Bilgisayar, kullanıcıdan aldığı verilerle mantıksal ve aritmetiksel işlemleri yapan yaptığı işlemlerin sonucunu saklayabilen sakladığı bilgilere istenildiğinde ulaşılabilen elektronik bir makinedir. Bu işlemleri yaparken veriler girilir ve işlenir. Ayrıca, istendiğinde yapılan işlemler depolanabilir ve çıkısı alınabilir. Bilgisayar işlem yaparken hızlıdır, yorulmaz, sıkılmaz. Bilgisayar programlanabilir. Bilgisayar kendi başına bir is yapmaz. Bilgisayar ile ilgili olarak kullanılan bu terimlerin anlamları aşağıda verilmiştir.
Giriş: kişi tarafından veya bilgisayar tarafından sağlanan verilerdir. Bu veriler, sayılar, harfler, sözcükler, ses sinyalleri ve komutlardır. Veriler giriş birimleri tarafından toplanır.
İşlem: veriler insanların amaçları doğrultusunda, programın yetenekleri ölçüsünde işlem basamaklarından geçer.
Bellek: verilerin depolandığı yerdir. Giriş yapılan ve işlenen veriler bellekte depolanır.
Çıkış: bilgisayar tarafından işlem basamaklarından geçirilerek üretilen yazı, resim, tablo, müzik, grafik, hareketli görüntü, vb gibi ekrandan ya da yazıcı, hoparlör gibi değişik çıkış birimlerinden alınmasıdır. Bir bilgisayarın işlem yapabilmesi için donanım ve yazılıma gereksinim vardır.
Donanım (Hardware): bilgisayarın fiziksel kısımlarına donanım denilmektedir. Ekran, klavye, sabit disk (sabit disk), fare, yazıcı, bellek, mikroişlemci, tarayıcı vb. Bilgisayar donanımını oluşturan parçalardır.
Yazılım (Software): bilgisayar donanımında kullanılan çeşitli programlara yazılım denir. Bilgisayar donanımının çalışmasını sağlayan yazılımlar olduğu gibi, bilgisayarda işlem yapmayı sağlayan yazılımlarda vardır. Yazılıma örnek olarak, kelime işlemciler (Word processor), tablolama (Spread Sheet), sunu (Presentation), programlama dilleri (Pascal, C, Visual Basic vb.), ses (Sound) programları verilebilir.
1.2 Bilgisayar Sistem Birimleri
Bu birimler, bilgisayar kasası içinde, ana kart üzerinde ya da doğrudan ana karta bağlı birimlerdir. Burada öncelikle bilgisayarın beyni sayılan mikro işlemcinin de üzerinde bulunduğu ana karttan bahsetmek gereklidir.
1.2.1 Ana Kart
Ana kart, fiberglastan yapılmış, üzerinde bakir yolların bulunduğu, genellikle koyu yeşil renkte büyükçe bir levhadır. Ana kart üzerinde, mikroişlemci, bellek, genişleme yuvaları, BIOS ve diğer yardımcı devreler yer alır. Sistem saati bu yardımcı devrelerden biridir. Ana kart, tüm sistemin temelini oluşturmaktadır. Diğer kartlar (I/O kartı, grafik kartı, vb.) Ana kart üzerindeki genişleme yuvalarına takılır. Ana kart, tüm kartların kendi üzerine takılmasından dolayı bu adı almıştır. Çünkü bilgisayarın diğer bileşenleri bir şekilde ana karta bağlanıyor, birbirleri ile anlaşmak için ana kartı bir platform olarak kullanıyor; yani bilgisayarın “sinir sistemi” ana kart üzerinde yer alıyor. Bir kişisel bilgisayar (PC) ‘in hangi özelliklere sahip olabileceğini belirleyen en önemli bilesen ana karttır, çünkü ana kart üzerindeki elektronik bileşenler, bilgisayara hangi tür işlemciler takılabileceğini, maksimum bellek kapasitesinin ne kadar olabileceğini, bazı bileşenlerin hangi hızlara çıkabileceğini, hangi yeni donanım teknolojilerini destekleyebileceğini belirlemektedir. Burada ana kart ile ilgili sık kullanılan bazı teknik terimlerin bilinmesinde fayda vardır. Bunlar:
Yonga Seti: yonga seti (Chip Set), ana kartın “beynini” oluşturan entegre devrelerdir. Bunlara bilgisayarın trafik polisleri diyebiliriz. Çünkü bu devreler işlemci, önbellek, sistem veri yolları, çevre birimleri, kısacası bilgisayar içindeki her şey arasındaki veri akışını denetler. Veri akışı, bilgisayarın pek çok parçasının işlemesi ve performansı açısından çok önemli olduğundan, yonga seti de bilgisayarın kalitesi, özellikleri ve hızı üzerinde en önemli etkiye sahip birkaç bileşenden biridir. Eski sistemlerde bilgisayarın farklı bilesen ve işlevlerini, çok sayıda yonga denetlerdi. Yeni sistemlerde hem maliyeti düşürmek, hem tasarımı basitleştirmek, hem de daha iyi uyumluluk sağlamak için bu yongalar tek bir yonga seti olarak düzenlendi. Günümüzde en yaygın yonga seti Intel tarafından üretilmektedir. Intel kendi yonga setlerini, bunların desteklediği veri yolu teknolojilerini de temsil edecek şekilde PCI set ve AGP set olarak da adlandırmaktadır. Silicon Integrated Systems (SIS), Acer Labs Inc. (ALI), VIA gibi üretici firmaların da geliştirdiği popüler yonga setleri vardır.
Veri Yolu: bilgisayarın içindeki bileşenler birbirleri ile çeşitli şekillerde “konuşurlar”. Kasa içindeki bileşenlerin çoğu (işlemci, önbellek, bellek, genişleme kartları, depolama aygıtları vs.) Birbirleri ile veri yolları aracılığı ile konuşurlar. Basitçe, bilgisayarın bir bileşeninden diğerine verileri iletmek için kullanılan devrelere veri yolu (BUS) adı verilir. Bu veri yollarının ucunda da genişleme yuvaları bulunabilir. Sistem veri yolu denince, genelde ana kart üzerindeki bileşenler arasındaki veri yolları anlaşılır. Ayrıca ana karta takılan kartların işlemci ve belleğe erişebilmelerini sağlayan genişleme yuvalarına da veri yolu adı verilir. Tüm veri yolları adres ve standart veri yolu olmak üzere iki bölümden oluşur. Standart veri yolu bilgisayarda yapılan işlemlerle ilgili verileri aktarırken, adres veri yolu, verilerin nerelere gideceğini belirler. Bir veri yolunun kapasitesi önemlidir, çünkü bir seferde ne kadar veri transfer edilebileceğini belirler. Örneğin, 16 bit’lik veri yolu bir seferde 16 bit, 32 bit’lik veri yolu 32 bit veri transfer eder. Her veri yolunun MHz cinsinden bir saat hızı (frekans) değeri vardır. Hızlı bir veri yolu, verileri daha hızlı transfer ederek uygulamaların daha hızlı çalışmasını sağlar. Kullandığımız bazı donanım aygıtları da bu veri yollarına uygun olarak üretilir. Sadece iki donanım aygıtını birbirine bağlayan veri yoluna “port” adı verilir. (örneğin AGP = Advanced Graphics Port). Bugün bilgisayarlarımızda ısa, PCI ve AGP veri yolları bulunmaktadır. Ana kartın üzerindeki farklı boyut ve renklerde yan yana dizilmiş kart takma yuvalarından bunları tanıyabilirsiniz.
ISA (Industry Standard Architecture): ana kartın kenarına yakin yerde bulunan uzun siyah kart yuvaları ısa yuvasıdır. 17 yıldan beri kullanılan eski bir veri yolu mimarisidir. 1984′te 8 bit’ten 16 bit’e çıkarılmıştır. Ama bugün bile 8 bitlik kartlar olabilir. Örneğin bir ISA kartın, yuvaya giren iki bölmeli çıkıntısının sadece bir kenarında bağlantı bacakları varsa, bu 8 bitlik bir karttır. 90′lardan itibaren çoğu aygıtın daha hızlı PCI modeli çıktığından ısa yavaş yavaş terk edilmeye başlanmıştır. Hatta bugün ısa veri yolu olmayan ana kartlar da bulunmaktadır. 1993′te Intel ve Microsoft, tak çalıştır ısa standardını geliştirmiştir. Böylece işletim sistemi ISA kartların konfigürasyonunu, sizin jumper’larla, dip switch’lerle boğuşmanıza gerek kalmadan otomatik yapmaktadır.
PCI (Peripheral Component Interconnect): ana kartta PCI yuvaları, ısa yuvalarının hemen yanında bulunur; beyaz renkte ve ISA’ dan biraz daha kısadır. PCI veri yolu tak çalışır desteklidir. 1993′te Intel tarafından geliştirilen bu veri yolu 64 bit’liktir, ama uyumluluk problemleri nedeniyle uygulamada genelde 32 bit’lik bir veri yolu olarak kullanılır. 33 veya 66 MHz saat hızlarında çalışır. 32 bit ve 33 MHz PCI veri yolunun kapasitesi 133 MB/sn dir.
AGP (Advanced Graphics Port): sadece ekran kartları için çıkarılmış bir veri yoludur. Grafik ağırlıklı uygulamalar geliştikçe ( 3 boyutlu grafikler, tam ekran video gibi) işlemci ile bilgisayarın grafik bileşenleri arasında daha geniş bir bant genişliğine ihtiyaç doğmuştur. Bunun sonucunda grafik kartlarında ısa’ dan bir ara veri yolu standardı olan VESA’ya, oradan da PCI’a geçilmiştir. Ama bu da yeterli görülmeyince, grafik kartının işlemciye doğrudan ulaşmasını sağlayacak, ona özel bir veri yolu olan AGP, 1997 sonunda geliştirilmiştir. AGP kanalı, 32 bit genişliğindedir ve 66 MHz hızında çalışır. Yani toplam bant geniş ligi, 266 MB/sn dir. Ayrıca özel bir sinyalleşme metoduyla aynı saat hızında iki kat veya 4 kat daha hızlı veri akışının sağlanabildiği 2xAGP ve 4xAGP modları vardır. 2xAGP’de veri akis hızı 533 MB/sn olmaktadır. Ancak sistem veri yolu hızı 66 MHz ise, 2xAGP tüm bant genişliğini kaplayıp diğer aygıtlara yer bırakmayacağı için 66 MHz’lik ana kartlarda 1xAGP kullanılır. 100 MHz ana kartlarda bant genişliği 763 MB/sn ‘ye çıktığından 2xAGP ile uyumludur. 1 GB/sn isteyen 4xAGP’nin ise 133 MHz’lik sistem veri yoluna sahip ana kartlarla uyumlu olup olmayacağını hep birlikte göreceğiz. Peki bu kadar hıza ihtiyacımız var mı? Günümüzün en ağır 3d oyunları bile bu hıza ihtiyaç duymamaktadır. Bu yüzden aynı kartın PCI ve AGP versiyonları arasında pek performans farkı yoktur. Yine de grafik için daha gelişmiş bir veri yolu olduğu ve bize fazladan bir PCI yuvası boş bıraktığı için AGP kartları tercih edilmektedir.
Portlar, Konektörler: bilgisayar ile çalışırken kasa kapalı olduğundan ana kartı görmeyiz. Ama çeşitli aygıtları bağlamak için kasanın arkasında yer alan girişler (portlar) doğrudan ana karta bağlıdır. Eski ana kartlarda at form faktörü kullanılırken bu portlar birer kablo aracılığı ile ana kart üzerindeki konektörlere bağlanırdı, ama ATX form faktörü ile bu portlar ana kart ile bütünleşik duruma gelmiştir. Yani ana kartın bir kenarında bulunan bu portlar, tam kasanın arka kısmındaki boşluklara denk gelmektedir. Bu yüzden kasalar da ana kart form faktörlerine uygun olarak üretilmektedir. Ana kartınız ve kasanız ATX formundaysa (artik tüm yeni bilgisayarlarda öyle) kasanın arkasında tipik olarak bir klavye portu, bir fare portu, iki USB portu, iki seri PC (com) portu, bir paralel (LPT) portu göreceksiniz. Günümüzde klavye ve fare için artik PS/2 portu adı verilen küçük yuvarlak, 6 pinli portlar kullanılıyor. Aslında fare seri portu da bir adaptör yardımıyla kullanabilir (veya zaten seri kablolu fareler vardır), ama farenin de kendine ait bir portu olması daha iyidir. Seri portlara genelde harici modemler bağlanır, ama seri port kullanan başka aygıtlar da vardır (yedekleme aygıtları, dijital kameralar gibi). Paralel porta ise yazıcı veya tarayıcı bağlanır. USB portlara neredeyse her tür harici aygıt bağlanabilir. Ancak USB aygıtlar yeni yeni yaygınlaşmaktadır. USB’nin özelliği, seri ve paralel portlara göre çok daha hızlı olması ve USB aygıtlar üzerindeki yeni USB portları aracılığı ile ucuca çok sayıda aygıtın zincirleme bağlanabilmesidir. Bunların dışında, ana kart üzerine takılan (veya bütünleşik olan) grafik kartı, ses kartı, TV kartı, SCSI kartı gibi aygıtların portları da kasa arkasında yer alır.
Ana kart üzerinde, kasa içinden ulaşılabilen portlar da bulunur. Bunlar genel olarak iki adet IDE portu, bir disket sürücü portu, ana kart ile bütünleşikse SCSI portudur. Bu portlara takılan yassı kablolar aracılığı ile ana karta sabit disk, CD sürücü, CD yazıcı, disket sürücü gibi dahili aygıtlar bağlanabilir. Bir IDE portuna bağlı kabloya, üzerindeki iki konektör aracılığıyla iki aygıt bağlanabilir. Bunların dışında, ana kart üzerinde işlemciyi takmak için bir soket veya Slot bulunur. Soket, yassı dikdörtgen seklinde, işlemcinin iki düzlem üzerinde (enine ve boyuna) uzanan iğnelerin oturduğu yuvaya verilen addır. Günümüz ana kartlarında pga370 tipinde 370 iğneli Celeron işlemciler için PGA soketleri, AMD K6-2 ve K6-3 işlemciler için AGP ve 100 MHz sistem veri yolu desteği bulunan süper 7 soketleri, Cyrix (K6-2 ve eski Pentium MMX işlemciler için) 66 MHz destekleyen Socket 7 tipi soketler bulunabilmektedir. Slot ise, genişleme yuvalarına benzer, uzun ince dikdörtgen seklindeki işlemci yuvalarına verilen addır.
Önbellek: bugün bilgisayarlarda kullanılan tüm donanımlar 15 yıl öncesine göre çok daha hızlı. Ama her bir donanım bileşeninin hızı eşit ölçüde artmadı. Örneğin, işlemcilerdeki performans gelişimi, sabit disktekilerden kat kat daha fazladır. Hani bir bilgisayarın gücü en zayıf halkası kadardır derler ya, işlemci ve bellek çok hızlı olsa da yavaş kalan bir sabit disk ile bu performans artışını tam anlamı ile yaşamanız mümkün değildir. İşlemci boş boş oturup kendisine bilgi gelmesini bekler. Tabii bunu önlemek için bazı ara çözümler geliştirildi. Örneğin, yakin zamanda kullanılan bilgilerin sabit diskten önbellek (cache) adı verilen bir birime aktarılması, işlemcinin ihtiyaç duyduğunda sık kullanılan bilgileri bu önbellek alanından alması olanaklı kilindi. İşte önbellekle menin esasi budur. Bir bilgisayarda çeşitli bellek kademeleri vardır: birincil önbellek (L1 cache), ikincil önbellek (L2 cache), sistem belleği (ram) ve sabit disk veya CD-rom. Diyelim ki işlemci bir bilgiye ihtiyaç duyuyor. Önce gider, en hızlı bellek türü olan L1 önbelleğe bakar. Bilgi orada varsa, gecikme olmaksızın bu bilgileri alır ve işler. L1 önbellekte yoksa L2′ye bakar ve bilgiler buradaysa nispeten küçük bir gecikme ile bilgileri alır. Orada da yoksa önbelleğe göre daha yavaş kalan sistem belleğine, yine yoksa en yavaşları olan sabit diske veya CD-rom vb. Bilginin geldiği aygıtlara bakar. L1 ön bellek en hızlısıdır ve günümüz bilgisayarlarında doğrudan işlemci üzerinde yer alır. Bu önbellek küçüktür (genelde 64k’ya kadar. Pentium III, Pentium II ve Celeron işlemcilerde 32k, AMD K6-2 ve k6-3 işlemcilerde 64k). L2 önbellek biraz daha yavaş ama biraz daha büyük olabilir. Pentium II ve III’lerde boyutu 512k’dir ve işlemci ile işlemci hızının yari hızında haberleşir. İlk Celeron’larda yoktur; günümüz Celeron’larında boyutu 128k’dir ve işlemciyle aynı hızda haberleşir. AMD K6-2′lerde işlemci üzerinde değil, ana kart üzerindeki bir yuvada 2gb’a kadar L2 önbellek bulunabilir ve veri yolu hızında (66 veya 100 MHz) haberleşir. AMD K6-3′de 256k önbellek bulunur ve işlemci ile aynı hızda haberleşir. AMD K6-3 L1 ve L2 önbelleği üzerinde bulundurduğu, aynı zamanda kullanıldıkları ana kartlarda da sistem veri yolu hızında çalışan bir önbellek daha bulunduğu için 3. Düzey (l3) önbelleği literatüre sokmuştur.
IRQ (KESME): (Interrupt Request) bir süre bilgisayar kullanan herkes su ünlü “IRQ çakışması” tabirini duyar. IRQ ‘nun Türkçesi “kesme” dir. Yani işlemci bir işle meşgulken, bilgisayarın bir yerinden başka bir donanımdan işlemciye söyle bir emir geliyor: “benimle de ilgilen!” bu istek işlemcinin isini böler. Tabii işlemci aynı anda çok sayıda isi birden yapabilir. Klavye ve fare kullanırken bir yandan ekrana gönderilen verileri işler, sabit diskten okuma yapar, modemin indirdiği dosyalara bakar vs. Ama işlemciye isini görmesi için ihtiyaç duyan bir aygıtın ona sinyal gönderebilmesi için özel bir hatta ihtiyacı vardır. Buna IRQ hattı adı verilir. Bilgisayarda 0′dan 15′e kadar numaralanan 16 IRQ hattı vardır. İki aygıt aynı IRQ hattını kullanmaya kalkarsa çakışma meydana gelir ve o aygıtlar kullanılamaz. Aygıtın birinin ayarlanarak boş olan bir hatta yönlendirilmesi gerekir.
DMA KANALLARI: (Direct Memory Access) doğrudan bellek erişim kanalları, sistem içinde çoğu aygıtın doğrudan bellek ile veri alışverişi için kullandığı yollardır. IRQ’lar kadar “ünlü” değillerdir, çünkü sayıları daha azdır ve daha az sayıda donanımda kullanılırlar. Bu yüzden de daha az soruna yol açarlar. Bildiğiniz gibi işlemci bilgisayarın beynidir. Eski bilgisayarlarda işlemci neredeyse her şeyi üstlenirdi. Tabii, tüm donanım aygıtlarına veri göndermek ve onlardan veri almak isini üstlendi. Ancak bu pek verimli olmazdı. İşlemci veri transferi ile ilgilenmekten başka işlemleri doğru dürüst yerine getiremezdi. DMA sayesinde bazı aygıtlar kendi aralarında veri transferi yapıp bu yükü işlemcinin üzerinden aldı. DMA kanalları normalde yonga setinin bir bölümünü oluşturur. Bir bilgisayarda 8 DMA kanalı bulunur ve 0′dan 7′ye kadar numaralandırılır. DMA’lar genelde ses kartları, disket sürücüler, teyp yedekleme birimleri, yazıcı portu (LPT1), ağ ve SCSI kartları, ses özelliği olan modemler tarafından kullanılırlar.
BIOS: (Basic Input/Output System) BIOS’ un açılımı temel giriş çıkış sistemi’dir. Bilgisayardaki en temel düzey yazılımdır. Donanım ile (özellikle de işlemci ve yonga setiyle) işletim sistemi arasında bir ara yüz görevi görür. BIOS sistem donanıma erişimi ve üzerinde uygulamalarınızı çalıştırdığınız ileri düzey işletim sistemlerinin (Windows, Linux vs.) Yaratılmasını sağlar. BIOS aynı zamanda bilgisayarın donanım ayarlarını kontrol eder. Bilgisayarın düğmesine bastığınızda boot etmesinden ve diğer sistem işlevlerinden sorumludur. BlOS da bir yazılımdır demiştik. Bu yazılım ana kart üzerindeki BIOS yongası üzerinde tutulur. Eskiden BIOS bir rom (Read Only Memory) idi. Yani sadece okunabiliyordu, üzerine yazılamıyordu. Daha sonra eklenen yeni donanımlara göre BlOS’ta güncelleme yapılmasının gerekmesi üzerine Flash BIOS adı verilen yazılabilir/güncellenebilir BIOS yongaları kullanılmaya başladı. Böylece kullanıcılar daha güncel bir BIOS sürümünü ana kart üreticisinin web sitesinden indirerek yükleyebilirler ( tabii yakin zamanlarda gündeme gelen Çernobil “Win CIH” virüsünü duymuşsunuzdur. İşte bu virüs de yazılabilir BlOS’lardaki bilgileri silerek bilgisayarın açılmasını engelliyor).
1.2.2 Merkezi İşlem Birimi (Central Processing Unit-CPU)
Bilgisayarın çalışmasını düzenleyen ve programlardaki komutları tek tek işleyen birimdir. Ana kart üzerinde bulunur. Merkezi işlem birimi, aritmetik ve mantık birimi ile kontrol ünitesinden oluşur.
Aritmetik Ve Mantık Birimi (Arithmetic & Logic Unit -Alu) : dört işlem, verilerin karşılaştırılması, karşılaştırmanın sonucuna göre yeni işlemlerin seçilmesi ve kararların verilmesi bu birimin görevidir.
Kontrol Birimi (Control Unit-Cu): işlem akışını düzenlemek, komutları yorumlamak ve bu komutların yerine getirilmesini sağlamak bu birimin görevidir.
Mikroişlemci veya CPU (Central Processing Unit) olarak da adlandırılan işlemciler, bilgisayarın beyni sayılır. Bilgisayarda yapılan işlemler doğrudan veya dolaylı olarak işlemci tarafından gerçekleştirilir. Eskiden işlemci bilgisayarın en önemli parçası iken bir bilgisayarın değerini belirleyen şeyin performans ve sunduğu imkanlar olduğunu düşünürsek artik en önemli parçalarından biri diyebiliyoruz. Çünkü bir bilgisayarın performansını grafik kartı, sabit disk, bellek gibi bileşenler de belirlediği gibi, özellikleri de kullanılan ana karta, çoklu ortam donanımlarına ve çevre birimlerine bağlı. Bu yüzden hızlı bir işlemci ile yavaş bir sabit disk veya grafik kartı kullanmak veya yavaş bir işlemciyle hızlı bir grafik kartı veya sabit disk kullanmak pek anlamlı olmuyor. Donanımların birbirine ayak uydurduğu, başka bir donanımın isini görmesi için nispeten daha az süre beklediği sistemler dengeli sistemlerdir.
İşlemciler, mekanik parçası bulunmayan entegre devrelerdir. İçlerinde milyonlarca transistor bulunur ve ne kadar çok transistor içerirlerse o kadar hızlı olurlar. Isı problemleri nedeniyle bir işlemci, kullanılan transistor sayısını artırmak için her istenilen boyutta yapılamaz. Ancak teknolojik gelişmeler sayesinde çok daha küçük transistorleri, birbirleri arasındaki devrelerin aralığını da küçülterek uygun bir işlemci kalıp boyutuna sığdırmak mümkün olmuştur. İşte buna “mikron teknolojisi” denir. Bir zamanlar, işlemci içindeki devrelerin aralığının 1 mikronun altına inmesinin imkansız olduğu sanılıyordu. Ama bugün çoğu işlemci 0.25 mikron teknolojisi ile üretiliyor. 1999 yılı içinde de bu 0.18 mikrona inecek. Böylece çok daha hızlı işlemciler üretilebilecek. Bilim adamları, mevcut teknoloji ile 0.08 mikrona kadar inilebileceğini düşünüyorlar.
İşlemcinin Hızı: bir işlemcinin hızını, kullanılan mikron teknolojisi, üretim teknikleri, kalıp boyutu ve üretim süreci kalitesi belirler. Ayrıca üretim sırasındaki koşullar, aynı banttan çıksa bile bir işlemcinin diğerinden hızlı olmasına yol açabilir. Ama sonuçta işlemci fabrikada son testlerden geçirilirken üzerine güvenli olarak çalışabileceği hız basılır. İşlemcinin hızı MHz cinsindendir. Bunu biraz temelden anlatmak gerekirse; her bilgisayar içinde, komutların yerine getirilme hızını belirleyen ve çeşitli donanım aygıtları arasında senkronizasyonu sağlayan dahili bir saat vardır (bu saatin hızını normal saat ile karıştırmayın). İşlemci, her bir komutu belirli bir saat tıklamasında (saat döngüsünde) yerine getirir. Saat hızlıysa, işlemci saniyede daha fazla komutu yerine getirir. 1 MHz, saniyede 1 milyon saat tıklamasına (döngüye) karşılık gelir. Yani, 400 MHz’lik bir işlemci, saniyede 400 milyon döngü yapar. Bir işlemcinin MHz cinsinden hızı, ana kartta kullanılan sistem veri yolu hızının belirli bir çarpanla çarpılması sonucu elde edilir. Örneğin 100 MHz’lik ana kartlarda 400 MHz’lik bir işlemci 4 çarpanını kullanarak 4×100=400 MHz’e erişir. Farklı işlemci serileri, aynı hıza sahip olsa da farklı mimarilere sahip olmaları nedeniyle aynı hızda olmazlar; yani saniyede yerine getirdikleri komut sayı farklıdır.
1.2.2.1 Piyasadaki Belli Başlı İşlemci Modelleri
Intel Pentium IV: su an piyasada yaygınlaşmaya başlayan bu işlemci en son 2200 MHz hıza ulaşmıştır.
Intel Pentium III: 99′un ilk çeyreğinde çıkan bu işlemci, su an 450, 500 ve 550, 660, 733, 800, 866, 1000 MHz hızlarında modellere sahiptir. 0.25 mikron teknolojisiyle üretilmişti (yakin zamanda 0.18 mikrona geçilecek). İçinde 9.5 milyonun üzerinde transistor bulunur. Yazılım desteği olarak üzerinde MMX ve SIMD komutları bulunur bu komutlar sayesinde uygun yazılım ve donanımlarla bazı çoklu ortam uygulamalarının (video, grafik işleme gibi) dahi hızlı ve sorunsuz olmasını sağlar.
Intel Pentium II: bu seri 233 MHz’den başlayıp bugün 450 MHz’e kadar uzanır. Piyasada artik 350 MHz’ler aşağısını bulmak pek mümkün değildir (bu modellerde artik 0.35 mikrondan 0.25 mikrona geçilmiştir. MMX komutlarını içerir. 7.5 milyonu aşkın transistor bulunur.
Intel Celeron: günümüz piyasasında 333 MHz’den başlayıp 466 MHz’e kadar uzanan modelleri bulunur. Pentium II ve Pentium III’ ün aksine Slot 1′e takılan modellerinin yanı sıra soket 370′e takılan modelleri de bulunur. 128k L2 ön belleğe sahiptir ama bu önbellek 512k önbelleğe sahip Pentium II’ dekinin aksine işlemci ile işlemci hızının yari hızında değil tam hızında haberleşir. Bu yüzden performansı Pentium ll’ ye çok yaklaşır.
AMD K6-2: 9.3 milyon transistor ü vardır ve 0.25 mikron teknolojisi ile üretilmiştir. Bugün 300 MHz’den 600 MHz’e kadar modelleri bulunmaktadır. Yazılım desteği olarak MMX komutlarının yanı sıra 3dnow! Adı verilen komutları da içerir. Soket tipidir. 321 pinli soket 7 ve super7 soketlere takılır.
AMD K6-3: 21.3 milyon transistor içerir; 0.25 mikron teknolojisiyle üretilmiştir. 400 ve 450 MHz’lik modelleri bulunur. Süper 7 sokete takılır. AMD, bu işlemciyle performans açısından rakibi Intel’e epey yetişmiştir.
1.2.2.2 İşlemcilerin Yazılım Destekleri
MMX: Intel’in geliştirdiği MMX’in açılımı çoklu ortam uzantılarıdır (Multimedia Extensions) ve işlemcilere eklenen 57 çoklu ortam komutuna verilen addır. AMD’de bu komut setinin lisansını Intel’den almıştır. MMX işlemciler bazı genel çoklu ortam işlemlerini üstlenirler (örneğin, normalde ses kartı veya modemler tarafından yapılan dijital sinyal işleme). Ancak bu komut setinin kullanılabilmesi için MMX uyumlu yazılımların kullanılması gereklidir. MMX işlemcilere ekleneli uzun bir süre olmasına karşın, MMX destekli
Yazılımların beklendiği kadar çabuk artmadığı gözlenmiştir.
3DNOW!: 3 boyutlu grafikler ile ilgili hesapların hızlandırılması için AMD işlemcilerde kullanılan komut setinin adıdır. Özellikle 3dnow! Destekli oyunların sayısı hızla artmıştır. Ekran kartlarının da 3dnow! Destekli sürücüleri olabilir.
SSE: (Streaming SIMD Extensions) burada SIMD açılımı ise Single Instruction Multiple Data biçimindedir. Mutlaka Türkçeleştirmek gerekirse “akıcı, tek komutla çoklu veri işleme uzantıları” diyebiliriz. Yani işlemciye bir komut verirsiniz, birçok veriyi bir amaca yönelik olarak işler. Grafik, resim, video, animasyon, 3 boyut işlemleri, ses tanıma öğelerine sahip ses destekli uygulamalarda ciddi bir performans artışı sağlar. Intel tarafından geliştirilip Pentium III işlemcilere uygulanan 70 adetlik yeni komut setidir. Yakında Celeron ve Pentium II işlemcilere de uygulanması beklenmektedir.
1.2.3- Bellek
Bilgisayarda çeşitli programların çalıştırıldığı, geçici veya kalıcı bilgilerin bulunacağı hafıza alanlarıdır. Veri birimi byte’dir. Bir Byte 8 bittir.
1 bit 0 ya da 1′den (kapalı devre=0, açık devre=1) oluşur.
1 Byte 1 karakter’dir.
1024 Byte = 1 kilobyte’dir. (kilobyte = KB)
1024 KB = 1 MegaByte’dir. (MegaByte = MB)
1024 MB = 1 GigaByte (GigaByte = GB)
1024 GB = 1 TeraByte (TeraByte = TB)
Bilgisayar içinde ram ve rom bellek olmak üzere iki çeşit bellek bulunur.
Rom Bellek “Read Only Memory ” sadece okunabilir bellektir. Bu bellek üretici firma tarafından hazırlanmıştır. Bilgileri okunabilir fakat üzerinde bir değişiklik yapılamaz. Bu bilgiler makineyi kapatma veya elektrik kesintisinden etkilenmezler ve silinmezler. Kullanıcı tarafından verilen komutları işleme koyar. Ram belleğe göre oldukça pahalıdır.
Ram Bellek “Random Access Memory”: rast gele erişimli bellektir. İstenilen bölgesine bilgi depolanabilir, silinebilir, okunabilir, değiştirilebilir. Yalnız elektrik kesintisi veya makineyi kapatma durumunda tüm bilgiler silinir. 1 MB, 4 MB, 8 MB, 16 MB, 32 MB, 64 MB…
Boyutuna Göre Ram Bellekler:
30 Pinli SIMM Bellek: eski bilgisayarlarda kullanılırdı. 486′lardan sonra üretimden kalktı. Ram belleğin ana karta bağlandığı yerdeki pin sayısı oldukça ufaktı ve küçük boyutlu bir bellekti.
72 Pin SIMM Bellek: Pentium II’lerle birlikte üretimden kalktı. Ana karta bağlandığı yerdeki diş sayısı 72 idi.
168 Pin DIMM Bellek: günümüz ana kartlarında bu 168 dişli bellekler kullanılıyor. EDO ve SDRAM bellek modellerinde bu boyut kullanıldı.
Üzerindeki Yongalara Göre Ram Bellekler:
Standart Ram Bellek: piyasadan kalktı, üretimi yok.
Edo Ram Bellek: DIMM boyutunda olanları vardı. 50-60 nanosaniye (ns) hızındaydı. Bunlar da piyasadan kalktı, üretimi yok.
SDRAM Bellek: 10-12 ns hızında olanlarla piyasaya girdi. Daha sonra 100 MHz veri yolunu kullanan işlemcilerle birlikte PC/100 standardında, 6-8 ns hızında olanları çıktı. PC/133 bugün yaygın şekilde kullanılıyor.
RDRAM Bellek: Pentium IV ana kartlar bu türü desteklemektedir.
Özelliklerine Göre Ram Bellekler
Pariteli Ram Bellek: bilgi 0 ve 1′ler halinde belleğe ulaştığında fazladan bir yonga ikili sayı düzeninde hesap yapıp toplam rakam yanlış gelirse veriyi geri gönderip tekrar hesap yapılmasını sağlıyor.
Hata Düzeltmeli (ECC Ram) Bellek: yanlış bilgiyi anladığında hatanın hangi 0 ve 1 de olduğunu çözüp düzeltiyor.
Spd’li ram bellek: özellikle 100 MHz veri yolunu kullanan sistemlerde bellekteki yongaya uğrayıp hal hatır soruyor, yonganın hız ve özelliklerini öğreniyor. Ana kart bunu destekliyorsa gerekli bilgileri kullanarak komsu ram’ler ile arabuluculuk yapıyor. Yakin gelecekte, ana kartlarda 133 MHz’lik veri yolu kullanılmaya başlandığında ayrıca ram bus dram (rdram) bellekler de kullanıma geçecek. Sdram’in üzerine konduğu plakaya DIMM deniyordu. Yeni plakalara RIMM denecek. Öncelikle 72 dişli SIMM’den 168 dişli DIMM’e geçerken olduğu gibi.
1.2.4 Dış Bellek Birimleri (Secondary Memory Devices)
Verilerin kalıcı olarak saklandığı yerdir. Diş bellek birimleri sabit diskler, disketler, CD’ler ve teyplerdir. Günümüzde birimi giga Byte (GB)’dır. Bilgisayarlarda 2.1, 3.2 GB sabit diskler kullanılmaktadır.
1.3 Bilgisayar Çevre Birimleri
Bu birimler bilgisayar kasası dışında bulunup bilgisayara bağlanan birimlerdir. Çevre birimleri genel olarak üç grupta sınıflandırılır: bunlar giriş birimleri, çıkış birimleri, iletişim birimleri.
1.3.1 Giriş Birimleri
1.3.1.1 Klavye (Keyboard)
Üzerinde harfler, sayılar, işaretler ve bazı işlevleri bulunan tuşlar vardır. Q klavye ve f klavye (Türkçe daktilo klavyesi) olmak üzere iki şekilde sınıflandırılabilir.
1.3.1.2 Barkod Okuyucular
Mağaza ve büyük marketlerde kullanılan ve barkod okuyucu olarak adlandırılan tarayıcılar vardır. Mağazalarda her ürünün kendine ait bir numarası bulunmaktadır. İngilizce kısaltımı UPC olan uluslararası ürün kodu (uük) ‘nun bir parçası olan bu numara, ürün üzerindeki etikette dikey çubuklarla gösterilir. Bu çubuklar, çubuk kodlar olarak algılanmakta olup, yalnızca çubuk kod okuyucusu tarafından okunabilir. Bu tarayıcılar, satılan ürünlerin üzerindeki seri numarasını okuyarak bu numaranın karşılığı olan ve bilgisayarın belleğinde bulunan “fiyat-isim-model” gibi bilgilerin ekrana, oradan da fatura veya satış fişine yazdırılmasını sağlar. Barkodlarin bilgisayara takılması, birlikte gelen bir ara kablo yardımı ile olur. Bu ara kablo, klavye ve barkodun aynı soket yardımı ile kullanılmasını sağlar. Takılması çok kolaydır. Barkod desteği olan yazılımların çoğunda, herhangi bir tanımlamaya ihtiyaç olmadan sisteme uyarlanır.
1.3.1.3 Grafik Masası
Özel bir kalem kullanarak ekranda yazı ve şekillerin gözükmesini sağlayan küçük kare biçiminde masadır. Masa üzerindeki hareketlerin bilgisayara aktarılmasını sağlar. Daha çok masa üstü yayıncılıkta, çizgi film ve karikatür hazırlanmasında kullanılır.
1.3.1.4 Dokunma Ekranları (Touch Screen)
Ekranda gözüken komut üzerine parmak ile dokunduğunda o komutun çalışmasını sağlayan ekran tipidir.
1.3.1.5 Oyun Çubuğu (Joystick)
Genellikle oyun oynamak için kullanılır. Üzerinde bulunan tuşlarla çalıştırılarak bilgisayara komut verilmesi sağlanır. Bilgisayardaki bazı oyunların rahat ve gerçeğe daha yakin kontrol edilmesine yarayan bir aygıttır. Oyun çubuğu olarak da bilinir. Bir bilgisayara iki oyun çubuğu bağlanarak bir oyunu iki kişinin karşılıklı oynaması sağlanabilir. Bilgisayara bağlanması çok kolaydır. Bir oyun çubuğu bağlantısı için, ı/0 kartı üzerinde bulunan game port kullanılabilir. Ayrıca birçok ses kartı üzerinde de bir game port vardır. İki oyun çubuğu bağlanması durumunda ise iki adet oyun çubuğu bağlantısına olanak tanıyan 8 bitlik bir joystick arabirimi kullanılmalıdır. Burada game port ile ilgili bir durumu belirtmek gerekmektedir. Ses kartı ve I/O kartı üzerinde aynı anda game port bulunması durumunda bir çakışma olabilir. Bu nedenle oyun çubuğu sağlıklı çalışmaz. Bu sorun, ses kartı ya da I/O kartı üzerindeki game port devre dışı bırakılarak çözülebilir. Bu işlem için ses kartı ve I/O kartı kullanıcı kılavuzundan yararlanın. Ses kartları üzerindeki game port, aynı zamanda midi girişi olarak ta kullanılmaktadır.
1.3.1.6 Fare (Mouse)
Ekranda gözüken imleç yardımıyla komut girişi yapmaya yarar. Farenin çevre birimi olarak kullanılmasıyla, işaretleme, tıklama ve sürükleme yapılarak işlemler yaptırılır.
İmleç: farenin ekran üzerinde nerede olduğunu gösterir.
Tıklama: farenin sol veya sağ tuşuna bir kez basılmasıdır.
Çift tıklama: farenin sol tuşuna kısa aralıklarla iki kez arka arkaya basılmasıdır. Bir simgeye yüklenen işlevin yerine getirilmesini sağlar.
Sürükleme: farenin sol tuşunu basili tutarak imlecin yerinin değiştirilmesidir.
1.3.1.7 Tarayıcı (Scanner)
Son yıllarda bilgisayarlı yayıncılık ve tasarım işlerinin yaygınlaşmasıyla birlikte sıkça kullanılan tarayıcılar, kağıt üzerindeki grafik ve resimleri (renkli ya da siyah-beyaz) bilgisayara aktaran aygıtlardır. Klavyeler yardımıyla harf ve karakterler bilgisayara aktarılabilir ama resimlerin aktarılması ancak tarayıcılarla olanaklıdır. Tarayıcıların çalışma ilkeleri basit olmakla birlikte, lazer yazıcının tersi bir işlem yaptığı söylenebilir. Taranacak kağıt, üst tarafından alta doğru satır satır, ışığa duyarlı elemanlar tarafından taranarak sayısallaştırılır. Tarama sırasında taranan nesne bir ışık kaynağı tarafından aydınlatılır. Bu şekilde taramanın daha iyi yapılması sağlanır. Taranması istenen görüntü üzerinden ışık geçtikten sonra bir mercek aracılığıyla fotoelektrik hücrelerden oluşan bir görüntü algılayıcı (image sensor) üzerine düşürülür. Bu şekilde ışık değeri ölçülerek bu değere göre bir voltaj değeri oluşur. Değişik voltajda elektrik sinyali üreten bu algılayıcı, daha ışıklı ve daha açık tonlardaki sekilerli (desenleri) yüksek voltajla, koyu şekilleri ise düşük voltajla gösterir. Buradaki analog sinyaller, bir analog-sayısal dönüştürücü devresi ile sayısallaştırılarak bilgisayara iletilir. Sinyaller görüntü dosyası olarak bilgisayar ortamında oluşur ve resim dosyası formatında kaydedilir. Bu resim dosyası üzerinde her türlü değişiklik yapılabilir.
Tarayıcılar çözünürlüklerine, algılayabildikleri renk sayısına ve tarayabildikleri kağıt boyutuna göre çeşitli model ve tipte üretilmişlerdir. Büyük boyutlarda olmayan çalışmalar için genelde el tarayıcılar kullanılır. Sayfa üzerinde gezdirilerek kullanılırlar. A4 boyutundaki büyük tarayıcılara göre bazı üstünlükleri vardır. A4 tarayıcılar bir fotokopi makinesi gibi kullanılır. Örneğin, bir fotokopi makinesine veya a4 tarayıcıya sığmayan kalın bir kitabin sayfaları el tarayıcısı ile kolayca taranabilir. Bu ise, el tarayıcılarının, fiyatları yanında önemli bir üstünlüktür.
OCR ( Optical Character Recognition )
Tarayıcılar yardımıyla resimlerle birlikte yazılar da bilgisayara aktarılabilmektedir. Ancak bilgisayar aktarılan yazıyı resim olarak görmektedir. Bu nedenle, bir fotoğraftan farklı olmayan grafik dosyası içindeki yazılar OCR (optical character recognition/optik karakter tanıma) adı verilen programlar aracılığıyla çözülüp metin (text) dosyalarına dönüştürülür. Böylece OCR programıyla ASCII metinlere dönüştürülen yazılar üzerinde her türlü değişiklikler yapılabilir. Hem de bu şekilde saklanan dosyalar, resim dosyalarından daha az yer kaplamaktadırlar. Ancak, bunlara rağmen ocr programlarının hatasız çalışmaları henüz olanaklı değildir. Tarayıcıların bilgisayara takılması, yanlarında gelen 8 bitlik bir ara birim kartı yardımı ile gerçekleşirdi. Günümüzde tarayıcılar, her bilgisayarda olan USB portuna direkt bağlanabilmekte, ayrı bir karta ihtiyaç duyulmamaktadır. Daha sonra tarayıcının yazılımını sisteme yüklenir.
donanim-araclari-2 adlı yazıyı okumanınız öneririz.