Bilgisayarın Temeli ve Programlama

Bugün teknoloji severler için bilgisayarın temeli ve programlama üzerine bir yazı hazırladık.

Bilindiği üzere bilgisayarlar birtakım fiziksel mekanizmalardan oluşur. Bunlardan en önemlisi ve bizim konumuzla ilgili olanı Computer Programming Unit, kısacası CPU’dur. Günümüzde buna mikroişlemci de denir. Bilgisayarlarınızın herhangi bir yerinde hangi mikroişlemci kullanıldığına dair minik amblemler (INTEL, MOTOROLA, AMD vb.) görebilirsiniz. CPU, bilgisayarın programı okuyan ve yürüten kısmıdır.

Program yürütüldüğü esnada programın saklandığı alana ana hafıza (main memory) denir. Ana hafızaya genellikle RAM (random access memory) denir. Örneğin Word programını açıp kullandığınız süre boyunca o program geçici hafıza olan RAM’de saklanır. Bilgisayar kapatıldığında RAM’de saklanan bütün veriler silinir. Bilgisayarın bir diğer önemli kısmına ise ikincil depolama alanı (secondary storage devices) denir. İkincil bellek (secondary memory) de disk, flash bellek, CD gibi verileri uzun süreli veri saklayabilen hafıza cihazlarına denir.

ENIAC Bilgisayarı (1945)

Modern Mikroişlemci

Peki bilgisayarlar verileri nasıl saklar? Bilgisayarların hafızaları “byte” adı verilen küçük depolama birimlerine bölünmüştür. Bir byte yalnızca bir karakter ya da rakam saklayabilir. Her byte ise bit adı verilen 8 küçük depolama birimine bölünmüştür. Bit, çoğu bilgisayar sisteminde pozitif ya da negatif bir yük tutabilen elektriksel bir bileşendir. Bilgisayar bilimciler bitleri, açık veya kapalı olan birer anahtar olarak düşünür.

Açık biti 1, kapalı biti 0 temsil eder. Buna ikili numaralandırma sistemi (binary) denir. Her bir basamağın pozisyonu

bir sayı değerine karşılık gelir.

                   

Örneğin bu byte’ın ifade ettiği değer tüm 1 değerlerine atanan sayıların toplamıdır.

1 + 4 + 8 + 16 + 128 = 157

Bir byte’ın alabileceği en küçük değer 0, en büyük değer ise 255’tir. 255’ten daha büyük bir sayıya ihtiyaç duyulduğunda ise birden çok byte kullanılır. Her byte’ın ifade ettiği sayısal değer bir karakteri saklamak için kullanılır.

Tarih boyunca en önemli kodlama şeması ASCII (American Standard Code for Information Interchange) olmuştur. ASCII İngiliz harfleri, çeşitli noktalama işaretleri ve diğer karakterleri içeren 128 sayısal kod bulundurur. Örneğin 65, A’yı temsil eder. Klavyenizden A harfine bastığınızda bilgisayarınızın hafızasında 65 sayısı saklanır.

CPU yalnızca 0 ve 1’ler içeren makine diliyle yazılmış programları çalıştırabilmesine rağmen makine diliyle program yazmak programcılar için çok zor olduğundan yıllar içinde başka programlama dilleri oluşturulmuştur. Bilgisayarların ilk yıllarında makine diline alternatif olarak ikili sistem yerine basit anahtar sözcükler içeren çevirme dili (assembly language) tasarlanmıştır. CPU makine dilinden başka bir dil okuyamadığı için ise “assembler” denilen ve assembly dilini makine diline çevirecek özel bir program kullanılmıştır. Her ne kadar assembly dili makine diline göre kolay olsa da makine diline çok yakın olduğundan ve yazımında birçok zorluk barındırdığından “düşük seviye dil” kategorisine girer. Bir programlama dili makine dilinden ne kadar uzaksa ve yazılımcı için programı yazmayı ne kadar kolaylaştırıyorsa o kadar üst seviye dil olur.

1950’lerden beri binlerce yüksek seviye programlama dili oluşturulmuştur. Bunlardan ilki de Fortran’dır. Bir sonraki yazımızda Fortran’dan bahsetmeye ne dersiniz?

Kaynak:
•Gaddis, Tony (2012). “Starting Out with Python”, Addison-Wesley
Öne çıkan görsel: https://www.limkokwing.net/m/courses_details_amp/bachelor-of-computer-science-hons-cloud-computing-technology

Bir Yorum Yazın