2. Hafta –Bilgisayar, Temel Kavramlar,

İkili Sayı Sistemi

Dr. Öğr. Üyesi Nesibe YALÇIN

https://nesibeyalcin.wordpress.com/bsm102/

BARTIN ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK, MİMARLIK VE TASARIM FAKÜLTESİ

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

2

Bilgisayar - Computer C – Commonly O – Operated M – Machine P – Particularly U – Used for T – Technical E – Education R – Research

3

Bilgisayar - Computer ― Bilgisayar; aritmetik ve mantıksal işlemleri yapabilen, yaptığı işlemlerin sonucunu saklayabilen ve istenildiğinde geri getirebilen elektronik araçtır.

4

Bilgisayarın Tarihçesi ― 1945 - ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer , Elektronik Sayısal Entegreli Hesaplayıcı) J.P. Eckert & J.W. Mauchly Yaklaşık 30 ton 167 m2 genişliğinde 150 KWatt gücünde Saniyede 5000 toplama

5

Bilgisayarın Tarihçesi ― 1951 - UNIVAC I (UNIVersal Automatic Computer I, Evrensel Otomatik Bilgisayar I) 13 ton 35,5 m2 125 KWatt Bellek 2,25 MHz

6

Bilgisayarın Tarihçesi 1981 - IBM firması ilk kişisel bilgisayarını, IBM 5150 piyasaya sürdü. 16 KB bellek 4,77 Mhz Intel 8088 mikroişlemci

7

Bilgisayarın Tarihçesi

8

Bilgisayarın Temel İşlevleri 1. Girdi İşlemleri: Bilgisayara verilerin girilmesi (girdi aygıtları)

2. Aritmetik İşlemler: Matematiksel ve aritmetik işlemler

3. Çıktı İşlemleri: Girilen bilgilerin birleştirilmesiyle anlamlı rapor,

grafik vb. formatta görüntülerinin oluşturulması (çıktı aygıtları)

4. Veri Saklama İşlemleri: Bilgisayara girilen verilerin daha sonra kullanılmak üzere hard disk, disk vb. depolama aygıtlarına kaydedilmesi

5. Koordinasyon ve Kontrol İşlevi: Donanımlar ile yazılımlar arasındaki veri alış verişinin düzenlenmesi ve kontrolü

9

Bilgisayarın Özellikleri

― Mekanik ve elektronik parçalardan oluşurlar. ― Programlanabilirler. ― Aritmetik ve mantıksal işlemleri gerçekleştirebilirler. ― İşlemleri çok hızlı gerçekleştirirler. ― Bellekte çok fazla bilgi depolayabilirler. ― Kendi başlarına iş yapmazlar. ― Düşünme yetenekleri yoktur. ― Yorulmazlar. ― Sıkılmazlar.

10

Bilgisayar Kullanım Alanları ― Günlük yaşam ― Eğitim ― Sağlık ― Mühendislik ― Kamusal hizmetler ― Bilimsel araştırmalar ― Uçak ve uzay sanayi ― Askeri alanlar ― Ticaret ve Bankacılık ― İletişim ― Eğlence ― Yayıncılık

11

Bilgisayar Türleri Farklı kullanım amaçlarına hizmet eden pek çok farklı bilgisayar türü bulunmaktadır. ― Kişisel Bilgisayarlar

• Masaüstü bilgisayarlar (Desktop) • Dizüstü Bilgisayarlar (Laptop, Notebook) • Mini Bilgisayarlar (Netbook) • Tablet Bilgisayarlar • Kişisel Dijital Asistan (PDA) • Akıllı Telefonlar

12

Bilgisayar Türleri ― Sunucu (server) bilgisayarlar, büyük miktarda veri işleyen ve aktaran bilgisayarlardır. ― İstemci (client) bilgisayarlar, sunucu bilgisayarlara bağlanarak onlardan bilgi alırlar.

SERVER

CLIENT

13

Bilgisayar Türleri ― Sunucu bilgisayarlar • Başka bilgisayarlara ağ üzerinden hizmet üretmek amacıyla yapılandırılmış güçlü bilgisayarlardır.

• Özel bir merkezde bulunur ve aynı anda binlerce istemci bilgisayara hizmet verebilir.

• Küçük çaplı işler için herhangi • bir dizüstü ya da masaüstü

bilgisayarda sunucu olarak kullanılabilir.

14

Bilgisayar Türleri ― Süper bilgisayarlar • Çok sayıda işlemcisi olan ve aynı anda birçok işlem yapabilen, kapasite, hız ve başarım açısından çok ileri bilgisayarlardır.

• Genellikle fizik, meteoroloji, astronomi, büyük veri ambarları, karmaşık bilimsel hesaplamalar alanında kullanılır.

15

Kapasite Birimleri

― BİT: En küçük ölçü birimidir. (İkili -Binary sayı gösterimi 0, 1)

― BAYT (BYTE): 8 bitin bir araya gelmesi ile oluşan ölçü birimidir.

― 1 BAYT=8 BİT

― 1 bayt ile gösterilebilecek sayı aralığı: [0, 255]

16

Kapasite Birimleri

― 210 BAYT = 1024 BAYT = 1 KİLOBAYT (KB) ― 220 BAYT = 210 KB = 1 MEGABAYT (MB) ― 210 MB = 1 GİGABAYT (GB) ― 210 GB = 1 TERABAYT (TB)

― PETABAYT, EXABAYT, ZETTABAYT, …

― 15.286 BAYT= 15.286 / 1024 = 14,928 KB ― 4,75 GB = 4,75 x 1024 = 4.864 MB

17

İkili Sayı Sistemi

İkili Sayı (Binary) Sistemi ― Binary Sayı sisteminin tabanı 2’ dir. ― Sadece 0 ve 1 rakamı kullanılır. ― Basamaklar 2’ nin kuvveti olarak ifade edilir.

― Binary sayılar yazılırken en sağdaki basamağa en düşük değerlikli bit (Least Significant Bit-LSB), en soldaki basamağa en yüksek değerlikli bit (Most Significant Bit-MSB) adı verilir.

18

İkili Sayı Sistemi

Negatif sayıları temsil etmek için 1 bitlik bilginin işaret (1 ise -, 0 ise +) için kullanılması düşünülebilir.

İşaretli (signed )sayı

0 0 0 0 0 0 0 0 = 0 0 1 1 1 1 1 1 1 = 127 1 0 0 0 0 0 0 0 = -0 1 1 1 1 1 1 1 1 = -127 Gösterilebilecek sayı aralığı: [-127, +127]

00000110 = +6

10000110 = -6

+0 ve -0 gösterimi sorunu mevcuttur.

19

İkili Sayı Sistemi

Derleyicinin aritmetiksel işlemleri yapabilmesi için sayının signed veya unsigned olup olmadığını bilmesi gerekir. Negatif sayıların sadece işaret biti kullanımı ile gösterilmesi yönteminin dezavantajlarından biri de toplama/çıkarma işlemlerinde karışıklığa neden olabilmesidir.

20

İkili Sayı Sistemi

Birin Tümleyeni (One's Complement): Bütün bitlerin negatifi alınır, yani 1’ler 0, 0’lar ise 1 olur.

00000110 +6

11111001 -6 (Birin tümleyeni)

Gösterilebilecek sayı aralığı: [-127, +127]

21

İkili Sayı Sistemi

İkinin Tümleyeni (Two's Complement): Bütün bitlerin negatifi alınır (yani birin tümleyeni bulunur) ve sonuca 1 eklenir.

Gösterilebilecek sayı aralığı: [-128, +127]

11111001 -6 (birin tümleyeni)

+1

11111010 -6 (ikinin tümleyeni)