1. lekcija sastav racunarskog sistema
-
Upload
nebojsa-lazarevic -
Category
Technology
-
view
1.096 -
download
3
Transcript of 1. lekcija sastav racunarskog sistema
![Page 1: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/1.jpg)
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Računarstvo i informatika I
Sastav računarskog sistema
![Page 2: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/2.jpg)
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...
![Page 3: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/3.jpg)
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,…
![Page 4: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/4.jpg)
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
![Page 5: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/5.jpg)
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
![Page 6: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/6.jpg)
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Prodaja procesora po klasama rašunarskih sistema
![Page 7: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/7.jpg)
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.
![Page 8: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/8.jpg)
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
![Page 9: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/9.jpg)
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).
![Page 10: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/10.jpg)
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
![Page 11: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/11.jpg)
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
SREDIŠNA JEDINICA
CPU1.podatak
1.podatak
1.instrukcija
Međumemorije
UI MODUL
MEMORIJA
ULAZNI PODACI IZLAZNI PODACI
![Page 12: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/12.jpg)
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.
![Page 13: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/13.jpg)
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
CPU
ALU
REGISTRI
UPRAVLJAČKA JEDINICA
sabirnice
![Page 14: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/14.jpg)
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Uprošćena struktura centralnog procesora
Sistemska magistrala
Adrese Podaci Kontrola
Obradnajedinica
Registri
Upravljačkajedinica
CPU
![Page 15: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/15.jpg)
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
![Page 16: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/16.jpg)
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...
![Page 17: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/17.jpg)
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
![Page 18: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/18.jpg)
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
![Page 19: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/19.jpg)
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
![Page 20: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/20.jpg)
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Pogled iznutra
![Page 21: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/21.jpg)
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Pogled na PC matičnu ploču
![Page 22: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/22.jpg)
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Procesorski čip
![Page 23: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/23.jpg)
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac
Struktura Pentium 4 procesora
![Page 24: 1. lekcija sastav racunarskog sistema](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052311/559741511a28aba6288b457a/html5/thumbnails/24.jpg)
Nebojša Lazarević, prof. Inf. Aleksinacka gimnazija Aleksinac