Programlama

• Elektrik akımının saniyede milyarlarca kez kesilip tekrar açılması yolu ile çalışır.

• Saniyede kapanıp açılma sayısı frekans olarak adlandırılır ve birimi Hertz (Hz) dir.

• 1 GHz (Giga Hertz) frekansında çalışan bir işlemci saniyede 1 milyar kez bu şekilde tetikleniyor demektir.

• Saniyede 100 kez yanıp sönen bir ledin frekansı 100 Hertz dir.

• Bir iletkende yeterli miktarda elektrik enerjisi olması 1 olmaması 0 olarak gösterilir.

• Elektrik ileten telde oluşturulan bu voltaj değişimleri sayesinde bilgisayar veri alıp gönderebilir.

• 5 volta yakın değerler 1 olarak, 0 volta yakın değerler 0 olarak gösterilir.

• Ard arda dizilen 1 ve 0 rakamları 2 tabanında (binary) sayıları oluşturur.

• Dijital ortamlardaki tüm veriler (resimler, yazılar, sesler vb.) sayılardan oluşur.

• Bu sayılar 0 ve 1 şeklinde depolama ortamlarına kaydedilip okunabilir.

• Klavyedeki her tuşun sayısal bir karşılığı vardır ve bilgisayar bu değerleri tanır.

• Örneğin ASCII (American Standard Code for Information Interchange) kod tablosuna göre A harfinin karşılığı 65 sayısıdır.

Peki ASCII kod tablosu nedir?

• Latin alfabesi üzerine kurulu 7 bitlik bir karaktersetidir. İlk kez 1963 yılında ANSI tarafından standart olarak sunulmuştur.

• ASCII’de 33 tane basılmayan kontrol karakteri ve 95 tane basılan karakter bulunur. Kontrol karakterleri metnin akışını kontrol eden, ekranda çıkmayan karakterlerdir. Basılan karakterler ise ekranda görünen, okuduğumuz metni oluşturan karakterlerdir.

• 32–126 arası sayılar klavyenizde bulabileceğiniz ve bir belgeyi görüntülediğinizde veya yazdırdığınızda görünen karakterlere atanmıştır. 127 SİL komutunu gösterir.

• Genişletilmiş ASCII karakterler ek karakter talebini karşılar. Genişletilmiş ASCII’de, ASCII’de yer alan 128 karaktere ek olarak, 128 karakter daha bulunur; böylece toplam karakter sayısı 256’ya ulaşır. Bu ek karakterlerle bile, birçok dilde 256 karaktere katılamayan simgeler vardır. Bu nedenle, bölgesel karakter ve simgeleri karşılamak için ASCII çeşitlemeleri vardır.

• Örneğin, Kuzey Amerika, Batı Avrupa, Avustralya ve Afrika dillerine ait yazılım programlarında ISO 8859-1 olarak da bilinen ASCII tablosu kullanılır.

• Farenin tüm tuşlarının ve tekerleğininde kendi sayısal değeri vardır.

• Ekrandaki her noktanın (piksel) rengi de sayılar ile belirtilir.

• Tüm renkler Kızmızı, Yeşil ve Mavi renk oranlarıyla ifade edilir. RGB (Red, Green, Blue) adını bu renklerden alır.

• Her renk tonu için 8 bit (1 bayt) alan gerekir ve RGB 24 bit (3 bayt) uzunluğundadır.

• Alpha (saydamlık) bilgisi de eklenince RGBA formatı oluşur ve 32 bit (4 bayt) olur.

• Ses dosyaları da tüm dijital veriler gibi sayılardan oluşur.

• Bu sayılar sesin oluşturduğu anolog voltaj değişimlerinin sayısal gösterimleridir.

• Ses titreşimleri mikrofon üzerinde elektriksel dalgalanmalar oluşturur.

• Mikrofon üzerindeki voltaj değerleri anlık olarak sayılara dönüştürülür.

• Ses hoparlöre gönderilirken ise bu sayılar tekrar elektriksel dalgalanmalara çevrilir.

• Örnekleme hızı saniyede kaç kez örnek alındığını belirtir. Birimi Hertz (Hz) dir.

• 48.000 Hertz (48 KHz) örnekleme hızıyla saniyede 48.000 ölçüm yapılır.

• 1 saniyelik sesin kaç bayt yer kaplayacağı kaydedilen formata göre değişir.

• PCM gibi ham veriler çok fazlai MP3 gibi sıkıştırılmış veriler ise çok az yer kaplar.

• Videolar ise görüntü ve ses dosyalarının birleştirilmesi ile oluşur.

• Videoların boyutu da video formatına göre, resim boyutuna ve saniyedeki kare sayısına, FPS (Frame per second), da bağlıdır.

İşlemci mikro boyutlarda milyonlarca transistörden oluşur.

Yapısında işlem komutlarının yürütülmesini denetleyen Kontrol Ünitesi, Mantıksal ve matematiksel işlemleri yapan Aritmetik Mantık Ünitesi (ALU), verileri geçici olarak saklayan kaydediciler (Register) ve bellek erişimini kolaylaştıran Bellek Yönetimi Ünitesi bulunur.

• CPU da bilgi taşıyan bir çok yapıda teller bulunur.

• Her CPU da açık ve kapalı halde bulunun ve bilgileri tutan ağlar vardır ve buna saat denir. Sürekli yanıp sönmektedir.

• CPU nun gücü GigaHertz ler ile ölçülür. Saniyede yapılan işlemi tanımlar. Modern bir CPU da saat saniyede bir kaç milyar kez yanıp söner.

• CPU nun altındaki pinler bilgi alıp göndermeyi sağlar.

RAM adresler ve datalardan meydana gelir. Her bir adres, bir data parçasıdır. CPU RAM den bilgi talep eder ve bilgileri bünyesinde işleyerek tekrar RAM e gönderir. Bilgiler gelişi güzel bir şekilde gönderilir ve RAM e bu yüzden Random Access Memory denir.

Bilgiler kalıcı olarak Harddiskte tutulur. Harddisk içinde sürekli dönen bir disk ve manyetik bir çubuk bulunur. Çubuğun hareketleri diskin her yerine ulaşır. Disk ve çubuk çok hızlı bir şekilde haraket etsede CPU nun bilgi işlemesi kadar hızlı olamaz. Bu sebeple harddisk ve RAM birbiri ile bağlantılı olmalıdır.

İlk sektör

512 baytlık ilk sektörün sonundaki 2 bayt

Bu iki baytın değerleri sırasıyla 16 tabanında 55 ve AA dır.

• İşletim sistemi anakarta bağlı tüm cihazların sürücülerini RAM belleğe yükler, daha sonra gerekli hizmet ve uygulamarı RAM belleğe yükler ve başlatır.

• Her uygulamanın amacına uygun olarak yazılmış program kodları vardır.

• Herhangi bir programlama dili kullanılarak program yazılabilir.

• Önemli olan program kodlarının hedef işlemci mimarisine göre derlenmesidir.

Her uygulamanın amacına uygun olarak yazılmış program kodları vardır.

İşlemcinin anladığı tek dil sayılardır (makine dili). Fakat bu dili anlamak insan için çok zordur.

Bu nedenle sayıların yerine mnemonic (nimonik) adı verilen kelimeler kullanılır.

Program kodları bu dille yazılır ve derlenerek sayılara dönüştürülür.

Makine diline en yakın programlama dili assembly dilidir.

Assembly komutları işlemci komutlarına (opcode) kolayca dönüştürülür.

Assembly makine dilinden kolay olsa da insan diline aslında çok yakın değildir.

Bu nedenle Python gibi daha üst seviyeli programlama dilleri geliştirilmiştir.

C kodları önce Assembly kodlarına, sonra da makine kodlarına çevrilir.

Her işlemci üreticisi işlemcisinin yapabileceği işlemlerin listesini sitesinde yayınlar.

Bu işlem kodlarına kısaca opcode (operation code) denir.

Tüm bu komutların listesine de instruction set denir.

SUB komutu çıkarma işlemi apar. "subtract" kelimesinin mnemonic halidir.

ADD komutu toplama işlemi yapar.

POP komutu hafızadaki veriyi okur ve geçici hafızadan siler.

CMP (compare) komutu karşılaştırma yapmak için kullanılır (büyük, küçük, eşit).

Art arda bu şekilde yazılan işlem komutatlarına program denir

Derleyici (Assembler) yardımıyla sayılara, yani makine diline çevrilir.

Tüm uygulamalar bu süreçten geçerek kullanıcılara ulaşır.