Transcript Arhitektura računarskog sistema

Arhitektura računarskog
sistema
1
STRUKTURA
RAČUNARSKOG SISTEMA
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Računarski sistem
2
 Računarski sistem (računar) je elektronski uređaj
koji se koristi za automatizaciju procesa
prikupljanja, čuvanja, obrade i prenosa informacija
pod kontrolom programa. Obradom ulaznih
podataka nastaju izlazni podaci.
 Računar se deli na
 HARDWARE – sve fizičke komponente računara
 SOFTWARE –programska podrška računara (svi programi)
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Funkcionalne komponente računara
3





Procesor (CPU-Central Processing Unit)
RAM i ROM memorija
Spoljašnje (stalne) memorije (magnetne i optičke)
Izlazne jedinice (monitor, štampač...)
Ulazne jedinice (miš, tastatura, skener...)
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Procesor
4
 Procesor je najvažnija
komponenta hardvera koja
dekodira i izvšava naredbe
programa. Ulazne podatke i
instrukcije procesor preuzima
iz RAM memorije, obrađuje ih
(realizuje aritmetičko-logičke
operacije) i rezultate obrade
šalje na zadate memorijske
adrese (na izlazne uređaje ili
spoljašnje memorije).
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Struktura procesora
5
 Aritmetičko-logička jedinica – obavlja aritmetičke i
logičke jedinice
 Kontrolna (upravljačka) jedinica – koja vrši
dekodiranje i izvršavanje instrukcija
 Memorijski registri – u kojima se čuvaju
međurezultati obrade podataka
 Keš memorija (super brza memorija) koja može biti
interna i eksterna. U njoj se čuvaju podaci koje
procesor najčešće koristi.
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Karakteristike procesora
6
 Brzina rada celog računara zavisi u velikoj meri i od
brzine rada procesora.
 Osnovne dve karakteristike procesora su:


frekvenca rada i
dužina procesorske reči.
 Frekvenca procesora (Hz) je broj impulsa koje u
sekundi proizvede generator radnog takta procesora.
Izvršavanje svake mašinske naredbe traje određen
broj taktova. Veća frekvenca doprinosi i većoj brzini
procesora. Primeri: 1,6 GHz, 2,4GHz, 3,2GHz.
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Karakteristike procesora - nastavak
7
 Dužina procesorske reči (dužina mašinske reči)
je broj bitova koji mogu biti obrađeni u jednom
radnom taktu procesora. Prvi procesori su bili 4bitni, pa 8-bitni,.16-bitni, 32-bitni i danas 64-bitni.
Veća dužina procesorski reči utiče i na veću brzinu
procesora.
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Mikroprocesor
8
 Mikroprocesor je procesorski čip koji se ugrađuje u
PC računar, to je pločica od silicijuma na kojoj je
integrisan ogroman broj logičkih elemenata, koji
imaju istu funkciju kao i tranzistori.
 Npr. mikroprocesor Pentium 4 sadrži 42 miliona
logičkih komponenata.
 Najpoznatiji proizvođači procesora su: Intel i AMD.
Danas se koriste dual-core ili quad-core čipovi sa dva
ili četiri procesorska jezgra.
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Procesor na matičnoj ploči sa kulerom
9
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Memorija računara
10
 Memorija računara je namenjena
čuvanju binarnih podataka
(privremeno ili trajno) da bi se oni
odatle čitali i obrađivali. Pristupom
memoriji (Memory Access) podaci
se mogu učitati u memoriji i čitati iz
nje.
 Memorija se sastoji od memorijskih
registara u koje se upisuju binarni
podaci (memorijske reči).
 Svaki memorijski registar ima
adresu i podatak koji se upisuje na
tu adresu.
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Memorija
11
 Podacima memorije se pristupa na osnovu njihove
adrese.
 Količina podataka koja se može upisati na neku
adresu je kapacitet memorije.
 Memorijska reč je broj bitova koji se upisuje u jedan
memorijski registar (danan je to 64-bitna reč) koja se
u jednom pristupu memoriji može preneti između
memorije i procesora.
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
RAM (Random Access Memory)
12
 Glavna, operativna, primarna memorija
 Memorija sa slučajnim pristupom
 U RAM memoriji se nalaze podaci i instukcije koje procesor trenutno
koristi.
 Sadržaj RAM memorije se gubi sa isključenjem napajanja
(energozavisna je).
 Memorijske kartice koje se ubadaju u memorijske slotove na matičnoj
ploči.
 Kapacitet: 512 MB, 1Gb,2GB,4GB.
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
ROM- Read Only Memory
13
 ROM memorija je memorija koja se samo čita. Njen
sadržaj se upisuje samo jednom od strane
proizvođača, a nakon toga se čita .
 Njen sadržaj se ne gubi prilikom isključenja
napajanja.
 U njoj se nalaze sistemski programi koji se koriste pri
početku rada računara:




POST (Power On Self Test)
Setup (program za podešavanje)
BIOS (Basic Input Output System)
Boot – poziva operativni sistem
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Magistrale (bus)
14
 Magistrale su putevi kojima se razmenjuju podaci
između dva ili više uređaja.
 Otvorene tačke magistrale su portovi i slotovi, na
koje se priključuju komponente hardvera (kartice,
ulazni, izlazni uređaji...)
 Sistemska magistrala povezuje procesor i RAM
memoriju
 Ulazno-izlazna magistrala povezuje procesor i RAM
memoriju sa ulazno-izlaznim uređajima.
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Karakteristike magistrale
15
 Radni takt (radna frekvenca), meri se u MHz
 Širina magistrale - koliko bitova se prenosi
istovremeno duž magistrale.
 Svaka magistrala se sastoji iz tri podmagistrale:
 Adresna magistrala (address bus) –prenosi adrese podataka
 Magistrala podataka (data bus) –prenosi podatke
 Kontrolna magistrala (control bus) – prenosi upravljačke
signale
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Pitanja
16
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Šta je računar?
Šta je hardver, a šta softver?
Navedi 5 funkcionalnih komponenti računara.
Objasni funkciju procesora.
Navedi osnovne komponente procesora.
Objasni keš memoriju procesora.
Navedi 2 osnovne karakteristike procesora.
Objasni radnu frekvencu procesora.
Objasni dužinu procesorske reči.
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015
Pitanja
17
10. Navedi funkciju memorije računara.
11. Objasni memorijske registre i memorijsku reč.
12. Navedi osnovne karakteristike RAM memorije.
13. Objasni ROM memmoriju.
14. Navedi programe ROM memorije.
15. Šta su magistrale?
16. Kako se dele magistrale?
17. Navedi tri podmagistrale svake magistrale.
Arhitektura računarskog sistema
10.4.2015