Рачунарски систем

Рачунарски системи Рачунари су електронске машине које обрађују улазне

информације. Из улазних производе излазне информације. Користили су се за сложена нумеричка рачунања. Рачунар је називан електронски мозак. Програмирање је термин под којим се најчешће подразумева

креирање рачунарских програма, што укључује детаљну теоријску разраду проблема, изналажење концептуалног решења и имплементацију коришћењем неког од програмских језика.

Скуп инструкција за рачунар написан за извршење неке обраде назива се програм.

Људи који пишу програме за рачунар зову се програмери. Рачунари се могу поделити на различите начине у зависности од

тога да ли се посматра. Примена рачунара Број корисника који могу истовремено да користе један

рачунар Број наредби које рачунар може да изврши у једном тренутку

Са становишта примене рачунара, рачунари се могу поделити на: Рачунаре опште намене – могу да учитају различите програме и

њиховим извршавањем решавају различите проблеме. Рачунари за специјалне намене имају уграђене програме за

решавање само оних проблема за које је рачунар намењен ( нпр, играње шаха, аутоматски пилоти, управљање неком машином).

Са становишта броја корисника који могу истовремено да користе исти рачунар, рачунари се деле на вишекорисничке (mainframe based) и једнокорисничке (PC based).

Код вишекорисничких система постоји централни рачунар који опслужује све кориснике.

Код персоналних рачунара (једнокориснички), као што им и име говори, сваки корисник има свој рачунар и на њему врши обраде својих програма.

Са становишта броја наредби које рачунар извршава у једном тренутку времена рачунари се деле на:

Серијске или SISD (Single Instruction Single Data) Паралелне или SIMD (Single Instruction Multiple Data) Серијски рачунари у једном тренутку времена могу да изврше једну

наредбу над само једним податком у меморији. Највећи број рачунара који су у употреби је овог типа. Такви су сви персонални рачунари.

Паралелни рачунари (зову се још и суперрачунари) могу у једном тренутку времена да изврше исту наредбу над већим бројем података у меморији.

Сваки рачунарски систем састоји се од две компоненте: Саме машине - рачунарског хардвера Програме по којима рачунар ради – рачунарског софтвера Израз хардвер (енгл. hardware – гвожђурија) означава физичке

уређаје рачунарског система, односно све оне делове који се виде и могу да се дотакну.

Овај израз је настао због величине првог рачунара ENIAC који је

заузимао 10x20m² и тежио 30t. Са обзиром на то да је рачунар потпуно неупотребљив без програма

по којима ради, ова друга компонента рачунарског система добила је име софтвер (software) као супротност од hardware.

Хардвер и Софтвер

Делови хардвера:1.Монитор 8. Хард диск2.Мартична плоча 9.Тастатура3.Централни процесор 10.Миш4.RAM (меморија)5.Картица за проширење6.Напајање7. Оптички диск драјв

Софтвер су програми који говоре рачунару како треба да извршава одређене задатке.

Структура хардвера рачунарског система Типични рачунарски систем састоји се од следећих

компонената: Централне (унутрашње) меморије Аритметичко – логичке јединице Контролне јединице Јединица спољне меморије Улазних јединица Излазних јединица

Централна меморија Програм и подаци који се обрађују ускладиштени су у унутрашњој

(централној) меморији рачунара. Ова меморија се састоји од електронских кола, од којих свако може да има

два стања, која се обично означавају са 0 и 1.

(0 – стање када у колу нема струје, 1 – када у колу има струје) Због тога се ова кола зову бит (binary digit – бинарна цифра) Битови се у меморији удружују у групе (регистре), који су код персоналних

дужине 8 бита. Оваква група зове се бајт (byte). Стање сваког бита је сигнал за рачунар и 8 бита може имати 256

различитих комбинација нула и јединица. Која комбинација представља који знак дефинише се табелом која се зове

код. Најчешће је у употреби ASCII код (American Standard Code for Information

Interchange) мада се понекад употребљавају и други кодови, нпр. EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code).

Капацитет меморије рачунара изражава се бројем бајтова које рачунар има. Група од 1024 бајта означава се словом k (кило) испред ознаке за бајт (B –

1024B = 1kB, а група од 1024 kB означава се словом M (мега) 1024kB = 1MB. То значи да 1 MB меморије има 1 048 576 бајта. Још веће јдинеце су 1 GB (гигабајт - 1024 MB) 1 TB (један терабајт – 1024 GB.

Аритметичко-логичка јединица Састоји се од: регистара и електронских кола потребних за извођење

аритметичких операција – сабирања, одузимања, множења и дељења, и логичких операција упоређивање две вредности да би се одредила већа и одређивање да ли је израз истинит или није.

У почетку су се ове операције изводиле само са целим бројевима, док су се операције са реалним бројевима изводиле софтверски.

Контролна јединица Контролна јединица је координатор рада целокупног рачунарског система

. Она контролише извршавање програма, узима инструкције из меморије и

препознаје их, декодира и наређује одговарајуће акције другим јединицама, започиње операције улазно – излазних јединица и преноси податке у централну меморију и из ње.

Јединица спољне меморије Јединице спољне меморије служе за чување програма и података када

рачунар није у употреби . Капацитет спољне меморије изражава се у бајтовима . Јединице спољне меморије су реализоване на четири начина: као тврди

диск ( hard disk), дискета (floppy disk), компакт диск – CD (DVD) и флеш (flash) диск или SSD (Solid State Disk) .

Прве три јединице су засноване на истом принципу само је разлика у технолошким решењима .

Дискета је округла плоча премазана магнетним материлјалом и уграђена у заштитно кућиште од пластике. Када се стави у дискетну јединицу, дискета се окреће, док се њене горње и доње стране налазе уписно – читајуће главе уређаја којима се врши и упис на плочу и читање са ње. Будући да се плоча окреће, испод положаја уписно – читајуће главе када она мирује настаје кружница која се назива стаза. Кружница је подељена на секторе дужине 512 бајтова.

Дискете се због малог капацитета данас врло ретко користе јер је већина корисника рачунара прешла на нову врсту флеш или SSD диска.

Дискета (floppy disk)

Диск (hard disk) састоји се од више плоча премазаних магнетним материјалом постављених на истој осовини.

Бржи је и знатно већег капацитета него дискета. Стазе с истим полупречником са горње и доње стране свих плоча

чине цилиндар. Значајни параметри за избор диска су: Средње време приступа подацима Брзина преноса података Капацитет диска Компакт дискови (CD и DVD) су засновани на истом принципу као диск и дискета али је разлика у технологији. Код ових дискова се уместо намагнетисавања магнетног материјала нанетог на кружну плочу, на самој металној плочи наносе

записи коришћењем ласерског зрака. Флеш диск или SSD (Solid State Disk) се састоји од меморијскихмодула (flash меморија) чији се садржај не брише када остану безструје. Флеш диск се прави у две варијанте: са USB прикључком

капацитета 128MB до 4GB да се користе за пренос података уместо дискета и као

замена за дискове са капацитетом од 4 до 160GB.

Улазне јединице Код вишекорисничких рачунара за уношење програма и података у

рачунар најчешће се користи терминал, који се састоји од екрана и тастатуре.

Код персоналних рачунара се осим тастатуре као улазна јединица користе још: миш, дигитајзер (графички таблет), као и разни други специјализовани уређаји ( скенер, дигитални фотоапарат,читач бар кода итд.).

Излазне јединице Најчешћа излазна јединица је монитор (код PC рачунара) или екран

терминала (код вишекорисничких рачунара). За штампање мањих количина података обично се користе серијски

штампачи, који штампају знак по знак, или ласерски штампачи. За штампање великог броја података (нпр. у банкама) користе се

линијски штампачи који штампају цео ред одједном. Брзине штампања ових штампача крећу се од 300 до 5000 редова у

минуту. Као излазна јединица може се користити и аутоматски цртач

(плотер).

КРАЈ