Bilgisayar Nedir? Bilgisayar; üzerindeki işletim sistemi sayesinde verileri uygun ortamlarda saklayan ve istenildiğinde geri getiren, çeşitli aritmetik ve mantıksal işlemler yapan; çok hızlı çalışan elektronik bir cihazdır. Bilgisayar; donanım ve yazılım etkileşimiyle çalışan, yordamlar veya programlar kümesine göre görevleri ve hesaplamaları gerçekleştiren makinedir. (Microsoft) Bilgisayarın elektronik kısmına donanım (hardware), program kısmına ise yazılım (software) denir. Yada donanıma ne yapacağını bildiren yönerge veya programlara software denir. İşletim Sisteminin görevi Bilgisayar çevre birimleri ile programlar arasında iletişimi sağlayan, belleği yöneten, kaynaklara güvenli erişimi icra eden, kullanıcıya dosya sistemini sunan, kullanıcının komutlarını yerine getiren bir yazılımdır. Sıralayacak olursak; Giriş-Çıkış Yönetimi: Bilgisayar sisteminin donanımsal ve yazılımsal kaynaklarını yönetmek. Yani çevre birimleri ile programlar arasında iletişimi sağlamak. Örneğin yazıcıdan çıktı alma, tarayıcıdan bir resmin taranması, dosya kopyalama vs. gibi, Sistemin belleğini (memory) yönetmek. Bilgisayardaki tüm programlar diskte depolanır, bir program çalıştırıldığında disk üzerindeki programa ait veriler ana belleğe yüklenir, yani çalışan tüm programların ana bellekte olması gerekir, dolayısıyla bir programa çalışma süresi boyunca bellek tahsis edilmesi, işlem bitince ayrılan bellek alanının boşaltılması görevini yerine getirir. Veri depolama aygıtlarındaki dosyalara, belli bir düzen altında erişilmesi için dosya yönetim sistemi sunmak. Kaynaklara güvenli erişimi sağlamak. (Özellikle çok kullanıcılı sistemlerde) Programlar arasında veri iletişimini sağlamak. Kullanıcının girdiği çeşitli komutlara göre, programları çalıştırmasını sağlamak olarak. İşletim Sistemlerinin Sınıflandırılması Tek Kullanıcılı Tek Görevli Bu tür işletim sistemleri oldukça basit bir arayüze sahip olabilir, aynı anda tek kullanıcıya hizmet verebilir ve tek program çalıştırabilirler. Çalışmakta olan program zaman zaman kesilerek işletim sisteminin sorumlu olduğu diğer işler yerine getirilebilir. Bu işlemler sistemin saatinin ve tarihinin ilerletilmesi veya klavyeden girilen bir tuşun kaydedilmesi olabilir. MS-DOS, avuç içi (cep bilgisayarı=pda= Personal Digital Assistant) bilgisayarların işletim sistemleri olan PalmOS (PalmSource firması) bunlara örnek verilebilir. Tek Kullanıcılı Çok Görevli Çok görevli çalışabilmeye çok programlı çalışmak denir. Bu terim birden fazla programı paylaşımlı şekilde çalıştırabilme yeteneği için kullanılır. Merkezi işlemci değişik programları sırayla çalıştırdığında ve sürekli olarak birinden diğerine çok süratli geçiş yaptığında bu programların paralel çalıştıkları izlenimi doğmasına yol açar. Bu işletim sistemleri, çoğumuzun kullandığı masaüstü ya da dizüstü bilgisayar sistemlerinde kullandığımız türdendir. Windows, Linux ve Macintosh işletim sistemleri bu türe örnek olarak verilebilir. Örneğin bu tür sistemlerde kelime işlemcide çalışılırken, aynı zamanda internetten bir dosyayı indirilmesi, geri planda bir mp3 uzantılı dosyanın işlenmesi mümkündür. (Çok Kullanıcılı) Çok Görevli Bu işletim sistemleri zaman paylaşımı ve çok görevli çalışma kavramlarını birleştirir. Birçok kullanıcı aynı anda birden fazla programı çalıştırabilir. Genellikle daha güçlü bilgisayarlarda çalışan bu tür işletim sistemlerine UNIX iyi bir örnektir. Önce Bell laboratuvarlarında geliştirilmiş daha sonra da üniversitelere dağıtılmıştır. 1
UNIX kontrolündeki bilgisayarlarda bir çok kullanıcı aynı anda bir çok program çalıştırabilir. Yeni başlayanlar için öğrenilmesi ve kullanması zor bir işletim sistemi olması UNİX in olumsuz bir yönüdür. Bununla birlikte Internet'in UNIX üzerinde durduğunu söylemek yanlış olmaz. Gerçek Zamanlı İşletim Sistemleri Günlük hayatta kullandığımız işletim sistemlerinden farklı olarak değerlendirilmesi gereken bir işletim sistemidir. GZİS'ler için zaman kavramı gerçek yaşamdakiyle aynı şekilde akmak durumundadır. GZİS'lerde görev istenilen zamanda ve istenildiği şekilde tamamlanmak zorundadır. Asıl amaç yüksek işlem hacmi değil, verilen görevi belirli sürede yapmaktır. İşletim sisteminin temelini oluşturan zamanlama algoritmalarıdır. Hatta bu algoritmalar için bile çok az zaman harcanmaktadır. İcra ettiği uygulama veya görevler arası geçişlerdeki gecikmeyi asgari düzeye (anlık) indirmektir. GZİS leri dizayn edilirken 2 temel zaman planlama stratejisi vardır. İlki OLAY GÜDÜMLÜLÜK: İcra edilmekte olan bir görev ancak daha yüksek önceliğe sahip başka bir görevin işlenmesi gerektiğinde işletimden alınır. İkincisi ZAMAN PAYLAŞIMI: İşlenmesi gereken görevler belirli zaman aralıklarıyla aynı sırayla sürekli olarak işleme konur. Hayatımızın her safhasında yer almaktadırlar. Otomobil üretimindeki seri üretim noktalarından tutun, bu noktalarda üretilen otomobillerin bizzat kendilerine kadar, beyaz eşya, savaş ve savunma argümanları (uçak, helikopter, tank vb.), cep telefonu gibi sayısız elektronik aygıt ve araçta yer almaktadır. GZİS ler için en yaygın olanları LynxOS, OSE, QNX, RTLinux, VxWorks, Windows CE gibi isimler sayılabilir. LynxOS ekranı 2
Rockwell uçuş sistemleri 3
QNX ekranı 4
5 VxWorks ekranı Windows CE
Tipik bir dizaynda bir görevin üç durumu vardır. Çalışır halde, çalışmaya hazır halde veya engellenmiş halde. Genelde bazı operasyonlarını tamamlamaya çalışan görevler engellenirler. Görevini bitirmek için engellenmesi ilk bakışta çok saçma gibi dursa da aslında kastedilen operasyonlar genelde dışarıdan bir veri alma gibi işlemciye göre çok yavaş mekanizmalardan cevap beklenmesidir. Bu durumda işlemci gereksiz beklemek yerine diğer görevleri biraz daha işleyip gereken süre geçtiğinde önceki göreve geri dönmeyi tercih eder. Engelleri kalkan görevler çalışmaya hazır hale gelir ve işletim sisteminin hazır görevler listesine eklenir. GZİS'lerin kullanım alanlarına bakacak olursak gömülü sistemler karşımıza çıkacaktır. GZİS'lerin üzerlerinde gerçek zamanlı görevlerin çalıştırıldığını düşündüğümüzde, örnek olarak uçaklardaki kritik zamanlamalarla yapılması gereken hesapların bu işletim sistemleriyle gerçekleştiğini görürüz. Başka bir örnek olarak ise çeşitli tıbbi elektronik cihazlar verilebilir. Yada otomobil hava yastıklarıdır. Aslında GZİS'in doğru çalışması yukarıdaki örneklerden de anlaşılabileceği gibi hayati önem taşır. GZİS'lerin çalışması sırasında ortaya çıkan hatalardan en çok ses getireni ve en ünlüsü ise NASA'nın Mars'a yolladığı kaşif aracındaki zamanlama algoritmasında var olan bir yazılım hatasıdır. Bu problem yüzünden araç topladığı tüm veriyi kendisine reset atarak silmekte idi. Çok İşlemcili Çalışma Amacın hız olduğu işlemlerde birden fazla merkezi işlemciye ihtiyaç duyulur ve bunları denetleyen işletim sistemleri komutları bu işlemciler üzerinde paralel olarak çalıştırır. Yani bir sürecin (iş parçacığı) bu işlemciler üzerinde aynı anda gerçekleşmesini icra eden işletim sistemleridir. Bu tür işletim sistemleri, işlemcilerden birini diğerlerini yönetmek için kullanırken diğerleriyle icra edilecek süreçleri gerçekleştirir. Veya işlemler tüm işlemcilere dağıtılarak paralel olarak gerçekleştirilir. Haliyle sürece her işlemci katılmış olur. Photoshop, 3d Studio Max veya veritabanı işlemlerinin gerçekleştirildiği sunucu bilgisayarlarda bu tarz işletim sistemi ve çoklu işlemcili anakarta sahip bilgisayarlar kullanılır. Bu sürecin sağlıklı işleyebilmesi için; 1) Birden fazla işlemciyi destekleyen işletim sistemi 2) Birden fazla işlemciyi kullanma yeteneği olan program 3) Birden fazla işlemcisi (CPU) olan donanım gereklidir. Windows tabanlı Windows NT, Windows 2000, Windows Server 2003, Windows Server 2008, Windows Server 2012 Linux tabanlı Mandriva, OpenSuSe, Fedora, Ubuntu gibi OS ler bu tür sistemlerdir. 6
7 WINDOWS OS KRONOLOJİSİ Date Title Architecture Codename 20 November 1985 Windows 1.0 x86 16-bit N/A 9 December 1987 Windows 2.0 x86 16-bit N/A 27 May 1988 Windows 2.10 x86 16-bit N/A 13 March 1989 Windows 2.11 x86 16-bit N/A 22 May 1990 Windows 3.0 x86 16-bit N/A 6 April 1992 Windows 3.1 x86 16-bit Janus 27 October 1992 Windows for Workgroups 3.1 x86 16-bit Kato, Sparta 27 July 1993 Windows NT 3.1 IA-32, DEC Alpha, MIPS NT OS/2 8 November 1993 Windows for Workgroups 3.11 x86 16-bit Snowball 21 September 1994 Windows NT 3.5 IA-32, DEC Alpha, MIPS Daytona 30 May 1995 Windows NT 3.51 IA-32, DEC Alpha, MIPS, PowerPC Daytona 24 August 1995 Windows 95 IA-32 Chicago 24 August 1996 Windows NT 4.0 IA-32, DEC Alpha, MIPS, PowerPC SUR, Cairo 25 June 1998 Windows 98 IA-32 Memphis 5 Mayıs 1999 Windows 98 SE IA-32 N/A 17 February 2000 Windows 2000 IA-32 N/A 14 September 2000 Windows ME IA-32 Millennium 25 October 2001 Windows XP IA-32 Whistler 25 October 2001 Windows XP 64-Bit Edition (v2002) Itanium 31 October 2002 Windows XP Media Center Edition IA-32 Freestyle 28 March 2003 Windows XP 64-Bit Edition (v2003) Itanium 24 April 2003 Windows Server 2003 IA-32, x64, Itanium Whistler Server 30 September 2003 Windows XP Media Center Edition 2004 IA-32 Harmony 12 October 2004 Windows XP Media Center Edition 2005 IA-32 Symphony 25 April 2005 Windows XP Professional x64 Edition x64 6 December 2005 Windows Server 2003 R2 IA-32, x64, Itanium 8 July 2006 Windows Fundamentals for Legacy PCs IA-32 Eiger 8 November 2006 Windows Vista for Business use IA-32, x64 30 January 2007 Windows Vista for Home use IA-32, x64 Longhorn 7 November 2007 Windows Home Server IA-32, x64 Quattro 27 February 2008 Windows Server 2008 IA-32, x64 Longhorn Server 22 July 2009 Windows 7 IA-32, x64 Vienna 22 October 2009 Windows Server 2008 R2 x64 Windows Server 7 6 April 2011 Windows Home Server 2011 x64 Vail 4 September 2012 Windows Server 2012 x64 Windows Server 8 26 October 2012 Windows 8 IA-32, x64 N/A 26 October 2012 Windows RT ARM N/A 18 October 2013 Windows 8.1 IA-32, x64, ARM Windows Blue 18 October 2013 Windows Server 2012 R2 x64 Windows Server Blue DEC Alpha: Alfa işlemcisi, 64 bitlik RISC tasarım mimarisi kullanan mikroişlemciler grubundandır. DEC Alfa veya Alfa AXP olarak da bilinir. Digital Equipment Corporation tarafından üretilmiştir. RISC, MIPS,IA, ARM: Belirli bir komut kümesine sahip CPU mimarileri
8 2013 yılı yaygın kullanımlı Windows 7 OS Sistem Gereksinimleri İşlemci Bellek Sabit disk alanı Ekran kartı 1 GHz veya daha hızlı 32 bit (x86) ya da 64 bit (x64) işlemci 1 GB RAM (32 bit) / 2 GB RAM (64 bit) 16 GB kullanılabilir disk alanı (32 bit) / 20 GB (64 bit); indirilen sürüm için ek 3 GB gerekir WDDM 1.0 veya üzeri sürücüye sahip DirectX 9 grafik işlemci Windows 7 sürümleri Özellik karşılaştırması Özellikler Home Basic Home Premium Professional Ultimate Internet Explorer 8 Ev ağı oluşturula bilinir, yazıcı bağlanır. Windows XP Modu Etki Alanı Bağlantısı ile şirket ağlarına bağlanma Tüm sürümlerdeki tam sistem Yedekleme ve Geri Yükleme özelliğine ilaveten ağ ortamına yedekleme BitLocker ile kişisel verileri kriptolama 35 dil arasında geçiş yapılabilir. MS Office 2010 Versiyon Özellikleri Ofis Sürümü Word Excel P.Point OneNote Outlook Access Publisher Office Home & Student 2010 Office Home & Business 2010 Office Standard 2010 Office Professional 2010 Office Professional Academic 2010 Office Professional Plus 2010
500 MHz 256 MB 512 MB önerilen 3 GB 9 Ofis Sürümü MS Office 2010 Sürümleri Sistem Gereksinimleri CPU RAM HDD OS Hızı Office Home & Student 2010 Office Home & Business 2010 Office Standard 2010 Office Professional 2010 Office Professional Academic 2010 Windows XP (SP3 olmalıdır) (32-bit), Windows 7, Windows Vista Service Pack (SP) 1, Windows Server 2003 SP2 ve MSXML 6.0 (yalnızca 32-bit Office), Windows Server 2008 veya sonrası çalıştırılan 32 bit ya da 64 bit OS. Office Professional Plus 2010 3,5 GB HDD lerin gelişimi Sabit disklerden önce yerlerine kullanılan veri depolama birimleri "manyetik şeritler" ve "manyetik davul" olarak adlandırılan birimlerdi. 1950 yılında yapılmış olan ilk ticari örnek ERA 110 manyetik davul, 1 megabit (1 bit=1/8 bayt) veri saklayabilmekte ve bir sözcüğü 5000 saniyede okuyabilmekteydi. Konu ile ilgili diğer önemli tarihler: 1956 - IBM firması 50 adet 61 cm çapında diskten oluşan 5 MB'lık 305 RAMAC'ı üretti. 1973 - IBM 3340 Winchester markalı 30 MB'lık ünlü sabit diski üretti, bazı ülkelerde sabit disk hala bu şekilde adlandırılmaktadır. 1980 - Seagate firması 5 MB'lık ST 506 modelini üretti. 1983 - IBM'in ürettiği PC/XT bilgisayarları ile birlikte sabit disk birçok kişisel bilgisayar için temel donanım haline geldi. 1997 - IBM masaüstü bilgisayarlar için 16,8 GB'lık bir sabit diski piyasaya sürdü. 1998-25 GB'lık diskler piyasaya çıktı. 2000 - IBM, 1 GB'lık Microdrive'ı üretti. 2007 - Hitachi, 1000 GB'lık (1 TB ) sabit sürücüyü üretti. 2008 - Western Digital, 2000 GB'lık (2 TB) (5400 RPM) sabit sürücüyü üretti ve 2009'un ilk çeyreğinde satışına başlandı. 2011 - Seagate, 3000 GB'lık (3 TB) sabit sürücüyü üretti ve satışa sundu. 1980 den bu yana HDD üretimi yapan Seagate Firması 2013 yılı itibarıyla 4 milyar adet HDD üretim rekorunu elinde bulundurmaktadır. Ülkemizdeki ilk bilgisayarlar Türkiye 'de ilk bilgisayarı 1960 yılında Karayolları Genel Müdürlüğü kullanmıştır. Yaklaşık 12 yıl kullanılan bu makine IBM-650 Data Processing Machine dır. Elle 100 saat süren köprü hesaplamalarını 10 dakika içinde yapabiliyordu ve o yıllarda güzergâh belirlemeleri için yapılan hesaplar 3-4 ay sürerken, "IBM 650" ile bu süre 1 saate iniyordu.
10 İkinci bilgisayar IBM 1620 idi ve 1963 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi'nin Taşkışla binasına kuruldu. Üçüncü bilgisayarı ise Orta Doğu Teknik Üniversitesi kullanmıştır. Türkiye'deki dördüncü bilgisayar ise Devlet Planlama Teşkilatı'na aittir.