Bilgisayar Türleri-bilgisayar Nasıl çalışır

Bilgisayar türleri-bilgisayar nasıl çalışır



Bilgisayar,

sayılar, sözcükler, resimler ve başka makinelerden gelen sinyaller gibi verileri aldığı komutlar uyarınca işleyerek çeşitli sonuçlara ulaşabilen bir makinedir Örneğin, bilgisayar sayilan kullanılarak hesap yapabilir; sözcükleri bir araya getirerek bize bilgi verebilir; resimlerdeki şekilleri ya da bir müzik parçasındaki farklı öğeleri algılayabilir ve başka makineleri denetleyebilir


Bilgisayarlar üzerinde çalıştıkları konuyu çok çabuk çözümleyebilirler Normal olarak, buldukları sonuçlar her zaman doğrudur Elektronik makineler oldukları için, örneğin bir otomobil motorundaki gibi hareketli parçalan yoktur Bu nedenle de aşınmazlar ve hemen hemen hiç yanlış yapmazlar Bilgisayarların çoğu değişik alanlarda iş görebilecek ve bir görevden öbürüne kolaylıkla geçebilecek biçimde tasarlarımıştır Bu

özellikleri nedeniyle, günümüz dünyasındaki önemleri büyüktür İnsan yeteneklerinin ötesinde hesaplama becerileri olan bu makineler, durmaksızın yineleme gerektiren bazı basit işlemleri bıkmadan, usanmadan, hatasız olarak sürdürebilirler Büro ve fabrikalarda her gün yinelenen sıkıcı işleri üstlenebilirler Ayrıca her alanda bilgi ve becerimizi artırmada bize yardımcı olurlar


Buharlı makinelerin ve fabrikalarda kullanılan öbür makinelerin icadı insanlara, iş yapmada yardımcı olacak büyük bir fiziksel güç sağladı Makineler Sanayi Devrimi'ne olanak verdi Fabrikalar 1800'lerde yaygınlaştı ve insan yaşamı önemli ölçüde değişti (bak Sanayİ DEVRİMİ) 20 yüzyılın sonlarında gelişen bilgisayarlar ise bize büyük bir zihinsel güç kazandırdı Makinelerin kendi gücümüzle yapmamız gereken işleri üstlenmeleri gibi, bilgisayarlar da bizim için düşünüyor, pek çok bilgiyi belleklerinde

saklıyor ve anımsıyorlar Daha şimdiden yaşama ve çalışma biçimlerimizi değiştirdiler Bu değişim, Sanayi Devrimi'nde olduğu gibi, yaşamımızı doğrudan etkilediği için zaman zaman "Bilgisayar Devrimi" diye de adlandırılıyor
Bilgisayar alanında hızlı bir gelişme gözleniyor; nerdeyse her gün yeni bir ilerleme gerçekleşiyor; yalnızca birkaç yıl içinde bilgisayar dünyası bütünüyle değişebiliyor Bu maddede bilgisayarın ne olduğu, nasıl çalıştığı ve nasıl geliştiği anlatılmaktadır

Bilgisayar Türleri

Bilgisayarlar süper bilgisayarlar, ana bilgisayarlar, minibilgisayarlar ve mikrobilgisayarlar olarak dört ana türe ayrılır Bilgisayarların büyüklüğü arttıkça yapabilecekleri işlerin önemi, miktarı ve çahşma hızları da artar En güçlüleri ve büyükleri süper bilgisayar'lardır Bir süper bilgisayarda, aynı anda belli bir işin farklı bölümleri üzerinde çalışabilen çok sayıda küçük bilgisayar vardır Bir süper bilgisayar saniyede 100


milyondan fazla işlem yapabilir
Süper bilgisayarlar, ivedi olarak yapılması gereken ve büyük sayıda hesaplamayı gerektiren zor işlerde kulllanılır Örneğin, hava tahminlerinde hızlı davranılması zorunludur, yoksa daha bir tahmin yapamadan her şey olur biter Süper bilgisayarlar, uzay araçlarındaki motorlar gibi makinelerin tasarımlarının ne sonuç vereceğini görmek için de kulllanılır Mühendisler farklı tasarımlara uygun çok sayıda makine üreterek bunları tek tek denemek yerine, bu denemeleri doğrudan bilgisayarda yapıp sonucu görebilirler


Ana bilgisayarlar (mainframe) süper bilgisayarlardan sonra gelen en güçlü bilgisayarlardır Bir ana bilgisayar birbiriyle bağlarıtılı bir çok bağımsız birimden oluşur Genellikle bütün bir odayı kaplayabilecek büyüklüktedir ve çalıştırılması için birkaç kişiye gerek vardır Ana bilgisayarlar büyük şirketler ve devlet kuruluşlarınca kulllanılır Büyük şirket ve kuruluşlar, karmaşık işlerini yürütebilmek ve ayrıca sanayi alanında üretim süreçlerini denetleyebilmek için, çok fazla bilgiyi işleyebilecek büyük bilgisayarlara gereksinim duyarlar Bir ana bilgisayar birbirinden bağımsız görevleri aynı anda yürütebilir Sürekli olarak bir işten öbürüne geçer ve işleri küçük parçalara bölerek sırayla sonuçlarıdırır


Minibilgisay aflar ana bilgisayarların küçültülmüşü olarak tanımlarıabilir Birbiriyle bağlarıtılı birkaç bağımsız birimden oluşurlar; bir ya da iki kişi tarafından işletilebilirler Minibilgisayarlar ana bilgisayarlar kadar güçlü değildir; iş yaşamında ya da kamu kesiminde daha küçük ölçekli işler için kulllanılırlar

Mikrobilgisayarlar en küçük bilgisayarlardır Çoğu bir yazı makinesi büyüklüğündedir; ama ceket cebine sığacak büyüklükte olanları da vardır Mikrobilgisayarlar fazla bilgiişlem gücü gerektirmeyen işlerde, örneğin küçük işletmeler, okullar ve evlerde kullanmak için çok elverişlidir Birçok mikrobilgisayarı kullanırken, televizyon ya da yazıcı gibi bazı ek birimlere bağlamak gerekir

Bilgisayarlar giderek küçülüyor ve güçleniyor Böylece ana bilgisayarlarla mini ve mikrobilgisayarlar arasındaki fark da giderek kayboluyor Yeni bir mikrobilgisayar birkaç yıl önce üretilmiş bir ana bilgisayar kadar güçlü olabiliyor


Bilgisayarlar kullanımlarına göre, "genel amaçlı" ve "özel amaçlı" olmak üzere iki gruba ayrılır Genel amaçlı bir bilgisayar, gücüne bağlı olarak, ayrı türden bir çok iş yapabilir Öte yandan, özel amaçlı bir bilgisayar, Örneğin çamaşır makinesi ya da torna tezgâhı gibi bir makineyi denetlemek üzere, yalnızca bir tek özel görev için tasarlarımıştır Özel amaçlı bilgisayar genellikle, denetleyeceği makinenin içine yerleştirilmiş bir

mikrobilgisayardır ve belli bir iş için ayrılmış (dedicated) bilgisayar olarak da bilinir
Elektronik hesap makinelerinin çalışması da bilgisayarlara benzer (bak Hesap MAKİNESİ), ama yalnızca aritmetik ve bazı matematik işlemlerini yapabilirler Onun için, cep hesap makineleri gerçek bilgisayarlar kadar güçlü ve yararlı değildir

Bilgisayarın Çalışması

Ne kadar büyük ya da güçlü olurlarsa olsunlar bütün bilgisayarlar aynı biçimde çalışır Bir bilgisayar dört temel birim ya da parçadan oluşur Bunlar girdi, ana işlem, bellek ve çıktı birimleridir Bilgisayarın beyni ana işlem birimi'âir (AİB) ve öteki üç birim AİB'ye bağlıdır

Girdi (input) birimi verilerin bilgisayara girildiği bölümdür "Veri" (data), bilgisayarın bir hesaplama ya da başka türden bir işlemi sonuçlarıdırabilmek için gerek duyduğu sayılar, sözcükler ya da benzeri bilgilerdir Girdi birimi kullanılarak bilgisayara girilen veriler kümesini AİB alır ve bellek birimi'ne aktarır Veriler burada AİB'nin kullanımına hazır bulundurulur Bellek biriminde ayrıca bir komutlar kümesi vardır AİB bellekten bu verileri ve komutları alır; verileri komutlara uygun bir biçimde kullanılarak işi, örneğin bir hesaplamayı sonuçlarıdırır İşlemin sonucu, gerek duyuluncaya kadar saklarımak üzere belleğe geri döner AİB sonucu bellekten alır ve bilgisayarın çıktı (output) birimi'ne' gönderir Sonuç çıktı biriminde görülür ve kullanıma sunulur


AİB'de işlemlerin belli bir biçimde yürütülmesini sağlayan komutlar kümesine program denir Bilgisayarın farklı işleri yapabilmesi, belleğinin farklı programlarla beslenmesine bağlıdır Örneğin bir ev bilgisayarına, hesap yapmak, bilgisayar oyunları oynamak, kişinin belli bir konudaki bilgisini sınamak, telefon numaralan listesini tutmak gibi işler için farklı programlar yüklenebilir Bir ev bilgisayarının girdi birimi genellikle bir klavye,

çıktı birimi de bir televizyon ekranı ya da bir yazıcıdır Klavye belli bir program için gerekli verilerin bilgisayara girişinde kulllanılır Örneğin, bölünmesi istenen iki sayı ya da bir sınavdaki soruya verilen yanıt klavye kullanılarak bilgisayara girilir AİB, bellek biriminden aldığı ilgili program komutlarını izleyerek istenen bölme işlemini yapar ya da verilen yanıtı bellekteki doğru yanıtla karşılaştırır; doğru mu yanlış mı olduğuna karar verir ve sonucu ekrana ya da yazıcıya gönderir

Günümüzün bilgisayarları şaşırtıcı çeşitlilikte işler başarabiliyorlar Sayilan ve sözcükleri kolayca kullarıabiliyor, sesleri anlayabiliyor, yazıları okuyabiliyor, yüzleri tanıyabiliyor
ve hatta çevrelerinde olup biten bazı şeyleri, örneğin ısıdaki değişiklikleri algılayabiliyorlar Sonra da elde ettikleri bu verilere göre iş yapabiliyor; sayı ya da sözcükleri ekranda gösterebiliyor, kâğıt üzerine yazabiliyor; ekranda sesli, hareketli, renkli görüntüler üretebiliyor; kâğıt üzerine şekiller çizebiliyor; elektronik olarak üretilmiş bir sesle konuşabiliyor; makineleri otomatik olarak çalıştırabiliyorlar Bilgisayarların tüm bu işlemleri gerçekleştirme yordamı yapay zeka olarak adlandırılmaktadır Gerçekten, yakın bir gelecekte kendi başlarına "düşünebilecek" kadar otomatik çalışan bilgisayarlar bile yapılabilir Bütün bu farklı işleri tek bir makine nasıl başarabiliyor?

Bilgisayar Kodları

Çeşitli verilerin, komutların ve sonuçların her biri bilgisayarın içinde bir koda, yani özel bir simgeye dönüştürülür Bu bir "ikili kod"dur ve "iki tabanlı sayılar sistemi"ndedir (bak İKİLİ SAYI SİSTEMİ) O'dan 9'a kadar 10 rakamdan oluşan onlu sayı sisteminden farklı olarak, ikili sayı sisteminde yalnızca 0 ve 1 rakamları vardır En sağdaki basamak l'ler, onun solundaki ise 2'ler basamağıdır Daha sonraki basamaklar 2'nin 4, 8, 16, 32 gibi
______________________________________________
Bilgisayar Terimleri

AİB Ana işlem birimi bilgisayarın beynidir
BASIC Çoğunlukla mikrobilgisayarlarda kullanılan bir bilgisayar dili "Yeni Başlayanlar İçin Genel Amaçlı Simgesel Komut Kodu" anlamına gelir
Bayt Sekiz "bif'lik bir grup Yalnızca 0 ve 1'leri kullanılarak birbirinden farklı 256 tane sekizli grup oluşturulabileceği için, bir bayt O'dan 255'e kadar olan ondalık sayılardan herhangi birini temsil edebilir
Bit Bilgisayarda kullanılan ikili sayı sistemine göre yazılmış ikili kodda 1 (kapalı) ya da 0 (açık)
Çevre birimi Bir bilgisayarın ana işlem birimine bağlanabilen ayrı bir girdi, çıktı ya da bellek birimi
Donanım Bir bilgisayar sisteminde ana makine ile bilgisayara bağların disk sürücü, bant okuyucu gibi ek birimlerin tümü
Ekran Bilgisayarın sonuçları üzerinde gösterdiği, televizyona benzer bir görüntüleme birimi
K Bilgisayarın bellek kapasitesini ya da bir programın uzunluğunu göstermek için kullanılan ölçü birimi K, "kilobayt"ın simgesidir ve 1024 bayta eşittir
RAM Rasgele erişimli bellek, geçici program ve verileri gerekli olduğu sürece saklayan bellek birimidir Programdaki komutlar ya da veriler bu belleğin herhangi bir bölümünden anında sağlanabilir
ROM Salt okunur bellek, kullarııcının değiştiremediği kalıcı programları içeren bellek birimidir
Sayısal bilgisayar Sayısal bir makine rakamları kullanılarak çalışır Örneğin, sayısal (dijital) bir saat zamanı rakamlarla gösterir Bilgisayarların çoğunda her şey rakamlardan oluşan kodlar biçiminde ele alınır ve bunlara sayısal bilgisayarlar denir
Yazılım Belli bir görevi yerine getirebilmesi için bilgisayara yüklenen ya da daha önceden içine yerleştirilmiş programların tümü
______________________________________________
kuvvetlerini gösterir Örneğin, 5 sayısı ikili sistemde 101 olarak yazılır; çünkü 5 içinde bir 4, bir de 1 vardır Bilgisayarlarla ilgili olarak, ikili sayı sistemindeki bir sayının her bir basamağına bit (ikil) adı verilir Bilgisayara yüklenmiş tüm bilgiler burada "bit kodları" biçiminde bulunur, ama bu kodlar, 0 ve l'lerden oluşmaz Bilgisayarlarda kodlar

kablolardan ve elektronik devre elemanlarından geçen elektrik sinyallerinden oluşur Bir kod sinyali elektrik devresini açar ya da kapar Burada elektriğin geçtiği yani devrenin "kapalı" olduğu konum ikili sistemdeki l'in; elektriğin geçmediği yani devrenin "açık" olduğu konum ise O'ın karşılığıdır Örneğin ikili sayı sisteminde 101 olarak gösterilen 5 sayısının bilgisayarda "kapalıaçıkkapalı" biçiminde kodlarıacağı söylenebilir Gerçekte bilgisayarın kullarıdığı kodlar bunlardan çok daha karmaşıktır


Bilgisayara sayılar, harfler, sesler, şekiller, sinyaller biçiminde giren veriler, girdi biriminden AİB'ye aktarılırken bit kodlarına dönüşürler Program komutları da bit kodlarına dönüştürülerek bellek biriminde elektriksel ya da magnetik olarak depolanır AİB makinedeki programlar yardımıyla, 0 ve 1 biçimine dönüşmüş verilerin ne anlama geldiğini öğrenir Bellekten gelen komutları da tek tek inceler ve bunları izleyerek veriler

üzerinde gerekli işlemleri yapar Uygulamada tüm veriler ikili sayı sisteminde kodlarıdığı için, AİB yaptığı aritmetik işlemleri yine bu sistem içinde yürütür Bir hesaplama ikili sistemde yapilan çok sayıda toplamadan oluşur İkili sistem aritmetiği çok basit olduğu için, bilgisayar toplamalan olağanüstü bir hızla yapar Her bir toplama işlemi saniyenin milyonda birinden bile daha az bir zaman alır Elde edilen sonuç yine ikili sistemde yazılmış bir kod olarak çıktı birimine gider ve orada, bizim anlayabileceğimiz bir biçime yani onlu sayı sistemine, sözcüklere, seslere, resimlere ya da bir makineyi işletecek denetim işlemlerine dönüşür