Bilgisayarın Çalışma Mantığı

İş ve okullardan, kişisel kullanıma kadar, günlük hayatın bir çok işinde vazgeçilmez bir araç oldu. İlk bilgisayarlar; 1970’li yıllarda, kişisel hesaplama parçaları satmaya başlayan Ed Roberts adında bir kişi tarafından geliştirilmiştir.

Modern bir bilgisayar sistemi, bir veya birden fazla işlemci (ya da diğer bir söylemle CPU), gerçek bellek (RAM), saatler, terminaller, diskler, bilgisayar ağı (network) birimleri, yazıcı üniteleri, CD sürücüsü, disket ve teyp üniteleri gibi I/O ünitelerinden oluşmaktadır. Doğal olarak bir bilgisayar sistemi oldukça karmaşık bir yapıdadır.

Programcıları, donanımın bu karmaşık yapısından etkilenmemelerini sağlamak ve disk gibi donanım ünitelerinin nasıl çalıştıklarını anlamak zorunda bırakılmamaları için, donanımın üzerine ilave edilen yazılımların katmanlar şeklinde (layered system) oluşturulmaları ve bu sayede çok daha kolay bir şekilde, sistemin bütün parçalarının yönetilebilmesi şeklinde bir yapılanma, uzun yıllar önce geliştirilmiş bir yaklaşımdır.

Bu yapının en alttaki üç katmanı donanımı oluşturmaktadır. En alttaki katman, fiziksel üniteler, entegre devreler, kablolar, power (elektrik destek) üniteleri, disket sürücüleri, disk üniteleri ve diğer benzeri donanım birimlerinden oluşmaktadır. Bu katmanın mimari yapısı ile ilgilenmek ve bunları çalışma prensiplerini geliştirmek elektronik mühendislerinin işidir. Bu katmanlar yukarıdaki gibidir.

Makine dili, genel olarak 50 ile 300 arasında komuta (intruction) sahiptir. Veri taşıma, aritmetik işlem yapma ve değerleri kıyaslama gibi işlevleri yerine getirir. Makine dili, yazıcı ve disket sürücü gibi I/O (input/output) ünitelerinin denetimini özel yüklenmiş bilgiler sayesinde yapmaktadır.

Bileşenler

İçerisindeki bütün parçaları görmek için bilgisayarı açan çok fazla insan yoktur. Harddisk ve RAM gibi ana parçalar, bir çok kişi tarafından adı duyulmuş bilinen terimlerdir. Diğer ana bileşenler ve ne işe yaradıkları aşağıda verilmiştir:

Merkezi İşletim Sistemi (CPU): CPU bilgisayarın beyni olarak adlandırılır. Asıl olarak, bilgisayarın işlemleri yerine getirmesini sağlayan mikroçiplerden oluşur. Assembly dilini kullanan CPU, sayısal bir motor olarak çalışır.

Hafıza: Bilgisayarın CPU ile iletişim kurma sürecinde, verilerin tutulduğu yerdir. Hafıza türleri; rastgele-erişim hafızası (RAM), salt-okunur hafıza (ROM), temel giriş/çıkış sistemi, önbellek, sanal bellek ve flash bellektir.

Anakart: Bilgisayardaki bütün harici parçalar anakarta bağlıdır. Temel olarak, bütün bileşenlerin birbiriyle temas kurmasını sağlayan bir devreler bütünüdür.

Güç Kaynağı: Bilgisayara güç sağlayan transformatör (akü) dür.

Hard disk: Yazılım programları ve dökümanlar gibi verilerin kalıcı olarak tutulduğu depolama birimidir. Katı birimler olarak ta adlandırılırlar. Hard diskler, verilerin kaydedilmesi ve verilere erişim için birlikte çalışan bir çok parçadan oluşurlar.

İşletim Sistemi: Bilgisayarda, kullanıcıya arayüz sağlayan görsel yönetim sistemleridir. (Windows, linux gibi)

Entegre Elektronik Sürücü Kontrolleri (IDE): Bu bileşen, hard disk sürücü, floppy sürücü ve CD-ROM dan sorumludur.

Ses Kartı: Ses dosyalarının kaydedeilmesi ve oynatılmasından sorumludur.

Grafik Kartı: Bu bileşen, belli bir formatta gönderilen grafiklerin, bilgisayar monitörü ile uyumlu hale getirilerek gösterilmesini sağlar.

Portlar: Klavye, yazıcı gibi bütün çevresel cihazlar bilgisayara portlar aracılığıyla bağlanır. Portlar, bu cihazların bilgisayar ile iletişimini sağlar.

Çevresel Birimler: Monitör, klavye, fare veya taşınabilir diğer aygıtlar çevresel birimler olarak adlandırılır. Bu cihazlar, kullanıcının bilgisayarda işlem yapabilmesi için aracılık yaparlar.

USB (Universal Service): Daha güçlü ve çok yönlü olan bir port türüdür.