BİL 110 Bilgisayara Giriş

1. BİL 110 Bilgisayara Giriş Bilgisayarlar Nasıl Çalışır? Öğrt. Gör. Dr. Ahmet Cengizhan Dirican Bilgisayar Müh. Böl.

2. Bir Bilgisayarı Neler Oluşturur? • Bilgisayarlar temel olarak , donanım ve yazılım olarak isimlendirilen, iki kısımdan oluşmaktadır. • Donanım (Hardware): Bilgisayarın fiziksel, elle tutulabilen kısmını oluşturur. Bilgisayarı oluşturan bütün aygıt ve fiziksel parçalara verilen genel addır. • Yazılım (Software): Bilgisayarın sanal, elle tutulamayan ancak bilgisayar donanımı üzerinde çalıştırılıp, monitör veya printer gibi çıktı aygıtları üzerinden sonuçları gözlenebilen kısmıdır. Diğer bir tanımla, belirli işlemleri yapmak için bilgisayara yüklenilen programlara verilen genel isimdir ve iki temel çeşitir vardır. • Sistem Yazılımları (System Software): Donanımı kullanmak ve kontrol etmek için kullanılan genel programdır. Örn: İşletim sistemleri, derleyiciler. • Uygulama Yazılımları (Application Software): Kullanıcıların temBilgisayarı çalıştıran veri ve uygulamalar.

3. Bilgisayarlar Nasıl Çalışır ? • Bilgisayarlar • girdidonanımları aracılığıyla aldıkları bilgiyi • çeşitli temeldonanımlar vasıtasıyla işler, • çıkışdonanımları vasıtasıyla sonuçları kullanıcıya gösterdikten sonra • istenirse tüm bu bilgileri daha sonra kullanılmak üzere, saklama donanımlarını kullanarak saklar veya • iletişim donanımları aracılığıyla başka bir yere/bilgisayara gönderir. • Tüm bu süreç her ne kadar adı geçen donanım gruplarıyla gerçekleştirilse de, neticede tüm bu donanımların çalıştırılması veya yapacakları işler yazılımlarla veya programlarla belirlenmekte ve yönetilmektedir. • Diğer bir deyişle donanım ve yazılım bu sürecin ayrılmaz iki parçasıdır.

4. Bilgisayarın İç Donanımları Drive Bays Power Supply Processor Ports Memory Sound Card VideoCard • Merkezi İşlem Birimi (CPU: CenralProcessingUnit) • Bellek (RAM) • Anakart (Mainboard) • Adaptör Kartları • Ses Kartı (SoundCard) • Ekran kartı(GraphicsCard) • Portlar (Ports) • Sabit disk (Hard Disk) • Optik sürücüler (OpticalDrives) • Güç kaynağı(PowerSupply)

5. Bilgisayarın Dış Donanımları • Temel Girdi Donanımları • Klavye, Fare, Touchpad, Joyistik • Scanner, Webcam • Mikrofon • Temel Çıktı Donanımları • Monitör • Yazıcı, vb. • Hoparlörler • Diğer Aygıtlar • Bilgisayarların veri alabileceği, çıktı yapabileceği veya dışarıdan bilgisayar kontrolüyle yönetilmek istenebilecek pek çok aygıt olabilir. • --********************

6. Sistem Yazılımları • Sistem Yazımları. Örn:İşletim sistemleri, derleyiciler, editörler, haberleşme programları. • Bilgisayar donanımına can veren yazılımlardır. • Uygulama programlarına göre daha düşük seviyelidirler. • İşletim Sistemi • İşletim sistemi bilgisayar kaynaklarını (CPU, bellek, sabit disk, diğer aygıtlar) yöneterek, uygulama programlarının çalışmasını sağlayarak, kullanıcı ile bilgisayar arasındaki iletişimi sağlayan aşağı seviyeli bir sistem programıdır. • İşletim Sisteminin Temel Görevleri • Merkezi İşlem Birimi Yönetimi • Bellek Yönetimi • Disk Yönetimi • Dosya Sistemi Yönetimi • Diğer Aygıtların Yönetimi • Diğer yazılımların çalıştırılması • Kullanıcı ile iletişimin sağkanması

7. Uygulama Yazılımları • Ofis Programları. Örn. Kelime İşlemciler, Çalışma Tabloları, Gösteri/Sunum Hazırlama, Internet Tarayıcılar • Mesleki ve Ticari Yazılımlar. Örn: Muhasebe,stok kontrol ve hasta takip programları. • Veri elde edilmesi, işlenmesi, raporlanması ve saklanması başlıca özellikleridir. • İşlenen veri miktarı göreli olarak büyüktür. • Zamanın büyük kısmı giriş/çıkış işlemleri için harcanır. • Bilimsel ve Mühendislik Yazılımlar. Örn:Elektronik devre çözümü, simülasyon, bina kiriş/kolon hesabı programları. • Matematiksel ve istatistiksel algoritmalar ağırlıklıdır. • Yoğun olarak sayı ve sayı dizileriyle uğraşılır. • Veri miktarı göreli olarak düşüktür. • Matematiksel karmaşıklık başlıca ayırt edici özellikleridir. • CPU kullanımları oldukça yüksektir. • Yapay zeka yazılımları. Örn: Satranç oynayan programlar, uzman sistemler, doğal dil algılama ve robot programları • İnsan davranışlarını taklit etmeyi amaçlayan programlar. • Görüntüsel Yazılımlar. Örn: Oyun ve animasyon programları. • Görüntü işlemlerinin ve algoritmalarının yoğun olduğu programlardır. • Bilgisayarın grafik arabirimini yoğun bir biçimde kullanırlar.

8. Bilgi Nasıl İşlenir? Girdi (Input) İşleme (Processing) Çıktı (Output) Saklama (Storage) İletişim (Communication) Bilgisayarlar Bilgiyi Nasıl İfade Eder?

9. Bilgi Nasıl İşlenir? (1/2) • Bilgisayarda bilgi Merkezi İşlem Birimi (CPU) tarafından, ona verilen programlar takip edilerek veya uygulanarak işlenir. • Program bilgisayar tarafından çözülmesi istenen bir problem için üretilmiş bir çözümün veya algoritmanın bilgisayar diline veya işlemcinin onu anlayabileceği biçime çevrilmiş haline denir. • Bir problemin veya belirli bir işin nasıl yapılacağını tanımlayan adımlar kümesine algoritma denir. Daha teknik ifadesiyle, algoritma, sonlu bir süreci tanımlayan, sıralı, kesin (açık) ve çalıştırılabilir adımlar kümesidir. • Örn: • Yemek pişirme  yemek tarifler • Adres bulmak  Yol tarifleri • Çamaşır yıkama  Makine kullanım talimatnamesi • Bir makinenin (bilgisayarın) belirli problemi çözebilmesi veya bir görevi icra edebilmesi için öncelikle bu görevin yapılmasını sağlayacak bir algoritmanın keşfedilmesi gerekir. • Daha sonra keşfedilen algoritmanın ilgili makineye uyumlu olarak ifade edilmesi gerekmektedir.

10. Bilgi Nasıl İşlenir? (2/2) İnsanlar için programlar kağıt üzerinde veya bilgisayar ekranında gösterilir. Makineler için ise programlar makinenin teknolojisine uygun bir biçimde kodlanırlar. Bir programın geliştirilmesi, makineye uyumlu biçime kodlanması ve makine içine yerleştirilmesi sürecine programlama denir. Programlar, ve onların ifade ettikleri algoritmalar, toplu halde yazılım olarak ele alınır. Diğer bir tanımda yazılım, programlamayı ve bu konuyla ilgili dokümantasyonları içeren genel bir terimdir.

11. Bilgisayarlar Bilgiyi Nasıl İfade Eder veya Gösterirler? Bilgisayarlar bilgiyi, kendi elektronik doğalarına/teknolojilerine uygun bir biçimde 1’ler ve 0’lar veya ikili sayı sistemi kullanarak geliştirilmiş sayısal şifreleme teknikleri vasıtasıyla ifade ederler. Yapılan işlem temelde, belirli tipteki bir verinin, (tam sayı, ondalıklı sayı, yazı, resim veya ses), ona özel olarak geliştirilmiş, bilgisayar teknolojine uygun bir şekilde ve daha sonra onun işlenmesini mümkün kılacak bir biçimde şifrelenmesidir.

12. Veri Gösterimi, İkili Sistem ve Bit Kavramı Bilgisayarda veriler “digital” şekilde, yani ikili tabanda gösterilir. Bilgisayarlar yanlızca1 ve 0 değerleri üzerinde işlem yaparlar. 1 ve 0, “on/off” veya “açık/kapalı” durumlarını tanımlar. Bu iki durumu tanılamak için ikili (binary) sistem kullanılır. İkili sistem 1 ve 0 sayılarındanoluşan matematiksel bir sayma sistemidir. Her sayıya “binarydigits”kelimelerinin kısaltılmışı olan “bit” denir

13. Byte Kavramı • 8 bit’in gruplanması ile oluşturulan birimdir. • Verilerbyte ve byte’ın katları olarak depolanır (KB, MB, GB) • 256 farklı karakterin gösterimi için “1” ler ve “0” lardan oluşan yeterli farklı kombinasyonu sağlar • Numaralar • Büyük ve küçük harfler • Noktalama işaretleri

14. Onlu (Decimal) Gösterim • Her basamak için 10 olası değer (0-9) • 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ??? • Sonra ne yaparız? • En sağdaki basamak birler basamağı (0’dan 9’a), • Sonraki onlar basamağı (10’dan 90’a), • Sonraki yüzler basamağıdır (100 den 900 e) • vb... • 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, …, 98, 99, 100, vb. • Örneğin, 506 • 6 bir, 5 yüz • (6 x 100) + (0 x 101) + (5 x 102) = 506 • (6 x 1) + (0 x 10) + (5 x 100) = 506

15. İkili (Binary)Gösterim • Her basamakta sadece 2 olası değer (0 veya 1) • 0, 1, ??? • Sonra ne yaparız? • En sağdaki basamak birler basamağı (0 ve 1), • Sonraki ikiler basamağı (1’den 2’ye), • Sonraki dörtler basamağı (1’den 4’e) • vb... • 0, 1, 1 0, 1 1, 1 0 0, 1 0 1, …, 1 1 0 1, 1 1 1 1, vb. • Örneğin, 1 1 0 • 1 iki, 1 dört • (1 x 22) + (1 x 21) + (0 x 20) = (1 1 0)2 • (0 x 1) + (1 x 2) + (1 x 4) = (1 1 0)2

16. Binary (ikili – 2 tabanında)Sistem

17. Yazının Gösterimi: ASCII Symbol DecimalBinary 7 55 00110111 8 56 00111000 9 57 00111001 : 58 00111010 ; 59 00111011 < 60 00111100 = 61 00111101 > 62 00111110 ? 63 00111111 @ 64 01000000 A 65 01000001 B 66 01000010 C 67 01000011 ASCII: American Standard CodeforInformationInterchange Latin alfabesi üzerine kurulu 7 bitlik bir karakter setidir ANSI X3.110-1963 adıyla bir standart olmuştur Sembolleri gösterebildiğimiz tekyolun bu olmadığına dikkat edin.

18. Veri Gösterimi (Input/Output) Adım 2.“D” harfi için elektronik sinyal sistem ünitesine gönderilir Adım1.Kullanıcı klavyeden “D” (shift+D) tuşuna basar Adım 3.“D” harfi için sinyal ASCII ikili koda (01000100) dönüştürülür ve işlenmek için hafızada saklanır Adım4. “D” harfinin ikili kodu üzerindeişlem yapıldıktan sonra kod görüntüye çevrilir ve çıkış aygıtında gösterilir Bir harf nasıl ikili sisteme çevrilir ve geri döndürülür

19. Yazının Gösterimi: EBCDIC ASCII Symbol EBCDIC 00110000 0 11110000 00110001 1 11110001 00110010 2 11110010 00110011 3 11110011 EBCDIC: ExtendedBinaryCodedDecimalInterchangeCode IBM tarafından kullanılan bir karakter kümesi ailesidir Daha çok OS/360 işletim sistemi ve S/390 sunucularında kullanılır Harf, rakam, işaretleri karşılayan 256 farklı sembolü kodlayabilir

20. Hegzadesimal (16’lık) Kodlama Sistemi

21. Adrese göre düzenlenmiş hafıza hücreleri

22. Adrese göre düzenlenmiş hafıza hücreleri

23. CD depolama biçimi

24. Bir Manyetik Teyp Depolama Mekanizması

25. ASCII Kodlarıyla “Hello.”

26. Onluk ve İkilik Sistem

27. İkilik “100101”

28. Pozitif Tam Sayıların İkili Gösterimi: Algoritma

29. Pozitif Tam Sayıların İkili Gösterimi: Örnek

30. Figure 1.18: The sound wave represented by the sequence 0, 1.5, 2.0, 1.5, 2.0, 3.0, 4.0, 3.0, 0

31. İkili Toplama

32. İki sayıların Çözümlenmesi: 101.101

33. İkiye Tümleme Gösterim Sistemi Two’sComplemmentNotation

34. 4 bit Kullanarak -6 Sayısının “İkiye Tamamlama Yöntemiyle” Gösterimi

35. İkiye Tamamlama Gösterimine Dönüştürülmüş Toplama Problemleri

36. Excess 8 Dönüşüm Tablosu

37. 3 Bit ile Excess Gösterim Sistemi

38. Kayan Nokta Gösterim Bileşenleri

39. 2 5/8 Değerini Kodlama

40. Bilginin Saklanması • Bilgisayarda bilgiler kalıcı/sürekli hafıza ortamlarında saklanır. • Bunlar: Sabit diskler, Flash bellekler, CD/DVD, Disket • Hafıza Ortamlarının Ölçü Birimleri • Byte (B) = 8 bit • Kilobyte (KB) = 1024 Byte • Megabyte (MB) = 1024 KB = 1,048,576 Byte • Gigabyte (GB) = 1024 MB = 1,073,741,824 Byte • Terabyte (TB) = 1024 GB = 1,099,511,627,776 Byte