Bahse Hiç Vakıf Olmayanlar İçin: Bilgisayar Nasıl Çalışır?

Tüm vakitlerin en makus varsayımı olarak 1940 yıllarında IBM’in işvereni Thomas Watson’ın söyledikleri öne sürülebilir. Watson, 1940’lı yıllarda “Dünya aşağı üst beş adet bilgisayara muhtaçlık duyacaktır” açıklamasında bulunmuştu. Bundan 60 yıl sonraysa bilgisayar nüfusu yaklaşık bir milyar civarında.

Natürel ki Watson’ın hakkını da yememek gerekiyor. Birinci vakitlerinde devasa makineler olan ve adedinin milyonlarca dolara mal olduğunu düşünürseniz pek de haksız sayılmaz. En nihayetinde tarihi, vaktin koşullarına nazaran kıymetlendirmemiz gerekiyor. Şu an bir bilgisayar milyon dolarlar pahasında olsa, onlarla bu kadar sık formda karşılaşmayacaktık.

Pekala, nasıl oldu da bu kadar geliştiler ve bu kadar kullanışlı oldular? Nasıl oldu da bilgisayarları hayatımızın her yerinde kullanır olduk? Daha da değerlisi, nasıl çalışıyorlar? İsterseniz bu bahse biraz daha yakından bakalım.

Bilgisayar nedir?

Bilgisayar dediğimiz şey, en kolay haliyle bilgiyi işleyen elektronik bir makinedir. Ham bilgiyi (ya da veriyi) alır, kullanılmaya hazır olana kadar depolar, bu bilgileri küçültür ve kullanılmaya hazır olduğunda size sunar. Bilgi girişine ‘girdi’, bilgi depolamaya ‘bellek’ (ya da hafıza), bilgileri küçültmeye ‘işlem’ ve bilgileri sunmaya ise ‘çıktı’ denir.

Bilgisayarın bir insan olduğunu düşünün. Matematikte çok güzel olan bir arkadaşınız olsun. Matematikte o kadar düzgün ki onu tanıyan herkes matematik sorunlarını ona soruyor. Her sabah posta kutusunda onu bekleyen onlarca matematik sorunuyla karşılaşıyor. Sorunlara bakana kadar tüm sorunları masasına koyuyor ve düzenliyor. Her öğle, sorun yığınının üstünden bir tane alıyor, sorunu çözüyor ve karşılığı ardına yazıyor. Her akşam çözdüğü bir sorunu zarfa koyuyor ve postalamaya hazırlıyor. Akabinde bir sonraki soruna geçiyor. Gördüğünüz üzere arkadaşınız bir bilgisayar üzere çalışıyor. Posta kutusu onun ‘girdisi’, masasının üstündeki sorun yığını onun ‘belleği’, beyni onun ‘işlemcisi’ ve zarfa koyarak postaladığı sorunlarsa onun ‘çıktısı’.

Bilgisayarların girdi, bellek, süreç ve çıktıdan oluştuklarını anladığınızda masanızın üzerindeki ışıklı şey daha fazla mana tabir etmeye başlayacaktır.

Alışılmış ki bir betimlemenin ötesinde bu tabirleri de açıklamaya çalışacağız.

Girdi: Bilgisayarınıza bilgi girişi yapabileceğiniz donanımlara verilebilecek isimdir. Klavye, fare ve mikrofon buna örnek olarak gösterilebilir. Alışılmış ki bunların yazılımları da bir çeşit girdi örneği oluşturmaktadır.

Bellek/hafıza: Bilgisayarlarınızın tüm dokümanlarınızı ve evraklarınızı kaydettiği yer. Öteki bir deyişle hard disk.

Süreç: Bilgisayarınızın işlemcisi derinlere gömülü küçük bir yongadır. Çalıştığı müddette önemli manada çok süreç yapar ve ziyadesiyle ısınır. Bilgisayarınızda bir fan olmasının sebebi de budur.

Çıktı: Bilgisayarınızın monitörü, hoparlörleri ya da yazıcıları bir çıktı olarak düşünülebilir. Bilgisayardaki dataları alabildiğiniz her şeye çıktı gözüyle bakabilirsiniz.

Bu temel tabirleri ortadan çıkardığımıza nazaran biraz daha açılabiliriz. Bilgisayarın yapabildiklerini ve çalışma halini çok kolay bir formda anladık. Pekala, geriye kalan süreçler nasıl gerçekleşiyor? Bunun için yeniden birtakım tabirlere hakim olmamız gerekli.

Bilgisayar programı nedir?

Evvelden bilgisayarlar devasa hesap makineleri olarak kullanılıyordu lakin şu an çok daha farklı ve çeşitli hizmetler verebiliyorlar. Tekrar de bir şeyi unutmamak gerek: Yaptıkları şey hala hesaplamalar yapmak. Bilgisayarların, bir fotoğrafı düzenlemeden bir internet sitesini görüntülemeye kadar yaptığı her şey aslında bir biçim hesaplamadır.

Bir fotoğraf düzenleme programında bir fotoğrafa baktığınızı düşünün. Bu fotoğrafı çevirmek istiyorsunuz. Fotoğrafların milyonlarca pikselden oluştuğunu biliyorsanız bunun da nasıl bir süreç olduğunu anlayabilirsiniz. Bilgisayar, başlangıçta soldan sağa hakikat olan piksel dizisini aksine çevirerek sağdan sola gitmelerini sağlıyor. Bu sayede fotoğrafınız da tam aykırısı formda görünüyor.

Bir bilgisayarı bir hesap makinesinden ayıran şey ise bilgisayarın kendi başına çalışabilmesidir. Siz sadece talimatları verirsiniz (bunlara program denmektedir) ve bilgisayar süreçleri yapmaya başlar. Örneğin bilgisayarınızda bir posta yazmadan evvel, sizin yazdığınız postaları okuyabilecek, belleğine atabilecek ve ekranda görüntüleyebilecek bir program oluşturmanız gerekir. Programı yazmak genelde yapmak istediğiniz şeyden (bu durumda posta yazmak) daha uzun sürdüğü için beşerler yazdıkları programları satarlar.

İşletim sistemi nedir?

1970’lerde, bilgisayar programlarının fazla tanınmadığı periyotta olduğunuzu hayal edin. Bilgisayarınızı sözleri işleyen bir makine haline getirmek istiyorsunuz. Bir roman yazacaksınız. Bu programı birkaç gün içinde yazıyorsunuz fakat birkaç hafta sonra sıkılıyorsunuz ve makinenizi sizinle satranç oynayacak halde tekrardan programlıyorsunuz. Bunun akabinde fotoğraflarınızı depolayacak hale getiriyorsunuz. Bu programların hepsi farklı şeyler yapsa da aslında emsal şeyler yapıyor. Örneğin hepsi klavyenizden ya da farenizden aldığı girdileri okuyor, belleğinizdeki dataları depolayıp tekrar kullanıyor ve karakterleri ya da fotoğrafları ekrana yansıtıyor. Şayet bunların hepsine tek bir program yazsaydınız en kısa tabiriyle ömrünüz biterdi. Neden hepsini yapabilecek bir program yazmayasınız ki?

Bu fikir, işletim sistemlerini ortaya çıkaran temel fikirdir. İşletim sistemini bilgisayardaki öbür programların temeli olarak düşünebilirsiniz. Yani sözlerinizi kaydeden programla sizinle satranç oynayan program; girdiler, bellek, süreç ve çıktılar için işletim sistemini kullanır. İşletim sistemi de daha temel bir programlama olan BIOS (Temel Giriş Çıkış Sistemi) temelli çalışır. İşletim sisteminin tersine BIOS, donanımı ve üreticisi farklı olan her bilgisayarda farklılık gösterir.

İşletim sistemlerinin diğer bir artısı daha var. 1980’lerin başında neredeyse tüm bilgisayarlar ziyadesiyle farklıydı. Tabiri caizse hepsi kendi başına nazaran çalışa ve farklı donanımlara sahip olan yapılardı. Bir bilgisayar için yazılan bir program da önemli dönüştürmeler yapılmadıkça öteki bilgisayarda çalışmazdı. Öteki bilgisayarlarda farklı programları çalıştırmak isteyen programcılar için de bu durum ziyadesiyle sorun çıkarıyordu. Pekala, işletim sisteminin ne üzere bir katkısı oldu? Şayet standart bir işletim sisteminiz varsa ve her bilgisayarda çalışacak biçimde düzenlediyseniz yapmanız gereken tek şey, yazdığınız işletim sisteminde çalışacak programlar yazmak. Bu sayede yazdığınız programlar tüm bilgisayarlarda çalışacaktır.

Bilgisayarların nasıl çalıştığını basitçe anlatmaya çalıştığımız yazımızın sonuna geldik. Nasıl çalıştığını merak ettiğiniz ya da ileride görmek istediğiniz mevzuları bizimle yorumlar üzerinde paylaşabilirsiniz. Bir sonraki yazımızda görüşmek üzere hoşça kalın.