Bilgisayar Donanımı

Bilgisayar Donanımı

• Bilgisayar, önceden yüklenmiş programlar aracılığıyla bilgileri saklayan, geri getiren, aritmetik ve mantıksal işlemler yapan elektronik bir cihazdır.
• Bilgisayarın elektronik kısmı donanım (hardware), program kısmı ise yazılım (software) olarak adlandırılır.

Bilgisayarın Temel Unsurları

• Bilgisayarın gelişiminde bilgi girişi, bilginin saklanması, işlenmesi ve çıkışı olmak üzere 4 temel unsur değişmemiştir.

Giriş Birimleri

• Bilginin girişi klavye, fare (mouse), kamera, tarayıcı (scanner), faks-modem gibi giriş birimleriyle sağlanır.

Hafıza (Bellek)

• Bilginin saklanması hard disk, disket, CD-ROM gibi hafıza birimleri aracılığıyla olur.

Merkezi İşlem Birimi (CPU)

• Bilginin işlenmesi merkezi işlem birimi (CPU) tarafından gerçekleştirilir.

Çıkış Birimleri

• Bilginin çıkışı monitör, yazıcı (printer), çizici (plotter), modem gibi çıkış birimleri ile sağlanır.

Donanım Tanımı

• Donanım, bilgisayarı oluşturan fiziksel parçaların tümüne verilen isimdir.
• Donanım bir merkezi işlem birimi (CPU) ve ona bağlı çevre birimlerinden oluşur.

Çevre Birimleri

• Çevre birimleri, giriş birimleri (input devices) ve çıkış birimleri (output devices) olarak ikiye ayrılır.

Merkezi İşlem Birimi (CPU)

• Merkezi işlem birimi (CPU), bilgisayarın en önemli parçasıdır ve mikro işlemci olarak da bilinir.
• CPU, komutları işler, hesaplamaları yapar, bilgisayarın içindeki bilgi akışını kontrol eder ve yönetir.
• CPU, kullanıcı komutlarını yorumlar, uygun programları çalıştırır ve istekleri yerine getirir.

Merkezi İşlem Biriminin Çalışma Prensibi

• Bilgisayarın toplama gibi işlemleri yapabilmesi için devreleri açıp kapatması gerekir.
• Bu işlemler çok kısa sürede ve eş zamanlı olarak CPU'ya bağlı bir saat (kuartz kristal) tarafından yapılır.
• Saatin her vuruşu, bilgisayarda elektriksel işlemleri tetikler.

Mega Hertz (MHz)

• Saatin ürettiği darbeler Mega Hertz (MHz) birimiyle ölçülür.
• 33 MHz'lik bir bilgisayarın sistem saati bir saniyede 33.000.000 kez çalışır.
• MHz değeri arttıkça, bilgisayarın hızı da artar.

Mikro İşlemcinin Hızı

• Bir bilgisayarın hızı, mikro işlemcisinin hızına ve sözcük boyuna bağlıdır.
• Mikro işlemcinin hızı, bir saniyede yapılan işlem sayısıyla ölçülür.

Sözcük Boyu

• Sözcük boyu, bilgisayarın birim zamanda işleyebildiği bit sayısıdır ve bu değer 8, 16 veya 32 olabilir.
• Mikro işlemciler belirli numaralarla ifade edilirler.

Mikro İşlemci Türleri

• 8080: 4.77 Mhz işlem hızı, 1 Mb bellek kontrolü ve 8 bit sözcük boyu kullanır.
• 80286: 6-20 Mhz işlem hızı, 16 bit bellek kontrolü ve 16 bit sözcük boyu ile çoklu işlem yeteneğine sahiptir.
• 80366: 33 Mhz işlem hızı, 4 GB'a kadar bellek kontrolü, 32 bit (80386 DX) veya 16 bit (80386 SX) sözcük boyu kullanabilir.
• 80486: 80386'ya matematik işlemci eklenmiş, ön bellek denetleyicisine sahip ve 486 SX veya 486 DX olarak adlandırılır.
• 80586: Pentium olarak bilinir, Latince'de 5 anlamına gelir ve 60-400 Mhz işlem hızına sahiptir.

Ana Bellek (RAM)

• Ana bellek (RAM), giriş cihazlarından okunan veri ve programların, sonuçların veya çıktıların tutulduğu yerdir.
• "Rastgele erişim", bellekteki herhangi bir adrese doğrudan erişim anlamına gelir.

RAM'in Özellikleri

• RAM'deki veriler geçicidir ve bilgisayar kapatıldığında silinir.
• Çok kullanıcılı sistemlerde, RAM'in aynı bölümüne farklı kullanıcıların verileri yerleşebilir.
• RAM, diğer saklama araçlarına göre daha pahalıdır.

RAM'in Temel Görevleri

• Çalışan programların verilerini ve deyimlerini tutar.
• İşletim sistemi bileşenlerini sürekli olarak saklar.
• Programlar tarafından üretilen sonuçları saklar.
• Sabit disklere veya harici cihazlara gönderilecek çıkış bilgilerini tutar.

Bellek Adresleme

• Bellekteki her bölümün, içindeki verilere ulaşmak için bir adresi bulunur.

RAM Boyutu

• RAM'in büyüklüğü, aynı anda çalışabilecek program sayısını ve hızını etkiler.
• Bir program, bellek kapasitesinden büyükse çalıştırılamaz.

Bellek Kapasitesi

• 640 KB'lik RAM'e sahip bilgisayarlar aynı anda yaklaşık 3 defter dolusu yazı saklayabilir.

Bellek Bölümleri

• Ana Bellek (Base Memory): 0 - 640 KB
• Uzatılmış Bellek (Extended Memory): 641 - 1024 KB
• Genişletilmiş Bellek (Expanded Memory): 1025 KB'tan yukarısı

Ön Bellek (Cache Memory)

• Ön bellek, ana bellek ile merkezi işlem birimi arasında yer alır ve ana bellekten daha hızlıdır.
• Sık kullanılan talimatları ve geçici bilgileri saklayarak CPU'nun ana belleğe erişim süresini azaltır.

Ön Bellek Hiyerarşisi

• CPU, veri gerektiğinde önce dâhili ön belleğe, sonra harici ön belleğe bakar, bulunamazsa ana bellekten alır.Verinin ön bellekte aranması, ana belleğe göre daha hızlıdır.

BIOS (Temel Giriş Çıkış Sistemi)

• BIOS yongası, bilgisayarın açılışında parçaları kontrol eden ve onları çalışmaya hazır hale getiren bir program içerir.
• ROM (Read Only Memory) türünde bir bellekte saklanır ve bilgiler bilgisayar kapandığında silinmez.

Flash ROM

• Günümüzdeki BIOS'lar Flash ROM'a kaydedilir, bu sayede içerik silinmez ve gerektiğinde değiştirilebilir.

BIOS'un Görevleri

• BIOS'un ilk görevi, bilgisayarın açılışında çeşitli parçaları kontrol etmek ve sorun varsa kullanıcıyı uyarmaktır.
• BIOS kurulum ekranına girmek için açılışta özel bir tuşa (genellikle DEL) basılır ve sabit disk sürücüleri gibi ayarlar değiştirilebilir.

Ana Kart (Anakart - Motherboard)

• Ana kart, bilgisayarın en önemli parçalarından biridir.
• Bellek, genişleme yuvaları, kartlar, RAM ve diğer elektronik parçalar ana kart üzerine yerleştirilir.
• Veri yolu, bilgisayarın içindeki birimler arasında bilgi taşır.
• Bilgisayardaki tüm elektriksel bileşenler anakarta bağlanır.

Genişletme Yuvaları

• Genişletme yuvaları, ses, ekran, modem, ağ kartları gibi kartların takıldığı soketlerdir.
• Genişletme kartları bilgisayara yeni yetenekler ekler (daha iyi grafikler, ses, iletişim, ağ bağlantısı vb.).
• Yuvanın tipini, bilgisayarın veri yolu belirler.

Bilgisayar Kasası

• Kasa, bilgisayarı oluşturan parçaları bir arada tutan metal veya plastik bir kutudur.
• Önceleri yatık (desktop ve slim), şimdi dik (mini tower) kasalar yaygındır.
• IBM, HP ve Compaq masaüstü kasaları tercih ederken, sunucu bilgisayarlarda genişleme olanağı fazla olan kasalar kullanılır.

Güç Kaynağı

• Kasanın en önemli parçası güç kaynağıdır.
• Şehir elektriğini bilgisayarın kullanabileceği elektriğe dönüştürür. Parçaların ısınmasını engellemek için soğutucu fan içerir.
• PC'lerde güç kaynağı kapasitesi ortalama 200-250 watt'tır.

Bilgisayar Kasasının Arkasındaki Portlar

• Seri Port (COM): 9 veya 25 iğneli (erkek konnektör), fare, modem, tarayıcı ve yazıcı bağlanır.
• Paralel Port (LPT): 25 delikli (dişi konnektör), yazıcı ve teyp takılır.
• Monitör (Ekran) Portu: Monitör bağlanır, görüntü kartının üzerindedir.
• Klavye ve Fare (Mouse) Portları: Klavye ve fare bağlanır.
• USB (Universal Serial Bus) Portu: Yeni bir standart, fareden klavyeye zincirleme bağlantı sağlar, 127 adede kadar cihaz eklenebilir.
• Oyun Portu: Joystick bağlanır, genellikle ses kartındadır.

Ekran Kartı

• Ekran işlemlerini yapar ve mikro işlemci ile iletişim kurar.

Grafik Kartı

• Oyun, çizim, resim ve mimari çizimler için kullanılır.

Grafik Kartı Çeşitleri

• MDA (Monochrome Display Adaptor): Tek renkli, 720x320 piksel.
• CGA (Color Graphic Adaptor): 4 renk, 400x200 piksel.
• EGA (Enhanced Graphic Array): 16 renk, 600x400 piksel.
• VGA (Video Graphic Adaptor): 256 renk, 800x600 piksel.
• SVGA (Super Video Graphic Adaptor): 256 renk, 1024x768 piksel.

Piksel

• Ekranın grafik özelliğinde her bir duyarlı noktasına piksel adı verilir.
• Piksel sayısı arttıkça görüntü netliği de artar.

Ses Kartı

• Seslerin daha kaliteli elde edilmesini sağlayan elektronik devredir.

Sabit Disk(Hard Disk) ve Disketler

• Bilgisayarın belleğinde işlenen bilgiler, elektrik kesildiğinde silinir. Bu nedenle kalıcı saklama için manyetik ortama aktarılır.
• En yaygın manyetik ortamlar hard disk ve disketlerdir.

Disket ve Hard Disk Arasındaki Farklar

• Disketler takılıp çıkarılabilirken, hard diskler sabittir.
• Disketlerin kapasitesi ve hızı düşüktür, dayanıklılığı azdır.
• Hard diskler daha dayanıklı, uzun ömürlü ve yüksek kapasitelidir.
• Sabit disk sürücü, temel bilgi depolama birimidir. Veriler döner disklerde manyetik olarak saklanır ve dosya adı alır.
• Bir bilgisayarda birden fazla sabit disk veya bölüm olabilir, ilk sabit disk C sürücüsüdür, sonraki diskler D, E, F harflerini alır.

CD-ROM

• D harfi genellikle CD-ROM sürücüsü için kullanılır.
• CD sürücülerin hızı 24x, 36x gibi ifadelerle belirtilir.

Sabit Diskin Kapasitesi

• Sabit diskin kapasitesi MB (Mega Byte) ve GB (Giga Byte) ile ölçülür.
• Günümüzde kapasiteler 200-1000 GB arasındadır.

Disket (Floppy Disk)

• Disket, verileri manyetik ortamda saklayan taşınabilir bir araçtır.
• Disket veya hard disk ilk kullanımdan önce formatlanmalıdır (iz ve sektörlere ayırmak).

Disketlerin Boyutları

• Disketler 3.5” ve 5.25” olmak üzere ikiye ayrılır.

3.5" Disketlerin Yaygın Standartları

• Çift yoğunluklu (Double Density-DD): 720 KB
• Yüksek yoğunluklu (High Density-HD): 1.44 MB
• Disket sürücüler A (ikinci sürücü B) diye adlandırılır. Günümüzde disket sürücüler artık kullanılmamaktadır.

DVD (Digital Versatile Disc)

• DVD, ilk başta "Digital Video Disk" anlamına geliyordu. Ancak veri saklama alanındaki önemi anlaşılınca "Digital Versatile Disk (Çok-yönlü Sayısal Disk)" olarak adlandırılmıştır.
• Görüntü, ses ve bilgiyi aynı ortamda saklayabilir.

DVD Türleri

• DVD-ROM'lar CD-ROM'ların gelişmişidir. DVD Video'lar ise DVD Player'larda izlenen ses ve görüntü diskleridir.
• Bilgisayar ortamındaki DVD sürücüleri her iki formatı da okuyabilir ve yazabilir.

DVD Video ve Sıkıştırma

• DVD Videolarda Mpeg-2 ve PCM veri sıkıştırması kullanılır.
• Mpeg-2 decoder kartı olmayan bilgisayarda DVD videoları yazılımla izlenebilir.
• Yazılımların artan kapasite ihtiyacı, DVD-ROM sürücülerinin ortaya çıkmasında etkili olmuştur.
• DVD-ROM sürücüler minimum 4.7 GB kapasite sunar, 17 GB'a kadar çıkarılabilir ve 481 dakikalık hareketli görüntü tek bir medyaya kaydedilebilir.
• DVD video (sadece DVD), video programlarını saklar ve TV'ye takılan DVD player ile çalışır. DVD ROM ise bilgisayar verisi saklar ve DVD ROM sürücü ile okunur.

Kaydedilebilir DVD Çeşitleri

• DVD-R: Bir kez kayıt yapılabilir.
• DVD-RAM, DVD-RW ve DVD+RW: Binlerce kez kayıt yapılabilir.

DVD-R Özellikleri

• DVD-R organik boya polimer teknolojisini kullanır (CD-R gibi) ve bütün DVD sürücüleriyle uyumludur.
• İlk versiyonu 3,95 milyar byte, sonra 4.7 milyar byte kapasiteye ulaşmıştır.
• DVD-RW (DVD-R/W veya DVD-ER) silinebilir bir biçimdir, adres bilgisiyle birlikte yiv açarak kayıt yapar.
• Kapasitesi 4.7 milyar byte'tır.
• DVD-R ve DVD-RW, çok sayıda DVD cihazıyla uyumludur ve yüksek kapasitelidir.
• DVD-RAM: İlk kapasitesi 2.58 milyar byte'tır, faz değişim teknolojisini kullanır ve güncel sürücülerle tam uyumlu değildir.
• DVD+RW diskleri DVD video oynatıcılar ve DVD-ROM sürücüleri tarafından okunamaz.

Monitör (Ekran)

• Monitör, mikroişlemcinin sinyallerini görüntüye dönüştürür, yani işlenen bilgileri kullanıcıya aktaran bir çıkış birimidir.
• En önemli özelliklerden biri çözünürlüktür (resolution), yatay ve dikey nokta sayısıyla (piksel sayısı) ölçülür.

Monitörün Çözünürlüğü

• Çözünürlük arttıkça ekrana daha fazla bilgi sığar, ancak görüntüler küçülür.
• Multisync monitörler, farklı çözünürlüklerde çalışabilir (640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024 gibi).
• Monitörün büyüklüğü, ekranın köşegen uzunluğuyla ölçülür.

Monitör Boyutu

• Standart monitörler 14" veya 15" büyüklüğündedir.
• Yüksek çözünürlüklerde rahat çalışmak için 17" veya üstü monitörler tercih edilmelidir.
• Nokta aralığı (dot pitch), görüntü netliğini etkiler ve ekran yüzeyindeki noktalar arasındaki uzaklığa bağlıdır.
• Nokta aralığı ne kadar küçükse, görüntü o kadar nettir. Günümüzde genellikle 0.28 mm veya daha düşüktür.

Ekran Tazeleme (Yenileme Hızı)

• Ekrandaki görüntü saniyede en az 60 kez tazelenmelidir.
• Yüksek tazeleme frekansı daha sabit bir görüntü sağlar.
• Non-interlaced (titreşimsiz) monitörler gözü daha az yorar.
• Monitör ve görüntü kartı, görüntülerin sergilenmesi için birlikte çalışır.
• Görüntü sayısı görüntü kartındaki bellek miktarıyla sınırlanır.
• Görüntü kartındaki bellek yongaları bilgileri monitöre göndermeden önce saklar.
• Renk sayısı, görüntü kalitesini doğrudan etkiler; daha fazla renk daha iyi bir görüntü demektir.
• Görüntü kartı ana karta bağlanan bir genişleme kartıyken, bir kablo ile monitöre bağlanır.

Klavye (Keyboard)

• Klavye, harf, rakam, özel karakterler ve fonksiyon tuşları içeren bir giriş birimidir.
• Bilgisayar, klavye aracılığıyla yönlendirilir ve kumanda edilir.

Klavye Tuşlarına Basılması

• Tuşlara basıldığında, kod bellek üzerinden CPU'ya aktarılır, yankısı veya neticesi de ekrana gelir.

Klavye Tipleri

• Klavyeler üzerindeki harf dizilişine göre F veya Q tipi olurlar. Farklı firmaların klavyelerinde farklı tuşlar olabilir.
• İngiliz klavyesi Q klavye olarak adlandırılır, Q harfi sol başta yer alır.
• Türkçe klavye F klavyedir, harf dizilişi daktilolardaki gibidir.
• Q Türkçe klavyede Ö, Ç, Ş, İ, Ğ, Ü gibi harfler sağ tarafa yerleştirilmiştir.

Klavye Tuşlarının Fonksiyonları

• Bazı tuşlar ekrana karakter yazmaz, bunun yerine bir eylem oluştururlar.
• Tuşların işlevleri programdan programa değişebilir. F1 tuşu genellikle yardım bilgilerini ekrana getirir.
• Enter tuşu, bilgisayara bir işi yapmasını söyler veya yeni bir paragrafa geçmeyi sağlar.
• Esc (Escape) tuşu, bir işi yarıda kesmek veya iptal etmek için kullanılır.
• Fonksiyon tuşları (F1-F12), hızlı işlem yapmak için kullanılır.
• Tab tuşu, imleci sağa kaydırır, kelime işlem programlarında paragraf girintisi sağlar.
• Caps Lock tuşu, büyük harf veya küçük harf modunu değiştirir.
• Shift tuşu, harfleri büyük yazmak veya tuş üzerindeki özel karakterleri yazmak için kullanılır.
• Ctrl ve Alt tuşları, başka tuşlarla birlikte kullanılarak belirli işlemleri gerçekleştirir (Ctrl+S kaydet, Ctrl+Alt+Del reset).
• Alt Gr tuşu, Q klavyelerde Türkçe'ye özgü harflere erişim sağlar.

Yardımcı Klavye Tuşları

• Windows tuşu, Başlat menüsünü açar ve kısa yol tuşu olarak kullanılır.
• Sağ fare tuşu, Windows'ta sağ fare tuşu ile aynı görevi görür.
• Back Space (Geriye Silme) tuşu, imlecin solundaki karakteri siler.
• Del (Delete) tuşu, imlecin sağındaki karakteri siler.
• İns (Insert) tuşu, ekleme veya üzerine yazma modunu değiştirir.
• Home tuşu, satırın başına gider.
• End tuşu, satırın sonuna gider.
• Page Up tuşu, bir sayfa yukarı çıkarır.
• Page Down tuşu, bir sayfa aşağı iner.
• Pause tuşu, işlemi durdurur.
• Print Screen tuşu, ekran görüntüsünü panoya kopyalar.
• İmleç tuşları, imleci hareket ettirir.
• Nümerik klavye, Num Lock ile rakam girişi veya imleç kontrolü sağlar.

Yeni Tip Klavyeler

• Yeni tip klavyelerde Sleep, Power gibi tuşlar da bulunabilir.

Fare (Mouse)

• Fare, klavyeden farklı olarak sadece komut girişinde kullanılır.
• Fare'nin kullanımına uygun yazılmış bir program, bilgisayar ortamında kullanılabilmesi için gerekir.
• Mouse altındaki bilye, mouse işaretçisinin ekranda hareketini sağlar.
• Mouse, avuç içinde tutularak bilekten hareket ettirilerek kullanılır.

Yazıcı (Printer)

• Yazıcı, bilgilerin kağıda aktarılmasını sağlayan mekanik ve elektronik birimdir.

Yazıcıların Karakter Yazım Şekillerine Göre Gruplandırması

• Nokta Vuruşlu (Dot Matrix) Yazıcılar, bir satıra yazdıkları karakter sayısına göre 80 veya 136 sütunluk olabilirler.

Pin Sayısı

• Bu yazıcılarda 9 ve 24 iğneli çeşitler bulunur.

Hız Birimi

• Nokta vuruşlu yazıcıların hız birimi CPS (Character Per Seconds) ile belirtilir.

Lazer Yazıcılar (Laser Printer)

• Lazer yazıcılar, nokta vuruşlu yazıcılara göre daha kaliteli ve hızlıdır.
• Fotokopi makineleri gibi çalışırlar.
• Satır satır değil, sayfa sayfa yazım yaparlar.

PPM

• Lazer yazıcıların hız birimi PPM (Page Per Minute) ile ifade edilir.

Mürekkep Püskürtmeli Yazıcılar (İnkjet Printer)

• Karakterleri mürekkep püskürterek yazarlar.
• Renkli ve grafik basımında daha iyidirler.

Çizici (Plotter)

• Çiziciler özellikle grafik çıktıların alınmasında kullanılır.
• Renkli kalemler ile renkli çıktılar alınabilir.

Çizicilerin Kullanım Alanları

• Çiziciler genellikle mimarlık ve mühendislik uygulamalarında kullanılır.

Tarayıcı (Scanner)

• Tarayıcılar, fotoğraf, grafik ve düz yazıları bilgisayara aktarır.

Resim ve Grafikler

• Aktarılan resim ve grafikler üzerinde değişiklik yapılabilir.

Düz Yazılar

• Düz yazılar kelime işlem programları (OCR) ile değiştirilebilir.

Tarayıcı Çeşitleri

• Masa üstü ve el tipi tarayıcılar bulunur.
• Tarayıcılar bilgisayara SCSI kartı veya paralel çıkış üzerinden bağlanır.
• Paralel çıkışlı tarayıcılar daha ekonomiktir ve yazıcılar için bir çıkışa sahiptir.

Modem

• Bilgisayarın telefon hatlarını kullanarak iletişim kurmasını sağlar. 'Modulation-demodulation' kelimelerinden oluşur.
• Dijital veriyi analog veriye, analog veriyi de dijital veriye çevirir.
• Bunun nedeni, kullanılan hatların dijital veriyi taşıyamamasıdır.
• BBS ve internete erişim sağlar.

Faks ve Ses Yetenekleri

• Faks yeteneği ile faks çekilebilir ve alınabilir.
• Ses (voice) özelliği ile telesekreter görevi görebilir.

Harici Modemler

• Harici modemler bilgisayara seri port ile bağlanır.

Modem Çeşitleri

• Dahili modemler bilgisayarın içine takılır ve kart şeklindedir.
• Harici modemler ise dışarıdan bağlanır.

İşletim Sistemleri ve Uygulamaları

• İşletim sistemleri, bilgisayar bilimlerinin temel konularından biridir ve bilgisayar sistemlerinin gelişimiyle paralel gelişmiştir.
• İşletim sistemleri, kullanıcı ile bilgisayar arasında bir köprü görevi görür ve donanıma en yakın yazılım birimidir.

Bilgisayar Sisteminin Bileşenleri

• Donanım (işlemci, bellek, G/Ç birimleri), sistem yazılımları (işletim sistemi, aygıt sürücüler), derleyiciler ve uygulama yazılımları, kullanıcı yazılımları.
• CPU, disk, yazıcı gibi G/Ç birimleri donanım kısmını oluşturur.
• Yazılım, hem donanımı yönetir, hem de kullanıcı işlerini yapar.

İşletim Sistemi Olmadan Bilgisayar

• Yazılım olmadan bilgisayar, elektronik kartlar, kablolar ve mekanik parçalardan oluşan bir cihazdır.
• Bilgisayar sistemi, işletim sistemi ve diğer yazılımların yüklenmesiyle işlevsel hale gelir.
• Bilgisayar yazılımları sistem ve uygulama yazılımları olarak ikiye ayrılır.
• Sistem yazılımları (işletim sistemi, derleyiciler) bilgisayarın işletilmesini sağlar.
• Uygulama yazılımları (çek, senet, stok kontrol, bordro programları) ise kullanıcıların işlerine çözüm sağlar.

İşletim Sistemi

• İşletim sistemi, bilgisayarın donanım ve yazılım kaynaklarını kontrol eder, kullanıcılara uygulama yazılımlarını çalıştırma ve denetleme imkanı verir.

Modern Bilgisayarın Bileşenleri

• İşlemci (CPU), bellek (RAM), saatler, terminaller, diskler, ağ (network) birimleri, yazıcılar, CD sürücüsü, disket ve teyp üniteleri gibi G/Ç (I/O) üniteleri bulunur. Bu bileşenler sebebiyle karmaşık bir yapıya sahiptir.

Programcıların Etkilenmemesi

• Programcıların donanım karmaşıklığından etkilenmemesi için, yazılımlar katmanlar halinde düzenlenir ve sistemin yönetimi kolaylaşır.

Katmanlı Yapı

• En alttaki katman donanımı, ikinci katman işletim sistemini oluşturur.
• İşletim sistemi, donanım karmaşıklığını kullanıcıya yansıtmaz ve kullanımı kolaylaştırır.

İşletim Sisteminin Fonksiyonları

• Disket sürücüsünün takılı olup olmadığını, disketin varlığını ve dönüş hızını kontrol eder.
• Disket sürücüsünün okuyucu kafasının konumunu belirler.
• Programın disket üzerindeki yerini tespit eder.
• Sürücünün kafasını uygun konuma gönderir ve konumun doğruluğunu kontrol eder.
• Disket sürücüdeki kayıtları okumaya başlar ve belleğe taşır (gerekli kontrolleri yaparak).
• Okuyucu kafayı bir sonraki konuma gönderir.
• Tüm bu işlemleri makinenin anlayacağı bir dilde (0 ve 1'lerle) yapar.
• Bu liste bile, bu işlemlerin ne kadar karmaşık olduğunu gösterir.

İşletim Sistemi Varlığında Program Çalıştırma

• İşletim sistemi olan bir bilgisayarda, programı çalıştırmak için sadece adını yazıp ENTER'a basmak yeterlidir.

Uygulama Yazılımları

• İşletim sistemi üzerinde çalışan ve derleyiciler, editörler, virüs temizleyiciler gibi özel görevler için kullanılan yazılımlardır.
• Veritabanı yönetim sistemleri ve ağ yazılımları da sistem yazılımlarıdır, ancak işletim sisteminin temel parçaları değildir.

Sonuç

• İşletim sistemi, donanım ve yazılım kaynaklarını kontrol eder, kullanıcılara çözüm geliştirme ortamı sunar ve aynı zamanda donanım üreticisi veya yazılım geliştiricisi tarafından pazarlanır.
• İşletim sistemi (İS), en büyükten en küçüğe tüm bilgisayarlarda çalışır, bu nedenle herhangi bir program çalıştırmadan önce, İS ile programların RAM’e yerleştirilmesi gerekmektedir.
• Donanım veyazılım kaynaklarını uyumlu ve verimli bir şekilde birlikte çalışılmasını sağlamaktadır. Bu da Cobol v.b.

İşletim Sistemleri Arası Farklılıklar

• İşletim sistemleri yapısal ve işleyiş açısından farklılık gösterir.
• İşletim sistemi, kullanıcı ile donanım arasında arabirim (köprü) görevi görür.
• Karmaşık işlemlerin önceden belirlenmiş bir sırada yapılmasını sağlar.
• Bilgisayar kaynaklarının (işlemci, bellek, G/Ç birimleri) kullanıcılar arasında paylaşılmasını sağlar.
• Sistemin kaynaklarını izleyerek yetkisiz erişimleri önler ve sistemin güvenliğini sağlar.
• Kaynak kullanım oranlarını izleyerek sistemin verimliliğini değerlendirir.
• Donanımın karmaşıklığını kullanıcılara hissettirmeden kolay bir ortam sunar ve bilgileri düzenli bir şekilde saklar.

Fonksiyonlar

• Bu özelliklerin hepsi bir işletim sisteminde olmak zorunda değildir. İşletim sistemleri donanıma uygun yazıldıkları için donanın özelliklerinden bazılarını içermeyebilir.
• Tek kullanıcılı bir sistem, özelliklerin sadece birkaçını içerir.

Bilgisayar Sistem Yapısı

• Modern bilgisayar sistemleri, işlemci (CPU) ve belleği paylaşmak için bir omurgaya (common bus) bağlanmış ünite kontrol birimlerinden (device controllers) oluşur.

Başlatma Programı

• Bilgisayar açıldığında (power on veya Boot) bir başlatma programına ihtiyaç duyar.
• Başlatma programı sistem birimlerini başlama pozisyonuna getirir ve işletim sistemi çekirdeğini (Kernel) belleğe yükler.
• İşletim sistemi ilk olarak proses başlatır ve donanım/yazılımdan kaynaklanan kesintileri (interrupt) bekler.
• Kesinti, işletim sisteminin sıradaki işini bırakıp kesintiyi yaratan işe geçmesidir ve bilgisayar mimarisinin önemli bir parçasıdır.

İşletim Sistemlerindeki Temel Kavramlar

• Proses (Process)
• Dosyalar (Files)
• İş (Job)
• İstemci / Sunucu(Client/Server)
• Terminal (Sonda Bulunan)
• Boot (Yeniden Başlatma)
• Uyandırma Çagrısı

Proses (Process)

“çalıştırılmakta olan bir program” anlamına gelir. Çalıştırılabilir bir program ise veri yapısı şeklinde bir çatıdır.

Proses İsimlendirilmesi

• Proses yukarıda belirtildiği gibi bir programın işletimine verilen isimdir.
• Kaynak program durgun bir komutlar dizisi şeklinde bulunurken , proses , komutlar dizisinin iletilmesi ile alır.

Kişisel Bilgisayarlar (PC) :

Ortam ,tek kullanıcılı olmasına rağmen,işletim sistemine ilişkin proseslerde işletime alınmaktadır.

Multiprogramming Ne Demektir ?

Kullanıcının kendisine ait farklı programları aynı anda işletime alabilmeleri nedeni ile, (Windows işletimi gibi )çok görevli (multitasking) özelliği taşıdıgı söylenebilir.

İşlemler (Prosesler) Arası İlişkiler :

• Çok kullanıcılı olan (multiuser) ve çok iş düzeni (multiprogramming) uygulanan sistemlerde ise aynı anda birden çok işin işletilmesi zorunlulugu,
• CPU Bellek ve diğer sistem kaynaklarını bu işler(prosesler) arasında paylaştırılması gereklidir.
• Bu sistemde Proses işletimi daha karmaşık bir hal alır.

Dosyalar (Files)

İşletim sisteminin temel bir fonksiyonu, disklerin çevre üniteleri ve ile ilgili öözelliklerini tutmaktır.

Dosya Oluşturmak İçin Gerekenler :

Dosya (files) yaratmak, okumak veya yazmak için sistem çagrılarına ihtiyaç vardır. Bir dosya okunmadan önce mutlaka açılmalıdır.

Dizineler Nelerdir?

Dosyalar ile ilgili bilgiler "Dizinler (Directory )" şeklinde yapıdadır.

Proselerde Hiyerarşi

• Prosesler Ve dosyalar hiyerarşik (iç içe dallanmış) bir yapıdadır.
• Ancak, proselerdeki hiyerarşi, dosyalardaki kadar derin ve kalıcı değildir.
• Proseslerin hiyerarşik yapıdakik yaşamları en fazla birkaç dakika sürerken dosyaların hiyerarşik durumdaktı yapıları yıllarca sürebilir.

Kullanıcilarin iş kümeleri (Job )

• sistemlerinde bagımsız bir bütün olarak belli bir sıra dahilinde işlenmesini istedikleri hizmetler kümesine "İş(Job ) “ denebilir.
• Bilgisayaristemlerine gönderiler işler veya birden fazla programlarin ayrı ayrı işletilrcği alt adımlardan oluşabilir..

İşler Hakkında Bilgi

• Her adım bir öncekinin sonuçlanması üzerine işletime gider.
• Örnek verecek olarsak günümüzdeki işletim sistemi olan Ms –Dos işletim sistemindeki “*bat" uzantilı dosyalar bir anlamda iş adıyla andırabiliyor.

İstemci / Sunucu (Client / Server) Hakkında

Modern İ̧letirm sistemlerinde genel eğilim , çekirdek (kernel) (DOS'taki Command.com gibi düşünülebllir ) en düşük düzeye indirip kullanıcıları etkileyen utility ( yardımcı proram) zenginleşirmektir

Sunucu Hakkinda

File server işi yapar ve sonucu işlemciye gönderir. Bu modelle Kernel ( Çekirdek), istemciler de sunucular arasında sağlar, işletim sistemini , *file server *,*proses server, memory server gibi parçalara bölmek bölmek daha da kolaylaştirmiştir.

Sistemdeki Yazılım Hatası

örneğin bir yazılım hatası (bug) sebebiyle sistemdeki "file server ' in çalışmaz duruma gelmesiyle dosya servlisi durur ama sistemin tümü çökmemiş olur.

Terminal ( Sonda Bulunan) Hakkında

• Modern İşletim sistemlerinde sistemlerdir.
• Fakat bu sistemler iki türlüdür.
• Bunlardan birinci şu an kullanmak olduğu sistem ile olandır yani kendi isletim sistemini kullanarak istemci konumunda olandır.
• diğerse o sistemi olmayan yani sadece monitörde ve klavyeden oluşan sistemlerdir . bu onlara Dumb terminal (aptal terminal) denir ve bunlar kendi içinde özel kartla kücük bir server * a bağlı olarak çalışırlar ve istemez durumda bulunurlar.

Boot ( Yeniden Başlatma Hakkında)

İşletim sisteminin yaptığı işler bitirilip veya kayıtları tutularak yarıda kesilir ve yeniden sistenin veya yeniden başlatılır.

Uyandırma Çağrısı

Çalışmaya başladığında etkiye geçen ilk program bir ilk açılışındaki kendi kendini testi esnasında yapılan işlemlerdir

• İşlemci bellek ve bias’a ( Temel giriş Çıkış Sistemler )Hatalar olup olmadığı kontrol edilir ve sona özel bir bellek alanına kaydedilir .
• Post İşlemi başarılı bir şekilde tamamlandığında.
• Romda yüklü yazıımm(bazen formüllerde denir )
• Bilgisayarın test sürücülerini etkinleştirmeye başlayacaktır.

Dördüncü Nesil İşletim Sistemleri ( 1980) Hakkında

• O dönemdeki kişisel bilgisayarlar mimari bakımdan mini bilgisayarlardan farklı olmamalarına rağmen, birimlerinden çok daha ucuzdur.
• PC Lerin gelişmesi ve bunları yönetebilecek yazılımları bilgisayar bilgisi olmayan kişilier tarafından da kullanabilir olması bu yeni nesil dönemidir.
• Bu nesilde İki tane işletim sistemi sektöre hakim olmuştur.
• Bunlardan bir tanesi MS _DOS Ve diğeri De Unix tir.

Multiprogramming Tekniği Nedir?

Belleğin parçalara ayrılıp her parçada başka bir programın çalıştırılmasını sağlar.

Spoiling Tekniği

• Yazııc gibi paylaşımlı