• Şunu ara:
    24May, 2023
    BİLGİSAYAR NASIL ÇALIŞIR

    Bilgisayarın açma veya reset düğmesine bastığınızda bilgisayarınıza güç gelmeye başlar. Başlangıçta voltaj dengesizlikleri yüzünden bilgisayarınıza zarar vermemek için güç kaynağınız, önce voltajın düzelmesini bekler. Bu işlem 0.1-0.5 saniye sürer. Bu esnada işlemcinize sürekli olarak “reset” sinyali yollanır. Böylece sisteminizin çalışıp zarar görmesi önlenir. Güç ayarlaması bittikten sonra işlemciye giden reset sinyali kesilir ve işlemci çalışmaya başlar.

    İşlemciniz, bilgisayarın belleğindeki makina kodunu çalıştırabilir. Ancak bilgisayar açıldığı anda RAM boştur. O halde işletim sistemini sabit disk, CD-Rom, disket sürücü, USB bellek, ağ kartı gibi cihazlardan alıp belleğe yükleyecek bir yardımcıya ihtiyaç vardır. Günümüz bilgisayarlarının çoğunda bu işi BIOS yapar.

    BIOS

    BIOS (Basic Input/Output System – Temel Girdi/Çıktı Sistemi) denilen yazılım, anakart üzerinde bir çipte bulunur. Temel olarak şu işlevlere sahiptir:

    • Bilgisayarın ana donanımlarını çalıştırır ve gerekli kontrolleri yapar.
    • Önyükleme yapılacak cihazı bulur ve işletim sisteminin belleğe yüklenmesini sağlar.
    • İşletim sistemine yardımcı olacak girdi/çıktı ile ilgili bazı temel fonksiyonlar barındırır.

    BIOS’u kısaca tanıttığımıza göre bilgisayarımızın açılış sürecine geri dönebiliriz. İşlemci çalışmaya başladığında ilk iş olarak belleğin sabit bir adresinde bulunan BIOS kodunu çalıştırmaya başlar. BIOS ilk olarak POST (Power On Self Test – Açılış Kontrolü) denen işlemi yapar. Bu işlem esnasında işlemci, önbellek, bellek, ekran kartı, sistem saati gibi temel donanımlarla ve diğer kartlar ve depolama aygıtları çalıştırılır. Hatalara karşı bu cihazlar kontol edilir. Bir sorun çıkması halinde bip sesleriyle veya ekrana basılan uyarılarla kullanıcı bilgilendirilir. Herhangi bir sorun olmaması halinde bir sonraki aşamaya geçilir.

    Donanım ayarlarının ardından BIOS, önyükleme (boot) yapılabilecek cihazları inceler. Bunlar arasında sabit disk, disket sürücü, USB bellek, CD-ROM gibi depolama aygıtları ve ağ kartı bulunur. Bu aygıtların öncelik sırası, BIOS kurulumunda değiştirilebilir ve diğer temel ayarlarla birlikte bir CMOS çipinde saklanır. (BIOS kurulum ekranına bilgisarınız açılırken özel bir tuşa basarak erişebilirsiniz. Bu tuş, bilgisayarınızın modeline göre F1, F2, Del, Tab vs. olabilir) BIOS, öncelik sırasına göre bu cihazları kontrol eder ve önyükleme kaydı (boot record) bulunan ilk aygıttan önyüklemenin yapılmasını sağlar. Şimdi, çoğu bilgisayarda olduğu gibi, önyükleme yapacağımız aygıtın bir sabit disk olduğunu varsayıp açılış sürecini anlatmaya devam edelim..

    MBR

    Sabit diskinizin ilk 512 baytında MBR (Master Boot Record – Ana Önyükleme Kaydı) adı verilen veri bulunur. Bu veri aşağıdaki kısımlardan oluşur:

    BIOS, diskten okuduğu 512 baytlık verinin MBR olup olmadığını doğrulamak için son iki bayttaki imzaya bakar. Bu iki baytta 0xAA55 verisi yer alıyorsa MBR imzası doğrulanmış olur ve aygıtın önyüklenebilir (bootable) bir aygıt olduğu anlaşılır. Bu basit doğrulama işleminden sonra BIOS, MBR’nin ilk 446 baytında bulunan önyükleme kodunun işlemci tarafından çalıştırılmasını sağlar. Bu sayede sistemin kontrolü önyükleyiciye geçmiş olur.

    Standart bir MBR’de bulunan önyükleme kodu sırasıyla aşağıdaki işlemleri yapar:

    • MBR’de bulunan 64 baytlık disk bölümlendirme tablosunu (partition table) kullanarak sırasıyla disk bölümlerini inceler
    • Disk bölümlendirme bilgisinin ilk baytı kontrol edilerek, bölümün aktif olup olmadığı belirlenir.
    • Bu disk bölümü aktifse, partition boot record (bölüm önyükleme kaydı) denen ilk 512 baytlık kısım RAM’e yüklenir.
    • MBR, bu kodu çalıştırarak önyükleme işleminin bir sonraki basamağa geçmesini sağlar.

    Bir sonraki basamakta çalışan partition boot sector, işletim sistemine göre farklılık gösterir. Ancak temel görevi, bu bölümde bulunan işletim sistemi çekirdeğini (kernel) belleğe yükleyip çalıştırarak, işletim sisteminin başlamasını sağlamaktır. Bundan sonra işletim sistemi, kendi sürücülerini ve diğer yardımca bileşenleri yükledikten sonra bilgisayar kullanılmaya hazır hale gelir. Kullanıcı girişi yapılabilen bir ekranın veya masaüstümüzün karşımıza gelmesi, bilgisayarımızın açılış sürecinin tamamlandığını ve diğer programların çalıştırılabileceğini gösterir.

    Son Söz

    Bu yazımızda, bilgisayarımızın açılış sürecini ve bu esnada meydana gelen değişiklikleri açıklamaya çalıştık. Bilgisayarın açılışına kadar geçen aşamaları şöyle özetleyebiliriz:

    1. Bilgisayarın düğmesine basıldıktan sonra gücün ayarlanması
    2. BIOS’un POST işlemi ile donanımları hazırlayıp test etmesi
    3. BIOS’un önyükleme yapılacak cihazı bulması ve MBR kodunun çalıştırılması
    4. MBR’nin aktif disk bölümünü bulması ve boot sektöründeki kodu çalıştırması
    5. İşletim sistemi çekirdeğinin RAM’e yüklenmesi
    6. İşletim sisteminin diğer bileşenlerinin ve bunun üzerindeki katmanların başlatılması
    7. Bilgisayarın kullanıma hazır hale gelmesi

    Tüm bu işlemler, bilgisayar mimarisi, çevre birimleri, önyükleyici program ve işletim sistemine göre çeşitlilik gösterebilir. IBM PC tabanlı mimariyi ele aldığımız bu belgede, bilgisayarın BIOS yardımıyla açıldığını varsaydık. Farklı bilgisayar mimarileri var olduğu gibi, BIOS’un da alternatifleri bulunmaktadır. EFI (Extensible Firmware Interface) bu noktada BIOS’un yerini almak için geliştirilmekte ve yeni bilgisayarların bazılarında kullanılmaktadır. EFI ile ilgili sonraki sayılarımızda bilgi vermeye çalışacağız. Bu yazımızda ayrıca GRUB, LILO, NTLDR gibi önyükleyici programlara ve işletim sistemlerinin iç yapılarına da değinmedik. Sonraki sayılarımızda bunları da ayrıntılı olarak ele alacağız. Şimdilik görüşmek üzere..

    24May, 2023
    Yenilenebilir Enerji Kaynakları

    Yenilenebilir Enerji, sürekli devam eden doğal süreçlerdeki var olan enerji akışından elde edilen enerjidir. Günümüzde küresel enerjinin yüzde 80’i fosil yakıtlardan elde ediliyor. Yenilenebilir enerji kaynakları kömür, petrol ve doğalgaz gibi fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltmada en önemli rolü üstlenmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaları Güneş, Rüzgar, Biyokütle, Jeotermal, Hidrolik, Hidrojen ve Okyanus Enerjisi (Dalga ve Gel-Git) olarak sıralanabilir.

    Güneş, su, rüzgar,dalga gibi kendileri bitmeden diğer enerji kaynaklarının üretiminde kullanılan kaynaklara yenilenebilir enerji kaynakları diyebiliriz basitçe. Yenilenebilir enerji kaynakları doğal kaynaklardan sağlanır ve sürdürülebilirliği mümkün olan enerjilerdir.

    Yenilenebilir enerji kaynakları, fosil enerji kaynakları gibi zamanla bitmez, tükenmez. Kömür, petrol, doğalgaz gibi kaynaklarımız yenilenemez enerjilere örnektirler.

    Temel yenilenebilir enerji kaynakları sınıfları aşağıdaki gibidir. Aşağıda her bir kaynak için detay bilgi bulabilirsiniz.

    • Güneş Enerjisi
    • Rüzgar Enerjisi
    • Biyokütle Enerjisi
    • Jeotermal Enerji
    • Hidroelektrik Enerji
    • Hidrojen Enerjisi
    • Dalga Enerjisi

    Güneş Enerjisi:

    Güneş, güneş sisteminde bulunan tüm gezegenler için enerji kaynağıdır. Özellikle dünyamızda yaşayan tüm canlılar için vazgeçilmez bir kaynaktır.

    Özellikle yaz aylarında kullanımının vermiş olduğu pratiklik ve elektrik faturalarında sağladığı büyük düşüşlerle güneş panelleri günümüzde en önemli yenilenebilir enerji kaynakları arasında ilk sıralarda yer almaktadır.

    Şehir ve köylerdeki evlerin çatılarında sıkça rastladığımız güneş panelleri ile su ısıtılabilir, evin sıcak su ihtiyacı karşılanabilir ya da sıcak su, evin ısıtma tesisatına verilerek ısınma ihtiyacının karşılanmasında kullanılabilir.

    Güneş enerjisi teknolojileri güneş ışınlarını toplayarak ısı veya elektrik üretimini sağlamaktadırlar. Güneş enerjisi ışık, ısı ve elektrik şeklinde değerlendirilmektedir.

    Güneş enerjisi sistemleri toplanan enerjiyi direk olarak elektriğe dönüştürmektedir ve bina çatılarına, cihazlara, arabalara yerleştirilebilir. Konsantre güneş enerjisi santralleri ayna ve lens düzenekleri ile güneş ışınımlarını nispeten küçük bir alana yansıtma esasına göre çalışarak elektrik veya ısı üretimi için kullanılabilir.

    Rüzgar Enerjisi:

    Rüzgar enerjisinin kaynağı aslında güneş enerjisidir. Güneş enerjisi karaları ve denizleri aynı oranda ısıtmadığından oluşan basınç farkı rüzgarı meydana getirir. Rüzgarın etkisinin fazla hissedildiği bölgelere kurulan rüzgar tribünleri rüzgarın var olan kinetik enerjisini önce mekanik enerjiye, daha sonra elektrik enerjisine dönüştürür. Rüzgârdan elde edilen enerji rüzgarın o anki hızına ve esme süresine bağlıdır.

    Rüzgâr enerjisi günümüzde Dünya’nın elektrik ihtiyacının %2’sini karşılamaktadır. Rüzgâr tribünü teknolojilerinin diğer elektrik üretimi teknikleriyle kıyasla çevreye zararlı etkisi çok azdır.

    Biyoenerji / Biyokütle Enerjisi:

    Bu enerji çeşidi tükenmez bir kaynaktır, her yerde elde edilebilir, özellikle kırsal alanlar için sosyo-ekonomik gelişmelere yardımcı olması nedeniyle uygun ve önemli bir enerji kaynağı olarak görülmektedir.

    Biyokütle için mısır, buğday gibi özel olarak yetiştirilen bitkiler, otlar, yosunlar, denizdeki algler, hayvan dışkıları, gübre ve sanayi atıkları, evlerden atılan tüm organik çöpler (meyve ve sebze artıkları) kaynak oluşturmaktadır.

    Fosil yakıtların (kömür vb) tükenmesi ve yarattığı çevre kirliliğine karşın, biyokütle kullanımı enerji sorununu çözmek için giderek önem kazanmaktadır.

    Jeotermal Enerji:

    Jeotermal, yer ısısı anlamına gelmektedir. Doğa olayları ve özellikle yağışlar sonucu oluşan sular yer kabuğu çatlaklarından magma tabakasına ulaşır. Magma tabakasındaki bu ısınan sular sıcak su ve buhar olarak yeryüzüne ulaşır. Yeryüzüne ulaşan bu su ve buhar tribünler sayesinde birçok enerji türüne dönüştürülebilir. Genel olarak baktığımızda yer kabuğunda depolanmakta olan ısıl enerji, jeotermal enerjiyi oluşturmaktadır.Yeryüzüne çıkarılan bu enerji kurulan elektrik santralleriyle elektrik enerjisine dönüştürülür. Ayrıca ev ve iş yerlerinde kullanılan merkezi ısıtma ve soğutma sistemlerinde, hastaların tercih ettiği birçok fizik tedavi merkezinde ve turistik merkezlerde de kullanılabilirler.

    Hidroelektrik Enerjisi:

    Hidroelektrik enerjinin temelinde, akan suyun enerjisini kullanmak ve bu enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek vardır. Hidroelektrik enerji santralleri yenilenebilirdir. Doğa için temiz bir enerji kaynağı konumundadırlar. Yükseltinin fazla olduğu yerlerde suyun akış hızı fazla olacağından, bu santraller bu bölgelerde daha kullanışlı olacaklardır. Hidroelektrik santrallerde akan suyun enerjisi baz alındığından balıkçılığı geliştirmede, ulaşımı kolaylaştırmada, sulamada ve en çok da enerji üretiminde kullanılmaktadır.

    Hidrojen Enerjisi:

    Günümüzde kullanılmakta olan teknoloji ve üretim zorluğu nedeni ile kullanımı henüz çok yaygın değildir. Ancak teknolojinin ilerlemesi ile birlikte temiz bir enerji kaynağı olarak dünyanın enerji ihtiyacını karşılamada en önemli adaylardan biridir. Gelecekte elektrik, ısı ve yakıt pili üretiminde hidrojen enerjisinin kullanılacağından bahsedebiliriz.

    Dalga/Okyanus Enerjisi:

    Okyanusları aslında iki ayrı enerji kaynağı olarak düşünebilir. İlki güneş ısısına bağlı termal enerji, ikincisi ise dalgalardan ve gel-gitlerden beslenen mekanik enerjidir.

    Dünyanın yüzeysel olarak %70’lik bölümünü kaplayan okyanuslar aynı zamanda, dünyanın en büyük güneş toplayıcılarını da oluştururlar.

    Okyanusların yüzeyindeki fazla ısına su ile derinlerdeki serin suların sıcaklık farkı, doğal bir termal enerji oluşturur. Yeterince yararlanılabildiği takdirde, bu enerjinin küçük bir bölümü bile tüm dünyanın enerji ihtiyacını karşılamaya yeterlidir.