Bilgisayara degisik bir acidan bakis

[PeeRLeeSS]

Bilgisayar nedir sorusuna çesitli sekillerde cevap verilebilir:

Bilgisayar nedir? Bilginin saklanması ve islenmesi islemlerini gerçeklestirebilecek elektronik bir aygıttır.

Bilgisayar nedir? Verileri saklayabilen ve isleyebilen; komutlarla yönlendirilebilen elektronik bir aygıttır. Bilgisayar, donanım ve yazılımıyla birlikte bir anlam ifade eder ve degisik büyüklüklerde ve kurulumlarda olabilir.

Daha uzun bir "Bilgisayar nedir?" ise söyle olabilir: Bilgisayar, insanın yapamayacagı seyleri yapabilen bir aygıt degildir. Bilgisayar temel olarak, insan eliyle yapılması çok uzun sürebilecek, ya da insan eliyle yapılırsa islem hatası yapma riski yüksek olacak olan islemlerde kullanılmak üzere gelistirilmistir. Bilgisayar sayısal ya da mantıksal olarak ortaya konabilen ifadelerden yola çıkarak hesaplamalar yapabilen bir aygıt veya makinedir. Bilgisayarlar basit ve iyi tanımlanmıs görevleri yerine getiren parçalardan olusurlar. Bu parçaların birbirleri ile iletisim içerisinde çalısmaları ile veriler islenebilir. Eger bir bilgisayar, yazılımlar aracılıgıyla dogru bir sekilde yapılandırılmıssa, uygun bir veri verildiginde bu veriyi isleyerek bir çözüm üretebilir ya da çözüme giden yolda insanların isini kolaylastırabilir.

Kapılar ve flip-flop devreleri, bilgisayar sisteminde kullanılan ve saklanan sayısal sinyaller üzerinde islem yapmakta kullanılan temel yapılardir.

Bilgisayarları olusturan devre elemanları sayısal sinyaller üzerinde islem yapabilmelidir. Bu islemlerden mantıksal olanlarını gerçeklestirenlere kapı (gate) devreleri denir. Kapılar, girislerindeki bir veya daha fazla sinyalin '0' ya da '1' olusuna göre çıkıslarında bir sinyal üretirler. Giris ile çıkısta üretilen sinyal arasındaki iliskiyi gösteren tablolara kapının gerçeklik tablosu (truth table) denir. Degisik fonksiyonları gerçeklestirmek amacıyla degisik kapı devreleri gelistirilmistir. Asagıda, bazı kapı devrelerini ve gerçeklik tablolarını görebilirsiniz. Tablodaki herhangi bir kapı adının üzerine tıkladıgınızda yeni bir pencere içinde o kapı türünü simüle eden bir applet açılacaktır.


Flip-Flop devrelerinde, sinyal hem o andaki girislere, hem de daha önceki çıkıslara bagımlıdır. Ayrıca flip-floplarda saat girisleri de bulunmaktadır. Bu devreler, kapı devrelerinin çıkıslarının geri besleme yoluyla giris olarak devreye beslenmesiyle elde edilir.


Bilgisayar sisteminde verileri saklamak, bulmak, islemek ve bu islemleri koordine etmek için iki ana birim mevcuttur.
Merkezi İslemci
Bellekler
Bellekler ana bellek, ikincil bellek ya da üçüncül bellek gibi gruplar altında incelenebilir.

Ana bellek ve merkezi islemci arasındaki veri alıs verisi veriyolu dedigimiz baglantılar vasıtası ile yapılır.

Merkezi İslem Birimi bir bilgisayar sisteminin beynidir.Merkezi islem biriminin iki temel bileseni vardır:

Aritmetik-Mantık Birimi
Kontrol Birimi
Ana bellekte saklı bilgiler kontrol birimi tarafından okunur ve merkezi islemci saklayıcılarına (yazmaç, register) aktarılır. Ana bellekten okunan komutların anlamlarının çözülmesi de yine kontrol birimince yerine getirilir. Bir programın çalıstırılması sırasında programın ilk komutu çözümlendikten sonra kontrol, programın denetimi altında devam eder.

2.1.1.Saklayıcılar (Registers)

Ana bellekteki veriler islenmek üzere merkezi islem birimine tasınırlar.Burada geçici olarak verilerin saklandıgı hücrelere yazmaç ya da saklayıcı adı verilir. Merkezi islem biriminde çesitli amaçlar için kullanılan saklayıcılar mevcuttur.

Bir komutun çalıstırılması sırasında program satırı ve veriler bu saklayıcılar arasında hızla aktarılarak islemlerin hızla yapılması saglanır.

Bilgisayarlarda veri saklamak için herbiri bir bit saklayabilen çok fazla sayıda devre mevcuttur.İste bilgisayarlardaki bu "bit depolarına" ana bellek adı verilir. Ana bellekteki devreler gruplanarak hücre yada sözcük adı verilen birimleri olustururlar. Her hücre genellikle 8 bit yani 1 byte'tan olusur. Bu hücrelerin her birinin bir adresi vardır.Hücreler adreslerine göre ardısık olarak sıraya dizilidirler. Hücre adresi hücrenin ana bellek içindeki yerini belirler.

Ana Bellek statik ya da dinamik olabilir. Dinamik RAM'lere DRAM denir. Bu tür RAM'lerin içeriginin korunması için her birkaç milisaniyede bir elektronik akımla beslenmesi gerekir. Bu islem bilgisayar kontrol devreleri tarafından periyodik olarak yapılır. Statik RAM'lerin içeriginin korunması için periyodik olarak yenilenmeleri gerekmez. Bu yüzden Statik RAM'ler Dinamik RAM'lerden çok daha hızlıdır. Bilgisayar ana belleklerinde DRAM'ler kullanılır. Son zamanlarda gelistirilen EDO RAM (Enhanced Data Output Random Access Memory), BEDO DRAM (Burst Extended Data Output DRAM) ve SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) birer Dinamik RAM'dir. Statik RAM'ler ise pahalı olmalarından dolayı bilgisayarlarda simdilik ara bellek (CACHE RAM) olarak kullanılıyorlar. ara belleklerin kapasiteleri sınırlıdır ve yalnızca en son kullanılan ya da kullanılma olasılıgı bulunan verileri tutmakta kullanılırlar.
Bugünün RAM'leri çogunlukla CMOS teknolojisini kullanır. CMOS İngilizce Complementary Metal Oxide Semiconductor sözcüklerinin kısaltılmısıdır ve düsük güç tüketimi saglar. Daha önce de belirttigimiz gibi CMOS bellekler uçucudur. Elektrik kesildiginde tüm veriler kaybolur.

Ana bellegi olusturan ögeler arasında Salt Okunur Bellekler de (ROM: Read Only Memory) vardır. Bu belleklerdeki bilgiler elektrik kesilse dahi kaybolmaz. ROM'lara genellikle kontrol programları yüklenir ve bilgisayarlar ilk açıldıgı anda yürütülen islemler bu programların denetiminde yapılır. Örnegin kisisel bilgisayarlardaki (PC) BIOS böyle bir bellekte saklanır.