BELLEK AÖF

--------------------------------------------------------------------------------

Bilgisayar dalında bellek veriyi belli bir süre için saklayabilen birimlere verilen isimdir.
İlk bilgisayarlarda bellek yoktu. Onun yerine süngü ve röle ile katot lambaları kullanılmakta idi. Yazılımlar ve veriler tamamen diğer medyumlara geçirilmekte idiler. Teleteks şeritleri veya delikli kartlar gibi.İlk dijital bilgisayarlarda röleler bellek için kullanılmış. Daha sonra katot lampaları yanında yüzük şeklinde olan manyetik demir (ferrit) çekirdekler kullanılmış. Terek düzeninde tellere geçirilen bu demir yüzükler akımı aldığında mıknatıslaşmakta ve bu durumu kaybetmemekte idiler. Ama her okuma sürecinde hafıza bilgisini kaybetmekte idiler. Yapısal özelliği nedeni ie büyük mekanlara ihtiyaç vardı. Tipik bir büyük bilgisayar olan Telefunken TR440'nın 1970 senesinde belleği 48bit lik 192.000 kelime yani bir Megabyte'a eşit idi.
1985'te satın alınan bir PC (Commodore PC10) de 64 KByte belleğe sahip iken 1990 da alınan bir PC de 1 MB'ye belleği bulunabiliyordu. 2005 de ise bu 512 Megabyte veya daha çok olabilir. Günümüzün PC lerinde kullanılan OS (Windows, Linux, BeOs vs) ler bellek canvarları olup, yukarıya doğru sınır tanımamaktadırlar (tabii bu sınır var olup şu an pratik olarak ulaşılamamakta). Anakartlarda bulunan Chipset (yonga) tipine göre üst sınır olup bunların açıklamaları üreticinin İnternet sayfasında veya klavuzunda bulunmaktadır.
Transistörün bulunuşu ile birlikte büyük atılımlar olmuş. Bugün tümleşik devre imkanları ile en modern bilgisayar sistemleri donatılmaktadır.
Bellek genelde bilgisayarlar için kullanılan geçici veya sabit hafıza ünitesine denir. Bir bilgisayarın belleğine verilerle kullanılan yazılımları geçici olarak yerleştirilebilen ve daha sonra değiştirimeden çağıralabilen hafıza yeridir. En hızlı erişilebilme hızına sahibtirler. Hafızadaki bilgileri devamlı tutabilmek için belirli zaman içinde akımını tazelemek zorunda kalınabilir (msl. 100Mhz). Erişilme hızı ise nano saniye (msl. 10ns) hızı ile gösterilir. Bilgisayatda çeşitli bellek öğeleri vardır. Bunlar arasında RAM (Random Access Memory), ( (EP)ROM=sabit hafıza), Cache (ara bellek), FlashRAM (koruyucu bellek; akım olmadan uzun süre saklayabilen bellek).
Bugün PC ve Apple bilgisayatlarda SDRAM, DDR-RAM,DDR2-RAM ve VRAM bellek modülleri kullanılmaktadır. Başdöndürücü hızla gelişen bilgisayar branşında çeşitli medyum buluşları tanıtılmakta, kısa zaman içinde tekrar unutulmaktadır.
Veriyi tutabilme açısından iki bellek durumu incelenebilir.
• Geçici bellekler veriyi tutabilmek için elektrik akımına ihtiyaç duyan tiplerdir. RAM (Random Access Memory)Türkçe açılımıyla Rasgele Erişimli Bellek en bilinen örnektir.
• Geçici olmayan bellekler veriyi tutmak için elektrik akımına ihtiyaç duymayan tiplerdir. ROM (Read Only Memory)Türkçe açılımıyla Salt Okunur Bellek Sabit diskler, disketler, CD, DVD gibi optik ortamlar, teypler bu sınıfa girer.
Bellek kelimesi daha çok geçici bellekler için kullanılır.
Bellek ve Performans
Bilgisayara bellek eklendiğinde performansın arttığı bilinen bir gerçektir. Bellek üzerinde işlemciye gereken verilerin konulacağı yeterli alan yoksa, bilgisayar virtual memory (sanal bellek) adı verilen bir yapı oluşturur. Bu da swapping (takas) durumunun oluşmasına neden olur ve sistem yavaşlar. Ortalama bir bilgisayarda, işlemcinin RAM e ulaşması 200 ns sürerken, sabit disk üzerindeki verilere ulaşması 12.000.000 ns sürer. Bu da, 3,5 dk da bitecek bir işlemin 4,5 ayda bitmesi demektir.
Bilgisayar veri yolu
Bilgisayar veri yolu
Bilgisayar yapısında ,veri yolu, bilgisayarın içindeki parçalar arasında ya da bilgisayarlar arasında verileri ya da gücü transfer eden bir alt sistemdir ve genellikle aygıt yürütme (device driver) yazılımı tarafından kontrol edilir. Nokta- nokta bağlantısının (point- to point connection) tersine, veri yolu, birçok çevresel aygıtı aynı takım kablo ile mantıksal olarak bağlayabilir. Her bir veri yolu kendi bağlayıcılarını fiziksel fiş aygıtlarına, kartlara veya kabloların tümüne karşı tanımlar.
Ilk bilgisayar veri yolları, tam olarak paralel elektiriksel veri yollarıydı, fakat bu terim şimdilerde paralel elektiriksel veri yolu ile aynı mantıkta işlevsellik sağlayan herhangi bir fiziksel düzenleme için kullanılıyor. Modern bilgisayar veri yolları hem paralel hem de kısa-seri (bit-serial) bağlantılarını kullanabilir, ya multidrop (elktiriksel paralel) ya da DAİSY CHAİN topoloji elektrik tesisatı ile donatılabilir, ya da USB’de olduğu gibi, çevrilmiş hareket noktası ile bağlanabilir.
Birinci nesil
İlk bilgisayar veri yolları belleğe ya da çevresel aygıtlara bağlanmış tel yumaklarıydı. Bunlar, elektiriksel veri yollarının ya da elektrik bağlama çubuklarının ardından isimlendirilmiştir. Neredeyse her zaman, bellek için bir veri yolu ve çevresel aygıtlar için başka bir veri yolu vardır ve bunlar farklı talimatlarla, tamamen farklı zamanlama ve protokol ile giriş yaparlar.
Birinci engel, kesilmeler (interrupts) kullanmaktı. İlk bilgisayarlar çevresel aygıtların hazır olması için bir halka içinde bekleyerek I/O(input/output) görevini gerçekleştirirlerdi. Bu da başka görevler de yapmak zorunda olan programlar için zaman kaybı olurdu. Ayrıca, eğer program diğer görevleri yapmak için girişimde bulunursa, programın tekrar kontrol etmesi çok uzun sürebilirdi ve verilerin kaybolmasıyla sonuçlanabilirdi. Bu nedenle mühendisler merkezi işlem birimi (MİB) ile arasını açmak için çevresel aygıtları hazırladılar. Kesilmeler öncelikli olmak zorundaydı, çünkü MİB bir seferde sadece bir çevresel aygıtın üstesinden gelebilir ve bazı aygıtlar diğerlerinden daha kritik zamanlı olabilirdi.
Bundan bir süre sonra, bazı bilgisayarlar bellek ile birkaç MİB arasında paylaşıma başladı. Bu bilgisayarlarda buna ek olarak veri yoluna ulaşım öncelikli hale getirilmeliydi.
Kesilmeleri ya da veri yoluna ulaşımı öncelikli hale getirmenin klasik ve basit yolu DAİSY CHAİN’di.
İki veri yoluna sahip DEC, küçük, kütle oluşturan bilgisayarlar ve bellek veri yolunu içindeki klasör oluşturmuş çevresel aygıtlar için gereksiz ve pahalı görünüyordu; öyle ki aygıtlar bellek yerleri gibi algılanıyordu. Zamanında, bu çok cesaret isteyen bir tasarımdı. Yalnız kendi menfaatini düşünen kimseler başarısızlığın habercisiydi.
Ilk mikrobilgisayar veri yolu sistemleri gerçekte MİB’nin bacaklarına (pins) bağlı pasif arka planlardı. Bellek ve diğer aygıtlar aynı adres ve MİB’nin kendisinin kullandığı veri bacakları kullanılarak, paralel bağlanarak veri yoluna eklendi. Bazı örneklerde, IBM PC gibi, talimatlar hala MİB’nden, gerçek I/O veri yolu gerçekleştirmekte kullanılabilir ve sinyaller oluşturur.
Birçok mikrodenetleyicilerde ve gömülü sistemlerde, I/O veri yolu hala yoktur. İletişim MİB tarafından kontrol edilir, bunlar bellek blokları gibi aygıtlardan gelen verileri okur ve yazar, bunların hepsi MİB’nin hızını kontrol eden bir merkezi saat tarafından zamanlanmıştır. Aygıtlar diğer MİB bacaklarına işaret vererek bakım ister, tipik olarak kesilmelerin bazı formlarını kullanırlar.
Örneğin, bir disk sürücü denetleyicisi yeni verinin okunmaya hazır olduğunu MİB’ne işaret eder, bu noktada MİB belleği okuyarak, disk sürücüsünün uygun yerine gönderir. Neredeyse tüm ilk bilgisayarlar, ALTAİR’in içindeki S-100 veri yolundan başlayarak, 1980’ler deki IBM PC’ye kadar bu tarzda üretilmişlerdir.