Katalog

BİLGİSAYAR D Ü N Y A S I Mikroişlemciler MSDOS'un yaratılışı nasıl çalışıı? CPU, ALU, 8086 yongasının görevleri Derleyeru Nezihe Bahar MSDOS'un mikrobilgisayar sektörüne hâkim oluşunun öyküsü 8086'lık bir CPU kartı dizaynı hazırlıyordu Kartı içın bır ışletım sistemıne ıhtıyaç duyan Paterson, Kıldall'ın şırketının (dıgıtal Research) vaat ettığı 16 bıt CP/M'ı kullanmayı umuyordu Ancak kartını çalıştırmakta sabırsızlanan Paterson kendı işletim sıstemını geliştırdı Tlcarı olarak başarılı olabılmesi içın ışletim sıstemının çevırlsi yaptlmış 8 bit yazılımlan çalıştırması gerekecekti Önceleri QDOS (Ouıck and Operating System) olarak ısimlendirllen sistem CP/M'ln fonksiyonları, komut yapısı ve dosya yapısının bir kısmını taklit ederek uyumluluğu sağladı Paterson Mıcrosoft'un kuruculan Blll Oates ve Paul Allen tarafından GWBasic'ın ilk versıyonlarında kullanılan disk alanı ayırma yöntemı ile sıstemını geliştirdı FAT (Fıle Allocatıon Table) dıye ısimlendirllen yöntem MSDOS'un şımdikı versiyonlarında hftlâ kullanılmaktadır Paterson bu sısteme 3 yardımcı program ekledı BunlarEDLIN, CHKDSK ve FORMAT ıdi Bu terımler DOS kullanıcıları ıçin hiç yabancı değıldır 1980 yazına kadar Paterson ışletim slsteminı 86DOS olarak yenıden ısımlendırmıştı Bu arada IBM ımal etmeyı duşündüğü ış bilgısayarı ıçın çalıştıracağı yazılımların arayışı ıçınde ıdı IBM temsılcıleri Mıcrosoft'tan yenı makınelerı ıçın bır ışletım sıstemi gelıştırmesını ıstedıler Mıcrosoft sıfırdan başlayıp programlamak yerıne, Paterson 86DOS'un haklarını satın aldı Hem Mıcrosoft'un oersonelı hem de Paterson tarafından yapılan aylar süren gelıstırme çalışmalarından sonra ağustos 1981 'de yenı ışletım sıstemi MSDOS ortaya çıktı 8K'lık program yabancı gelmiyordu ve kolaydı 8 karakterlık dosya adları, 3 karakterlık dosya ek adları, surücu tanımlamaları (A, B vb) ve komutlarının çoğu Paterson'un 86DOS'a taşıdığı CP/M özellıklerine sahıptı Kendınden bır öncekı ışletım sıstemi gıbı MSDOS 1 0 mikrobilgisayar endüstrisının en çok satan ürünlerl olan CP/M programlarının çevirisı yapılmış şekıllerını çalıştırabılıyordu Tandy/Radıo Shack'ın populer TRS80 serısı makınelennın beynı olan Zılog Z80 mikroışlemcı dahıl olmak uzere 8080 yongalı 8 bıt rakıpler hâlâ pıyasaya hâkımdı Ve CP/M'in o gunlerın MSDOS'u olduğu söylenebılır 8088 yongalı IBM PC'nın ılk ortaya çıkışı 1981 sonbaharında oldu Daha sonrakı yıllarda 8088 IBM ın ve Mıcrosoft'un umıtlerının çok ötesınde satış yapıldı MSDOS hızla mikrobilgisayar endustrısınde hâkım oldu (n.b.) H er mlkrolslemcl yonga bınlerce kanalı ve transistörü bulunan, yaklaşık bır çeyrek ınçlik bır sılikon parçasıdır Transıstörler bitlerı (bıt ikilı sısteme göre yazılan rakam anlamında "binary dıgıf'ın kısaltılmışıdır) temsıl eden elektrık sınyallerını saklar Pozıtıf voltaj bır "on" durumuna ya da ıkılı sıstemde 1'ı temsil eder, bır elektrık sinyalı yokluğu ıse "off" durumunu ya da ikılı sıstemde O'ı temsıl eder (Bazı transıstörterde sıfırı temsıl etmek uzere negatıf voltaj kullanılır, voltaj yokluğu ise 1'ı temsıl eder) CPU (Central Processıng Unıt Merkez işlem Birıml) bu bitlerı (genellıkle 8 bıtlık "byte"lar şeklınde guruplandınlmış olarak) hareket ettırir, kıyaslar, onlar üzerınde mantıksal ve nümerık ışlemler yapar CPU ikı ana alt sısteme ayrılır Bır kontrol ünıtesı (CU) ve bır arıtmetık mantıksal ünıtesı (ALU) CU'nun kendısı de çeşıtlı alt sıstemlerden oluşur Kontrol ünıtesı RAM (Rasgele erışılebılır bellek) ve gırış cıhazlarından talımat alır, bu talımatları çozumler ve uygular Bu ışlemler ıçın gereklı bılgıler genellıkle 2 bytelık (16 bıt) yapılar şeklınde kodlanmıştır Bu yapılar "regıster" olarak bılınen 16 bıtlık depolama yerlerıne hızla yerleştırılır veya oralardan alınır Esasen talımatlar 1'den çok sayıda byte'e kadar çeşıtlı uzunluklarda olabılır özellıkle 386 ve 486'lar gıbı 32 bıtlık mikroişlemciler uzun talımatlar kullanma eğılımındedır programcıları bu fonksıyonları CPU'nun anladığı ıkılı sıstemdekı talımatlara karşılık gelen "Move", "Load", "Add", "Jump", "Increment" gıbı kısaltmalarla kullanır M 8086 yongası IBM uyumlu mikrobilgisayarlardakı Intel yongalarının hepsı 8086 yongasında kullanılanın aynı olan bır temel talımat dizısıne sahıptır 12 yıllık geçmışı olan 8086 bugun kullanılmış uyumlu bılgısayarlann çoğunda ve bırkaç yenı bılgısayarda görülüyor 8086 IBM uyumluluğu ıçın temel krlterdır 386 ve 486 gıbı yüksek guçtekı yongalar pek çok sofıstıke talımata ve daha fazla regıster'a sahıp olsalar da geriye doğru uyumluluğu sağlamak ıçın, tüm 8086 talımat dızısını korumak zorundadırlar Bu ıse eskı makınelerde yazılmış yazılımları çalıştırabılme kapasıtesıdır Böylece 8086 talımat dızısı PC uyumlular dünyasında ortak dlldır O ikrobilgisayar endüstnsinln llk dönemlerine aıt olsa da Intel 8080 yongası şımdı PC dünyasında hâkım durumdakı ışletım sıstemi MSDOS'un gelişımınde dolaylı bir rote sahıp olmuştur Genel amaçlı, tlcarı basarı sağlayan llk mikroışlemcı olarak 8080 yenı mikrobilgisayar pazarından yararlanmaya çalışan yazılım gelıştırıcılerının dıkkatini Ozerıne toplamıştı Pazarda açılışı MITS Altaır 8080 bilgısayarı yapmıştı Günun hâklm donanım plarformu 8 bit bilgisayartardı ve Gary Kiidall adlı Californıalı bir bilglsayar profesörunün gelıştırdığı CP/M bu bilgisayarlarm ışletım sıstemi idı 1986da Intel 8086'yı pıyasaya sunduğu zaman 16 bıt bilglsayarlar ıçin benzer bir Işletım sıstemi yoktu O günlerde Microsoft kendı dısk erışım rutınlen olan ve bır ışletım sistemıne benzer fonksıyonları olan Basıc ıle meşguldu Mıcrosoft bürolarının bırkaç mıl güneyinde Tlm Paterson adlı bir mühendıs ALU'nun görevi Yıne esas olarak regıster'lardan oluşan ALU, toplama, çıkarma, çarpma ve bölme ışlemlerı yapar ALU output'un her ıkı ınput koşulunun sağlanmasına bağlı olduğu AND, output'un yalnızca bır ınput koşulu sağlandığında elde edılebıldığı OR ve ınput'un tersının output olarak elde edıldığı NOT ışlemlerı gıbı basıt mantıksal ışlemlerı yapacak şekılde duzenlenmış transıstörlere sahıptır Bu mantık devrelerı ALU'nun bır sayının bır dığer sayıdan daha buyuk ya da daha kuçuk olduğu ve bır sayının pozıtıf mı negatıf mı olduğu konusunda karar vermesını sağlar Bır programcı bır program yazdığında programın yazılmış olduğu dll (C veya Quıck Basıc gıbı bır yuksek duzey dıl olabılır) başka bır kod bölumu tarafından, bılgısayarda mevcut CPU tıpıne uygun makıne dılıne çevrılır Makıne dılı CPU'ya talımatları ve verılerı bıldıren 1'ler ve sıfırlardır Her CPU temel talımatları ıçın farklı bıt kombınasyonları kullanır (Temel talımatlar taşıma, kıyaslama ve CU ıle ALU'nun arıtmetik fonksıyonlarıdır) Assembler dılı 14 ö ^ uyumlulan arasında ne nitelıkler • W nedeucuzolmagıbıbirözellikile tanınmadurumu olmayan Tandy en son serısi ıle ıslm yapacak bır gelişme sağladı Tandy yenı serisine yanl M M devrelerl ekleyerek bu konuda geleneksel PC'leri aştı Tandy makınelen her zaman PC'nın acıklı ciyaklamalarından daha lyı ses olanakları taşımıştır Ancakyenı i000TU2sayısalıanaloğa ve analoğu sayısala çevı ren mekanızmayla 8 kanal sunmaktadır Bu olanak 35 mm'likbirmıkrofonyuvasındankaydedilen sesin dıskte saklanabıleceği, ışlem görebıleceğıveyentden ses olarak verilebileceğı anlamına gelır Tandy, eğıtım alanında büyük potansıyel olduğu görüşündedır ve yakında üç ya da dört yasındakitor tarafından kullanılabılecek kadar basit yazılımlan olan bir "Oaılandlrm#ll Ev Esttlml Bilgiaayar Siatoml" çı Tandy yeni serisine "yenisesdevrelerl" ekleyerek geleneksel PC'leri aştı Tandy ve müzik karacaktır 1000TL/2'nin diger yonlerlnde o kadar önemlibirözelllkyok 8MHz hızla çalışan trir 80286 ialemcı 640KRAM(768 K'yaçıkanlabilır),720K'lık3.5ınçdısketsurücü»üve tek renk Hercüles göruntü mevcuttur FiyatyaJnızdisketli sistem ıçın 919sterlin, 20 MB ve 40 MB harddısklı seçımler içın 287 stertınve517sterlinekodemegerekir CGA göruntü ıçin ise ek 230 sterlin ödenir PS/2'lere MCA olanağı Standart AT slotları yerıne MCA (Mıcro Channel Architecture) kullanımı, IBM'ın PS/2 serısı makınelennın çoğu ıçın basitçe bır gentşleme kartı ekleyerek tam 32 bıt 80386 operasyonunageçmeyı mümkün kılmıştır Aox tarafından yapılan MıcroMASTER 386 kartları MCA'nın 32 bit kapasıtesinı kullanarak PS/2 model 50,60, 50Z, 55SX ve 65SX ıçin gelıstırme olanağı saglıyor Kartın kendısı 32 bıt belleğın 8 Mbyte'a kadarını ve 80387 arıtmetık ek ışlemcıyı taşıyabılir RAM, ROM ve Vıdeo BIOS ıçın Aox'un kendi kase sıstemi mevcuttur.