır. Aritm etik ve mantık birimi Kontrol birimi Ana bellekte saklı bilgiler kontrol birimi tarafından okunur ve merkezi işlemci saklayıcılarına (register) aktarılır. Ana bellekten okunan komutların anlamlarının çözülmesi de yine kontrol birimince yerine getirilir. CPU'lar mikroişlemci denilen yarı iletken yongalar kullanırlar. Bu mikroişlemciler belleği, aritm etik-m antık ve kontrol devrelerini tek bir yonga üzerinde birleştirir. CD, DVD'ler hem giriş hem de çıkış biri olarak kullanılırlar. Çıkış birimleri Bilgisayar ortamında işlenen veri ve bilgilerin programcı veya kullanıcılara aktarılmasını sağlayan birimlere çıkış birimleri denir. Ekran, yazıcı, çizici, hoparlör, disketler, diskler, CD ve DVD en başta sayabileceğimiz çıkış birimlerindendir. Bellek birimleri Veri veya bilgilerin kalıcı ya da geçici bir süre için saklandığı birimlerdir. Hard diskler, flash bellekler, Cd ve DVD bellek birimlerinden birkaçıdır. YAZILIM Yazılım Bilgisayarda işlemler gerçekleştirmek ve bilgisayarın çalışmasını sağlamak amacıyla, belirli kurallara göre oluşturulmuş her türlü kodlamaya yazılım denir. Yazılım veri ve bilgileri kullanarak geliştirilmiş programlardan oluşur. Yazılım soyut bir kavramdır, fiziksel bir yapısı yoktur. Yazılım, çözülmek istenilen herhangi bir problemin çözüm yollarının kod yazılarak sağlanmasıdır. Yazılım, bilgisayarın çalışmasını sağlayan sistem yazılımları ve bilgisayarda işlem yapılmasını sağlayan uygulama yazılımları şeklinde gruplandırılabilir. Sistem yazılımları bilgisayarı yöneten işletim sistemlerinden oluşan yazılımlar iken uygulama yazılımları kullanıcıların bilgisayarda istedikleri işlemleri Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 4

5 gerçekleştirmeleri amacıyla programlama dilleri kullanılarak gerçekleştirilen yazılım lardır. Şekil 1.4. Yazılım örneği Uygulama Yazılımları Kelime işlem, Hesap Tablosu ve Dosya yöneticisi ve veri tabanı yönetim yazılımları Genel Amaçlı Uygulama Yazılım larındandır. Uygulama yazılımları kullanıcıların belli başlı bazı işlemleri icra etmelerine imkân veren yazılımlardır. Uygulama yazılımlarının geliştirilmesi için programlama dilleri ve diğer bazı uygulama geliştirme araçları kullanılır. Uygulama yazılımları belli bir işletim sistemi altında çalıştırılm ak üzere hazırlanır. Örneğin, Macintosh işletim sistemi altında çalışmak üzere hazırlanan bir kelime işlem programı DOS veya WINDOWS işletim sistemini kullanan kişisel bilgisayarlarda çalışmayacaktır. Bununla birlikte, çoğu durumlarda ticari uygulamalar diğer birçok işletim sistemi altında da çalışabilecek şekillerde hazırlanmaktadır. Genel Amaçlı Uygulama Yazılımları Günümüzde bilgisayar sistemleri için çok sayıda genel amaçlı uygulama yazılımı mevcuttur ve bunların sayısı her geçen gün hızla artm aktadır. Bu yazılımlardan kişi ve kurumlarca en yaygın olarak kullanılanları kelime işlem programları, elektronik hesap tablosu programları ve dosya/veri tabanı yönetim sistem leridir. Kelime işlem programları: Kelime işlem programları bilgisayar sisteminin, çok güçlü özellikleri olan bir daktilo makinesi olarak kullanılmasına imkân veren programlardır. Bu programlar diğer genel amaçlı uygulama yazılımlarına oranla çok daha yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bazı kelime işlemciler, masaüstü yayıncılık, elektronik takvim ve elektronik posta gibi özelliklere sahip olan entegre ofis sistem lerinin tem elidir. Hesap Tablosu Programları: Hesap tablosu programları bilgisayar sistemini son derece kabiliyetli bir elektronik hesap makinesine dönüştüren programlardır. Bu programların çoğu, verileri alıp çeşitli türlerde grafiklere dönüştürme kabiliyetine de sahiptir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 5

6 Dosya yöneticisi ve veri tabanı yönetim sistemleri: Dosya yöneticileri ve veri tabanı yönetim sistemleri büyük miktarlardaki verileri depolayıp bu verilere hızlı bir erişim sağlanmasına ve bu verilerden raporlar hazırlanmasına imkân veren programlardır. Özel Amaçlı Uygulama Yazılımları Özel amaçlı uygulama yazılımları belirli bazı işleri icra etmek için geliştirilen dolayısıyla sınırlı amaçları olan yazılımlardır. Aşağıda belli bazı özel amaçlı yazılım türleri kısaca izah edilmiştir. Analiz ve karar verme: Bu tür yazılımlardan biri karar destek sistem leridir. Bir karar destek sistem i belli işlemleri yapmaktan çok problemlerin çözümünde yöneticilere yardımcı olmak amacıyla geliştirilmiş olan bir sistemdir. Birçok karar destek sistemi matematiksel modellerden faydalanmak üzere istatistik ve yönetim bilimi yazılımlarını birleştirir. Karar vermede kullanılan bir diğer yazılım çeşidi ise uzman sistem yazılımlarıdır. Uzman sistem ler, insan uzmanların bir sonuç çıkarmak üzere kullandıkları metodolojiyi taklit ederek insan uzmanlardan alınabilecek tavsiyeleri karar vericilere sağlamak amacıyla kullanılan yazılım lardır. Özel amaçlı uygulama yazılımları belirli bir amacı gerçekleştirmek için hazırlanan yazılım lardır. Planlama, programlama, koordinasyon ve organizasyon: Finansal planlama, bütçe, masraf ve satış raporları hazırlama, toplantı gündemlerinin hazırlanması ve randevuların ayarlanması gibi işler yine uygulama yazılımları yardımıyla yapılır. Bu tür yazılımlara m asaüstü düzenleyici yazılımlar denir. Ayrıca yöneticilerin Gant şemaları, PERT, CPM ve diğer proje yönetim araçlarını kullanmasını kolaylaştıran yazılım lar da vardır. Bu yazılımlara ise proje yönetim i yazılımları denir. Raporlama: Bu uygulamalar verilerin sıralanması, sınıflandırılması, özetlenmesi ve güzel görünümlü bir duruma getirilmesi amacıyla kullanılan yazılım lardır. Sunum: Sunum uygulamaları belli bir konuda yapılan araştırmanın veya hazırlanan raporların sonuçlarını bilgisayar yardımıyla diğer kişilere anlatmak için kullanılırlar. Sunum genellikle bilgisayara bağlı bulunan bir projeksiyon cihazı yardımıyla yapılır. Bu uygulamalar her türlü grafik, ses ve video görüntülerinin kullanılmasına imkân verir. İletişim: İletişim programları bilgisayar ağları arasında iletişim kurulmasına imkân veren programlardır. Günümüzde yaygın bir şekilde kullanılan internet hizmetlerinden yararlanm ak için geliştirilmiş olan her türlü program iletişim programları içerisinde düşünülebilir. Eğitim: Artık bilgisayarlar eğitimde her geçen gün gittikçe artan bir oranda kullanılmaktadır. Bugün piyasada mevcut olan hemen hemen tüm uygulamalar öğreticileriyle birlikte gelmektedir. Ansiklopediler, belli bir yer veya konuda hazırlanmış olan tanıtıcı programlar ve yabancı dil veya herhangi bir dersle ilgili olarak yardımcı olmak üzere hazırlanmış programlar eğitim amaçlı programlardır. Sistem Yazılımları Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 6

7 Sistem yazılımları, uygulama yazılımları ile bilgisayar donanımı arasında aracılık eden yani bilgisayar sisteminin pürüzsüz bir şekilde çalışmasını sağlayan yazılımlardır. Sistem yazılımlarını işletim sistemi (Operating System)yazılımları ve programlama dilleri şeklinde gruplandırdıktan sonra programlama dilleri hakkında detaylı bilgi verilecektir. Programlama Dilleri Genel amaçlı olsun özel amaçlı olsun tüm uygulama yazılımları programlama dilleriyle yazılır. Bir programlama dili, insanların bilgisayara çeşitli işlemler yaptırmasına imkân veren her türlü sembol, karakter ve kurallar grubudur. Programlama dilleri insanlarla bilgisayarlar arasında tercüm anlık görevi yapar. Programlama dilleri, bilgisayara neyi ne zaman yapacağını belirten deyim ve komutlar içerir. Programlama dilleri zaman içerisinde gelişerek günümüzde çok kabiliyetli bir duruma gelmiştir. Bu kesimde programlama dillerinin gelişme süreci kısaca incelenecektir. Programlama dillerinin tarihi gelişimi aşağıdaki tabloda verilm iştir. Kuşak Programlama Dili Periyod 1 Makine dili 1940'lı ve 1950'li yıllar arası 2 Assembly dili 1950'li yıllardan itibaren 3 Yüksek seviyeli diller 1960'lı yıllardan itibaren 4 Çok yüksek seviyeli diller 1970'li yıllardan itibaren Programlama dilleri, programcıların bilgisayara yaptırmak istedikleri işlemleri gerçekleştirmek için kullandıkları araçlardır, 5 Yapay zekaya yönelik diller, 1980'li yıllardan itibaren Düşük seviyeli diller: Bilgisayarların ilk dönemlerindeki programlama dilleri, kullanımı çok zor olan makine dili ve assembly dilleriydi. Makine dili, geliştirilen ilk programlama dilidir ve ilk kuşağı temsil eder. Makine dilinde yazılan tüm komutlar 0 ve 1'lerden oluşur. Bütün talim atlar en detaylı bir şekilde tanım lanır ve iki tabanlı sayı sistemi kullanılarak kodlama yapılır. Assembly dilleri: Assembly dilleri ikinci kuşak dillerdir ve geliştirilmesine 1950'li yılların başlarında Grace Hopper tarafından öncülük edilmiştir. Bu dillerde makine dili talim atları daha kolay bir şekilde anlaşılabilecek ve hatırlanabilecek olan sembollerle ifade edilir. Düşük seviyeli diller grubundan sayılmasına rağmen, makine diline göre bir adım daha ileride olan assembly dilleri günümüzde bile programcılar tarafından yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Çünkü bu dillerle yazılan programlar genellikle çok hızlı çalışır ve daha az depolama yüzeyi gerektirirler. Bununla birlikte bu dillerle programlama yapmak çok yorucu, sıkıcı ve zaman alıcı olduğundan cazibesini kaybetmektedir. Yüksek seviyeli diller: Üçüncü kuşak da denilen yüksek seviyeli programlama dilleri öğrenilmesi daha kolay, program yazılması daha az zaman alan, daha iyi sonuçlar temin eden programlama dilleridir. Yüksek seviyeli dillerden birinde Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 7

8 yazılan bir kaynak program makine diline çevrilmek zorundadır. Dönüştürme işlemini gerçekleştiren programa derleyici (compiler) denir. BASIC, COBOL, FORTRAN, Pascal, PL/I ve Ada dilleri bu kategorideki programlama dillerine sadece bir kaç örnek oluşturur. Çok yüksek seviyeli diller: Dördüncü kuşak diller olarak da isimlendirilen çok yüksek seviyeli diller programlama işini çok daha kolaylaştırmıştır. Bu dillerin ardındaki temel felsefe kullanıcıların bilgisayara bir şeyin nasıl yapılacağını değil ne yapılacağını ifade edebilmelerine imkân verm esidir. Örneğin, sayıların sıraya dizdirilmesi işlemini yapabilmek için bir yüksek seviyeli dil ile karmaşık bir mantık kullanarak satırlık bir program yazmak gerekir. Bunun aksine bir dördüncü kuşak dil ile bir kullanıcının yapacağı iş sıraya dizilecek alanı belirlemek, sıralama işleminin büyükten küçüğe mi yoksa küçükten büyüğe mi yapılacağını belirlemek ve ekrandaki bir ikona tıklayarak ya da bir menüden "sırala" komutunu seçerek sıralama işlemini gerçekleştirm ektir. İlk geliştirilen dördüncü kuşak diller ile daha sonraları geliştirilen diller arasında bile takip edilen prosedürler ve kullanılan metotlar bakımından büyük farklılıklar vardır. Yeni geliştirilen diller çok daha karmaşık işleri çok daha kolay bir şekilde yapmaya imkân verm ektedir. Yapay zekâ dilleri: Bu diller insan davranışını taklit etmeye yönelik yapay zekâ içeren programların yazımında kullanılan mantıksal dillerdir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 8

9 Çok Kullanılan Bazı Diller ve Özellikleri Dil Türü Açıklama Bilgisayarlar bilgileri istenildiği sürece saklayabilirler. Unutmazlar! ALGOL YS FORTRAN'a benzer ama daha kapsamlı ve esnek bir dil APL YS Fen bilimleri uygulamalarında yaygın kullanımı olan bir dil BASIC YS Çok kullanılan ve öğrenilmesi kolay olan bir dil C++ ÇYS Nesneye yönelik popüler bir dil COBOL YS Daha çok işletme uygulamalarında kullanımı olan bir dil FORTH DS/YS Assembly dilleri ve yüksek seviyeli diller arasında bir dil FORTRAN YS Fen bilimleri uygulamalarında kullanılan en eski yüksek seviyeli dil LISP YS Yapay zeka uygulamalarında çok kullanılan dillerden biri Modula-2 YS Sistem yazılımları geliştirmekte kullanılan ve özel kabiliyetleri olan bir dil PL/1 YS Hem işletme uygulamalarını hem de fen bilimleri uygulamalarını destekleyen yüksek kabiliyetli bir dil Prolog YS Yapay zeka uygulamalarında çok kullanılan dillerden biri RPG ÇYS Rapor oluşturma dili Smalltalk ÇYS İlk nesneye yönelik dil ve kullanımı hala yaygın SQL ÇYS İlişkisel veri tabanlarıyla birlikte en çok kullanılan yapısal sorgulama dili * DS=Düşük Seviyeli, YS=Yüksek Seviyeli, ÇYS=Çok Yüksek Seviyeli BİLGİSAYARIN TEMEL FONKSİYONLARI Bir bilgisayarla yapılan işlem ler üç temel faaliyetten ibarettir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 9

10 Giriş/çıkış işlemleri Veriler ve bilgiler üzerinde yapılan işlemler Veri ya da bilgilerin saklanması ve nakli işlemleri Giriş/çıkış işlemleri Bir bilgisayar, yukarıda Bilgisayarın bileşenleri bölümünde bahsedilen çeşitli giriş ve çıkış cihazları vasıtasıyla toplanan verileri alma ve işlenen verileri de sunma kabiliyetine sahiptir. Klavye, term inal ve yazıcı gibi yaygın giriş/çıkış cihazları insan/m akine iletişimini mümkün kılar. Veriler ve bilgiler üzerinde yapılan işlemler Veriler ve bilgiler üzerinde yapılabilecek işlemleri açıklamadan önce veri ve bilgi kavramlarının tanım larını verelim. Veri: Tek başlarına anlam taşımayan sayılar, rakamlar, sözcükler, metinler, resimler, olaylar vb. biçiminde temsil edilen ham gerçekliklerdir. İşlenmemiş bilgi olarak kabul edilir. Bilgi: Bilgi, olguları ve olayları tanım a, anlama ve özellikle açıklamaya yönelik, eğitim, gözlem, araştırma veya deneyim yoluyla elde edilen ve bütün bunların insanın zihinsel değerlendirmesi neticesinde ortaya çıkan olgular veya fikirlerdir. Verilere bilgisayar tarafından matematiksel veya mantıksal işlem ler uygulanması sonucu elde edilen değerlerdir. Merkezi işlem biriminde veriler ve bilgiler üzerinde gerçekleştirilen işlem ler aşağıdaki şekilde gruplandırılabilir. Sınıflandırma Bilgi, verinin işlenmiş halidir. J Benzer birimlerin gruplara veya sınıflara bölünmesi sınıflandırma olarak isimlendirilir. Sınıflandırma genellikle veriler için önceden tespit edilmiş kısaltma veya kodlar vasıtasıyla yapılır. Kod türleri nümerik (111, 112, 113 gibi), alfabetik (A,B,C gibi) ya da alfanümerik (A1, B1, C1 gibi rakam ve harflerin karışımı şeklinde) olabilir. Aritmetik ve mantıksal işlemler Aritm etik işlemler verilerin toplama, çıkarma, çarpma ve bölme gibi işlemlere tabi tutulmasıdır. Bilgisayar ayrıca mantıksal karşılaştırm alar yapma kabiliyetine de sahiptir. Örneğin, A ve B şeklinde ifade edilen iki veri birimi karşılaştırıldığında sadece üç muhtemel sonuç söz konusudur. (1) A, B' den Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 10

11 küçüktür (A<B); (2) A, B' ye eşittir (A=B); (3) A, B' den büyüktür (A>B). Bu karşılaştırma kabiliyeti bilgisayarı önemli bir özelliğidir. Çünkü çoğu karmaşık problem ler karşılaştırm alar yapmak suretiyle çözülebilir. Sıralama Veriler mantıksal bir sıra içerisinde düzenlenmişse bunlarla çalışmak ve analiz etmek daha kolay olur. Mesela nümerik veriler küçükten büyüğe veya büyükten küçüğe, alfanümerik veriler ise A'dan Z'ye veya Z'den A'ya şeklinde düzenlenebilir. Bilgisayarın mantıksal karşılaştırmalar yapmak suretiyle gerçekleştirdiği bu düzenlemeye sıralama denir. Özetleme Veri yığınlarının daha kısa ve kullanılabilir şekle indirgenmesine özetleme adı verilir. Bilgisayarın çeşitli grafik programları yardımıyla verilerden pasta veya sütun grafikler çıkarması özetlemeye bir örnek oluşturur. Saklama ve nakletme işlemleri Saklama, veri ve bilgilerin daha sonraki kullanım için bellek birimlerinde saklanmasıdır. İstenildiğinde bu veri ve bilgilere çabucak ulaşılabilir ve kullanılabilir. Ayrıca, bilgisayarlar veri ve bilgileri bir yerden başka bir yere transfer etme kabiliyetine sahiptir. İletişim, herhangi bir elektronik iletişim aracı ile yapılabilir. Genel amaçlı dijital bilgisayarlar, günümüzde en yaygın kullanılan bilgisayarlar grubudur. BİLGİSAYARLARIN SINIFLANDIRILMASI Dijital Amaçlarına Göre Bilgisayarlar Hibrit Analog Merkezi Bilgisayarlar Hacimlerine Göre Bilgisayarlar Müstakil Mikrobilgisayarlar Ağ Sistemleri Bilgisayarları amaçlarına ve kapasitelerine göre alt gruplara ayırmak mümkündür. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 11

12 Amaçlarına Göre Bilgisayarlar Amaçlarına göre bilgisayarlar Dijital, Analog ve Hibrit bilgisayarlar olarak üç başlık altında incelenebilir Dijital (sayısal) bilgisayarlar Dijital bilgisayarlar iki tabanlı sayı sistemine göre yani, 0 ve 1 dijitleriyle işlem yapan ve sonuçları rakamlar, harfler ve diğer sembollerle gösteren bilgisayarlardır. Dijital bilgisayarlar da, özel amaçlı ve genel amaçlı olmak üzere iki gruba ayrılabilir. Özel amaçlı dijital bilgisayarlar; Özel amaçlı dijital bilgisayarlar yalnızca spesifik bir fonksiyonu icra etmek için tasarlanırlar. Bir özel amaçlı dijital bilgisayarda talim atlar makinede kalıcı bir şekilde kaydedilir. Otomobillerdeki yakıt, ateşleme ve fren sistemini kontrol etmek üzere kullanılan işlem ciler bu tür bilgisayarlara bir örnek teşkil eder. Genel amaçlı dijital bilgisayarlar Genel amaçlı dijital bilgisayarlar, farklı programları saklayabilen ve böylece sayısız uygulamada kullanılabilen bilgisayarlardır. Böyle bir bilgisayar, bir kaç saniyede büyük bir ücret bordrosunu hesaplayabilir, güzel görünümlü grafikler çizebilir veya çok karmaşık matematik hesaplamalar yapabilir. Bundan sonraki bölümlerde kullanacağımız bilgisayar terim iyle genel amaçlı dijital bilgisayarlar kastedilecektir. Analog (örneksel) bilgisayarlar Analog bilgisayarlar fiziksel değerleri ölçen bilgisayarlardır. Örneğin, bir benzin istasyonundaki benzin pompası benzin akışını miktar ve fiyat cinsinden değerlere dönüştüren bir analog işlemci ihtiva eder. Ya da bir postanede gönderilecek paketleri tartarak bu paketlerin ağırlıklarını ve gönderme ücretini hesaplayan cihazlar bir başka analog bilgisayar örneğidir. Hibrid(melez) bilgisayarlar Merkezi bilgisayar sistem leri, bir ana bilgisayar ve ona bağlı genellikle akılsız çok sayıda terminalden oluşur. Hibrid bilgisayarlar analog ve dijital bilgisayarların özelliklerinin bir araya getirildiği bilgisayarlardır. Örneğin, bir hastanenin yoğun bakım ünitesinde analog cihazlarla bir hastanın kalp atışı, ateşi veya tansiyonu gibi hayati fonksiyonları ölçülerek, bu değerler daha sonra rakamlara dönüştürülür ve dijital bir cihazda görüntülenir. Hacim lerine göre bilgisayarlar Hacimlerine göre bilgisayarlar üç kategoriye ayrılabilir: Büyük-sistemler (merkezi bilgisayarlar), müstakil mikrobilgisayarlar ve ağ (network) sistem leri. Merkezi bilgisayar sistemleri Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 12

13 Bu sistemlerde yapılması gereken işlemler tek bir merkezi bilgisayarda yapılır. M erkezi bilgisayar çoğu kez bir ana bilgisayar (m ainfram e) veya bir mini bilgisayardır. 1950'li yıllar ve 1960'ların başlarında bu sistem ler, veri girişi ve kaydı için delikli kartları ve manyetik bantları kullanarak yığın işletim modunda faaliyet gösterirlerdi. Daha sonra çok sayıda kullanıcının aynı anda term inaller vasıtasıyla faaliyetlerini icra etmelerini mümkün kılan on-line işlem mümkün hâle geldi. Bu, bütün girdilerin term inaller aracılığıyla işlenmek üzere direkt olarak merkezi bilgisayara iletilmesi ve girdiler işlendikten sonra elde edilen çıktıların merkezi bilgisayardan kullanıcıya dönmesi anlamına gelir. Merkezi sistemlerde kullanılan term inallerin çoğu akılsız (dumb) term inallerdir. Bu term inaller sadece görüntü amacıyla kullanılır ve herhangi bir işlem icra edemezler. Zamanla, büyük merkezi sistem ler ve destek donanımı daha etkin ve kabiliyetli bir hâle geldi. Akılsız term inallerin yerini akıllı (intelligent) term inaller almaya başladı. Akılsız term inallerin aksine, akıllı term inaller kendi başlarına bazı işlemleri gerçekleştirebilecekleri işlemcilere sahiptir. Merkezi sistemlerin bir kusuru tek bir bilgisayar üzerinden kullanıcılara hizmet verilm esidir. Merkezdeki bilgisayarda veya bilgisayarı term inallere bağlayan hatlarda meydana gelebilecek bir hasar ya da uyumsuzluk durumunda işlemler icra edilemez veya çok sayıda kullanıcı aynı anda sistem e bağlandığında sistem çok yavaş çalışabilir. Mikrobilgisayar sistemleri Mikrobilgisayar sistem leri, ilk olarak 1970'lı yıllarda üretilmiş, fakat kullanımı 1980'li yıllarda yaygınlaşmıştır. Mikrobilgisayarların ardındaki felsefe, bir kimsenin işini istediği anda icra etmesine yardım etmek üzere bir bilgisayarın hazır bulundurulmasıdır. Örneğin, bir yazının yazılması, grafikler hazırlanması, hesaplamalar yapılması ve kişisel takvim ler tutulması gibi birçok iş, yapıları itibarıyla bireyseldir. Bugün, yüksek kaliteli yazılımlar sebebiyle, mikrobilgisayarlarla yapılan işler inanılmaz ölçüde artm ıştır. Bir kısım işletmeler muhasebe, envanter ve müşteri veri tabanı gibi işler için sadece mikrobilgisayarları kullanmaktadır. Mikrobilgisayarlar, kendi başlarına kullanılabilecekleri gibi, birbirlerine bağlanarak bir ağ teşekkül ettirilebilir veya daha büyük bilgisayar sistem lerine bağlanabilirler. Ağ sistemleri LAN (Local Area Network) yerel ağ, WAN (Wide Area Network) geniş ağdır. Bir bilgisayar ağı, iki veya daha fazla bilgisayarın bir iletişim aracı üzerinden, tüm iletişim, yazılım ve donanım bileşenleri ile birlikte bağlanarak meydana getirilen sistem olarak tanımlanabilir. Bilgisayar ağı en az bir sunucu bilgisayar ve işlemci, buna bağlı term inaller, modem, iletişim protokolü ve benzeri iletişim araçlarını bünyesinde bulundurur. Böyle bir çevrede kullanıcılar birçok yazılım ve donanımı paylaşabilirler. Bir yerel alan ağı (Local Area Network-LAN) tüm bileşenlerinin birkaç kilometrelik alana yayıldığı, genellikle saniyede bir milyon bit veya daha fazla bilgi nakletme hızını gerçekleştirebilen bir iletişim ağıdır. Tanımdan da anlaşılacağı gibi yerel alan ağları küçük bir coğrafik alanla sınırlıdır. Sınırlı bir mesafe içerisindeki yüksek hız, yerel alan ağlarının bir bina veya bir bina kompleksi içerisinde kurulmasını mümkün kılar. Genellikle, yerel alan ağları 10 Mbps veya daha hızlıdır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan hız 10/100/1000 Mbps düzeyindedir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 13

14 Geniş alan ağları (Wide Area Networks-WAN) coğrafik olarak daha geniş bir alana hizmet eden ve telefon hatlarını, mikro dalgaları, uyduları veya bu iletişim kanallarının bir kombinasyonunu kullanan büyük ağlardır. Bir WAN'i LAN'den ayıran temel fark mesafedir. WAN, çok büyük bir coğrafi alanı içine alabileceği gibi küçük bir alanı kapsayacak şekilde de kurulabilir. Diğer ayırıcı özellikler hız, kullanılan donanım ve mimaridir. İkisi arasındaki farkta anahtar nokta, WAN'in aynı teknolojileri kullanarak uzak mesafeleri içine alacak şekilde kolaylıkla genişleyebilmesi, LAN'in ise buna imkân verm em esidir. Bir metropol alanını kapsayan W AN'ler bazen ayrı bir kategoriye konulur ve metropol alan ağları (M etropolitan Area Networks- MAN) diye isimlendirilir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 14

15 (D M O Günümüzde bilgisayarlar insanoğlunun vazgeçemeyeceği araçlar olmuşlardır. Her geçen gün kendini yenileyen bir teknolojiye sahip olan bilgisayarlar donanım ve yazılım olarak iki ana bileşenden oluşmaktadırlar. Bilgisayarın gözle görülüp elle tutulabilen fiziksel yapısına donanım, donanımı harekete geçiren, bilgisayarın çalışmasını sağlayan ve özel veya genel amaçlı uygulamaların geliştirilmesini sağlayan bileşenine de yazılım denilmektedir. Her türlü yazılım geliştirilmesi için programlama dilleri kullanılmaktadır. Programlama dilleri de günümüze kadar önemli gelişmeler göstermiş olup her biri kendine has kodlama yöntemlerine sahiptir. Bilgisayarlar işlev bakımından üç temel fonksiyona sahiptirler. Bunlar giriş/çıkış işlemleri, veri ve bilgiler üzerinde yapılan işlemler ve veri ve bilgilerin saklanması ve nakil işlemleri olarak gruplandırılabilirler. Bilgisayarları kendi içlerinde amaçlarına göre sınıflandırdığımızda dijital, analog ve hibrit bilgisayarlar olarak ayırabiliriz. Hacimlerine göre yapılan sınıflandırmada ise bilgisayarları mikrobilgisayarlar, merkezi bilgisayarlar ve ağ sisemleri şeklinde sınıflandırmak mümkündür. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 15

16 DEĞERLENDİRME SORULARI 1. Aşağıdakilerden hangisi bir donanım birimi değildir? Değerlendirme sorularını sistemde ilgili ünite başlığı altında yer alan "bölüm sonu testi" bölümünde etkileşimli olarak cevaplayabilirsiniz. a) Aritm etik mantık birimi b) Monitör c) W indows d) Mouse e) Modem 2. Veri ve bilgi kavramları için aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur? a) Veriler tek başlarına bir anlam taşırlar. b) Veri ve bilgi aynı anlamda kullanılabilir. c) Bilgi veriden önce elde edilir. d) Bilgi verinin işlenmiş hâlidir. e) Veri bilgiden elde edilir. 3. Aşağıdaki seçeneklerden hangisinde bir donanımın bileşenleri sırasıyla ve tam olarak verilmiştir? a) Giriş-Merkezi İşlem-Bellek-Çıkış b) Merkezi İşlem-Bellek-Giriş-Çıkış c) Giriş- Bellek- Çıkış d) G iriş Çıkış-Merkezi İşlem-Bellek e) Bellek-Merkezi İşlem-Giriş-Çıkış 4. Bilgisayarın çalışmasını sağlayan yazılım türü aşağıdaki seçeneklerden hangisinde verilmiştir? a) Özel amaçlı uygulama yazılımları b) Genel amaçlı uygulama yazılımları c) Programlama dilleri d) Dosya yöneticisi ve veri tabanı yönetimi yazılımları e) Sistem yazılımları 5. Aşağıdakilerden hangisi özel amaçlı uygulama yazılımlarından değildir? a) Analiz ve karar verm e b) Hesap Tablosu Programları c) Planlama, programlama, koordinasyon ve organizasyon d) Sunum e) Raporlama Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 16

17 6. Öğrenilmesi daha kolay olan ve üçüncü kuşak olarak da isimlendirilen programlama dilleri hangisidir? a) M akine dili b) Assembly dili c) Yüksek seviyeli diller d) Çok yüksek seviyeli diller e) Yapay zeka dilleri 7. Aşağıdakilerden hangisi yapay zeka dillerindendir? a) Pascal b) C++ c) Sql d) Lisp e) Cobol 8. Aşağıdaki seçeneklerden hangisinde sadece fiziksel değerleri ölçen bilgisayar türü doğru olarak belirtilmektedir? a) Dijital b) Analog c) Hibrit d) M ikrobilgisayar e) M erkezi bilgisayar 9. Aşağıdaki seçeneklerden hangisinde, tüm iletişim, yazılım ve donanım bileşenleri ile birlikte bağlanarak meydana getirilen sistem doğru olarak gösterilmektedir. a) M ikrobilgisayar sistem leri b) M erkezi bilgisayar sistem leri c) Ağ sistem leri d) Dijital sistem ler e) Analog sistem ler 10. Coğrafik olarak daha geniş bir alana hizmet eden ve telefon hatlarını, mikro dalgaları ve uyduları kullanan bilgisayar ağı aşağıdaki seçeneklerden hangisinde doğru olarak gösterilmektedir. a) LAN b) LEN c) VAN d) WAN e) WEN Cevap Anahtarı 1.C, 2.D, 3.A, 4.E, 5.B, 6.C, 7.D, 8.B, 9.C, 10.D Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 17

18 YARARLANILAN VE BAŞVURULABİLECEK DİĞER KAYNAKLAR Ayık Y. Ziya. (2009). Algoritma ve Programlama Metodolojisi, MuratHan, Trabzon Kaçtıoğlu S., Özen Ü ve Yavuz U. (2006). Bilgisayara Giriş ve Güncel Yazılımlar-I, Aktif Yayınevi, Erzurum Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 18

19 LİÇİNDEKİLER SAYI SİSTEMLERİ, OPERATÖRLER VE İŞLEMLER Giriş Bilgisayar Kodlama Sistemleri Ölçü Birimleri Sayı Sistemleri Operatörler İşlemler İşlemlerin Öncelik Sıraları AİA-A& F PROGRAMLAMA TEMELLERİ Yrd. Doç. Dr. Y. Ziya AYIK Bu üniteyi çalıştıktan sonra; Bilgisayarların kodlama sitemleri hakkında bilgi sahibi olabilecek, Bilgisayarın ölçü birimlerini ve sayı sistemlerini kavrayabilecek, Bilgisayarda işlemlerin gerçekleştirilmesinde kullanılan operatörleri ve işlem öncelik sıralamasını öğrenebileceksiniz. ÜNİTE 2

20 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler GİRİŞ İnsanoğlunun bilgiyi belirtmede kullandığı sembollerin bilgisayarda da ifade edilmesi gerekir. Bilgisayarın 0 ve 1'e karşılık gelen iki fiziksel durumu algılayabildiği göz önüne alınırsa tüm sembollerin 0 ve 1 kombinasyonlarından oluşan karşılıklarına ihtiyaç vardır. Örneğin alfabedeki 29 harfi temsil edecek olan bir koda ihtiyaç duyulduğunu farz edelim. Bunun için dört bit kullanılırsa 16 (24) değişik karakter temsil edilebilir. Fakat bu, alfabedeki tüm karakterleri temsil etmek için yeterli değildir. Beş bit kullanıldığında ise 32 (25) değişik karakter temsil edilebilir ki, bu sayı alfabedeki karakterler için yeterli olsa da rakamlar ve diğer özel karakterler için yeterli değildir. Birçok ülkenin alfabelerinin değişik türlerde karakterler de ihtiva ettiği göz önünde bulundurulduğunda altı, yedi, sekiz ve hatta on altı bitlik kodlama sistem lerine ihtiyaç duyulmaktadır. Günlük hayatta on tabanlı sayı sistemi kullanılırken, bilgisayarlarda iki tabanlı sayı sistemi kullanılmaktadır. s > Bilgisayar kullanımının en önemli nedenlerinden biri olan bilgisayara işlem yaptırmanın gerçekleştirilmesi için işlemlerde kullanılabilecek operatörlerin belirlenmesi ve bu operatörlerin kullanım önceliklerinin bilinmesi gerekmektedir. BİLGİSAYAR KODLAMA SİSTEMLERİ Bilgisayarlar, tüm sayısal ve sayısal olmayan karakterleri ikili sayı sistemine göre kodlanmış bir şekilde kullanırlar. ASCII ve EBCDIC yaygın olarak kullanılan bilgisayar kodlama sistem leridir. Diğer kodlama sistemi UNICODE artık bütün dünyada yaygın olarak kullanılmaktadır. ASCII Kodlama Sistemi ASCII (American Standart Code for Information Interchange) en yaygın olarak kullanılan kodlama şemasıdır. ASCII kodlama şemasının 7 ve 8 bitlik iki versiyonu bulunmaktadır. Bugün yaygın olarak kullanılan kodlama şeması ASCII-8 dir. Sekiz bit ASCII'de toplam 256 (28) değişik karakter temsil edilebilir. ASCII kodlama tablosu kitabın sonunda ek olarak verilm iştir. EBCDIC Kodlama Sistemi EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) IBM'in kendi ürettiği ana bilgisayarlarında kullanılmak üzere geliştirmiş olduğu bir kodlama sistem idir. EBCDIC, ASCII ile aynı kodlama sistemini kullanmaz. Örneğin EBCDIC'de "a" harfi ile gösterilirken ASCII'de ile gösterilir. Farklı kodlama sistemleri kullanan bilgisayarlar arasında yapılan iletişim problemli olabilir. ASCII sistemini kullanan bir bilgisayarda bir doküman oluşturarak bunu IBM ana bilgisayarına gönderdiğimizi farz edelim. Bizim oluşturduğumuz doküman ASCII form atında kaydedilmiş fakat ana bilgisayar ise Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 2

21 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler EBCDIC formatına göre çalışmaktadır. Örneğin "k" harfi ASCII formatında ile gösterilirken, bunun EBCDIC'deki karşılığı virgül (,) sembolüne karşılık gelmektedir. Bu durumda iki bilgisayar arasında uyumsuzluk olacaktır. Bu problemi ortadan kaldırmak için gönderici veya alıcı bilgisayardaki bir yazılım vasıtasıyla veriler ASCII'den EBCDIC'e veya EBCDIC'den ASClI'ye dönüştürülür. UNICODE kodlama sistemi Bilgisayarda işlem gören en küçük hafıza birimine Bit denir. - J Bilgisayarlar ve yazılımlar günden güne geliştikçe kullanılan mevcut kod şemaları ihtiyaçlara cevap verem eyecek duruma gelmektedir. Örneğin İbranice, Arapça ve Slav kökenli diller mevcut kodlama şemalarıyla temsil edilememektedir. Buna ilaveten, bu kod şemaları Japonca ve Çince gibi dillerde bulunan binlerce harf ve sembolü desteklem em ektedir. Unicode, (216) değişik karakteri temsil eden on altı bitlik bir kodlama şemasıdır. Teorik olarak, Unicode bugün kullanılan tüm dillerdeki tüm karakterleri hatta artık kullanımda olmayan dillerdeki karakterleri bile temsil edebilir. Böyle bir kod, bir dokümanın Türkçe, Japonca, İngilizce veya Arapça metinleri ihtiva etmesi gerekli olduğu uluslararası iletişimlerde faydalı olabilir. Ayrıca yazılım üreticisi firm alar, ürettikleri yazılımlar için her ülkenin dilinde menüler, yardım lar veya hata mesajları hazırlayabilirler. Ölçü Birimleri Bilgisayarda veriler üzerinde işlem yapılırken ikili sayı sistemini kullanıldığı için verilerin büyüklükleri de ikinin katları şeklinde hesaplanm aktadır. Bilgisayarda kullanılan en küçük veri birimi bit denilen ve 0 veya 1 değeri alabilen işarettir. Bitler tek başlarına bir veriyi saklayamadıkları için anlamlı en küçük veri saklama birimi olarak sekiz bitten oluşan byte kullanılır. Verilerin büyüklükleri de 1 byte'ın katları olarak ifade edilir. Ancak katlar alınırken diğer ölçü birimlerinden farklı olarak 1000 yerine 210=1024 kullanılmaktadır. Ölçü Birimleri Adı Kısa adı Byte Karşılığı Byte Karşılığı Bit Bit 1 Byte B 20 1Byte Kilobyte KB 1024 Byte MB 1024*1024 Byte Megabyte Gigabyte GB 1024*1024*1024 Byte Terabyte TB 1024*1024*1024*1024 Byte Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 3

22 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler Sayı Sistemleri Bilgisayarda işlemleri gerçekleştirmede esas alabileceğimiz dört çeşit sayı sistemi bulunmaktadır. Bu sayı sistem leri aşağıda belirtildiği gibidir. Binary sayı sisteminde sadece 0 ve 1 sembolleri kullanılmaktadır. s > İki tabanlı sayı sistemi (Binary) Sekiz tabanlı sayı sistemi (Oktal) On tabanlı sayı sitemi (Decimal) On altı tabanlı sayı sistemi (Hexadecimal) Bir Bilgisayar sisteminde işlemler elektrik devreleri üzerinde gerçekleştiği için elektrik akımının varlığı veya yokluğuna göre iki sembolün oluşumu sağlanır. İkili sayı sistemindeki 0 değeri elektrik olmadığını 1 değeri ise bir elektrik olduğunu gösterir. Bu nedenle 0 veya 1 sembollerinden oluşan iki tabanlı sayı sistemi bilgisayarda kullanılan sayı sistem idir. Elde edilen verilerin anlaşılabilirliğinin sağlanması için iki tabanlı sayı sisteminden diğer sayı sistem lerine dönüşüm yapılır. Veriler dönüştürücüler aracılığıyla iki tabanlı sayı sisteminden, sekizli, onlu veya on altılı sayı sistem lerine dönüştürülürler. Sayı sistemlerini ifade eden sembollerin adedi, sayı sisteminin adını oluşturur. İkili sayı sisteminde 0 ve 1 sembollerinden oluşan iki sembol, onlu sayı sisteminde 0'dan 9'a kadar on sembol, sekizli sayı sisteminde 0 dan 7'ye kadar sekiz sembol, on altılı sayı sisteminde de 0 dan 9'a kadar on sembol ve A(10), B(11),C(12), D(13), E (14)ve F(15) sembolleri olmak üzere on altı sembol kullanılm aktadır. İki Tabanlı Sayı Sistemi İki tabanlı (Binary Digit)sayı sistemi, 0 ve 1 sembollerinin oluşturduğu iki sembollü sayı sistemidir. Söz konusu sembollere Binary Digit ifadesinin ilk harfi ile son iki harfinden oluşturduğu bit denir. Bit bilgisayarda işlem gören en küçük hafıza birimidir. İki tabanlı bir sayının gösterimi aşağıdaki şekilde olur. İki tabanlı tam sayı örneği: ( )2 İki tabanlı kesirli sayı örneği: ( )2 Bu sistemde bütün sayıların taban değerleri 2'dir. Üs değerleri ise sayının tam kısmının sağ tarafındaki ilk basamaktan itibaren 0'dan başlayarak birer birer Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 4

23 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler artarak oluşur. Kesirli kısmın üs değerleri ise soldaki ilk basamaktan itibaren -1'den başlayarak azalarak devam eder. İki tabanlı bir sayının üs değerlerinin gösterildiği açılım aşağıdaki şekildedir. ( )2 Sekiz Tabanlı Sayı Sistemi Sekiz tabanlı bir sayının gösterimi aşağıdaki şekilde olur. Sekiz tabanlı tam sayı örneği: (573)8 Sekiz tabanlı kesirli sayı örneği: (573.65)8 Sekiz tabanlı sayı sistemi 0,1,2,3,4,5,6 ve 7 sembollerinden oluşmaktadır. ) Bu sistemde bütün sayıların taban değerleri 8'dir. Üs değerleri ise sayının tam kısmının sağ tarafındaki ilk basamaktan itibaren 0'dan başlayarak birer birer artarak oluşur. Kesirli kısmın üs değerleri ise soldaki ilk basamaktan itibaren -1'den başlayarak azalarak devam eder. Sekiz tabanlı bir sayının üs değerlerinin gösterildiği açılım aşağıdaki şekildedir. ( )8 On Tabanlı Sayı Sistemi On tabanlı bir sayının gösterimi aşağıdaki şekilde olur. Bu sistemde bütün sayıların taban değerleri 10'dur. Üs değerleri ise sayının tam kısmının sağ tarafındaki ilk basamaktan itibaren 0'dan başlayarak birer birer artarak oluşur. Kesirli kısmın üs değerleri ise soldaki ilk basamaktan itibaren -1'den başlayarak azalarak devam eder. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 5

24 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler On tabanlı bir sayının üs değerlerinin gösterildiği açılım aşağıdaki şekildedir. ( )10 On Altı Tabanlı Sayı Sistemi On altı tabanlı (Hexadecimal)sayı sistemi 0'dan9'a kadar sembollerden ve A,B,C,D,E,F sembollerinden oluşan sayı sistem idir. Bu sistemde A=10, B=11, C=12, D=13, E=14 ve F=15 değerlerine karşılık gelmektedir. On altı tabanlı bir sayının gösterimi aşağıdaki şekilde olur. On altı tabanlı sayı sistemi 0,1,2,3,4,5,6,7,8 ve 9 rakamlarından ve A,B,C,D,E ve F harflerinden oluşmaktadır. Bu sistemde bütün sayıların taban değerleri 16'dır. Üs değerleri ise sayının tam kısmının sağ tarafındaki ilk basamaktan itibaren 0'dan başlayarak birer birer artarak oluşur. Kesirli kısmın üs değerleri ise soldaki ilk basamaktan itibaren -1'den başlayarak azalarak devam eder. On altı tabanlı bir sayının üs değerlerinin gösterildiği açılım aşağıdaki şekildedir. (93+A2+51+C0.B-1+2-2)16 Sayı Sistemleri Arasında Dönüşümler Verilerin analizi ve anlaşılabilirliği amacıyla sayı sistem leri arasında dönüşüm yapılması gerekebilir. İki tabanlı sayıların on tabanlı sayılara dönüşümü İki tabanlı bir tam sayının on tabanlı bir sayıya dönüşümünün yapılabilmesi için her bir sayının basamak değeri ile basamağın üs değerinin 2 sayısına göre üstü alınarak çarpımı hesaplanır. Bu işlem, her basamaktaki sayı için teker teker yapılarak elde edilen sayılar toplanır. Aşağıda iki tabanlı bir tam sayı on tabanlı bir sayıya dönüştürülm ektedir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 6

25 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler İki tabanlı kesirli bir sayının on tabanlı sayıya dönüştürülmesinde de aynı mantık yürütülecektir. Ancak kesir kısmında bulunan basamakların üs değerlerinin negatif olduğuna dikkat edilmelidir. On tabanlı sayıların iki tabanlı sayılara dönüşümü On tabanı bir sayının iki tabanlı bir sayıya dönüşümünde, on tabanlı sayı sürekli olarak ikiye bölünür. Bölüm sonucunda elde edilen kalan değerlerinin sağdan sola doğru sıralanm ası ile iki tabanlı sayı elde edilir. Aşağıda on tabanlı bir tam sayının iki tabanlı bir sayıya dönüştürülmesi gösterilmektedir. 8 3 [ l S2 4i 2 0 Kalanlar sondan başlanarak yazılırsa. (83)10=( )2 On tabanı bir sayının iki tabanlı bir sayıya dönüşümünde, on tabanlı sayı sürekli olarak ikiye bölünür. On tabanı kesirli bir sayının iki tabanlı bir sayıya dönüşümünde ise, on tabanlı kesirli sayı sürekli olarak ikiyle çarpılır. Çarpım sonucunda elde edilen değerlerin tam kısımları alınarak (1 veya 0) iki tabanlı sayının kesirli kısmı oluşturulur. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 7

26 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler İki tabanlı sayıların sekiz tabanlı sayılara dönüşümü İki tabanlı bir sayıyı sekiz tabanlı bir sayıya dönüştürmek için pratik bir yol, iki tabanlı sayıyı sağdan başlayarak üçerli gruplara ayırmaktır. Üçerli gruplara ayrılıp sol tarafta kalan eksik bitler tamamlandıktan sonra her üçlü grubun karşılığı olan sayı bulunup yazılmalıdır. Bütün grupların değerleri bulunup soldan sağa doğru sıralandıklarında sekiz tabanlı sayı elde edilmiş olacaktır. Bunun için 1'den 8'e kadar olan sayıların iki tabanlı karşılıkları hazır olarak kullanılabilir. İki tabanlı sayı Sekiz tabanlı sayı Aşağıda iki tabanlı bir tam sayının sekiz tabanlı bir sayıya dönüştürülmesi gösterilmektedir. ( )2 iki tabanlı sayıyı sekiz tabanlı sayıya dönüştürmek için sağdan üçerli gruplara ayıralım ve eksik bitleri tam am layalım ( )2=(127)8 Sekiz tabanlı sayıların iki tabanlı sayılara dönüşümü Sekiz tabanlı bir sayıyı iki tabanlı bir sayıya dönüştürmek için pratik bir yol, sekiz tabanlı sayının her basamağının iki tabanlı karşılıklarını bulup, soldan sağa doğru sırayla yazmaktır. Elde edilen sayı sekiz tabanlı sayının iki tabanlı karşılığı olacaktır. Aşağıda sekiz tabanlı bir tam sayının iki tabanlı bir sayıya dönüştürülmesi gösterilmektedir. İki tabanlı sayıyı on altı tabanlı sayıya dönüştürmek için iki tabanlı sayı sağdan dörderli gruplara ayrılır ve eksik bitleri tam am lanır. (127)8 sekiz tabanlı sayıyı iki tabanlı sayıya dönüştürmek için her basamağın iki tabanlı karşılıkları bulunup sıralanır ve sol başta bulunan 0 bitleri silinir (127)8=( )2 Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 8

27 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler İki tabanlı sayıların on altı tabanlı sayılara dönüşümü İki tabanlı bir sayıyı on altı tabanlı bir sayıya dönüştürmek için pratik bir yol, iki tabanlı sayıyı sağdan başlayarak dörderli gruplara ayırm aktır. Dörderli gruplara ayrılıp sol tarafta kalan eksik bitler tamamlandıktan sonra her dörtlü grubun karşılığı olan sayı bulunup yazılmalıdır. Bütün grupların değerleri bulunup soldan sağa doğru sıralandıklarında on altı tabanlı sayı elde edilmiş olacaktır. Bunun için 1'den 16'ya kadar olan sayıların iki tabanlı karşılıkları hazır olarak kullanılabilir. İki tabanlı sayı on altı tabanlı sayı A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 F Aşağıda iki tabanlı bir tam sayının on altı tabanlı bir sayıya dönüştürülmesi gösterilmektedir. ( )2 iki tabanlı sayıyı on altı tabanlı sayıya dönüştürmek için sağdan dörderli gruplara ayıralım ve eksik bitleri tam am layalım E ( )2=(15E)16 On altı tabanlı sayıların iki tabanlı sayılara dönüşümü On altı tabanlı bir sayıyı iki tabanlı bir sayıya dönüştürmek için pratik bir yol, on altı tabanlı sayının her basamağının iki tabanlı karşılıklarını bulup, soldan sağa doğru sırayla yazmaktır. Elde edilen sayı on altı tabanlı sayının iki tabanlı karşılığı olacaktır. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 9

28 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler Aşağıda on altı tabanlı bir tam sayının iki tabanlı bir sayıya dönüştürülmesi gösterilmektedir. (15E)16 on altı tabanlı sayıyı iki tabanlı sayıya dönüştürmek için her basamağın iki tabanlı karşılıkları bulunup sıralanır ve sol başta bulunan 0 bitleri silinir. 1 5 _E (15E)16=( )2 O peratörler Sayısal operatörler sayısal veriler üzerinde, karakter operatörler ise karakter veriler üzerinde uygulanabilir. Programlamanın en temel özelliği olan verilerin işlenmesi, işlem operatörleri kullanılarak gerçekleştirilir. Veri ve bilgilerin işlenmesi için genelde her programlama dilinde aynı özelliklere sahip olan operatörler ve semboller geliştirilmiştir. Operatörler, sayısal operatörler, karakter operatörler, karşılaştırma operatörleri ve mantıksal operatörler olmak üzere dört grupta incelenebilir. Sayısal Operatörler Sayısal veriler üzerinde işlem ler yapmak amacıyla kullanılan operatörlerdir. En tem el sayısal operatörler şunlardır; Sayısal O peratörler Operatör adı Operatör simgesi Atama = Toplama + Çıkarma - Çarpma * Bölme / Üs alma A _T X Karakter Operatörler Karakter veriler üzerinde işlemler yapmak amacıyla kullanılan operatörlerdir. En tem el karakter operatörler şunlardır; Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 10

29 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler Karakter Operatörler Operatör adı Operatör simgesi Birleştirme + 1 g i ri t S & Karşılaştırma Operatörler Sayısal ve karakter veriler üzerinde karşılaştırmalar yapmak amacıyla kullanılan operatörlerdir. En tem el karşılaştırm a operatörleri şunlardır; Karşılaştırma Operatörleri Operatör adı Eşit = Eşit değil <> Küçük < Büyük > Küçük eşit <= Operatör simgesi Mantıksal Operatörler Sayısal ve karakter veriler üzerinde mantıksal karşılaştırm alar yapmak amacıyla kullanılan operatörlerdir. En tem el mantıksal operatörler şunlardır; Verilerin bilgiye dönüşümü işlem yapılarak sağlanır. Operatör adı Operatör simgesi Mantıksal Operatörler Anlamı NOT Değil Mantıksal ifadenin anlamını ters çevirir. Mantıksal ifade Doğru ise Yanlış, Yanlış ise Doğru yapar. AND Ve İki mantıksal ifade arasında kullanılır. Mantıksal ifadelerden her ikisi de doğru ise işlem doğru, aksi halde işlem yanlıştır. OR Veya İki mantıksal ifade arasında kullanılır. İşlem ler Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 11

30 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler Programlama mantığının tem elini veri ve bilgilerin işlenmesi oluşturur. Veri ve bilgilerin işlenmesi yukarıda bahsedilen ve dört ana gruba ayrılan işlem operatörleri kullanılarak gerçekleştirilir. İşlemler, veri ve bilgilerin oluşturduğu ifade denilen gruplara uygulanır. Bir ifade içerisinde sadece bir gruba ait işlem operatörleri kullanılabileceği gibi, bütün gruplara ait işlem operatörleri de aynı anda kullanılabilir. Sayısal İşlemler Veriler ve bilgiler üzerinde sayısal operatörler kullanılarak gerçekleştirilen işlem lerdir. Sayısal İşlemler Operatör Kullanımı Sonuç = X= X= X= * X=12*5 60 / X=82/ A X=3A2 9 \ X=10\3 3 Karakter İşlemler Mod, bir sayının diğer sayıya bölümünden geriye kalan değerdir. J Karakter işlemler veriler ve bilgiler üzerinde karakter operatörler kullanılarak gerçekleştirilen işlemlerdir. Karakter İşlemler Operatör Kullanımı Sonuç & "Bilgi" Bilgisayar Karşılaştırma İşlemleri Sayısal ve karakter veriler üzerinde karşılaştırma operatörleri kullanılarak gerçekleştirilen işlemlerdir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 12

31 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler Karşılaştırma İşlemleri Operatör Kullanımı Sonuç = X=25 X 25'e eşit <> X=5;Y=20;X<>Y X, Y' ye eşit değil < X=5; Y=20;X<Y X, Y' den küçük > X=5; Y=20;Y>X Y, X' den büyük <= X=5;Y=5;X<=Y X, Y'den küçük veya eşit >= X=5;Y=4;X>=Y X, Y'den büyük veya eşit Mantıksal İşlemler Sayısal ve karakter veriler üzerinde mantıksal operatörleri kullanılarak gerçekleştirilen işlem lerdir. Mantıksal İşlemler Operatör Kullanımı Sonuç NOT NOT X=25 X 25'e eşit değil AND OR X=5;Y=20 X+Y=25 AND Y- X=10 X=5;Y=20 X+Y=25 AND Y- X=10 X+Y=25 (işlem doğru) Y-X=10 (işlem yanlış) X+Y=25 AND Y-X=10 (işlem yanlış) X+Y=25 (işlem doğru) Y-X=10 (işlem yanlış) X+Y=25 AND Y-X=10 (işlem İşlem lerin Öncelik Sıraları Veri ve bilgiler üzerinde uygulanmak istenilen işlemler öncelik sıraları dikkate alınarak gerçekleştirilirler. İşlemler grup içerisinde veya genel anlamda öncelik sıralarına sahiptirler. Aşağıda hem grup önceliği hem de grup içerisindeki öncelikler dikkate alınarak işlemlerin sıralaması verilm ektedir. Parantez: Herhangi bir işlem grubunda parantez kullanılıyorsa, öncelikle parantez içerisindeki işlemler diğer işlemlerin sıralaması dikkate alınmaksızın gerçekleştirilir. Parantez kullanımı durumunda ilk önce parantez içi yine öncelik sırası dikkate alınarak işlenir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 13

32 Sayı Sistem leri, Operatörler ve İşlemler 2. Fonksiyonlar: Parantezin bulunmadığı ve herhangi bir fonksiyonun kullanıldığı işlem gruplarında ilk önce o fonksiyon işleme tabi tutulur. 3. Sayısal işlemler: Parantez veya fonksiyon dışında ilk öncelik sırası sayısal işlemlere aittir. Sayısal işlemlerin kendi içerisindeki sıralama ise aşağıdaki gibidir. a. Üst Alma b. Çarpma ve Bölme c. Tamsayı Bölme d. Mod e. Toplama ve Çıkarma Çarpma ve bölme ile toplama ve çıkarma aynı öncelik sıralarına sahiptirler. Bunlardan herhangi ikisinin bir arada kullanılması durumlarında ifade içerisinde işlem soldan sağa doğru gerçekleştirilir. 4. Karakter İşlemler Sayısal işlemlerden sonra karakter işlem ler gerçekleştirilm elidir. a. Birleştirm e b. String Toplama 5. Karşılaştırma işlemleri Sayısal ve varsa karakter işlemlerden sonra karşılaştırma işlemleri gerçekleştirilir. Karşılaştırma işlemlerinin kendi aralarında öncelik sıralaması yoktur. Eşit, Eşit Değil, Küçük, Büyük, Küçük Eşit, Büyük Eşit 6. M antık Operatörleri Mantık operatörleri bir ifade içerisinde işlem sırası bakımından son sırada bulunurlar. Yukarıda bahsedilen işlemlerin hepsi tamamlandıktan sonra uygulanabilirler. Kendi içlerindeki sıra önemlidir ve aşağıda sıralandığı gibi NOT, AND ve OR şeklindedir. a. Not b. And c. Or Mantıksal operatörlerde öncelik sıralaması NOT, AND ve OR şeklindedir. - v İşlem öncelik sıraları dikkate alınarak geliştirilen örnek İşlemler. Örnek 1 Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 14