1. lekcija sastav racunarskog sistema
Post on 04-Jul-2015
1.096 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Računarstvo i informatika I
Sastav računarskog sistema
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Šta ćemo učiti
° Šta je u kompjuteru
° Sastav jednostavnog mikroračunarskog sistema
° CPU
° Memorija
° Ulaz, izlaz i spoljašnje memorije
° Poboljšanja arhitekture
U ovoj lekciji...U ovoj lekciji...
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
RAČUNARSKI SISTEMI
° Šta podrazumevamo pod računarskim sistemom?
° Konfiguracija• sastav hardvera – komponenete, OD ČEGA je napravljen
° Arhitektura• osobine značajne za programiranje (mašinski jezik, broj i namena registara u
procesoru, komunikacija procesora sa drugim uređajima sistema,...) - ŠTA može sistem da radi
° Organizacija • KAKO su mogućnosti realizovane
• Familiju računara čine računari iste arhitekture, a razlićite organizacije, konfiguracije. Iza oznake familije računara obično se nalazi oznaka modela računara. Modeli=računari iste arhitekture i organizacije, npr. IBM 360/44, PC AT,…
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Modularni mikroračunari
° Sistem = moduli povezani sistemskom magistralom• Sistemska magistrala (system bus) - prenosi informacije između modula
• Interna magistrala - Prenosi informacije unutar modula
° Prednosti• standardni moduli povezani u formu kompjutera
• Raspoloživ velik broj tipova modula
• Kompjuter se lako može prilagoditi zahtevima aplikacije
° Standardizovane sistemske magistrale• Svi proizvođači drže se propisanih standarda
• Standarde za sistemske magistrale obično propisuju industrijski komiteti
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Klase računarskih sistema
° Personalni kompjuteri• Desktop
• Laptop
° Serveri • Istorijski minikompjuteri, mainframe, superkompjuteri
• Donja granica je napredna desktop konfiguracija
• Gornja granica je superkompjuter (preko 100 procesora, terabajti memorije, petabajti informacija na izmenjivim medijima - storage)
° Integrisani “Embedded” kompjuteri• Veš mašina
• Mobilni telefon
• PDA
• Video game
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Prodaja procesora po klasama rašunarskih sistema
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Klase računarskih sistema
Zajedničko za sve vrste - zasnovani na istim principima projektovanja, teoretskom modelu kompjutera koji se naziva Fon Nojmanova (Von-Neumann, institut Prinston) arhitektura (1946)
• Podaci i instrukcije su u memoriji u kojoj se mogu čuvati i iz nje čitati
• Sadržaj ove memorije je adresabilan, a to znači da se za svaki podatak zna gde se nalazi u memoriji
• Ove adrese nisu zavisne od tipa podataka koji je tamo zapamćen(numerički, tekstualni...)
• Izvršavanje instrukcija računara odvija se sekvencijalno(od jedne instrukcije do druge)
° Razlike - brzina, kapacitet, ulaz/izlaz i sl.
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Karakteristike Fon Nojmanove arhitekture
° 1. Kompjuter se sastoji od 4 osnovna podsistema• 1.1 Memorije
• 1.2 Ulaza-izlaza
• 1.3 Aritmetičko-logičkog organa (ALU)
• 1.4 Upravljačkog organa (Control Unit - CU)
° 2. Koncept unutrašnjeg programa• Instrukcije se zapisuju binarnim brojevima i čuvaju u memoriji
° 3. Sekvencijalno izvršavanje instrukcija• Instrukcije se donose jedna po jedna iz OM u CU, gde se dekodiraju i zatim izvršavaju
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Još neke podele...
° U zavisnosti od načina obrade podataka razlikujemo:1. Analogne računare
2. Digitalne računare
1. Analogni računari rade na principu promene napona koji proizvodi fizičke pojave (Voltmetar npr.). Analogni uređaji prate stalnu promenu vrednosti i rezultate daju otklonom kazaljke ili sipisivanjem krivulje na papiru ili ekranu. Analogni računari su spori i neprecizni.
2. Digitalni računari vrše obradu podataka u binarnom brojnom sistemu jer digitalna i logička kola imaju samo dva naponska stanja (0 i 1).
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
ORGANIZACIJA HARDVERA RAČUNARA
Kontrola jedinica
Unutrašnja memorija
Aritmetičko logička jedinica
Centralna jedinica
Jedinice spoljne
memorije
Ulazne jedinice
Izlazne jedinice
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
SREDIŠNA JEDINICA
CPU1.podatak
1.podatak
1.instrukcija
Međumemorije
UI MODUL
MEMORIJA
ULAZNI PODACI IZLAZNI PODACI
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Središna memorija
° Osnovne komponente središne memorije:
° CPU (Central Processing Unit)• Program koji se izvršava se sastoji od niza instrukcija koje se nalaze u memoriji. CPU
dobija instrukcije iz memorije pod kontrolom Operativnog sistema (OS) a rezultate vraća u memoriju. Instrukcije su u binarnom obliku i CPU preduzima jednu od akcija:
- CPU-MEMORIJA
- CPU-U/I
- OBRADA PODATAKA(Aritm. i logičke operacije)
- KONTROLA RADA
° Glavna memorija
° Ulazno–izlazni moduli – sadrže male memorije (MEĐUMEMORIJE) koje omogućavaju da ih privremeno memorišu i dalje šalju.
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
CPU
ALU
REGISTRI
UPRAVLJAČKA JEDINICA
sabirnice
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Uprošćena struktura centralnog procesora
Sistemska magistrala
Adrese Podaci Kontrola
Obradnajedinica
Registri
Upravljačkajedinica
CPU
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Organizacija centralnog procesora - CPU
° Upravljačka jedinica (Control Unit, CU)• upravlja tokom izvršavanja naredbi programa i
• usklađuje rad svih delova računara
° Obradna jedinica (Arithmetic-Logic Unit, ALU)• sadrži elektronska kola koja mogu da realizuju sve mašinske naredbe
(instrukcije) obrade konkretnog računara
° Registri • Interna memorija centralnog procesora
• Sadržaj registra naziva se “reč” (word)
• Veličina reči = broj bitova koji mogu istovremno da se pocesiraju
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
MIKROPROCESORI
° Mikroprocesor je čip koji sadrži CPU, kao i malu količinu memorije koja se koristi za specijalne namene.
° mogu da se programiraju,
° imaju internu memoriju i/ili registar statusa,
° sposobni su da pristupaju memoriji i
° urađeni su u visokointegrisanoj tehnologiji• Tehnologija proizvodnje definiše osnovne tehničke karakteristike:
- vrsta kućišta, broj izvoda, snaga napajanja, temperaturni opseg, pouzdanost...
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Šta je mikroračunarski sistem?
° Mikroračunarski sistem (MRS) = Računarski sistem zasnovan na mikroprocesoru
° Mikroprocesor = CPU izveden u jednom čipu ili čipsetu
° Čipset (chipset) - skup čipova projektovan da tesno sarađuju i funkcionišu kao celina pri izvršavanju nekog zadatka, npr. skup integrisanih kola kao što je programski kontroler signala prekida koji podržavaju CPU, zajedno sa samim CPU
° Svi današnji kompjuteri imaju CPU izveden u jednom čipu• Pošto se van čipa sporije radi, što više posla treba obavljati u samom čipu
• 2.26+ GHz P4
- Van CPU se radi na 500 MHz
- 2 nivoa keš memorije u samom čipu
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Karakteristike memorije
NAČIN PRISTUPA
1. Sekvencijalni pristup podaci smešteni u slogove, upisuju se u redosledu unosa, ćitaju u redosledu upisa ili
obratno, vreme pristupa proizvoljnom slogu je relativno veliko; npr. magnetna traka
1. (Polu)direktan pristup podaci smešteni u slogove, a na osnovu adrese se direktno pristupa lokaciji gde je slog
smešten ili nekoj okolini; npr. magnetni disk
1. Slučajni (direktan) pristup svaka adresibilna lokacija poseduje adresni mehanizam ugrađen u memorijski sklop, te
je vreme pristupa svakoj lokaciji konstantano, npr. glavna memorija računara
1. Asocijativni pristup omogućeno je poređenje između posebne maske i vrednosti određenih pozicija bitova u
reči, te se iz takve memorije reč čita na osnovu sadržaja; npr. keš memorija
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
CLOCKCLOCK
MAGISTRALA
CPU•Registar
• Kontrolna jedinica • ALU jedinica
+ Math (co.p), MMX,…
PRIMARY/MAIN MEMORY• ROM (sadrži BIOS)• RAM (nestalna)
SPOLJAŠNJA MEMORIJA• Magnetski Hard Disk• Floppy Disk• Optički Disk (CD-…)• Magnetna Traka
Ulaz Miš• Tastatura• Touch Screen• Skener• ...
Izlazni uredjaji• Monitor• Zvučnik• Štampač• ...
ISA, EISA, [MCA], PCMCIA, PCI, ...
kontroler IDE, SCSI, ...
Komunikaciona Oprema• FAX/Modem/• Mrežna oprema
LAN Phone Line
Hardverske komponente računarskog sistema
kontrolerkontrolerkontroler
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Pogled iznutra
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Pogled na PC matičnu ploču
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Procesorski čip
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Struktura Pentium 4 procesora
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
top related