ИНФОРМАТИКА

Универзитет „Гоце Делчев“Д-р Зоран Здравев

КЛАСИФИКАЦИЈА НА КОМПЈУТЕРИ

Компјутерите се класифицираат врз основа на нивната моќ и нивната употреба. Во продолжение следува најчесто користената класификација на компјутерските истеми:• Персонален компјутер (PC) е дизајниран за да

се употребува само од едно лице, т.е. во исто време не е препорачливо да работат повеќе луѓе на него. Тоа е она што повеќето од нас го сметаат за "компјутер", бидејќи тоа е вид на компјутерски систем што најчесто го среќаваме. Овие персонални компјутери (PC) луѓето најчесто ги користат дома, на работа, учениците ги користат во училиште лаборатории и т.н

КЛАСИФИКАЦИЈА НА КОМПЈУТЕРИ

• Лаптоп е компактен персонален компјутер во кој сите уреди се намалени и сместени во во една кутија со цел да се направи лесно пренослив. Општиот термин "уред" во компјутерската наука се однесува на било која хардверска компонента. Така, под лаптоп се подразбира било кој компјутер каде што сите хардверски компоненти се стени во една лесно пренослива кутија.

• Работна станица е исто така компјутер дизајниран за употреба од страна на едно лице, но овој компјутер е поврзан на мрежа - и неколку вакви работни станици претставуваат сет на компјутери поврзани заедно за споделување на податоци.

КЛАСИФИКАЦИЈА НА КОМПЈУТЕРИ

• Мainframe е моќен компјутер кој се дели од страна на повеќе корисници во исто време. Секој корисник има терминал, кој во овој контекст се состои едноставно од тастатура и екран кои се користат за пристап до Мainframe компјутерот. Ако на терминалот нема ништо повеќе од екран и тастатура истиот тогаш се вика "нем терминал“. Работната станица, исто така, може да се користи како терминал, и во тој случај се вика "паметни терминал“.

• Minicomputer е било кој компјутер доволно моќен за да се користи од повеќе луѓе, но не е доволно моќен да се смета за mainframe. Овој термин веќе излегува од употреба.

КЛАСИФИКАЦИЈА НА КОМПЈУТЕРИ• За суперкомпјутерие се сметаат најбрзите

компјутерски системи на светот. Бидејќи оваа класификација се базира врз перформансите, нема компјутер може да остане во оваа категорија засекогаш. Системите кои се сметале за суперкомпјутери пред десет години денес се сметаат за обични (персонални) компјутери.

• Сервер е компјутер поставен на мрежа и истиот обезбедува услуги на други компјутери. Mainframe компјутерите често се користат како сервери, но не секој сервер е mainframe. Дури и персонален компјутер може да биде доволно моќен за да биде сервер.

КЛАСИФИКАЦИЈА НА КОМПЈУТЕРИ

o Клиент (Client) е компјутер кој користи одредени ресурси од некој сервер. Еден пример на клиент-сервер моделот е банкоматот. Кога ќе побарате пари од својата сметка на банкомат, банкоматот мора да се консултираат со централниот компјутер во вашата банка, за да се утврди дали на вашата сметка има доволно пари. Банкоматот е клиентот во овој однос, а централниот компјутер во банката е сервер.

KОМПЈУТЕРСКА АРХИТЕКТУРА

Архитектурата на компјутери, како општ поим, се однесува или на целата структура на компјутерскиот и информатичкиот систем, или се однесува само на еден дел од глобалниот систем.

KОМПЈУТЕРСКА АРХИТЕКТУРА

На слика 1 дадени се главните компоненти на еден компјутер. За секоја од овие компоненти ќе зборуваме детално во ова поглавје.

Слика 1

На десната страна на сликата можеме да ги видиме влезните и излезните уреди (тастатура, глувче, монитор, принтер, тврд диск, CD-ROM и така натаму. CPU (централна процесорска единица), примарната меморија и сите други уреди меѓусебно се поврзани по електронски пат кој се нарекува BUS (автобус).

KОМПЈУТЕРСКА АРХИТЕКТУРАИсто како градските автобуси и овој BUS ги поврзува и разделува ресурсите на еден компјутерски систем. Ако влезете во градски автобус на една станица и сакате да стигнете до последната станица на таа линија, мора да застанете на сите попатни станици. Исто така и компјутерскиот BUS се грижи за сообраќајот помеѓу сите делови поврзани во компјутерот.

Воглавно тоа се податоци кои патуваат од и до централната процесорска единица, но во некој случаи податоците патуваат директно од еден уред до друг без вклучување на процесорот. Сета оваа активност значи дека автобусот може да биде преполнет со што се намалуваат перформансите на истиот.

Поради ова компјутерот има повеќе автобуси и на овој начин се олеснува метежот. На пример, од причина што централната процесорска единица и примарната меморија треба да комуницираат многу често, има почесто автобус само помеѓу нив.

KОМПЈУТЕРСКА АРХИТЕКТУРАo Примарна меморијаПримарната меморија (главната меморија) се состои од RAM меморија, која е дополнета со виртуелна меморија.o RAM меморијаВо принцип кога зборуваме за главната меморија во комплутерот всушност мислиме за RAM меморија. Нејзиното име е кратенка од зборовите Random Access Memory (Меморија за случаен пристап), што значи дека до неа податоците можат да пристапуваат без некој ред или закономерност.

KОМПЈУТЕРСКА АРХИТЕКТУРА

o RAM меморијата е направена од кондензатори, и овие кондензатори чуваат мали количини на електрични полнежи. Секој кондензатор чува еден бит. Ако кондензаторот е полн тогаш тоа е состојба на бит 1, а ако е празен тогаш е состојба на бит 0.

o RAM е поделена на мемориски ќелии наречени зборови, кои можат да бидат еден бајт (осум бита) или повеќе бајти. Локацијата на секој збор во RAM меморијата е утврдена со уникатна адреса, и истата претставува цел број кој започнува со 0.

КОМПЈУТЕРСКА ОПЕРАЦИЈА

Кога корисникот бара извршување на одредена програма, компјутерот ја носи програмата од местото каде што е зачувана (обично на тврдиот диск) во главната меморија. Потребно е зачувувањето на програми и податоци во примарната меморија , бидејки тврдиот диск како уред е многу бавен и комуникацијата со CPU ќе биде тешка и спора. Главната меморија делува како привремена "нулта рампа", каде што моментално се активни програмите и податоците и истите се чуваат за брз пристап.

БУТИРАЊЕ (ПОДИГНУВАЊЕ)

Во предходниот дел зборувавме за веќе покренат (стартуван) оперативен систем, и ние како корисници можеме да ја стартуваме било која програма. Но што е тоа што го покренува (стартува) оперативниот систем? Од прва ова ни изгледа како проблемот со кокошката и јајцето (што е постаро?). Ако оперативниот систем му кажува на компјутерот која програма треба да се изврши следна, а знаеме дека самиот оперативен систем е програма, тогаш што му кажува на компјутерот која програма треба да се изврши кога истиот прв пат се вклучува?Процесот со кој се стартува и извршува оперативниот систем се нарекува booting. Тајната состојка се нарекува BIOS што е кратенка од Basic Input/Output System.

БУТИРАЊЕ (ПОДИГНУВАЊЕ)

BIOS е збир од повеќе мали програми кои се наоѓаат во ROM меморијата. Кога го вклучуваме компјутерот BIOS от има функција на будилник на системот. Тој ги иницира сите уреди во системот да вршат еден вид на авто-дијагностички тестови. Тогаш тој ја врши најважната работа т.е. вчитување на оеративниот систем.Во пракса кога го вклучуваме компјутерот, во првите неколку секунди гледаме наизглед само обочен текст на темна позадина. За ова време BIOS от работи. Неколку секунди подоцна на екранот се појавува логото на оперативниот систем (како "Windows XP"). Тоа е програмата од boot секторот. Конечно целосно оперативниот систем е вчитан и може да започнете со стартување на други програми.

CPU (ЦЕНТРАЛНА ПРОЦЕСОРСКА ЕДИНИЦА)

CPU е срцето на еден компјутер, затоа заслужува да го разгледаме одблизу. Процесорот има три основни компоненти: ALU, регистри, и CU, како што е прикажано на Слика 2.

Слика 2ALU, или аритметички логичка единица, врши математички пресметки и логички операции. На ALU, се чуваат голем број на податоци (се чуваат како бинарни). Еден пример на ALU математичка операција е множење на два броја или споредување на два броја за да се утврди кој е поголем.

CPU (ЦЕНТРАЛНА ПРОЦЕСОРСКА ЕДИНИЦА)

Регистри се места за привремено чување на податоци. Различни процесори имаат различен број на регистри. Додека компјутерите повеќето од нивните активни податоци ги чуваат во RAM меморија, директен да пристап до регистрите има само аритметичко логичка единица. Така, се смета дека е голема предност ако процесорот има поголем број на регистри.CU, или контролна единица, го контролира движењето на податоците внатре во процесорот. Оваа единица може да се смета за регулатор на сообраќајот во процесорот. Самата CU е контролирана од страна на инструкциите кои се дел од програмата во фаза на извршување во процесорот.

ПЕРИФЕРНИ УРЕДИ

Терминот периферија се користи за сите влезни, излезни и уреди за складирање на податоци.Тие се дел од компјутерскиот систем но не и од процесорот (CPU).Дали сите овие уреди се Online т.е. Дали можат

да се уредуваат на мрежа.

Online уредиФизички разделени од CPU, но електронски

поврзани и контролирани од негоOffline уреди

Физички разделени од CPU, и не се контролирани од него

БРЗИНА НА КОМПЈУТЕРСКИ ОБРАБОТКА НА ПОДАТОЦИ

o Рана компјутеризацијаMilliseconds (илјада во секунда)Microseconds (милион во секунда)

o Сегашни компјутериNanoseconds (билиони во секунда)Picoseconds (трилиони во секунда)

o Брзина на инструкциско процесирањеMegahertz (милиони циклуси во секунда)Gigahertz (билиони циклуси во секунда)

o Брзината зависи од…• Број на кружни патеки (buses) кои ги

поврзуваат компонентите на процесорот.

• Бројот и капацитетот на регистрите• Користење на многу брза примарна

меморија

БРЗИНА НА КОМПЈУТЕРСКИ ОБРАБОТКА НА ПОДАТОЦИ

MOORE’S LAW

o Дуплирање на бројот на транзистори по интегрално коло на секој 18 до 24 месеци

o Овој став (закон) е изнесен во 1965, а важи и ден денес

o Заеднички последица на Законот на Мур ...…

Цените на компјутерите ќе бидат намалени за половина на секои 18 до 24 месеци

Се однесува и на трошоците за складирање

МУРОВ ЗАКОН

ПРИФЕРНИ УРЕДИ Влезни уредиo Keyboard –(тастатура) се уште најчесто користен уредo Графички кориснички интерфес(GUI) – икони,

менија, прозорци, копчиња .....o Електронско глувче- Нај популарен покажувачки

уред; Со притискање на копчињата на глувчето извршуваме одреден акција врз некој графички елемент

o Trackball – Статичен уред сличен на глувчето со тоа што кога го вртиме топчето се движи поткажувачот на мониторот

o Pointing Stick – Мала гумичка сместена на тастатурата и со притискање на истата во одреден правец се иницира движење на поткажувачот на мониторот

ВЛЕЗНИ УРЕДИ

o Touchpad (површина осетлива на допир)o Мала правоаголна површина осетлива на допирo Најчесто се наоѓа на тастатуратаo Движењето на курсорот е во правец на движењето

на прстотo Touch Screen (екран осетлив на допир)o Компјутерите со touching screen емитуваат

мрежа од инфрацрвена светлина, звучни бранови или електрична струја

o Кога го допираме овој екран ја прекинуваме таа мрежа и со тоа вршиме одредена акција на екранот

ВЛЕЗНИ УРЕДИ

o Компјутери базирани на допир со пенкало

o Се користи во Tablet PCs и PDAso Под ЛЦД мониторот постои слој осетлив

на допир исто како кај touch screeno Постои софтвер кој што го дигитализира

нашиот ракопис т.е. го следи врвот на пенкалото со кое пишуваме

ВЛЕЗНИ УРЕДИ

o Систем за препознавање на говорo Овој систем преставува иднина во внесувањето на податоци

o Најлесен и најприроден начин на комуникација кај човекот

o Обрасци за препознавање на говорo Потребна е дискретна пауза зад секој зборo Софтвер за препознавање на континуиран говор (CSR)

софтвер што препознава говор кој се врши со одредено темпо

o Дигитализација, анализа и класификација на обрасци за говор и звук кај системите за препознавање на говорo Споредување на звукот со базата на податоци во нивните

речнициo Трансфер на препознати зборови во апликативен софтверo Обично е потребна обука за препознавање на глас

ВЛЕЗНИ УРЕДИ

o Оптичко скенирањеo Уреди кој го читаат текстот или графиката и ја

конвертираат во дигитална форма разбирлива за компјутеритеo Овозможува директен внес на податоци од

оригиналниот документo Библиотечен систем за управување со документи

o Скенира документи и истите ги организира и складира и спремајќи ги за едноставно пребарување

o Скенериo Компактни десктоп модели, евтини и лесни за

употребаo Големи скапи скенери со големи брзини на

скенирање, висока резолуција

ВЛЕЗНИ УРЕДИo Магнетна лента

o Ја чита магнетната лента на кредитните картичкиo Smart картички

o Имаат микро мемориски чип и меморија на кредитната картичка

o Се користи повеќе во Европа отколку во САДo Дигитални фотоапарати

o Можат да сликаат, снимаат и симнуваат фотографии или да снимаат видео клипови со аудио поддршка

o Подоцна сликите и видеата можат да се обработуваат o Магнетни мастила за препознавање

o Се користи во банките за магнетни читање на депозитите

o Мастилото е изработено од компонента на железен оксид

o Напишаниот документ со ова мастило подоцна се чита со помош на специјален Читач - Сортер

ИЗЛЕЗНИ УРЕДИo Видео дисплеи

o Технологија со катодни цевки(CRT)o Технологија со течни сигнали(LCDs)o Плазма дисплеи

o Се користат кај големи телевизори со рамни екрани

o Печатен Излезo Inkjet принтери шприцаат мастило на

хартијаo Ласерските принтери користат

електростатички процес исто како кај машините за фотокопирање

БИТ И БАЈТ

o Битo Кратенка за бинарна цифраo Најмал елемент од податокотo Може да биде 0 или 1

o Бајтo Група од осум битови кој функционираат

како една единицаo Преставува еден карактер или еден број

ПРЕСТАВУВАЊЕ НА КАРАКТЕРИТЕ ВО БИТОВИ

МЕРЕЊЕ НА КАПАЦИТЕТОТ НА МЕМОРИЈАТА

o Kilobyte (KB): илјада бајтиo Megabyte (MB): милион бајтиo Gigabyte (GB): милијарда бајтиo Terabyte (TB): трилион byteso Petabyte (PB): квадрилион bytes

ПОЛУСПРОВОДНИЧКА МЕМОРИЈА

o Микроелектроника полуспроводничка чип меморија кој се користат за примарно складирањеo Предности: мала големина, голема

брзина, отпорна на шок и на температура.

o Недостатоци: непостојаност, мора перманентно да се снабдува со електрична енергија во спротивно ја губи меморијата

ТИПОВИ НА ПОЛУСПРОВОДНИЧКА МЕМОРИЈА

o Random Access Memory (RAM)o Најчесто користена примарна меморијаo Непостојана меморијаo Чита/Пишува меморија

o Read-Only Memory (ROM)o Постојана меморија (трајно запишување

на податоци во меморијата)o Може да се чита но не може да се

препокриеo Се нарекува firmware

МАГНЕТНИ ДИСКОВИ

o Се користат за секундарно складирањеo Брз пристап и голем капацитетo Разумна цена

o Типови на магнетни дисковиo Floppy Disks (дискети)

o Магнетен диск во пластична обвивкаo Hard Disk Drives (тврд диск)

o Магнетен диск и глава за читање и пишување запечатени во модул за стабилно окружување

o Фиксен или подвиженo Капацитетот се движи од неколку стотини

мегабајти па до неколку стотини гигабајти

RAID СКЛАДИРАЊЕ

o Редундантни низи од независни дисковиo Низи од тврди дисковиo Обезбедуваат виртуелен неограничен

простор за складирањеo Комбинација од 6 до над 100 мали

дискови во една единицаo Пристапот до податоците во истовремено

преку повеќе патишта од повеќе дисковиo Редундантно складирање на податоците

на неколку диска дозволува толерантност

МАГНЕТНИ ЛЕНТИ

o Секундарно складирањеo Трака на барабани, касети, кертриџ

касетиo Се користи во роботиката и

автоматикатаo Архивско и backup складирањеo Најевтин начин на складирање