Ocak  2004

Mikroişlemcili bir sisteme herhangi bir iş yaptırmak için sistemin hafızasında bir programın bulunması ve bu programın çalıştırılması gerekir. Bu makalemizde hafızaya program yükleme konusunu ele alacağız.

PROGRAMI ÇALIŞTIRMAK:

Programın çalıştırılma işi basittir ve bunu bilgisayar kullanan herkes yapabilir, fakat burada unutmamamız gereken bir şey vardır ki o da program çalıştırma işi sisteme göre farklılıklar gösterebilir. Örneğin Windows işletim sistemi yüklü bir sistemde program çalıştırmak için programı gösteren simgenin  üzerine gelir mouse ile tıklarsınız, yada komut isteminde programın ismini yazarsınız. Tabi ki Windows gibi gelişmiş işletim sistemlerinde program çalıştırmanın çok çeşitli değişik yollar da mevcuttur, işletim sistemlerini amacıda zaten kullanıcıya kolaylıkla bilgisayarı kullandırabilmektir.

Şayet bilgisayar sistemi işletim sistemine gerek duymadan çalışan bir sistem ise (mikrodalga fırın, elektronik çamaşır makineleri, cep telefonları gibi) sisteme iş yaptıracak program sistem açıldığında otomatik olarak hafızaya yüklenir ve kullanıcı giriş konsolunu ( sistemin üzerindeki tuşlar gibi) kullanarak hali hazırdaki programı kendi isteğine göre çalıştırabilir.

BİLGİSAYARLARDA ÇALIŞAN PROGRAM SINIFLARI:

Basit olarak bilgisayarlar iki çeşit programı çalıştırır diyebiliriz. Birincisi sistemin açılabilmesi ve donanımların kullanılabilmesi için gerekli sistem programları (system program), ikincisi kullanıcı programları (user program).

SİSTEM PROGRAMLARI:

Sistem programları çok çeşitlidir; fakat biz bunu, sistem ilk açıldığında çalışan programlar ve kullanıcı tarafından yüklenen (bilerek yada bilmeyerek) sistem programları başlıkları altında inceleyebiliriz.

Sistem Açılışında Çalışan Sistem Programları:

Bu tür programların sisteme enerji verilmeden önce sistemin hafızasında bulunması gerekir. Bilgisayar sistemlerinde bulunan ROM bellekler bu tür programların saklandığı yerlerdir ve enerji kesilse bile bu belleklerin içindeki bilgiler silinmez. Şayet bu tür programların bulunduğu bellek bir şekilde arızalanırsa, yada içindeki program silinirse, sistem enerji verildiğinde tepki göstermez. Bu tür programların amaçları basit olarak; sistem açılışında bilgisayardaki çevre cihazlarını test etmek, mikroişlemcinin çevre cihazlarını kullanabilmesi için gerekli programları RAM belleğe yüklemek olarak tanımlanabilir. PC’lerde işletim sisteminin harddiskten yüklenip çalışır hale getirilmesi için ROM’daki bootstrap programı kullanılır.

NOT: ROM tipi bellekleri silmek için ROM programlayıcılar veya siliciler, haricen kullanılır. Aynı yöntemle ROM bellekler programlanabilir. Bazı ROM belleklerde bilgisayar sistemine takılıyken değişik programlar yardımıyla programlanabilir.

Kullanıcı tarafından devreye sokulan Sistem Programları:

Bu programları yazıcıdan çıktı alınırken, klavyeden giriş yapılırken veya Internette  gezinirken kullanıcı tarafından bilerek yada bilmeyerek çalıştırılan sistem programlarıdır diye basit bir şekilde tanımını yapabiliriz. Kullanıcı sisteme müdahale ettiği anda bazı portlardan verilerin gönderimini yada alımını gerçekleştirirler. Örneğin klavyeden bir tuşa bastığınızda bastığınız karakterin ekranda görünmesini sağlayan program gibi  yada yazıcıdan çıktı almak için Microsoft Word de yazdır simgesine tıkladığınızda yazıcı portuna verileri gönderen, şayet yazıcı takılı değilse kullanıcıyı bir mesajla uyaran programlar kullanıcı tarafından devreye sokulan sistem programlarıdır.

KULLANICI PROGRAMLARI:

Sistem programlarını belirli bir mantık doğrultusunda, mikroişlemci komutlarını kullanarak çalıştıran programlardır. Örneğin Microsoft Word kendi içinde birçok sistem programını çağıran ve çalışmasını sağlayan bir kullanıcı programıdır. 

Bu konuyu biraz daha açalım, basit bir toplama işlemini yapan bir program düşünün. Şayet bunu ekranda göstermek istiyorsanız sistem programlarını kullanmak zorundasınız, çünkü ekranda herhangibir verinin gösterilme işlemi zannedildiği kadar kolay değildir. Aynı program toplayacağı sayıları klavyeden giriş ile alıyorsa, bunun içinde başka bir sistem programı kullanmanız gerekir. Unutmayın sistem programları sistem normal olarak açıldığında hafızaya yüklenir ve bilgisayar kullanıcılarının ve programcıların hizmetine sunulur. 

Tabiki hali hazırdaki sistem programlarını kullanmadanda bilgisayar donanımları kontrol edilebilir program yazılabilir. Fakat bu işlem program yazımı için uzun bir yoldur.

PROGRAMI HAFIZAYA YÜKLEMEK (PROGRAM LOADING):

İster kişisel bilgisayar (PC) ister bilgisayar kontrollü cihazlar olsun, bu sistemlerden faydalanabilmek için kullanıcı programlarının RAM belleğe yüklenmesi ve çalıştırılması gerekir.

Eski tip bilgisayarlarda hafızaya program girmek için, programcılar bilgisayarın ön panelindeki anahtarları kullanarak önce hafıza adreslerini sonra o adrese yüklenecek veriyi girerlerdi, bütün verilerin girilme işlemi tamamlandığında çalıştır anahtarı ile program çalıştırılırdı.

Programcı mikroişlemcinin komut setini bilmek zorundaydı, bilgisayarın hafızasına yüklenecek her komut ikilik sayı sistemindeki kod karşılığına çevrilir ve bu sayıya göre ön paneldeki anahtarlar açılır yada kapatılırdı.

PC'lerin babası Altair sistemler ön panelindeki anahtarlar ile programlanıyordu.

Daha düşük maliyetle daha iyi üretim teknikleri geliştirildikçe programların yükleneceği hafıza miktarı da arttı.

Anahtarlı bilgisayarlara göre daha modern olan bu tip bilgisayarlara programlar yine el ile hafızaya yüklenir fakat bu iş anahtarları açıp kapatarak yapılmaz. Monitor ROM’lu hexadecimal tuş takımına veya terminallere sahip bilgisayarlar bu şekilde çalışır.

Hexadecimal (16’lı) Tuş Takımına Sahip Bilgisayarlarda hafızanın tek bir adresini ve içeriğini 7 parçalı displayde görebilirsiniz.

Temelde yine anahtarlar açılıp kapanıyor fakat bu işlem mekanik cihazlar tarafından yukarıda gördüğünüz Punched Card veya Paper Tape’ler aracılığıyla otomatik olarak yapılır. İlerleyen dönemlerde de bu tip cihazların yerini disketler almıştır ve anahtar açıp kapama işlemini disketlerin üzerindeki manyetik yoğunluklar ve bu yoğunlukları algılayan okuyucular yapar.

Günümüzde donanım ürünleri ve yazılımlar 15 yıl öncesine göre çok gelişmiştir, bu yüzden hafızaya program yükleme işlemini çok daha basit bir şekilde yapılıyor. Henüz programları bilgisayarlar yapamıyor ama program yükleme işlemini yapabilirler. Çoğu bilgisayar kullanıcısı bilgisayarında mp3 dinlemek için mp3 uzantılı bir veri dosyasına çift tıkladığında mp3 player (winamp, media player gibi) programının işletim sistemi tarafından hafızaya yüklenip otomatik olarak çalıştırıldığının farkında bile olmayabilir. Bu son derece normaldir ve bu tür kolaylıklar bilgisayar kullanımının yaygınlaşmasını sağlar.

Bilgisayar kullanımını daha geniş alanlara yaymak için, bilgisayara iş yaptırmak daha da basit hale getirilmelidir. Örneğin ses ile veya ekrana dokunarak programlar yüklenip çalıştırılabilir. Ama bunları yapmak için bile bilgisayarda bir programın yüklü olması gerekir. Bu tür bilgisayarların çabuk ve net bir şekilde tepki verebilmeleri için hızlı çalışmaları gerekiyor, Son model bir PC’de, gelişmiş 3D oyunları oynamak için başlangıçta Loading… kısmını hala beklememiz gerekiyor. Çünkü yüklenecek program ve verilerin boyutu büyüktür ve hafızaya yüklenmesi zaman alır. Ancak bu işlem bitince mikroişlemci programı ilk komutundan başlayarak adım-adım programı çalıştırır.

Bir sonraki makalemiz mikroişlemcinin, hafızaya yüklü olan bu programları nasıl çalıştırdığı ile ilgili olacak. Lütfen yorumlarınız için bize e-mail atın…