Računarstvo i informatikaI godina

Svi smerovi

Računarski sistemiRačunarski sistemi, odnosno računari, su

elektronske mašine koje obrađuju ulazne informacije (podatke ili naredbe) i iz njih prizvode izlazne informacije (rezultate).

Računar (kompjuter) je složeni uređaj koji služi za izvršavanje matematičkih ili kontrolnih operacija koje se mogu izraziti u numeričkom ili logičkom obliku.

Sinonim: mašine za obradu podataka

Ulazni podaci(podaci, naredbe)

Izlazni podaci(rezultat)

Obrada

Računarski sistemiProgramiranje je postupak rešavanja nekog

problema.Programiranje se sastoji od raščlanjivanja

problema na najjednostavnije korake, a potom se za svaki od tih koraka napiše odgovarajuća naredba koju računar treba da izvrši.

Skup instrukcija za izvršavanje obrade naziva se program.

Problem ProblemRasčlanjivanje

Naredba1

Naredba2

Naredba3

Naredba4Naredba5

Računarski sistemiPodela računara može se izvršiti prema:

Njihovoj primeni – računari opšte namene i specijalizovani

Broju korisnika koji istovremeno mogu da koriste jedan računar – jednokorisnički i višekorisnički

Broju naredbi koje računar može da izvrši u jednom trenutku – serijski (SISD), paralelni (SIMD), MIMD i MISD

Računarski sistemiSa stanovišta primene računara postoje:

Računari opšte namene – mogu da učitavaju razne programe i da rešavaju različite probleme.

Računari za specijalne namene – imaju ugrađene programe za rešavanje samo onih problema kojima su namenjeni.

Računarski sistemiPrema broju korisnika računari se dele na:

Višekorisničke računare (mainframe based)

Jednokoričničke računare (PC based)

Centralni

računar

Centralni računar opslužuje sve korisnikeMainframe računari

Računarski sistemiSa stanovišta broja naredbi postoje:

Serijski računari (SISD) – Single Instruction Single Data

Paralelni računari (SIMD) – Single Instruction Multiple Data

Instrukcija

PodatakInstrukci

ja

Podatak

Podatak

PodatakSerijski računari

Paralelni računari

Računarski sistemiTeorijski postoje još dve grupe računara:

MIMD – Multiple Instruction Multiple Data

MISD – Multiple Instruction Single Data

Instrukcija

Instrukcija

Instrukcija

Instrukcija

Instrukcija

Instrukcija

Podatak

Podatak

Podatak

Podatak

Računarski sistemiSvaki računarski sistem sastoji se od:

Hardvera – fizički uređaji, odnosno komponente računarskog sistema.

Softvera – skup programa sa kojima i pomoću kojih računar radi.

Računarski sistem sastoji se od sledećih komponenti:Centralne (unutrašnje) memorijeAritmetičko-logičke jediniceKontrolne jediniceJedinice spoljne memorijeUlaznih jedinicaIzlazih jedinica

Računarski sistemiFunkcionalna organizacija sistema:

Crvena boja – tokovi kontroleZelena boja – tokovi podataka

Kontrolna jedinica

Unutrašnjamemorija

Aritmetičkologičkajedinica

Ulaznejedinice

Izlaznejedinice

Jedinicespoljne

memorije

Računarski sistemiCentralna (unutrašnja) memorija:

Računar obrađuje podatke izvršavajući naredbe date programom.

Program i podaci koji se obrađuju nalaze se uskladišteni u unutrašnjoj memoriji.

Ova memorija se sastoji od elektronskih kola od kojih svako može da ima dva stanja: 0 ili 1.

0 je stanje kada u kolu nema struje; 1 – u kolu ima struje. Ovi brojevi se zovu bit-ovi (Binary Digit – binarna cifra)

Računarski sistemiDa bismo objasnili kako rade elektronska digitalna

kola, možemo ih predstaviti sijalicama:0 – nema struje; sijalica je ugašena1 – ima struje; sijalica je upaljena

1 0

1,1 1,0

0,1 0,0

1 - Ide u bioskop0 - Ne ide u bioskop

2 informacije=21

0,0 - Ostaje kod kuće0,1 - Ide u grad

1,0 - Ide u pozorište1,1 - Ide u bioskop

4 informacije=22

Računarski sistemiElektronsko kolo ima dva stanja i može da pamti samo

informaciju DA ili NE (1 ili 0). Dakle, jedno elektronsko kolo može da pamti samo 1bit (1b).

S toga se bitovi udružuju u grupe, odnosno registre.Registri se kod personalnih računara sastoje od 8 bitova

(8b), a ta grupa se naziva 1 bajt (1B – Byte).1B = 28 = 256 različitih informacija (znakova)Kapacitet memorije računara izražava se brojem bajtova.

Svaka grupa od 1024 = 210 izražava se prefiksom k (kilo) 1024 B = 1kB 1024 kB = 1MB 1024 MB = 1GB

Pored grupisanja po 8 bitova u registre postoji i grupisanje: 16 bitova – 1 polureč (halfword) 32 bita – 1 reč (word)

Računarski sistemiAritmetičko-logička jedinica (ALU – Arithmetic

Logic Unit) sastoji se od registara i elektronskih kola potrebnih za izvođenje:Aritmetičkih operacija – sabiranje, oduzimanje,

množenje i deljenje.Logičkih operacija – upoređivanje dve vrednosti i

određivanje istinitosti izraza.Kontrolna jedinica ima višestruku funkciju:

Kontroliše izvršavanje programa.Uzima instrukcije iz memorije i prepoznaje ih,

dekodira i naređuje akcije drugim jedinicama.Započinje operacije ulazno-izlaznih jedinica i prenosi

podatke u centralnu memoriju.

Računarski sistemiJedinice spoljne memorije služe za čuvanje

programa i podataka kada računar nije u upotrebi. Osim toga, za vreme rada računara delovi programa i podaci koji trenutno nisu potrebni privremeno se skladište na jedinicama spoljne memorije.

Kapacitet spoljne memorije se izražava u istim jedinicama kao i kapacitet unutrašnje memorije, tj. brojem bajtova.

Jedinice spoljne memorije su realizovane na više načina:Tvrdi disk (hard disk)Disketa (floppy disk)Kompakt disk (CD, DVD)Fleš disk (flash) ili SSD (Solid State Disk)

Računarski sistemiUlazne jedinice se koriste za unošenje programa i

podataka i zadavanje instrukcija od strane korisnika. Najčešće se koriste:Kod višekorisničkih računara: terminal koji se sastoji

od ekrana, tastature, miša, ...Kod personalnih računara: miš, tastatura, grfička

tabla, ...

Izlazne jedinice služe za davanje informacije (rezultata) korisniku. Najčešće se koristi monitor, a pored toga štampači, ploteri, ...