Transcript ORT1_06_PR1
OSNOVI RAČUNARSKE
TEHNIKE 1
3+1
7 ECTS
mr Dragana Prokin
Program nastave
MODEL SAVREMENOG
RAČUNARSKOG SISTEMA
MATEMATIČKE OSNOVE RAČUNARA
ELEKTRONSKE OSNOVE RAČUNARA
ARHITEKTURA RAČUNARA
VRSTE NAREDBI
DIJAGRAM TOKA PROGRAMA
(ALGORITMI)
Računarski sistem
Računarski sitem = računarski (pridev,
znači da se radi o računarima) + sistem
(skup komponenata povezanih
međuzavisnostima)
Računarski sistem je skup svih sredstava
koja koristimo u procesu rešavanja nekog
zadatka ili grupe zadataka
Računarski sistem
Računar
je elektronski uređaj koji izvršava
instrukcije zadate programom
Računarski sistem
U
zavisnosti od veličine računara možemo
da izvršimo podelu na: Terminals
Front End
CPU
Processor
Terminals
Tape
Drives
cartridge open reel
drives
drives
mikro
Disk Drives CPU
Tape Drives
Disk Drives
mini
mainframe
RAČUNARSKI SISTEM
Hardware (hardver)
• sve fizičke komponente
• elektronski delovi
računarskog sistema
Osnovni
Software (softver)
• programske instrukcije
koje kontrolišu rad
računara
element obrade u računarskim
sistemima su podaci
Kratak istorijat razvoja
računarske tehnike
Tehnološke
ere
operacija/sekundi
mehanička (do 1930.)
1
elektromehanička (do 1944.)
10
elektronske cevi (od 1946. do 1954.) 103
tranzistorska (od 1955. do 1964.)
106
integrisani poluprovodnici (od 1965.) 108
Abakus
ne
zna se tačno vreme nastanka
jedan od najstarijih uređaja za
sabiranje
Paskalova
mašina za sabiranje i
oduzimanje (oko 1643)
prenos između dekada
Prikaz brojeva u komplementu
Automatski
Babidžova
mašina za
izračunavanje opšte namene (1834)
Automatske
operacije
sa više koraka
Automatska kontrola
niza operacija (program)
Herman
Holerit
( kraj 19. -početak 20.veka)
Osnovao kompaniju za proizvodnju
komercijalnih mehaničkih računskih mašina
IBM (1924.)
Vakuumske
cevi
Prekretnica
u razvoju uređaja
za računanje
oko 1940. nastaju prvi
računari opšte namene
(1. generacija računara)
1943. - ENIGMA
računar za dešifrovanje
ENIAC
(razvijan od
1943. do 1946.)
Prvi računar opšte
namene
18000 vakuumskih
cevi, preko 30t,
potrošnja 200kW
Programi i podaci
u istoj memoriji
(John von
Neumann)
Tranzistori
Razvijeni
(1948.)
u Bell-ovim
laboratorijama
Našli su široku primenu
u računarskoj tehnici
(2. generacija računara)
Veći stepen integracije,
manje dimenzije
računara, manja
potrošnja, niža cena
Razvoj
Oko
velikih računarskih sistema
1955. IBM i UNIVAC razvijaju
računare sa paralelnom obradom
(multiprocesiranje i multiprogramiranje)
Integrisana
kola
(od 1964.) – logičko kolo u jednom čipu
MSI (od 1968.)– registar u jednom čipu, …
LSI (od 1971.)–memorije, UART, CPU, ...
VLSI (od 1980.) – mikroprocesori, …
SSI
Razvoj
računara 3. i 4. generacije
mikroprocesora omogućio je
razvoj mini i mikroračunara
Razvoj
70.- tih godina na tržištu su džepni
računari
Od 80.- tih počinje proizvodnja
personalnih računara (1981. IBM-PC)
Od 90. – godina primenjuju se PDA
Od
1982. godine časopis Time
je izabrao personalni računar za
ličnost godine
Generacije savremenih računarskih
sistema
Prva
generacija (1940 - 1956)
- elektronske cevi
Druga generacija (1956 - 1963)
- tranzistori
Treća generacija (1964 - 1971)
- integrisana kola
Čevrta generacija (od 1971 - do danas)
- mikroprocesori
Peta generacija (danas i u bliskoj budućnosti)
- veštačka inteligencija
Prednosti računara
BRZINA
POUZDANOST
MOGUĆNOST
ČUVANJA VELIKE
KOLIČINE PODATAKA
ZADATAK RAČUNARA JE DA:
1. Prihvati podatke (INPUT)
2. Obradi podatke (PROCESSING)
3. Generiše izlazne rezultate (OUTPUT)
4. Sačuva izlazne rezultate (STORAGE)
Opšti model računarskog sistema
HARDWARE (TEHNIČKI DEO, SKUP RAZLIČITIH UREĐAJA)
1. ULAZNI
UREĐAJI
2. CENTRALNA
JEDINICA
3. IZLAZNI
UREĐAJI
TASTATURA
CENTRALNI PROCESOR CPU
MIŠ
OPERATIVNA MEMORIJA
SKENER ...
SEKUNDARNE
MEMORIJE
SOFTWARE
(PROGRAMI)
APLIKATIVNI
SISTEMSKI
USLUŽNI
OPERATIVNI
PROGRAMI
SISTEM
PROCEDURE (POSTUPCI I
PRAVILA)
DISPLEJI
ŠTAMPAČI
ZVUČNICI...
DATA
(PODACI)
PRIKUPLJANJE I UNOŠENJE
PODATAKA
ORGANIZACIJA PODATAKA
OBRADA PODATAKA
PRIKAZIVANJE REZULTATA
OBRADE
PEOPLE (LJUDI)
Hardverske komponente
tipičnog računara
Između
pojedinih hardverskih celina
računarskog sistema podaci se
prenose preko magistrale
MAGISTRALA
PERIFERIJE
MAGISTRALA
CPU
UNUTRAŠNJA
MEMORIJA
Centralna procesorska jedinica
MAGISTRALA
PERIFERIJE
MAGISTRALA
CPU
UNUTRAŠNJA
(OSNOVNA)
MEMORIJA
Centralna procesorska jedinica, mikroprocesor,
(CPU) je najvažnija komponenta hardvera
Koriste se VLSI i ULSI tehnologije za izradu
mikroprocesora.
Brzina mikroprocesor meri se MIPS-ovima
Razlikujemo: 4-bitne, 8-bitne, 16-bitne, 32-bitne procesore
Mikroprocesor
i8080
Centralna procesorska jedinica
Centralna
procesorska jedinica, (CPU)
obuhvata:
Aritmetičko - logičku jedinicu
(ALU) koja obavlja aritmetičke i
logičke operacije
Controlnu jedinica (CU) koja
koordinira radom delova računarskog
sistema
Memorija
MAGISTRALA
PERIFERIJE
Unutrašnja
MAGISTRALA
CPU
UNUTRAŠNJA
(OSNOVNA)
MEMORIJA
(osnovna) memorija
Koriste se i nazivi: operativna memorija,
glavna memorija, centralna memorija, …
Razlikujemo RAM (Random Access Memory) i
ROM (Read Only Memory)
Čuva bite grupisane u reči (“word”) različite
dužine (8, 16, 32, 64 bita...)
Svaka reč se čuva na memorijskoj lokaciji sa
jedinstvenom adresom
Memorija
(osnovna) memorija je veoma
brza, ali je sporija od mikroprocesora
Unutrašnja
Keš-memorija je brža i služi kao posrednik
između mikroprocesora i unutrašnje memorije
Može se nalaziti unutar samog mikroprocesora
ili izvan njega
MPS
Keš
Unutrašnja
mem.
MPS Keš
Unutrašnja
mem.
Memorija
Kod
savremenih računarskih sistema često
je jedan deo keš memorije (prvi nivo, L1) u
okviru mikroprocesora (MPS) i on je
povezan sa kešom koji je izvan MPS (drugi
nivo L2)
MPS
Keš
Keš
L1
L2
Unutrašnja
mem.
Memorija
Važna
karakteristika memorije je kapacitet
Memorija se sastoji od niza registara
…
0
1
2
n-1
n
Jedna lokacija se sastoji iz niza ćelija. Ćelija je
fizički objekat koji može da registruje jedan bit
Ćelija
{0,1} - bit
a1a2a3a4a5a6a7a8 - bajt
Registar dužine 8 bita
8 bita = 1 bajt
ai - binarna cifra
Memorija
U registru dužine 16 bita čuva se jedna reč
U registru dužine 32 bita čuva se dvostruka reč
Najmanja adresibilna lokacija u memoriji je jedan
bajt, pa se kapacitet memorije najčešće izražava u
bajtima.
1Kb = 1024 bajta
1Mb = 1024Kb
1Gb = 1024Mb
1Tb = 1024Gb
Periferije
MAGISTRALA
PERIFERIJE
MAGISTRALA
CPU
UNUTRAŠNJA
(OSNOVNA)
MEMORIJA
uređaji (I/O) mogu da se podele
1. prema ulozi na:
Ulazno/izlazni
spoljašnje memorije (hard-disk, diskete, trake, CDovi, …)
ostale uređaje (monitor, tastatura, miš, štampač,…)
2. prema načinu funkcionisanja na:
ulazne (tastatura, miš, skener,…)
izlazne (monitor, štampač, ploter,…)
ulazno-izlazne (hard-disk, disketa, modem, …)
Periferije
MAGISTRALA
PERIFERIJE
Sekundarne
CPU
UNUTRAŠNJA
(OSNOVNA)
MEMORIJA
(masovne) memorije
Čuvaju podatke u toku dugog vremenskog
intervala kao fajlove (hard disk, floppy disk,
CD-ROM...)
Komunikacija
MAGISTRALA
sa ostatkom sveta
Modemi, ethernet kartica
Hijerarhijski model računarskog
sistema
APLIKACIONI NIVO
VIŠI PROGRAMSKI JEZICI
SIMBOLIČKI MAŠINSKI
JEZIK
MAŠINSKI JEZIK
MIKRO PROGRAMI
B
DIGITALNE MREŽE
O
PE
SI RA
ST T
EM IVN
I
ST
R
PO UK
DA TUR
TA A
KA
NI
RD
DA JI
AN ÐA
ST URE
NI I
Ž
LU AM
S
U GR
O
R
P
I
V
E
J
RO