Bilgisayarda Veri Saklama

Günlük hayatta kullandığımız onlu sayı sistemindeki sayıların, 2 tabanında yazılmasıyla elde edilen sisteme İkili Sayı Sistemi adı verilir. Bu sistemdeki tüm sayılar, 0 ve 1 rakamlarının kullanımıyla ifade edilir.

Onlu sayı sisteminde ifade edilmiş bir sayının ikili sayı sistemine çevrilmesi için 2’ye bölme işlemi uygulanır. Bölümün değeri 2’den az olan kadar, bölme işlemine devam edilir. Kalan değerlerinin tersten yazılmasıyla ikili sayı sistemindeki gösterim elde edilir.

İkili sayı sisteminde ifade edilmiş bir sayının onlu sayı sistemine çevrilmesi için her basamak 2’nin kuvveti ile çarpılır. Çarpma işlemi en sağ basamaktan ve 2⁰ ile başlar. Her basamak geçişinde kuvvet 1 arttırılır. Çarpımlar sonucunda elde edilen değerler toplanarak onlu sayı sistemindeki sayı elde edilir.

Dijital verinin en küçük ve temel ünitesidir. Bir bit, yalnızca 0 veya 1 değerini alabilir. Bilgisayar sistemlerinde hafıza, byte adı verilen küçük saklama birimlerine bölünmüştür. Bir byte 8 bitten oluşur ve bu alan yalnızca küçük bir sayıyı ya da bir harfi saklamak için yeterlidir.

8 bitlik dizilim boyunca 0 ve 1 değerlerini kapsayan bellek ölçü birimidir. Bir byte ile 28 farklı dizilim oluşturulabilir.

Bilgisayar dünyasında harf, noktalama işareti, rakam ve bazı özel işaretler karakter olarak adlandırılır.

Bilgisayar sistemi klavyeden yapılan karakter girişini algılar. • Girilen harfin ASC’ye göre karakter kodlaması yapılır. • Kodlama sonucunda elde edilen “97” sayısı ikili sayı sistemine dönüştürülür. • Dönüşüm sonucunda elde edilen “01100001” sayısı hafızada saklanır.

Dilimize “Bilgi Değişimi İçin Amerikan Standart Kodlama Sistemi” olarak giren ASC, Latin alfabesi üzerine kurulu, 7 bitlik bir karakter kodlama şemasıdır. İlk kez 1963 yılında ANS (American National Standards nstitute) tarafından standart olarak sunulmuştur. Bilgisayarlarda ve iletişim araçlarında kullanılan metinler, ASC kodları ile temsil edilir. ASC, modern karakter kodlama şemalarının öncüsüdür. Günümüzde kullanılan şemalarda birçok farklı karakter de olmasına rağmen, genel olarak ASC temel alınmıştır.

8 bitlik karakter kodlaması olan genişletilmiş ASC şemalarında, standart ASC karakterlerine ek olarak 128 karakter daha bulunur. Bu ek karakterler sayesinde özel semboller ve farklı dillere ait harfler standart bir şekilde kodlanabilmektedir. Dünya üzerinde birçok farklı kültür ve dil bulunmaktadır. Her kültür ve dilin kendine has sembollere, işaretlere ve harere sahip olabilmesinden dolayı, genişletilmiş ASC sayesinde kullanılabilen ek karakterler de yetersiz kalabilmektedir. Bu problemi giderebilmek ve bölgesel karakterleri karşılayabilmek için ASC çeşitlemeleri yapılmaktadır. Örneğin, Batı Avrupa bölgesinde bulunan İngilizce, Almanca, Fransızca, İtalyanca, İspanyolca gibi diller için SO 8859-1 şeması kullanılırken, Türkçe için SO 8859-9 şeması kullanılır.

Türkçe’de “Evrensel Kod” olarak tanımlanan Unicode, her karakteri bir sayı ile ilişkilendiren bir bilişim endüstrisi standardıdır. Bu sistemde karakterler için altyapı, yazılım ve dil gibi etkenler gözetilmeksizin, her karaktere yalnız bir sayı ataması yapılır.

Karakter kodlamasında bir karakterin alabileceği sayısal değere verilen isimdir. On altılı sayı sisteminde ifade edilen kod noktaları, karakter kodlamasının kod uzayını oluşturur.  ASCII için 016 ile 7F16 değerleri arasında tanımlanmış 128 adet kod noktası, genişletilmiş ASCII için 016 ile FF16 arasında tanımlanmış 256 kod noktası bulunur.

Görüntü, bilgisayar hafızasında saklanan önemli veri tiplerinden birisidir. Bilgisayar sistemlerinde görüntüler, piksel (pixel) adı verilen noktacıkların birleşmesiyle meydana gelir. Bir görüntünün bilgisayarda saklanabilmesi için, görüntüdeki her pikselin sayısal bir koda çevrilmesi gerekir. Pikselin rengini taşıyan bu sayısal kod, ikili sisteme dönüştürülerek bilgisayar hafızasında saklanır. RGB renk grubundan bir piksel için kırmızı, yeşil ve mavi renk değerleri bulunur. Her değer 0-255 arası bir sayı olabildiği için, bir piksel 3 byte ile saklanabilir.

Dijital görüntülerin en küçük parçası olan üçlü renk grubudur. Dijital görüntülerde RGB (Red Green Blue) renk grubundan bir piksel, kırmızı, yeşil ve mavi renklerine ait değerler ile gösterilir. Her renk için 0-255 arası bir değer tanımlanır.

Ses canlıların işitme organları tarafından algılanabilen, atmosferdeki periyodik basınç değişimleridir. Ses, bir ortamda ses dalgaları adı verilen mekanik dalgalar halinde yayılır. Ses oluşturan her madde veya cisim bir ses kaynağı olarak adlandırılır. Birçok farklı dijital cihaz tarafından girdi ve çıktı için kullanılan ses, bilgisayar ortamına aktarılırken, bilgisayarın anlayacağı ikili sayı sistemine dönüştürülmelidir. Bu dönüşümün yapılabilmesi için, ses dalgaları yatay olarak kesitlenir ve bu kesitlerden örnekler alınır. Bir başka deyişle ses, örnek adı verilen küçük parçalara ayrılır. Oluşturulan her bir örnek, ikili sayı sistemine çevrilir ve bilgisayar hafızasında saklanır.

Merkez işlem birimi tarafından doğrudan erişilen ve veri işleme esnasında kullanılan bellek grubudur. Bilgisayarın ön belleği, ana belleği ve yazmaçlar birincil depolama aygıtlarıdır. Bu yöntemde veriler geçici olarak hafızaya alınır.

Merkez işlem birimi tarafından doğrudan erişilemeyen, bilgileri kalıcı olarak saklayan depolama yöntemidir. Verilere bilgisayarın girdi/çıktı kanalları üzerinden erişilir.

Çok büyük ölçekli verileri saklamaya ve arşivlemeye yarayan, insan müdahalesi gerektirmeyen depolama yöntemidir.

Bilgisayar sistemi ile ilişkisi kesilmiş, verilerin kullanımı için insan müdahalesi gereken depolama yöntemidir.

Merkez işlem birimi ve ana bellek arasındaki hız farkından kaynaklanan problemin çözülebilmesi için işlemci içine yüksek hızlı hafızalar eklenmiştir. Çalışmakta olan programa ait komutların ve verilerin geçici olarak saklandığı yüksek hızlı hafızalara ön bellek adı verilir.   Bir bilgisayarın hızlı çalışması için ön bellekten kullandığı veri miktarının fazla olması gerekir. Bilgisayarda en sık kullanılan ve en son erişilen veriler, ana bellekten ön belleğe kopyalanır. Bu kopyalama işlemiyle ön bellek kullanımından en yüksek verimi almak hedeflenir. Modern merkez işlem birimlerinde farklı türde ve bağımsız ön bellekler bulunur. Ön bellekler, kullanım amacına göre komut ön belleği ve veri ön belleği olarak sınıflandırılır.

Hâric sabit disk, bilgisayara bir kablo yardımıyla bağlanabilen ve bir yerden bir yere kolaylıkla taşınabilen sabit disklerdir. Rahat taşınabilme özelliğinden dolayı, hâric sabit diskler “taşınabilir disk” olarak da adlandırılır.