BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

... konulu sunumlar: "BİL Temel Bilgisayar Bilimleri"— Sunum transkripti:

1 BİL 1305 - Temel Bilgisayar Bilimleri
Bölüm-1: Bilgisayar Bilimlerine Giriş Yrd. Doç. Dr. Emin BORANDAĞ

2 İçerik… Bilgisayarın Gelişimi Temel Bilgisayar Kavramları
Bilgisayar Öncesi Dönem Bilgisayar Sonrası Dönem Temel Bilgisayar Kavramları BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

3 Bilgisayarın Gelişimi
Bilgisayar, belirli komutlara göre veri işleyen ve depolayan bir makinedir. İnsan, yapısı gereği kendini sürekli geliştirme eğilimin de olmuştur. Bu gelişme ve kendini geliştirme süreci içerisinde sürekli olarak daha iyiye daha hızlıya ve daha kolaya ulaşma cabası sonucu çeşitli aletler ve çeşitli cihazlar geliştirmiş. Bilgisayarda bu gelişmenin bir sonucu olarak işlerin daha kolay ve daha hızlı yapılmasını sağlamak için oluşturulmuş bir cihazdır. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

4 Bilgisayarın Gelişimi (devam…)
Bilgisayar teknolojisine baktığımızda, bunu başlıca iki kısma ayırarak inceleyebiliriz. Birinci kısım bilgisayar öncesi dönem, ikinci kısımda bilgisayar sonrası dönem olarak adlandırılabilir. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

5 Bilgisayar Öncesi Dönem (1/4)
Bilgisayar öncesi dönemde basit hesaplamalar için kullanılan çeşitli cihazlar üretilmiştir. Bu hesaplamalarda kullanılan ilk cihaz MÖ(600) yılında Çin’de kullanılan ABACUS’tür. Hesaplama ve hesaplamalarda araç kullanma arzusu sonucunda daha gelişmiş araçlar üretilmiştir: 1642-PASCAL: Dişli çarkları kullanarak basit bir hesap makinesi yaptı. Yapılan bu makine sayesinde toplama ve çıkarma işlerini cihaz yardımı ile daha kolay bir biçimde yapabiliyordu. 1671-LEIBNTIZ: Pascal’ın yapmış olduğu toplama ve çıkartma yapan aleti geliştirerek çarpma ve bölme işlevlerini geliştirdi. 1800-JACGUARD: Dokuma örnekleri çıkartan bir makine geliştirdi, ayrıca delikli kart olarak ta adlandırılan sistemi geliştirdi. 1820-CHARLES BABBAGE: Jacguard’ın geliştirdiği delikli kart sistemini hesap işlerinde kullanan bir makine geliştirdi. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

6 Bilgisayar Öncesi Dönem (2/4)
1854-GEORGE BOOLE: Bilgisayarın temelinde kullanılan boole cebrini buldu. Bu cebir sayesinde belli mantık işlerini sembollerle yapılabilir bir hal aldı.  1890-HERMAN HOLLERITH: Delikli kartlarla elektrik sinyalleri arasında belli bir mantığa göre çalışan bir sistem gerçekleştirdi. Bu oluşturduğu cihaz sayesinde 1890 yılında yapılan seçimler ve seçimlerdeki tasnif işi çok kısa bir süre içerisinde bitirildi.  1911-Hollerith’ın kurduğu şirket iki farklı firma ile daha birleşerek Computer-Recording-Company adını aldı.  1924 yılında ise firmanın adı International-Business-Machines corporation adını aldı. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

7 Bilgisayar Öncesi Dönem (3/4)
1944 yılında MARK-1 adı verilen bir cihaz gerçekleştirildi. Bu cihaz sayesinde saniyede 10 işlem yapılabiliyordu. Bu cihaz 18m uzunluğunda ve 2,5m yüksekliğindeydi. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

8 Bilgisayar Öncesi Dönem (4/4)
ENIAC saniyede 5000 aritmetik işlemi yapabiliyordu. Makine 30 ton ve 130m2 lik bir alanı kapsıyordu. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

9 Bilgisayar Sonrası Dönemi
1950’lerin başlarından itibaren bilgisayar dünyasında çok önemli keşifler oldu. İlk bilgisayar 1950 yılında yapılmıştır. Büyük keşif ve buluş sonrasında bilgisayar ile ilgili kuşaklar oluştu: Birinci Kuşak ( ), İkinci Kuşak ( ), Üçüncü Kuşak ( ), Dördüncü Kuşak ( ), Beşinci Kuşak ( ), Altıncı Kuşak (1992- Günümüz) BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

10 Birinci Kuşak ( ) Bilgisayarlarda vakumlu tüplerin kullanılmaya başladığı dönemdir. Bu kullanılan vakumlu tüpler bugün kullandığımız lambalar boyundaydı ve etrafa oldukça fazla ısı saçmaktaydı. Bu dönemin en önemli bilgisayarı UNIAC adet vakumlu tüp içeriyordu. Makinenin çalıştığı sırada Phiadephia eyaletinin ışıklarının sönükleştiği söylentileri vardı. Makina dili kullanılarak program yazılmaktaydı. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

11 Birinci Kuşak (1951-1958) (devam…)
EDVAC 1951 Vacuum Tube BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

12 İkinci Kuşak ( ) Bu dönem transistorlerin kullanılmaya başlandığı yıllardır. Bu dönemdeki bilgisayarlarda yaklaşık adet transistör bulunmaktaydı. Makina dilinin yerini ASSEMBLY denilen bilgisayar diline bıraktığı yıllardır. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

13 İkinci Kuşak (1959-1964) (devam…)
IBM 1401 Transistor GeForce Ekran kartı 302 Milyon transistör BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

14 Üçüncü Kuşak ( ) Entegre devrelerin ilk kez bilgisayarda kullanılmaya başlandığı dönem olan bu devirde binlerce transistör ve devre elemanı aynı devre üzerinde işler bir hale getirildi. Küçülen çiplerin baskı üzerinde gösterilmesi ile birlikte entegre devrelerin kapasitesi geliştirildi. Bu dönemin en önemli özelliği manyetik disklerinin geliştirilmesi ve bilginin bir noktadan girip işlenerek diğer noktadan çıkması fikrinin ortaya atılmasıydı. Bu amaçla ilk CPU yapıldı ve ASSEMBLY göre daha gelişmiş bilgisayar dilleri geliştirildi (Fortran, Cobol, vb…). BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

15 Üçüncü Kuşak (1964-1970) (devam…)
Bilgisayarın sembolik gösterimi… BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

16 Dördüncü Kuşak ( ) Daha fazla transistör birleştirilerek mikro işlemciler oluşturuldu. Bugünde bilgisayarlarımızda kullandığımız çevre birimleri olan klavye, monitör, printer gibi cihazlar geliştirildi. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

17 Dördüncü Kuşak (1970-1980) (devam…)
Intel 4004 IBM 5100 BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

18 Beşinci Kuşak ( ) Internetin ticari olarak kullanımına kadar geçen süreyi kapsamaktadır. Bireysel anlamda bilgisayarların yaygınlaştığı dönemdir. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

19 Altıncı Kuşak (1992- Günümüz)
Internet teknolojilerinin ve sosyal ağların geliştiği dönemi kapsamaktadır. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

20 Temel Bilgisayar Kavramları
Bilgisayar: Girilen verileri mantıksal ve aritmetik olarak derleyen, büyük miktarda bilgi depolayan ve gerektiğinde bu bilgileri hızlı ve doğru bir biçimde işleyebilen elektronik cihazlardır. Genellikle bilgisayarlar, "uzun ve karmaşık hesapları dahi büyük bir hızla yapabilen, lojik (mantıksal) bağıntılara dayalı karar verip, işlem yürüten makineler" olarak tanımlanırlar. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

21 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Bilgisayarlara çok kısa bir ifade ile, "bilgi işleyen elektronik makineler" demek mümkündür. Bu kısa tanım, işlenecek bilgi ve işlemi yapacak makine olmak üzere iki unsurdan oluşmaktadır. Bir konuyu çözümlemek, arzu edilen sonucu elde etmek için bazı ön bilgilerin bilinmesi gerekir. Bu ön bilgilere bilgisayar dilinde "veri (data)" adı verilir . Ancak makinenin beklenen sonuca ulaşabilmesi için belirli bir düzende çalıştırılması ve yönlendirilmesi gerekir. Bu yönlendirme işlemine teknik lisanda "programlama" denir. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

22 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Bilgisayar iki kısımda incelenir; Donanım (Hardware), Yazılım (Software). BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

23 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Donanım (Hardware): Bilgisayarın fiziksel ve elektronik yapısını oluşturan aygıtlar ve çevre birimlerinin tümüne donanım denir. Donanım (Hardware): Bir bilgisayarın verilerini alan, bilgiyi saklayan ve elde ettiği sonuçları dış ortama veren elle tutulabilinen aygıta donanım denir. Ekran, klavye, fare, kablolar, yazıcı, anakart, bellek, sabit disk, disket, merkezi işlem birimi, v.s donanım parçalarıdır ve ilerleyen bölümlerde ayrıntılarıyla ele alınacaktır. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

24 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Yazılım (Software): Bilgisayarları çalıştırmak ve sonuçların elde edilmesi için fiziksel aygıtları yönlendirmek amacıyla yazılan programların tümüne genel olarak yazılım denir. Yazılımın oluşturulması sırasında bir programlama dili kullanılması gerekir. Yazılımlar donanımların düzgün olarak çalışmasını sağlayarak işlevsellik kazandırırlar. Yazılım (Software): Kısaca, bilgi işlenmesini sağlayan yöntemler topluluğudur. Bilgisayarın işletim sistemi ve diğer programlar yazılımdır. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

25 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Yazılımlar kendi içlerinde iki farklı kısma ayrılırlar. Sistem Yazılımları: Bilgisayarda kullanılan giriş-çıkış işlerini düzenlemek için geliştirilmiş yazılımlardır. Bunlar kendi içlerinde işletim sistemleri ve programlama dilleri olarak ikiye ayrılmıştır. İşletim sistemlerine örnek olarak; Dos, Unix, Microsoft Windows, MacOS… Programlama dillerine örnek olarak; Pascal, Visual Basic, C, C++, Java… Uygulama Yazılımları: Bilgisayar kullanıcılarının istedikleri anda kolayca açarak kullandıkları, sonuçları istedikleri anda elde ettikleri programlardır. MS Office, Muhasebe, İnsan Kaynakları, CRM, ERP… BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

26 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Sayı Sistemleri Bit ve Bayt Kavramı İkili sistemlerde her bir basamağa bir bit, binary dijit veya bu kelimeden kısaltılarak alınan harflerle oluşturulan harflerle kısacası bit denir. = = 255 8 bit = 1Byte 1024Byte = 1 Kb (Kilobyte) 1024Kb = 1 MB (Megabyte) 1024Mb = 1 GB (Gigabyte) 1024GB = 1 TB (Terabyte) ASCII ( ) = A Bir bilgisayar sisteminde tüm bilgi kayıtları ve işlemleri elektriksel devreler üzerinden gerçekleştiği için tek bilinen gerçek elektrik akımının varlığı veya yokluğudur. Bu da matematiksel ve mantıksal olarak ikili sayı sistemine karşılık gelir. Çoğunlukla ikili sayı sistemindeki 0 değeri elektrik olmadığını 1 değeri ise bir elektriksel gerilimin olduğunu anlatır. Bu iki sayısal değer (0 ile 1) ikili sayı sisteminin rakamlarıdır. Ve bilgisayarda oluşan tüm değer ve sonuçlar gerçekte bu rakamlar ile anlatılabilirler. Ancak bizim bu sayısal değerleri anlamamız zor olduğu için sayısal olarak onluk sayı sistemini kullanırız. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

27 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
CPU: Bir bilgisayarın en popüler ve en önemli parçası işlemcidir. Kısaca CPU  (Central Processing Unit / Merkezi İşlem Birimi) olarak anılan işlemciler, adından da anlaşılacağı üzere bir bilgisayardaki işlemleri yürüten ve sonuçları gerekli yerlere gönderen elemandır. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

28 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
CPU BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

29 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
İşlemci ile ilgili bilinmesi gerekenler: Önbellek (Cache): Önbellek, çalışmakta olan bir programa ait komutların geçici olarak saklandığı bir hafızadır. Bu hafızalar, işlemcinin komutları daha hızlı yüklemesini sağlayan yüksek hızlı hafızalardır. Cache hafızlar, Level 1 (L1) ve Level 2 (L2) olmak üzere ikiye ayrılırlar. Veri Yolu (Bus): İşlenen yada işlenecek bilgileri işlemciye taşıyan yada işlemciden ilgili donanım birimine taşınmasında kullanılan hattır. Şimdiki son nesil işlemcilerde 1066Mhz. CPU Hızı: İşlemcinin saniyede yaptığı işlem adeti ile ilgilidir. Şimdiki son nesil işlemcilerde 3GHz… BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

30 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
İşlemci Tarihi İşlemci Adı Veri Yolu Hızı Önbellek 8086/8088 8Bit 4.77Mhz 80286 16Bit 16Mhz 80386 40 Mhz i486 32Bit 100Mhz Pentium 64Bit 233Mhz 8K Cache Pentium Pro 266Mhz MMX 300Mhz 16K Cache Pentium II 450Mhz 32K Cache Celeron 500Mhz 128K Cache Pentium III 1000Mhz 256K Cache Pentium IV 3000Mhz 1Mb Cahce PentiumD 2500Mhz Günümüzde bu teknoloji çok gelişti. Intel Core I3, Intel Core I5, Intel Core I7, Intel Dual Core, Intel Pentium Dual Core…. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

31 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
RAM (Random Access Memory – Rastgele Erişimli Hafıza) Günümüz bilgisayarlarında hem okunabilen hem de yazılabilen RAM’ler kullanılır. RAM’ler birbirinden bağımsız hafıza hücrelerinden oluşur. Her hücrenin çift yönlü bir çıkışı vardır. Bu çıkış veri yoluna, veri yolu da işlemciye bağlanır ve işlemci ile RAM arasındaki bilgi alışverişi yapılır. Bu adresleme yöntemi ile RAM’deki herhangi bir hafıza hücresine istenildiği anda diğerlerinden bağımsız olarak ulaşılır. Rastgele erişim ifadesi buradan gelmektedir. RAM’lerde bilgiye erişim hızı nanosaniyeler ile ifade edilir. Bu hız ortalama 50-60ns arasındadır. Fakat günümüzde kullanılan RAM’lerde bu hız 8ns ye kadar düşmüştür. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

32 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
RAM Çeşitleri FP EDO SD RD DDR DDR2 DDR3 BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

33 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Diskler Sistem bellekleri (RAM) sakladıkları bilgileri PC’nizi kapattığınızda saklayamaz. Sistem belleklerinin bu özelliğinden dolayı güç kullanmadığı halde veri saklayabilecek donanımlara ihtiyacı vardır. İşte bu ihtiyacı sistemde sabit disk sürücüler karşılar. Sabit diskler bilgisayarınızı açtığınızda işletim sistemini ve diğer yazılımları sistem belleğine yükler ve kalıcı olarak saklamaya karar verdiğiniz bilgileri PC’niz kapalı bile olsa korumaya devam eder. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

34 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Dikler ile ilgili bilinmesi gerekenler IDE (Integrated Drive Electronics) bilgisayarın anakartındaki veri yolu ile depolama aygıtları arasında kullanılan standart bir elektronik arabirimdir. SCSI, Small Computer System Interface’in kısaltılmış şeklidir. SCSI arabirimi seri ve paralel portlardan daha hızlı veri transfer oranı sağlar. (saniyede 80 Megabyte veri iletimi sağlayabilir). FAT (File Allocation Table) Türkçeye çevirmek gerekir ise Dosya Atama Tablosu. Bu sistemde partisyon herbiri belli miktarda sektör içeren cluster isimli parçalara ayrılır. FAT16 DOS, Windows3.1 ve OSR2 sürümü öncesi Windows95’in kullandığı dosya sistemidir. FAT32 Windows95 OSR2, Windows98, Windows2000 ve Linux tarafından tanınan ve FAT16’dan daha gelişmiş bir dosya sistemidir. İlk olarak FAT32’de herhangi bir kök dizin sınırlaması yoktur. İkinci olarak FAT32, FAT16’daki 16 bitlik adresleme yerine 32 bitlik adresleme kullanır. Bu da 2 TB’a kadar olan disklerin tanınmasını sağlar. Üçüncü olarak FAT32 cluster boyutunu azaltarak boş alan israfını azaltır. NTFS: Daha güvenli ve daha hızlı bir yapısı olmasına rağmen dosya yapısı, disk biçimlendirme ve dosya yönetimi açısından getirdiği zorluklar nedeni ile bazen tercih edilmemektedir. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

35 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Hız farklı… Bilgisayar verileri hangi sıra ile arar? Cache  RAM  Harddisk BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

36 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Modem: Modulator-Demodulator kelimelerinin kısaltmasıdır. Bu cihaz, verileri ses sinyallerine, ses sinyallerini de verilere dönüştürebilen bir cihazdır. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

37 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Monitör: Monitörler resim tüpleri sayesinde görüntüyü ekrama yansıtırlar. Çalışma prensipleri neredeyse TV’ler ile aynıdır. Ekranın iç kısmındaki fosfor tabakasına yönlendirilen elektron demeti bu tabakaya çarpar. Fosforun çarptığı yer beyaz çarpmadığı yer ise siyah olur. Renkli ekran ise üç farklı yönde fosfor tabakasıyla kaplıdır. Ekrandaki resim hücrelerine «pixel» adı verilir. Bu resim hücreleri birbirlerine ne kadar yakınsa o kadar kaliteli bir resim elde edilir. BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

38 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Ekran Kartları Clock: 500MHz Engine: 1.2GHz Ram ve Ram Hızı: 1GB 400Mhz Nvidia GeForce GT750M 4 GB Harici BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

39 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Ses Kartı

40 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Hoparlör RMS ses kaynağı BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

41 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
CD-RW/DVD-RW/Blue Ray BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

42 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
Power Supply/Fan BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

43 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
AnaKart (MotherBoard) Karakteristik : ASUS P5L-MX S775 I945 DDR2 667 PCIE C2D Chipset : Intel 945G F.Faktör : MicroATX Form Factor, 9.6"x 8" (24.5cm x 20.3cm) Soket Tipi : LGA775 socket for Intel® Core™2 Extreme / Core™2 Duo / Pentium® D / Pentium® 4 / Celeron® D Processors Fsb : 1066/800/533 MHz Bellek Tipi : DDR2 667/533/400 Bellek Yuva : 2 x DIMM, max. 4GB Grafik Slotu : 1 xPCI-E x16 PCI : 1 xPCI-E x1 , 2 xPCI Portlar : 1 x PS/2 Keyboard, 1 x PS/2 Mouse, 1 x VGA, 1 x Serial port, 1 x Parallel port, 1 x RJ45 port, 4 x USB 2.0, Audio I/O ATA : - 1 x UltraDMA 100/66/33 , - 4 x Serial ATA 300/150 Ek Özellikler : LAN: Gb LAN PCIe Audio: Azalia ADI1986A, 6-channel High-Definition Audio CODEC BİL Temel Bilgisayar Bilimleri

44 Temel Bilgisayar Kavramları (devam…)
BİL Temel Bilgisayar Bilimleri