Ünite-2 Bilgisayar Organizasyonu
Bilgisayar Nedir? Belirli bir sonuç üretmek amacıyla; mantıksal kıyaslamalardan sonuç çıkarabilen, büyük miktarlarda bilgiyi depolayabilen ve gerektiğinde bu bilgileri işleyerek kullanıcıya istediği biçimde sunabilen, tüm işlemleri hem çok hızlı, hem de doğru biçimde yerine getirebilen elektronik sisteme bilgisayar denir.
Bilgisayarın İcadı İnsanoğlunun ilk hesap makinesi abaküstür. İlk toplama makinesini Blaise Pascal geliştirmiştir. İlk çarpma işlemini de Leibniz geliştirmiştir. İlk analog bilgisayar 1931 yılında Vannevar Bush tarafından gerçekleştirildi. Gerçek anlamda bilgisayarlar, 1941 yılında Berlin'de Kondrad Zuse tarafından geliştirilmiştir. İlk sayısal bilgisayarı George Stibiz 1939 da New York taki Bell Laboratuvarında üretti.
1946'da, Amerikalı J. Presper Erchert ve Jn W. Mauchly, yüksek işlem hızına sahip tam elektronik ilk sayısal bilgisayarı geliştirdiler. 17.500 civarında elektron tüpü, 1.500 röle, 70.000 direnç ve 10.000 kondansatörden oluşmuş 30 ton ağırlığındaki bu dev makine, on haneli 5.000 sayıyı bir saniye içinde toplayabiliyordu.
Bilgisayarı Tanıyalım Geliştirilen ilk bilgisayarlar, günümüz bilgisayarlarına göre son derece ilkel araçlardı. Eski Bilgisayarlar Çok yer kaplayan, Oldukça yavaş çalışan, Sık sık hata yapan, Esneklikleri olmayan, Kullanımı yoğun uzmanlık gerektiren Son derece pahalı araçlardı. Günümüz Bilgisayarları Çok az yer kaplayan ve hafif, Oldukça hızlı çalışan, Daha az hata yapan, Daha esnek, Kullanımı son derece kolay Çok daha ucuz araçlar Her ne kadar bilgisayarların kapasitesi sürekli gelişmekteyse de, tüm bilgisayarlar aynı prensiple çalışırlar.
Bilgisayarın Yapısı Bilgisayar yetenekleri son derece sınırlıdır ve tanıdıkları sayılar 0 ve 1 dir. İkili sayı sistemine göre çalışırlar. İki sayıyı birbiri ile karşılaştırabilirler. Bizim kullandığımız ondalık sayı sistemi ile verilmiş olan sayıları işleyebilmesi için hepsini ikili sayı sistemine dönüştürmesi gerekir. Donanım Maddi unsurlar? Yazılım Maddi olmayan unsurlar
Bilgisayarın Donanım Yapısı (CPU/MİB) İşlemci Giriş Ünitesi Aritmetik ve Mantık Ünitesi (RAM) Rassal Erişimli Bellek Ana Bellek (ROM) Salt Okunur Bellek Denetim Ünitesi Çıkış Ünitesi İşlemci; girilen veriler üzerinde işlem yapan bilgisayar birimidir. Aritmetik/Mantık Ünitesi; toplama, çıkarma, çarpma, bölme, taşıma ve bellekte depolama gibi işlemlerin yanında aritmetik ve mantıksal karşılaştırmaları yerine getirir. Denetim Ünitesi; aritmetik/mantık ünitesi ile ana bellek ve çevre üniteler arasındaki bağlantıyı kurar, yüklenen programın istenilen görevleri yerine getirmesini sağlar.
Ana Bellek : Bilgisayarın herhangi bir anda işlemek durumunda olduğu bilgilerin saklandığı, çalıştırılmak istenen programın geçici olarak yüklendiği birimdir. RAM (Rassal Erişimli Bellek): Ana belleğin kullanıcılara ayrılan kısmıdır. Bellek üzerine hem yazılabilir hem de okunabilir. Bilgisayar çalışmaya başladığında çevre bellekteki komut ve verileri ana belleğe yerleştirir ve burada işler. İşi tamamlanan komut ve veriler ana bellekten silinir ve yerine çevre bellekten yeni bilgi taşınır. RAM böylece geçici bir depo görevini yerine getirir ve bilgisayar kapatıldığında RAM üzerindeki bilgilerin tümü silinir. ROM (Salt Okunur Bellek): Ana belleğin bilgisayara ayrılan kısmıdır. Bellek üzerindeki bilgiler üretim anında yerleştirilmiş değiştiremez bilgilerdir. ROM genellikle değişmeyen ve hızlı olarak erişilmesi istenen işletim sistemine ait bilgileri barındırır.
Yardımcı Bellek Birimleri Bilgisayarların geliştirilişinden kısa bir süre sonra, programların ve verilerin bilgisayarın değerlendirebileceği biçimde saklanabileceği ortamlar geliştirildi. Disket (1.44 mb.) Sabit Diskler Taşınabilir Harici Diskler Flash Diskler/Kartlar Compact Disk (CD) (700 mb. Digital Video Disk (DVD) (cd lerin 7 katı-tek katmanlı) Blue Ray (50 gb. Çift katmanlı)
Veri Yolları İşlemci ile ana bellek arasında sürekli bir veri transferi vardır. Söz konusu veri transferleri veri yolu adı verilen bağlantılar aracılığı ile sağlanır. Komutlar işlemciyi bellek hücrelerinin adreslerine yönlendirir. Dolayısı ile sadece hücrelerdeki verilerin değil hücre adreslerinin de taşınması gerekir. Bu işlemde adres yolu adı verilen bağlantılar ile gerçekleşir. Bilgisayar bileşenlerinin eşgüdümü sağlamak için gereken bilgileri denetim yolu adı verilen bağlantılar aracılığı ile gerçekleşir.
Giriş-Çıkış Birimleri Bilgisayara veri aktarmakta ve bilgisayarın elde ettiği sonuçları bize aktarmakta kullandığımız birimleridir. Giriş Birimleri Çıkış Birimleri Fare İz topu faresi Yol faresi Optik fare Klavye F-Klavye Q-Klavye (Q-tr) Tarayıcılar Optik Okuyucu Scanner (yazı, fotograf) Yazıcı (dpi) Satır Yazıcılar Nokta Vuruşlu Sayfa Yazıcılar Mürekkep Püskürtmeli Laser Ekran (pixel) CRT LCD
Diğer Çevre Birimleri Bilgisayarın çalışmasını etkilemeyen fakat bilgisayardaki işlerin yapılabilirliğini artıran ihtiyaca göre edinilen ek donanım birimleridir Ses araçları Sayısal kameralar Televizyon kartı Modemler Tarayıcılar
Bilgisayarda Kullanılan Bilgi Birimleri Bilgisayar için devre üzerindeki elektrik sinyalinin varlığı veya yokluğu önemlidir. Sinyalin varlığını ve yokluğunu ifade eden 0 ve 1 durumlarından herhangi bir anda birini barındıran değişkene Bit adı verilir. Bir elektrik kablosu ile sadece 0 (yok) veya 1 (var) biçiminde iki bilgi iletilebilir. Bilgisayarlarda bilgi birimi olarak Byte kullanılır ve 1 Byte = 8 Bitten oluşur. Bir byte uzunluğundaki bilgi bir karaktere karşı gelir. Örnek olarak BİLGİSAYAR kelimesi bilgisayarda 10 Byte yer kaplar. 1024 Byte = 1 Kilobyte (KB) = 1024 Byte 1024 Kilobyte = 1 Megabyte (MB) = 1,048,576 Byte 1024 Megabyte = 1 Gigabyte (GB) = 1,073,741,824 Byte 1024 Gigabyte = 1 Terabyte (TB) = 1,099,511,627,776 Byte 1024 Terabyte = 1 Petabyte (PB) = 1,125,899,906,842,624 Byte