programiranje1...raˇcunarstvo raˇcunarifonnojmanovearhitekture hardverisoftver...
Post on 14-Jul-2020
6 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Programiranje 1
Milena Vujosevic Janicic
www.matf.bg.ac.rs/~milena
Racunarstvo i racunarski sistemi
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Pregled
1 Racunarstvo
2 Racunari fon Nojmanove arhitekture
3 Hardver i softver
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Racunarstvo i informatikaOblasti racunarstva
Pregled
1 RacunarstvoRacunarstvo i informatikaOblasti racunarstva
2 Racunari fon Nojmanove arhitekture
3 Hardver i softver
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Racunarstvo i informatikaOblasti racunarstva
Racunarstvo i informatika
Racunarstvo i informatika predstavljaju jednu odnajatraktivnijih i najvaznijih oblasti danasnjice.Zivot u savremenom drustvu ne moze se zamisliti bezkoriscenja razlicitih racunarskih sistema.Sta su racunarski sitemi? Primeri?
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Racunarstvo i informatikaOblasti racunarstva
Racunarski sistemi
Primeri:Stoni i prenosivi racunari, tableti, pametni telefoniRacunari integrisani u razlicite masine (automobile, avione,industrijske masine, itd)
Da li postoje elektronski uredaji koji nisu racunari? Da li ce za10 godina postojati elektronski uredaji koji nisu racunari?
RacunarPod digitalnim racunarskim sistemom (racunarom) podrazumeva semasina koja moze da se programira da izvrsava razlicite zadatkesvodenjem na elementarne operacije nad brojevima.
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Racunarstvo i informatikaOblasti racunarstva
Racunarstvo
RacunarstvoRacunarstvo se bavi izucavanjem racunara, ali i opstije,izucavanjem teorije i prakse procesa racunanja i primene racunara uraznim oblastima nauke, tehnike i svakodnevnog zivota.
Vazno: Racunari nisu sami po sebi svrha i samo su sredstvo kojetreba da pomogne u ostvarivanju razlicitih zadataka.
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Racunarstvo i informatikaOblasti racunarstva
Oblasti racunarstva
Savremeno racunarstvo ima mnogo podoblasti, kakoprakticnih, tako i teorijskih.Savremene oblasti racunarstva nije jednostavno sistematizovatii klasifikovati.Koje su osnovne oblasti racunarstva?
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Racunarstvo i informatikaOblasti racunarstva
Klasifikacija americke asocijacije ACM — Association forComputing Machinery
Algoritmika — procesi izracunavanja i njihova slozenostStrukture podataka — reprezentovanje i obrada podatakaProgramski jezici — dizajn i analiza svojstava formalnihjezika za opisivanje algoritamaProgramiranje — proces zapisivanja algoritama u nekomprogramskom jezikuSoftversko inzenjerstvo — proces dizajniranja, razvoja itestiranja programa
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Racunarstvo i informatikaOblasti racunarstva
Klasifikacija americke asocijacije ACM
Prevodenje programskih jezika — efikasno prevodenje visihprogramskih jezika, obicno na masinski jezikOperativni sistemi — sistemi za upravljanje racunarom iprogramimaMrezno racunarstvo — algoritmi i protokoli za komunikacijuizmedu racunaraPrimene — dizajn i razvoj softvera za svakodnevnu upotrebuIstrazivanje podataka — pronalazenje relevantnih informacijau velikim skupovima podataka
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Racunarstvo i informatikaOblasti racunarstva
Klasifikacija americke asocijacije ACM
Vestacka inteligencija — resavanje problema u kojima sejavlja kombinatorna eksplozijaRobotika — algoritmi za kontrolu ponasanja robotaRacunarska grafika — analiza i sinteza slika i animacijaKriptografija — algoritmi za zastitu privatnosti podatakaTeorijsko racunarstvo — teorijske osnove izracunavanja,racunarska matematika, verifikacija softvera, itd.
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Pregled
1 Racunarstvo
2 Racunari fon Nojmanove arhitekture
3 Hardver i softver
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Elektronski racunari
Jedan od prvih elektrnoskih racunara 1939. ABC za resavanjesistema linearnih jednacinaAlan Tjurnig — Kolos za desifrovanje nemackih porukasifrovanih masinom EnigmaTjurnig je dao i znacajne teorijske doprinose — TjuringovamasinaTjuringova nagrada
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Elektronski racunari
ENIAC — prvi elektronski racunar opste namene1700 vakumskih cevi, duzina 30m, masa 30tRane masine nisu bile programabilne vec je program po kojemsu radile zavisio od konstrukcije masineTo i dalje imamo npr kod digitronaProgramiranje nije bilo u danasnjem smislu, vec jeprogramiranje ENIAC-a znacilo prespajanje kablova
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Racunari fon Nojmanove arhitekture (1)
Konceptualna promena krajem 1940. u vidu fon NojmanovearhitektureFon Nojmanova arhitektura se i danas koristi na vecinisavremenih racunaraVezuje se za fon Nojmana i racunar EDVAC 1951, iako je onekim elementima ove arhitekture i ranije bilo reci
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Racunari fon Nojmanove arhitekture (2)
Osnovne karakteristike:Osnovne komponente su procesor (ALU, kontrolna jedinica,registri) i memorijaOtale komponente: ulaz-izlaz, spoljasnja memorijaProgramabilnostProgrami se skladiste u glavnoj memoriji, zahvaljujuci cemu jepostalo lako razgraniciti softver i hardverI programi i podaci se cuvaju u istoj memoriji (nasuprotharvardskoj arhitekturi)Programi i podaci se zapisuju na isti nacin (binarno)
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Moderni programabilni racunari (1)
Razlika u tehnologiji koja se koristi, pre svega za izraduprekidaca od kojih se gradi racunarI generacija — kraj 1930ih do kraja 1950ih — vakumske cevi imagnetni dobosiII generacija — kraj 1950ih do polovine 1960ih — tranzistori(Visi programski jezici, prva igrica, umrezavanje)III generacija — od polovine 1960ih do sredine 1970ih —integrisana kola (Koncepti timesharing, terminali, operativnisistemi, mejnfrejm racunari i mini racunari, Unix)IV generacija — visoko integrisana kola, 1971. je napravljenprvi mikroprocesor Intel 4004 (Pojava prvih personalnihracunara)
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
Moderni programabilni racunari (2)
Svaka generacija modernih racunara donosi sledece prednosti uodnosu na prethodnu:
Veca brzinaManji napon i manja potrosnja energijeManje zagrevanje zahvaljujuci manjoj potrosnji energijeManja povrsina kola zahvaljujuci manjem zagrevanju i manjojveliciini prekidaca
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Pregled
1 Racunarstvo
2 Racunari fon Nojmanove arhitekture
3 Hardver i softverHardverSoftver
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Hardver savremenih racunara
HardverHardver cine opipljive, fizicke komponente racunara
Koje su osnovne komponente racunara?
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Hardver savremenih racunara
Osnovne komponente hardvera:Procesor — Central Processing Unit (CPU)Glavna memorija — koja cuva podatke i programeRazliciti ulazno-izlazni uredaji — mis, tastatura, ekran,stampaci, diskovi...
Nabrojane komponente su povezane magistralamaMagistrala obuhvata provodnike koji povezuju uredaje ali icipove koji kontrolisu protok podataka
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Procesor
Sastoji se od kontrolne jedinice i aritmeticko logicke jediniceSadrzi registre u kojima se privremeno smestaju podaciRegistri sirine 8, 16, 32 ili 64 bitaBrzina procesora meri se u milionima operacija u sekundiMIPS, tj u broju operacija u pokretnom zarezu u sekundiFLOPS ( 10GFLOPS u sekundi)Vise jezgara — paralelno izvrsavanje (1,2 ili 4)Radni takt GHz
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Memorija
Memorija je linearno uredeni niz registara (najcesce bajtova),pri cemu svaki registar ima svoju adresu.Osnovne karakteristike memorije: kapacitet, vreme pristupa,protokUnutrasnje memorije — koriste se samo kada je racunarukljucenSpoljne memorije — skladistenje podataka kada je racunariskljucenProcesor komunicira sa unutrasnjom, podaci se prebacuju izspoljne u unutrasnju
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Memorijska hijerarhija
Registri procesoraKesRAMROM/BIOSUSB diskoviHard diskoviCD, DVD, Blu-ray, magnetne trake
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Ulazni i izlazni uredaji
Ulazni uredaji: tastatura, mis, tacpad, skener, dzojstikIzlazni uredaji: monitori (LED, CRT), stampaci (laserski,ink-dzet, 3D)Veze: bezicna veza (BlueTooth), kablovi preko USB prikljucaka
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Softver
SoftverSoftver cine racunarski programi i prateci podaci koji odredujuizracunavanja koje vrsi racunar.
Program specifikuje koje operacije treba izvrsiti da bi se resioneki zadatakPrvi racunari: samo masinski zavisni jeziciPolovinom 1950ih godina — jezici viseg nivoa
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Klasifikacija softvera
Osnovna podela je na aplikativni i sistemski softver.Aplikativni softver je softver koji krajnji korisnici racunaradirektno koriste u svojim svakodnevnim aktivnostima.Koji su primeri aplikativnog softvera?
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Aplikativni softver
Pregledac Veba, klijenti elektronske posteMultimedijalni softver — programi za reprodukciju i obraduslika, zvuka i video sadrzajKancelarijski softverVideo igre
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Klasifikacija softvera
Sistemski softver je softver cija je uloga da kontrolise hardver ipruza usluge aplikativnom softveruKoji su primeri sistemskog softvera?Granica izmedu sistemskog i aplikativnog softvera nije kruta ipostoje programi za koje se moze smatrati da pripadaju obemagrupama
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Sistemski softver
Operativni sistemRazliciti usluzni programi
editori teksta,alati za programiranje (prevodioci, dibageri, profajleri,integrisana okruzenja)
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Operativni sistem
Korisnici OS cesto identifikuju sa izgledom ekrana tj. saprogramom koji koriste da bi pokrenuli svoje aplikacije iorganizovali dokumente.To je korisnicki interfejs ili skoljka — tanak sloj na vrhuoperativnog sistemaNajveci i najznacajni deo OS naziva se jezgro.Jezgro kontrolise i apstrahuje hardver, sinhronizuje rad viseprograma, rasporeduje procesorsko vreme i memoriju, brine osistemu datoteka na spoljasnjim memorijama itd.Koje operativne sisteme znate?
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
RacunarstvoRacunari fon Nojmanove arhitekture
Hardver i softver
HardverSoftver
Literatura
Slajdovi su pripremljeni na osnovu materijala iz prvog poglavljaknjige:Predrag Janicic, Filip Maric: Programiranje 1
Milena Vujosevic Janicic Programiranje 1
top related