Kako Rade Racunari

UPRAVLJAKI PROGRAMI DISKA

VIDEO UPRAVLJAKI PROGRAMI

SERVISI

WINDOWS SCREEN

30.000 pre HristaPaleolitski ljudi u central-noj Evropi predstavljaju brojeve urezujui recke na ivotinjskim kostima, slonovai i kamenju.

3400 pre HristaEgipani koriste simbol za broj 10 i time pojednosta-vljuju predstavljanje velikih brojeva.

2600 pre HristaKinezi prave aba-kus. On se u Kini koristi za popise stanovnitva skoro do 1982. godine.

300 pre HristaEuklidovi Elementi sai-maju celokupno matema-tiko znanje starih Grka. Tomovi te knjige koristi se sledeih 2.000 godina.

260 pre HristaMaje razvijaju sloen mate-matiki sistem u osnovi 20 koji sadri nulu.

1614 Don Napijer opisuje prirodu logaritama. On pravi i tzv. Napijerove kosti, spravu koja je pret-hodnik logaritmara.

1500 Leonardo da Vini konstruie mehaniki kalkulator.

1621 Vilijam Otred pro-nalazi logaritmar koji se koristio sledeih skoro 350 godina.

1670Gotfrid Lajbnic pobolj-ava Paskalinu dodajui joj mogunosti obavlja-nja mnoenja i deljenja, kao i izraunavanja kva-dratnog korena.

1642 Blez Paskal pravi aritmetiku mainu Paskalinu. Ona se runo pokretala i mogla je samo da sabira i odu-zima.

1679Lajbnic uvodi binarnu ari-tmetiku.

D E O

1Proces podizanja sistema

P O G L A V L J A

POGLAVLJE 1 U P O Z N AVA N J E S A H A R D V E R O M 1 0

POGLAVLJE 2 K A K O S E S I S T E M P O D I E S A D I S K A 2 0

POGLAVLJE 3 K A K O O P E R AT I V N I S I S T E M K O N T R O L I E H A R D V E R 3 0

1822arls Bebid konstru-ie diferencnu mainu, veliki mehaniki kal-kulator koji moe da sabira i oduzima.

1830arls Bebid proje-ktuje analitiku ma-inu, ali umire pre njenog zavretka.

1890Herman Holerit pravi elektrini tabelarni sistem za Popisni zavod SAD.

1896Holerit osniva firmu Tabulating Machine Company koja kasnije prerasta u International Business Machines.

19021905Albert Ajntajn otkriva teoriju relati-viteta. Objavljuje je u disertaciji na Cirikom univerzitetu.

1904Don Ambroz Fleming ra-zvija vakuum-ske cevi.

1926Patent za poluprovo-dniki tranzistor koji omoguava da elek-trina struja protie kroz raunar prenosei podatke.

1936Konrad Zuse pravi pro-gramabilnu, digitalnu ra-unsku mainu koja uvodi primenu binarnog sistema i elektronskih cevi.

194345Vojska SAD pravi raunar ENIAC za izra-unavanje traje-ktorija oruja.

1943Britanci prave Kolosa, mainu za razbijanje nemakih ifri.

4 D E O 1 P R O C E S P O D I Z A N J A S I S T E M A4

Mislim da postoji svetsko trite za moda pet raunara.

Tomas Votson, predsednik IBM-a, 1943.

PRE nego to se personalni raunar ukljui, on predstavlja mrtvu skupinu metalnog lima, plastike, metalnih tragova i sitnih mrlja silicijuma. Kada pritisnete prekida za pa-ljenje, slab elektrini napon svega oko 3 do 5 volti pokree niz dogaaja koji magi-no udahnjuju ivot onome to bi inae moglo da slui samo kao povei dra za papir.

Meutim, ak i sa tom iskrom ivota u sebi, PC je i dalje neinteligentan. On ima odreen primitivan oseaj o sebi dok proverava koji su mu delovi instalirani i da li fun-kcioniu, neto slino onim pacijentima koji su se probudili iz kome i koji proveravaju da li imaju ruke i noge i da li svi njihovi zglobovi i dalje funkcioniu. Ali vie od popisa inventara samog sebe, svee probueni PC i dalje ne moe uraditi nita stvarno korisno; svakako nita to bismo ak i u naznakama smatrali inteligentnim.

Najvie to novoprobueni PC moe da uradi jeste da pronae inteligenciju inte-ligenciju u obliku operativnog sistema koji udahnjuje strukturu primitivnom, amebskom postojanju PC-ja. Zatim dolazi pravo obrazovanje u obliku aplikacijskog softvera pro-grama koji govore PC-ju kako da uradi poslove bre i tanije nego to mi to moemo. PC postaje uenik koji je nadmaio uitelja.

Ali sve vrste raunara ne moraju da prolaze kroz ovo zamreno ponovno raanje svaki put kada se ukljue. U svakodnevnom ivotu susreemo se sa mnogim raunarima koji poinju da ive potpuno formirani onog trenutka kad se ukljue. O njima moda ne mislite kao o raunarima, ali oni to jesu: kalkulatori, elektronsko paljenje u autu, tajmer u mikropenici i, naravno, taj nedokuiv programer u VCR-u. Razlika izmeu njih i ve-like kutije na vaem stolu je fiksno oiavanje. Raunari koji su sagraeni da rade samo jedan posao i efikasno postiu taj cilj fiksno su oieni. Ali to znai da su oni pre nalik idiotskim uenjacima nego mudracima.

Ono to PC ini udesnim ureajem jeste to to svaki put kad ga ukljuite, on je tabula raza koja moe uraditi sve to vaa kreativnost ili, ee, kreativnost profesio-nalnih programera moe zamisliti. PC je raunska maina, platno umetnika, magina pisaa maina, nepogreivi raunovoa i izvor mnogih drugih alata. Da bi se transformi-sao iz jedne linosti u drugu potrebno je samo podesiti neki od mikroskopskih prekidaa koji su duboko zakopani u mikroipovima, a taj zadatak se postie pisanjem komande sa tastature ili pritiskom tastera mia na neku ikonicu na ekranu.

1944Harvardski uni-verzitet i IBM razvijaju rau-nar Mark 1 koji koristi IBM-ove buene kartice.

1945Don fon Nojman definie elektronski digitalni raunar opte namene koji izvrava unutranji program.

1948 Naunici koji su napra-vili ENIAC formiraju Electronic Control, prvu raunarsku firmu, i poinju sa razvojem raunara UNIVAC za Popisni zavod.

1949asopis Popular Mechanics pre-dvia: Raunari u budunosti e moda biti laki od 1,5 tone.

1951Raunar UNIVAC je isporuen Popisnom zavodu SAD sa tri go-dine zakanjenja. On koristi magnetnu traku za ulaz umesto perfori-rane papirne trake.

1954IBM obelodanjuje model 650, prvi serij-ski proizveden rau-nar. On postie veliki uspeh sa 120 instala-cija prve godine.

1956Masausetski institut tehnolo-gije pravi prvi tranzistorizovan raunar.

1952Podneta je tuba protiv IBM-a zbog njegove navodne monopolistike prakse u poslo-vanju.

1952UNIVAC predvia veliku pobedu za Ajzenhauera na CBS-u. Analitiari predviaju mrtvu trku. UNIVAC je bio u pravu.

1954Kompanija Texas Instruments poinje komercijalnu pro-izvodnju silicijum-skih tranzistora.

1958Kompanija Control Data Corporation pravi rau-nar Seymour Cray model 1604. Sa cenom od 1,5 miliona dolara, on je duplo jeftiniji od IBM-ovog rau-nara.

1958Dek Kilbi zavrava prvo integrisano kolo koje se sastoji od pet komponenti na jednom komadu silicijuma.

P R E G L E D 5

Takva inteligencija je krhka i kratkotrajna. Svi ovi mili-oni mikroskopskih prekidaa se bez prestanka ukljuuju i iskljuuju prema ustrim naletima elektriciteta. Ali samo jedna zalutala naredba, ili pogreno razumeva-nje samo jednog prekidaa, moe dovesti ovog divnog robota u izofreno stanje. Ili, ako pritisnete prekida za gaenje, ono to je bilo pulsirajui vetaki ivot umire bez rei.

Zatim kada ga ponovo ukljuite, raanje poinje opet od poetka.

Kako su raunari nekad radiliNa poetku 21. veka raunari su tako sloene naprave uprkos njihove relativne mladosti da je teko zami-sliti kako su iz mate njihovih stvaralaca mogli nastati tako potpuno razvijeni. Naravno, taj proces nije bio tako jednostavan. Razvoj raunara je predstavljao evo-lutivni proces i esto je nemogue razluiti ta je najpre nastalo, kokoka softvera ili jaje hardvera.

Ljudski napori da naprave alate za manipulisanje podacima potiu bar jo od 2600. godine pre Hrista kada su Kinezi napra-vili abakus. Kasnije je Leonardo da Vini napravio mehaniki kalkulator. Od pojave logaritama 1621. godine, on je bio iskljuivi alat matematiara dok tu ulogu nije preuzeo elektronski kalkulator u ranim sedamdesetim godinama pro-log veka.

Svi ovi rani pokuaji manipulisanja brojevima imali su dve zajednike osobine: oni su bili mehaniki i bili su u ravni ljudskih mogunosti. To su bile maine napravljene od delova dovoljno velikih da mogu runo da se sklope. Aritmetika maina Bleza Paskala koristila je sistem zupanika koji su se runo pokretali za obavljanje operacija oduzimanja i sabiranja. Koristila je buene kartice za uvanje podataka metod koji je korien skoro do kraja 20. veka.

Ovaj deo diferencne maine #1, koja je prethodila analitikoj maini arlsa Bebida prvom pravom raunaru zavren je 1821. On je imao 2000 runo napravljenih mesinganih delova. Cela maina bi imala 25.000 delova i teila bi 3 tone. Analitika maina nikad nije bila zavrena, mada je jedan njen deo napravio Bebidev sin Henri 1910. godine, ali se smatralo da je bio pun greaka.

IBM

1960U SAD se upo-trebljava 2000 rau-nara.

1965Pojavljuje se raunar PDP-8, prvi uspeh kompanije Digital Equipment Company. Po ceni od 18.000$ ubrzo je prodato 50.000 komada.

1971Ted Hof iz Intela pro-jektuje ip 4004, prvi mikroprocesor. Cena mu je 200$, a ima 2.300 tranzistora i 60.000 OPS-a (opera-cija u sekundi).

1975asopis Popular Electronics oglaava Altair 8800, prvi per-sonalni raunar.

1976Stiven Dobs i Stiv Voznijak pokazuju prvi raunar Apple u Klubu raunara kune izrade (Home Brew Computer Club) koji kasnije postaje po-znat pod nazivom Silicijumska dolina.

1982Kompanija Compaq predstavlja prvi ra-unar koji je kopija IBM PC-ja. Personalni raunar je proglaen ovekom godine u asopisu Time.

1984Apple pred-stavlja raunar Macintosh koji koristi mia i grafiki inter-fejs.

1970 Kompanija Xerox for-mira Istraivaki cen-tar u Palo Altu (Palo Alto Research Center, PARC) u kojem su na-stale mnoge vane ra-unarske tehnologije.

1973 Arhitektura koja koristi operativni sistem CP/M postaje standard za sledeih osam godina do pojave operativnog sistema MS-DOS.

1977Firma Radio Shack proizvodi raunar TRS-80 Model 1 koji su njegovi zaljublje-nici od milja zvali Trash 80.

1975Prva poznata upotreba rei Microsoft poja-vljuje se u pismu Bila Gejtsa svom buduem par-tneru Polu Alenu.

1981IBM predstavlja svoj personalni raunar koji koristi Intelov 16-bitni proce-sor 8086.

1986Microsoft izlazi na berzu po ceni od 21$ za jednu akciju i ukupno ih prodaje za 61 milion dolara.


arls Bebid je 1830. godine izmislio na papiru analitiku mainu koja se razlikovala od maine pretee po tome to je, na osnovu sprovedenih izrauna-vanja, mogla da donosi odluke kao to su sekvencijalna kontrola, grananje i po-

navljanje. Ali, Bebidova maina bila je izuzetno komplikovana umro je 1871. godine ne uspevi da je zavri. Ipak, izmeu 1989. i 1991. godine posveeni lanovi Naunog muzeja u Londonu izgradili su analitiku mainu. Fizika veliina i sloena mehanika ovih meha-nizama ograniavala je njihovu upotre-bljivost; oni su bili dobri samo za vrlo mali broj zadataka i nisu bili neto to bi moglo da se serijski proizvodi.

Mehanike naprave raznih vrsta pojavljivale su se u relativno skromnom broju tokom prve polovine 20. veka. Herman Holerit je izmislio mehaniki sistem papirnih kartica sa rupama za tabeliranje popisa stanovnitva SAD. Kasnije, 1924. godine, Holeritova

kompanija Computing-Tabulating-Recording Company promenila je ime u International Business Machines.

Premda tada to niko nije mogao znati, prva prekretnica u razvoju modernih raunara dogodila se 1904. godine kada je Don Ambroz Fleming napravio prvu komercijalnu diodnu vakuumsku cev, ono to je Tomas Edison ve bio otkrio i zatim odbacio kao beskorisno. Znaaj vakuumske cevi je u tome to je njome nainjen prvi korak u stvaranju maina koje prevazilaze ljudske mogunosti. Do tada, izraunavanja su se obavljala pomou zupanika, a kasnije pomou preki-daa. Vakuumska cev je mogla da slui kao prekida koji se ukljuuje i iskljuuje hiljadama puta bre od odgovarajuih mehanikih prekidaa.

Na vakuumskim cevima se zasnivao i rad Kolosa, raunara koji su Britanci napravili za vreme Drugog svetskog rata kako bi razbili ifre koje su Nemci ge-nerisali pomou maine za ifrovanje Enigma. A Nemci su navodno napravili i raunar opte namene raunar koji nije bio ogranien na obavljanje specifi-nog zadatka, kao to je to bio sluaj sa Kolosom. Ali ovaj nemaki izum je bio izgubljen ili uniten u toku rata.

Drugi svetski rat je doneo i roenje raunara ENIAC (Electronic Numerical Integrator Analyzer and Computer), koji je amerika vojska napravila za izra-unavanje tabela trajektorija raketa. ENIAC je obavljao 5000 sabiranja u se-kundi, mada je za neki problem, ije je reavanje trajalo dve sekunde, zahtevao pripremu koja je trajala dva dana. ENIAC je kotao 500.000$, teio je 30 tona i bio je 30 metara dugaak i 3 metra visok. On je imao 1500 releja i 17.468 vakuumskih cevi.

Iste te cevi koje su omoguavale samo funkcionisanje ENIAC-a bile su istovre-meno njegova Ahilova peta. Troei 200 kilovata struje svakog sata, ove cevi su raunar pretvarale u penicu koja je konstantno kuvala sopstvene komponente. Prekidi rada bili su esti. Bilo je potrebno neto to bi zavravalo posao cevi,

Herman Holerit, osniva kompanije koja e se razviti u IBM, napravio je 1888. godine mainu koja je koristila buene kartice za tabeliranje popisa stanovnitva SAD 1890. godine. Ta maina je tabelirala rezultate za est nedelja umesto za sedam godina koliko je bilo potrebno za runo sreivanje rezultata popisa.

Smithsonian Institute

P R E G L E D 7

samo bez njihove toplote, veliine i krhkosti. A to neto bilo je na raspo-laganju jo od 1926. godine.

Prvi poluprovodnik otkriven je 1926. godine, ali nova era rau-nara otpoela je tek 1947. godine kada je Vilijam okli iz Belovih laboratorija patentirao moderni, pouzdani tranzistor vrstog tela. Tranzistor je u sutini radio isto ono to i vakuumska cev kontrolisao protok elektriciteta ali je bio veli-ine graka i generisao vrlo malo toplote. Tek od 1954. godine, kada je kompanija Texas Instruments pro-nala nain da komercijalno proi-zvede silicijumske tranzistore, razvoj modernih raunara je procvetao. Iste godine, IBM je predstavio model 650, prvi serijski proizveden raunar. Prve godine proizvodnje, amerika Vlada i velika preduzea kupili su 120 raunara.

etiri godine kasnije, Texas Instruments je napravio prvo integrisano kolo kombinujui pet odvojenih komponenti i elektronsku emu za njihovo povezi-vanje na komadu germanijuma duine jednog centimetra. To integrisano kolo bilo je pretea modernog procesora i zapoelo je proces iji se kraj ne nazire proces sve manjih i manjih raunara.

Raunari su postajali sve manji i sve moniji, ali su ostajali samo u domenu interesovanja tehnoloke elite jer su bili skupi, sloeni i izuzetno neprijatni za rad. Tek se 1975. godine pojavilo neto to je podsealo na personalni raunar. Na naslovnoj strani januarskog broja asopisa Popular Electronics objavljena je slika naprave pod nazi-vom Altair 8800 koju je proizvodila firma Micro Instrumentation and Telemetry Systems (MITS). Za 367$ kupci su dobijali komplet koji se sastojao od mikroprocesora Intel 8080 i 256 bajtova memorije. Nije bilo tastature; programi i podaci su se unosili pomou prekidaa na prednjoj strani Altaira. Nije bilo monitora. Rezultati su se itali tumaenjem niza svetleih malih crvenih sijalica. Ali to je bio pravi raunar dovoljno jeftin za svakoga. MITS je u roku od nekoliko nedelja dobio 4000 porudbina za Altair sisteme.

Ovaj novi raunar je u poetku bio igraka za hobiste i entuzijaste. Oni su osmislili veto naine kako bi se Altair i slini mikroraunari proirili tastatu-rama, video displejima, magnetnom trakom i, na kraju, disketnim ureajima. Zatim su dvojica entuzijasta Stifen Dobs i Stiv Voznijak napravili per-sonalni raunar koji je bio kompletan sa displejom, ugraenom tastaturom i diskom, pa su poeli da ga prodaju po raunarskim klubovima u Kaliforniji.

ENIAC, napravljen izmeu 1943. i 1945. godine, bio je prvi potpuno elektronski raunar. Koristio je toliko struje da su se, po prii, svetla okolne Filadelfije gasila kada bi se ENIAC ukljuivao.

Smithsonian Institute

Prvi raunar koji je bio dovoljno jeftin za pojedince bio je Altair 8800. Proizvodila ga je mala firma iz Novog Meksika, MITS. Kotao je 367$ bez tastature i ekrana.

The Computer Museum


Nazvali su ga Apple, i to je bio prvi personalni raunar, dovoljno moan i prijatan za rad da bi bio neto vie od igrake. Raunari Apple, kao i raunari koje su proizvodili Radio Shack i Commodore, poeli su da se pojavljuju u preduzeima, ponekad prokrijumareni iza lea ljudi u belim radnim mantilima koji su radili na pravim velikim raunarima u zatvorenim prostorijama na kraju hodnika. Informacioni servisi ili IS, kako su se nazivali

sektori koji su profesionalno opsluivali raunare nove raunare su omalovaavali kao igrake i istovremeno su na mikroraunare gledali kao na opasnost za njihovu teritoriju.

Dogaaj koji je najzad doveo do ruenja brane, oslobaajui raunare za drutvo koje nikad vie posle toga nee biti isto, nije bio tehniki izum. To je bila marketinka odluka IBM-a u vezi s prvim personalnim raunarom IBM PC-jem. IBM je eleo da njegova cena ostane niska i zato je odlu-io da napravi personalni raunar od komponenti koje su bile iroko dostupne od nekoliko doba-vljaa. IBM je takoe odluio da opti dizajn PC-ja uini slobodno dostupnim svojim konkurentima.

Jedini deo maine za koji je IBM zadrao prava kopiranja bio je BIOS, osnovni ulazno/izlazni sistem, odnosno program koji je smeten na jednom ipu i koji definie kako softver treba da uzajamno radi sa hardverom PC-ja. Konkurenti su mogli da prave svoje PC-je pod uslovom da operacije IBM-ovog BIOS-a nisu realizovali njegovim direktnim kopiranjem.

Iako je Apple nastavio sa svojim privatnim dizajnom, IBM-ova otvorenost je ohrabrila stvaranje kopija IBM PC-ja koje su mogle da koriste isti softver i hardverske dodatke koje je originalni PC koristio. A klonovi su, iako takmi-ei se sa IBM-om, istovremeno pomagali da se IBM-ova arhitektura ustanovi kao maina za koju strunjaci treba da razvijaju softver i hardverske dodatke. Upravo zato to je IBM PC bio evolutivna, a ne revoluciona tvorevina, bio je u mogunosti da stvori kritinu masu koja je bila potrebna kako bi se personalni raunari doveli u svaku kancelariju i svaki dom.

BIOS (osnovni ulazno/izlazni sistem) Kolekcija programskih kodova ugraenih u PC koji rukuju nekim od osnovnih zadataka slanja podataka iz jednog dela raunara u drugi.

CMOS Skraenica od complementary metal-oxide semiconductor (komplementarni metalno oksidni poluprovodnik) termina koji opisuje kako je CMOS mikroip izra-en. Napajan malom baterijom, CMOS ip zadrava vane podatke o hardveru koji ini PC ak i kada je on iskljuen.

CPU Skraenica od central processing unit (centralna procesorska jedinica), ona se ko-risti sa znaenjem mikroprocesor ili krae procesor koji predstavlja mikroip koji obrauje podatke i programe (naredbe) koje raunar koristi. Mozak raunara.

Generator takta Mikroip koji regulie vremenski sled i brzinu svih funkcija rau-nara. ip sadri kristal koji vibrira odre-enom uestalou kada se dovede pod napon. Najkrae vreme za koje raunar moe obaviti neku operaciju jeste jedan takt, ili jedna vibracija mikroipa. Uestalost

Apple, proizveden 1976. godine, odmah je postao hit delimino zbog toga to je program pod nazivom VisiCalc, koji je vrio izraunavanja za elektronsku glavnu knjigu, opravdavao raunar kao osnovno sredstvo za rad.

Apple Corp.

KLJUNI KONCEPTI

P R E G L E D 9

generatora takta i prema tome brzina ra-unara izraava se u megahercima (MHz). Jedan megaherc je jedan milion ciklusa, ili vibracija, u sekundi. Dakle, za PC moemo rei da ima procesor od 200 ili 300 MHz, to znai da je procesor napravljen da radi sa generatorom takta te brzine.

Matina ploa Plastina ploa na kojoj su tampana metalna strujna kola i na kojoj se nalaze slotovi za druge komponente u koje se utiu prikljune ploe, manje tampane ploe koje proiruju mogunosti matine ploe.

Operativni sistem Softver koji slui za kontrolisanje operacija hardvera. U sutini, operativni sistem upravlja svim operacijama, na primer, upisivanjem podataka u memoriju ili na disk, i regulie upotrebu hardvera od strane nekoliko aplikacijskih programa koji se izvravaju istovremeno. Ovo oslobaa programere od potrebe da piu sopstvene programe za ove najosnovnije operacije.

Pisati i itati Pisanje je proces pomou kojeg raunar pohranjuje podatke u RAM ipovima ili na disku. itanje je proces pomou kojeg raunar prenosi podatke ili programski kd sa diska u RAM ili iz RAM-a u mikroprocesor.

Podizanje sistema Proces koji se odvija kada se PC ukljui i koji izvrava sve neo-phodne postupke za pravilno funkcionisanje komponenti i za uitavanje operativnog sistema.

ROM i RAM Skraenice od Read Only Memory (memorija samo za itanje) i Random Access Memory (memorija sa di-rektnim pristupom). ROM ine memorijski ipovi ili podaci na disku koje moe itati procesor raunara. PC ne moe upisivati nove podatke u te ipove ili disk ureaje. RAM se sastoji od memorije ili diskova koji se mogu itati, ali u koje se moe i upisivati. Memorija sa direktnim pristupom je zaista pogrean termin, jer se ak i ROM-u moe pristupati proizvoljno. Taj termin je prvobi-tno korien kako bi se RAM razlikovao od podataka i softvera smetenih na magnetnoj traci i kojima se moglo pristupati samo se-kvencijalno. To jest, da bi raunar pristupio poslednjoj grupi podataka ili koda na traci, on je morao da proita sve informacije na traci dok ne pronae mesto gde je upisao te podatke ili kd. Za razliku od toga, raunar moe direktno pristupiti svim informacijama

koje se nalaze u proizvoljnim lokacijama u RAM ipovima ili na disku.

Sistemske datoteke Male datoteke na disku koje sadre programski kd i koje predstavljaju prve datoteke koje raunar ita sa diska kada se podie. Na DOS i Windows sistemima, te datoteke se nazivaju IO.SYS i MSDOS.SYS i obino su skrivene tako da ih ne moete videti u spisku datoteka na disku. Sistemske datoteke sadre potrebne informacije za uitavanje preostalog dela operativnog sistema, nakon poetnog har-dverskog podizanja. U DOS-u jo jedna si-stemska datoteka je COMMAND.COM koja sadri osnovne funkcije operativnog sistema, kao to je prikazivanje spiska datoteka (direk-torijuma). Disk za podizanje sistema mora sadrati sve tri datoteke da bi se PC uspeno pokrenuo. Sistemske datoteke mogu obu-hvatati i CONFIG.SYS, koja slui za odre-eno poetno podeavanje hardvera, kao i AUTOEXEC.BAT, koja sadri niz komandi koje se izvravaju nakon to se sve ostale fun-kcije podizanja sistema zavre. U sistemima Windows 95, 98 i Me, za njihovo izvrava-nje je neophodna i baza Registry koja se sastoji od sve skrivene datoteke USER.DAT i SYSTEM.DAT i zato se moe smatrati si-stemskom datotekom.

Slot za proirenje Veina PC-ja ima neiskoriene slotove u koje vlasnik moe utaknuti tampane ploe i hardver kojima se mogu proiriti mogunosti raunara. Veina dananjih slotova su tipa PCI (personal com-puter interface). Jedan drugi slot, tipa AGP (accelerated graphics port), slui za video karticu koja je napravljena za brzo premeta-nje slika iz memorije. U starijim raunarima moete videti krae slotove oni su tipa ISA (industry standard architecture), jedinog tipa slotova u prvom PC-ju.

tampana ploa U poetku, sve kompo-nente u bilo kom elektrinom ureaju, a ne samo u raunarima, bile su meusobno po-vezane icama. Potrebu za odvojenim oia-vanjem tampana ploa zamenjuje metalnim tragovima tampanim na ploi ponekad i na zadnjoj strani ploe i u skrivenom sre-dnjem sloju. Ovi tragovi vode do spojeva za procesore, otpornika, kondenzatora i drugih elektrinih komponenti. Vanost tampane ploe je u tome to se itava ema moe automatizovati, kao i to to na sve manjim ploama moe stati sve vie komponenti.

D E O 1 P R O C E S P O D I Z A N J A S I S T E M A10

Upoznavanje sa hardverom

P O G L A V L J E

1

SCSI KARTICA

VIDEO KARTICA

DOBRA stvar u vezi sa zupanicima, koturom i tokom ovekovim prvim alatima jeste to to neko, ak i ako ih nije ranije video, moe vrlo brzo da shvati ta su oni i kako se koriste. Poslednji i najgenijal-niji alat oveanstva raunar nije ni blizu tako predusretljiv. On je sainjen od malenih pravougaonih blokova plastike i cilindara metala i keramike koji skrivaju nain na koji funkcionie iznutra. Sastoji se od ume metalnih vodova, ica i kablova koji bi izludeli laboratorijskog pacova. Vee komponente su oblo-ene metalnim oklopima koji skrivaju njihovu svrhu i nain rada. A raunar je nem kao sfinga. Brojevi i slova koji su utisnuti na komponentama svakako nisu deo nijednog jezika koji svakodnevno koristimo.

Ali ipak, prvi susreti su uvek najnelagodniji. Svrha ovog poglavlja je u tome da prebrodite ove uvodne neprijatnosti tako da budete na ti sa veinom misterioznih komponenti. Kao i u svakom odnosu, neko je gazda. Da bismo obezbedili da to budete vi, otvoriete va PC i pratiete naa uputstva. Sve to e vam biti potrebno je rafciger. Proverite rafove na kuitu vaeg PC-ja kako biste utvrdili koji tip rafcigera vam treba. Depna lampa takoe moe pomoi. A i jedno ogledalce slino onom koje koriste zubari omo-guie vam da vidite neke od zaklonjenijih komponenti.

Meutim, pre nego to ita uradite, dodirnite neki metalni deo raunara dok je on jo uvek prikljuen na struju, da biste ispraznili sav statiki elektricitet koji se nakupio u vaem telu ili na odei. Komponente u PC-ju rade sa vrlo slabom elektrinom strujom. Mala iskra izmeu vaeg prsta i nekog mikroipa dovoljna je da taj ip poalje na elektrinu stolicu. Ovu meru predostronosti treba uvek preduzimati u radu sa PC-jem.

Nakon toga, ugasite sistem vaeg PC-ja i iskljuite ga iz struje. Ovo je jo jedna mera predostronosti, ali ona koja titi vas, a ne raunar. Ne poznajem nikoga koga je sprio PC, ali nikad nemojte rizikovati. Sada moete odvrnuti rafove koji zatvaraju kuite. Oni se obino nalaze na rubovima zadnjeg dela PC-ja. Ovi rafovi e se obino zagubiti ako niste paljivi, pa ih zato sklonite negde gde vam nee pobei. Skinite pokriva kuita povlaei ga tako da sklizne. Ovo nije uvek lako, ali neka vam kao uteha poslui injenica da je skidanje kuita lake nego njegovo vraanje.

Sada uperite lampu u utrobu zveri. Ono to vidite je mehaniki organizam ogromne sloenosti. Ako tranzistore u savremenom PC-ju raunate kao ljude, a strujna kola koja ih povezuju kao autoputeve, tada gledate u neto to je duplo vee i zamrenije od SAD-a a vi ste novi momak u gradu. Ilustracija pri-kazana na narednim dvema stranama je mapa za glavne komponente personalnog raunara. Ona vam govori ta svaka komponenta radi i zato biste je poeleli u svom PC-ju. Ne brinite ako nemate sve to je prikazano na slici. Radi potpunosti, taj primer se sastoji od vie komponenti nego to ih veina raunara ima. Komponente u vaem PC-ju se mogu nalaziti na razliitim mestima, ali obino one izgledaju slino komponentama na slici. Nakon obilaska unutranjosti vaeg PC-ja, zadraemo se na drugoj ilustraciji da bismo blie upoznali one autoputeve od strujnih kola.

Na kraju, nemojte brinuti oko oteenja raunara. Pod uslovom da ne uradite neto stvarno glupo na primer, prospete au soka u raunar dok radi neete otetiti PC. Jedina komponenta koju biste moda mogli otetiti ako ne raunate ipove izgorele ubilakim statikim elektricitetom jeste vrsti disk. Ploe u njegovoj unutranjosti okreu se velianstvenom brzinom na razdaljini od samo nekoliko delova milimetra od drugih delova diska koji bi se, ukoliko se uzdrmaju, mogli sudariti kao trkaki automobili na klizavoj stazi.

Ali ne brinite. Ovo e biti ponona trka.

POGLAVLJE 1 U P O Z N AVA N J E S A H A R D V E R O M 11

Unutranjost personalnog raunara D E O 1 P R O C E S P O D I Z A N J A S I S T E M A12

Napajanje Sva elektrina struja ulazi u PC kroz ovu izolovanu metalnu kutiju. U njoj transformator pretvara struju koja dolazi iz standardne elektrine instalacije u napon i protok struje koji su potrebni za razne delove raunara. Sve druge kompo-nente, od matine ploe do diskova, napajaju se od ovog glavnog napajanja preko kablova koji se zavravaju plastinim izolovanim prikljucima.

1 n2 Kuite Obino napravljeno od metala, kuite, ili asija, ponekad se pogreno na-ziva CPU, ili centralna procesorska jedinica. Meutim, termin CPU je pravilnije koristiti za mikroprocesor. Kuite titi interne komponente od praine i oteenja.n3 Zamenljive jedinice Zamenljive

jedinice, kao to su to Zip ureaji, obezbeuju vee koliine zamenljivog skladitenog prostora od disketa. Oni esto nisu dovoljno brzi za zadovoljavajue izvravanje softvera, ali mogu da poslue za arhiviranje starih ili retko korienih datoteka i za pravljenje rezervnih kopija aktuel-nih podataka (proitati poglavlje 14).

n4 CD-ROM/DVD-ROM jedinica CD i DVD jedinice koriste laserski zrak za itanje podataka iz spirale udubljenja i ravnih podruja na sloju meta-lnog filma. Novi PC-ji danas obino imaju samo DVD jedinicu koja moe da ita CD i muzike diskove. CD ima mogunost da uva oko 650 MB podataka. DVD disk ima kapacitet od oko 4,7 gigabajtova na svakoj strani diska. DVD obezbeuje vei kapacitet korienjem tanjeg laserskog zraka, koji upisuje u dva odvo-jena sloja DVD diska. Upisive CD i DVD jedinice CD i DVD jedinice mogu samo da itaju podatke, ali obe vrste ovih ureaja imaju verzije koje mogu i da upisuju na prazne CD i DVD diskove. Razliiti ureaji zapisuju podatke razliito, to dovodi u pitanje to da li DVD snimljen na jednom moe da se reprodukuje na drugom ureaju. Celokupan softver se danas dis-tribuira preko Interneta ili na CD/DVD-u. U kombinaciji sa upi-sivim CD/DVD-om koji postaje standard, to znai da e diskete nestati iz upotrebe u PC-ju (proitati poglavlje 13).

2

1

3

4

5

6

7 8

910

11

12

13

14

15

16

17

18

19


n5 Jedinica za traku Ureaj za rezervne kopije na trakama ne prua proizvol-jan pristup podacima koji je neophodan u svakodnevnom radu. Trake se koriste za jeftino pravljenje rezervnih kopija velikih diskova radi sigurnosti (proitati poglavlje 16).

n6 Disk jedinica To je glavni ureaj za uvanje u obliku magnetnih zapisa na vrstim, tankim ploama programa i dokumenata na kojima radite. Sadri i sistemske datoteke koje omoguavaju da raunar oivi (proitati poglavlje 2). To je najzaposleniji mehaniki deo raunara, sa komponentama koje se pomeraju velikom brzinom (proitati poglavlje 11).

n7 Disketna jedinica Ovde ubacujete 3,5-inne diskete (proitati poglavlje 12). Veina disketa ima mogunost da uva 1,44 megabajta (MB) podataka, to je otprilike 500 strana kucanog, neformatiranog teksta sa duplim pro-redom kratki roman. Disketna jedinica je najrasprostranjeniji nain za prebacivanje datoteka sa jednog PC-ja na drugi. Ona se koristi i za prav-ljenje rezervnih kopija datoteka u sluaju da se neto desi sa originalnim datotekama na disku (proitati poglavlje 11).

n8 IDE kontroleri Obino ugraeni na matinoj ploi, dva IDE slota obezbeuju spojeve za trakaste kablove koji alju signale za kontrolu dis-ketne jedinice, disk jedinice i CD-ROM jedinice (proitati poglavlje 16).

n9 AGP slot za proirenje Ovaj ubrzani grafiki prikljuak prua grafikoj kartici brzi pristup do glavne memorije PC-ja, a to je naroito korisno za pri-kazivanje 3D grafike (proitati poglavlje 16).

n10 PCI slot za proirenje Ovi slotovi za meusobno povezivanje periferijskih komponenti (peripheral component interconnect, PCI) namenjeni su za kartice koje koriste tzv. Plug and Play (dosl. prikljui i radi) hardverski standard koji omoguuje da se kartice automatski prilagode PC-ju (proitati poglavlje 16).n11 Video kartica Prevodi slikovne informacije u promenljive elektrine signale koji su potrebni za prikazivanje slike na monitoru (proitati poglavlje 18).

n12 Zvuna kartica Sadri strujna kola za snimanje i reprodukovanje multi-medijalnog zvuka. Ona mogu biti realizovana u obliku kartice za proirenje ili ugraena u malom broju ipova na matinoj ploi kod nekih raunara i spojena kablovima na spoljanje prikljuke za pojaane zvunike, slualice, mikrofon i ulaz CD jedinice (proitati poglavlje 24).

n14 Sistemski sat Vibrirajui kristal u ovoj komponenti je generator takta koji diktira tempo i sinhronizuje rad svih drugih komponenti (proitati poglavlje 2).

n15 CMOS Ovo je specijalni tip memorijskog ipa koji koristi malu bateriju za dranje informacija o hardverskoj konfiguraciji PC-ja ak i kada je raunar iskljuen (proitati poglavlje 2).

n16 BIOS Ako mikroprocesor predstavlja mozak PC-ja, ovo je njegovo srce. To su jedan ip ili dva ipa koji definiu karakter, odnosno individualnost personalnog raunara. BIOS (Basic Input/Output System) poznaje detalje kako je PC sklopljen i slui kao posrednik izmeu operativnog sistema raunara i raznih hardverskih komponenti (proitati poglavlje 3).

n17 CMOS baterija Skoro nikad ne mora da se menja, ali ako je ipak nekad menjate, obavezno napravite rezervnu datoteku sa informacija koje CMOS sadri (proitati poglavlje 2).

n18 Mikroprocesor esto nazivan mozgom raunara, mikroprocesor ili centralna procesorska jedinica (CPU) je gusta, sloena kolekcija tranzis-tora poreana tako da moe da manipulie podacima. Procesor rukuje veinom operacija na raunaru, a njegov dizajn diktira nain na koji se softver mora pisati da bi ispravno radio (proitati poglavlje 6).

n19 Rashladni element Poto mikroprocesori proizvodi mnogo toplote, rashladni element se koristi za odvoenje toplote kako se interne komponente ipa ne bi istopile.

n20 Ventilator Ventilator proizvodi strujanje hladnog vazduha preko komponenti osetljivih na toplotu u unutranjosti kuita. Obezbedite da otvor na ventilatoru nije blokiran.

n21 USB portovi Portovi univerzalne serijske sabirnice (universal serial bus, USB) su reenje za nedostatak prekida i drugih sistemskih resursa PC-ja koji slue direktno povezivanje softvera sa periferijskim ureajima. USB moe sluiti za prikljuivanje tastatura, mieva, moni-tora, tampaa i drugih ureaja bez konflikta resursa (proitati poglav-lje 17).

n22 Port za mia Poznat i kao PS2 port, to je standardna odlika svih dananjih PC-ja. Personalni raunari mogu imati mia koji se povezuje na serijski port (proitati poglavlje 17).

n23 Port za tastaturu Tastature su obino odvojene od kuita za CPU i prikljuuju se na mini-DIN port, koji izgleda identino kao PS2 port. Prikljuak za tastaturu na starijim sistemima moe biti i vei, petopinski okrugao port (proitati poglavlje 19).

n24 Mreni prikljuak Mreni prikljuak omoguava da PC poveete u lokalnu mreu (local area network, LAN) ili sa irokopojasnim kablovskim sistemom ili sa DSL modemom (proitati poglavlje 27).

n25 Paralelni port Paralelni port se najee koristi za prikljuivanje tampaa, ali i neki drugi periferijski ureaji se mogu nadovezati na taj port (proitati poglavlje 17).

n26 Serijski portovi Veina PC-ja ima dva serijska porta. PC moe imati etiri serijska porta, ali su samo dva upotrebljiva u svakom trenutku poto jedan par koristi iste hardverske resurse kao drugi par (proitati poglavlje 17).

n27 Prikljuci zvune kartice Spoljanji utikai na zvunoj kartici omoguavaju prikljuivanje mikrofona, zvunika i spoljnih izvora zvuka. CD-ROM jedinica PC-ja interno je prikljuena na zvunu karticu (proitati poglavlje 24).

n28 Modem Povezuje PC sa telefonskom linijom da biste dobili pristup informacionim servisima i Internetu. Modemi mogu biti i spoljanji ureaji koji se prikljuuju na serijski port (proitati poglavlje 29).

n13 RAM Memorija sa direktnim pristupom je skup mikroipova gde raunar smeta programe i podatke koje koristi. Kada se raunar iskljui, sadraj RAM-a se gubi (proitati poglavlje 5).

25

21

23

2220

26

11

2728

Kako rade tampane ploe


Ploe za proirenje

Matina ploaMikroprocesor

Mikroip

Najvei deo komponenti u PC-ju montiran je na tampanim ploama. Matina ploa je naj-vea tampana ploa. Kartice za proirenje i memorijski ipovi se privruju na matinu plou. Memorijski ipovi se udruuju na malim tampanim ploama i formiraju dvojne prikljune memorijske module ili DIMM (dual in-line memory module) module. Komponente koje na prvi pogled nemaju tampane ploe, esto ih sadre sakrivene unutar njihovog kuita. Disk jedi-nice i neki mikroprocesori, kao to su Pentium II i III, svoje interne delove povezuju pomou tam-panih ploa.

1

n3 ema tampane ploe ponekad zahteva da se staze ukrtaju sa drugim stazama, ali bez meusobnog kontakta, jer bi to dovelo do pogrenih putanja elektrinih signala. U tom sluaju, jedna od staza prolazi kroz plou do suprotne povrine, gde slobodno moe nastaviti na svom putu bez presecanja druge staze.

n4 Neke tampane ploe sa sloenim emama staza imaju i trei sloj staza koje se nalaze izmeu spo-ljanjih staznih povrina.

n2 tampane ploe eliminiu potrebu za individualnim icama koje pove-zuju komponente, i u velikoj meri smanjuju vreme i cenu proizvo-dnje PC-ja poto iz tog procesa uklanjaju runo lemljenje veine spojeva. Umesto ica, na listovima vrste plastike se tampaju metalne staze obino aluminijumski ili bakarni. Te staze su toliko tanke da se tuce njih moe nalaziti u irini od jednog centimetra.

Gornji sloj

Srednji sloj

Donji sloj

DIMM moduli


Kratkospojnik (damper)

Ivini prikljuak

Dip prekidai

Podnoje

n6 ipovi koji se najverovatnije nee zame-njivati montiraju se na povrini. Metalne noice koje vire iz ipova direktno su zalemljene za staze koje prenose signale prema ipovima i iz njih, pa se vie ne ko-riste podnoja i otvori u kojima su podno-ja bila spojena. Ovo precizno montiranje ipova obino obavljaju roboti.

n7 Neke tampane ploe imaju dip prekidae ili kratkospojne

pinove. Dip prekida je mali klackajui prekida koji ukljuuje ili iskljuuje neku stazu

tampane ploe. Kratkospojnik je mali metalni pro-vodnik u plastinoj oblozi koji spaja neko strujno kolo tako da elektricitet moe prolaziti kroz njega kada se kratkospojnik stavi preko dva metalna pina koja vire iz tampane ploe. Dip prekidai i kratkospojnici se koriste za ispravan rad ploe u razliitim konfiguraci-jama, na primer sa razliitim koliinama memorije.

n8 Staze se zavravaju kod metalnih spojeva na ipo-vima, otpornicima, kondenzatorima ili kablovskim prikljucima. Na ploama za proirenje, neke staze vode do ivinih prikljuaka koji su esto napravljeni od zlata kako bi bili otporni na gubitak provodljivo-sti. Ovi prikljuci omoguuju da se ploe za proire-nje utaknu u podnoja na matinoj ploi.

n5 U poetku, ipovi i druge elektrine komponente su se stavljali u podnoja koja su imala metalne noice za-lemljene u otvorima na plastinoj ploi. Na taj nain, neispravna komponenta mogla bi se zameniti bez pono-vnog lemljenja, ali je poveana pouzdanost raunarskih komponenti ovu meru predostronosti uinila uglavnom nepotrebnom. Danas, podnoja se koriste skoro samo za ipove koji se mogu zameniti ili nado-graditi radi poveanja performansi. Tu spadaju, na primer, memorijski moduli ili mikro-procesori.

n10 Prikljuci sa pinovima se koriste za trakaste kablove iroki, pljosnati niz provodnika grupisan u jednu celinu za interno povezivanje tampanih ploa i disk jedinica.

n9 Kondenzatori i otpornici stabilizuju protok struje i uklanjaju polovinu statikih i elektrinih pikova ili padova.

Kako matina ploa sve to povezuje


Matina ploa je odgovorna za slanje struje, podataka i naredbi izmeu svih komponenti raunara. ak i delovi koji nisu direktno prikljueni na matinu plou, kao to su monitor i disk jedinice, oslanjaju se na matinu plou za dobijanje podataka i naredbi preko kablova koji su spojeni sa prikljucima na matinoj ploi. Da bi sve ovo postigla, matina ploa koristi od 50 do 100 elektrinih staza tampanih na smola-stim i plastinim listovima, i unutar njih, koji dre sve komponente matine ploe. Ove staze sainjavaju sabirnice matine ploe.

1n2 Da bi podatke poslao drugim komponentama matine ploe

to je operacija pisanja mikroprocesor, ili neka druga kom-ponenta, povisuje napone nekoj kombinaciji od 24 staze koje ine adresnu sabirnicu. Ova kombinacija staza, ili linija, jeste jednoznana adresa neega na internoj sabirnici na primer, lokacije u memoriji, ili jedne od komponenti koja se na-lazi na samoj matinoj ploi, kao to je to kartica za proirenje utaknuta u nekom slotu na matinoj ploi ili nekog ureaja, kao to je to disk jedinica, na spo-ljanjoj sabirnici, koja se naziva i sabirnica za proirenje.

n4 Podatke koje eli da upie, procesor stavlja na razliitu grupu staza, sabirnicu za podatke, uveavanjem napona na nekima (radi predstavljanja jedinica) i nemenjanjem napona na drugima (radi predstavljanja nula). Za Pentium i Athlon procesore, koji manipuliu podacima po 32 bita, postoje 32 linije za podatke.

n5 Druge linije se koriste za prenoenje kon-trolnih signala za zajednike specifine komande, kao to su komande za itanje i pisanje za memoriju i sve ulazno/izlazne ureaje.n6 Budui da svi ure-

aji na internoj i spoljanjoj sabirnici koriste iste grupe linija za podatke, kao i adre-snih i kontrolnih linija, matinoj ploi je potreban saobraajac za spreavanje sukoba signala koji su poslati od razliitih ureaja u istom tre-nutku. To je posao ipseta, retko spominjanog, ali vanog skupa mikroipova koji se projektuje za specifinu klasu procesora.

n7 Jedan lan ovog skupa ipova, PCI kontroler, obezbeuje

direktan pristup memoriji (direct memory access, DMA), to omoguava da neki ureaj

podatke alje direktno u RAM, oslobaajui procesor za druge poslove. Ureaji koji samostalno kontroliu ovakve prenose podataka nazivaju se upravljai sabirnice (bus master).


n3 Veina dananjih slotova za proirenje su tipa PCI (peripheral compo-nent interconnect). Jedan izuzetak na veini matinih ploa je slot tipa AGP (accelerated graphics port), koji funkcionie nezavisno od cen-tralnog procesora raunara radi prenoenja grafike direktno iz memorije na ekran, brzinom koja je vea od brzine ove glavne sabirnice matine ploe.

n8 Poto su svi ureaji, osim u AGP slotu, na istim sabirnicama, svi oni dobijaju iste signale na kon-trolnim linijama i onim za podatke. Memorijski kontroler, kartice za proirenje i drugi ulazno/izlazni ureaji na tim sabirnicama neprekidno proveravaju komandne linije. Na primer, kada se pojavi signal na liniji za komandu pisanja, svi U/I ureaji prepoznaju tu komandu.

n9 Ti ureaji, upozoreni ko-mandom za pisanje, svoju panju zatim usredsreuju na adresne linije. Ako adresa koja je navedena na tim linijama ne odgo-vara adresi koju koristi neki ureaj, on ignorie signale koji su poslati lini-jama za podatke.

n10 Ako signali na adresnim linijama odgovaraju adresi koju koristi neki adapter, taj adapter pri-hvata podatke poslate na adresnim linijama i koristi ih za kompletiranje komande za pisanje.

Kartice za proirenje

AGP slot

PCI slotovi

RAM

ISAKONTROLER

PCI

KONTROLER

ISAKONTROLER

RAM

AGP4x

ISAKONTROLER

ISAKONTROLER

Kako radi lokalna PCI sabirnica


Za rad lokalne PCI sabirnice signali idu od procesora PC-ja do U/I kontrolera. Na mnogim matinim ploama ovaj kontroler se nalazi izmeu procesora i starog ISA kontrolera.

n4 Sve signale za komponente na lokal-noj sabirnici ovaj kontroler usmerava du jedne putanje koja vodi do slo-tova za adaptere lokalne sabirnice. Podaci po ovoj sabirnici putuju po 32 bita brzinom do 533 MHz, u zavi-snosti od toga kada je matina ploa proizvedena.

n2 PCI kontroler ispituje sve si-gnale koji dolaze od mikro-procesora kako bi odredio da li je nameravana adresa za signale neki adapter na lokalnoj ili nelokalnoj sabir-nici. n3 PCI kontroler usme-

rava prema drugom kontroleru, obino ISA kontroleru, sve signale predviene za adapter na nelokalnoj sabirnici. Ovaj deo sabirnice prenosi podatke po 16 bitova za ISA strujna kola. Brzina ovih signala je ograniena na oko 810 MHz.

1

ISAKONTROLER

PCI

KONTROLER

ISAKONTROLER

RAM

AGP4x

ISAKONTROLER

ISAKONTROLER

Kako radi AGP port


n6 AGP ipset obezbeuje i bri dire-ktan memorijski pristup, koji nekim komponentama omoguuje da itaju memoriju i upisuju u nju bez inter-vencije CPU-a. Ovaj ipset podr-ava i sinhronu dinamiku memoriju sa direktnim pristupom (synchronous dynamic random access memory, SDRAM), koja bre prenosi podatke slanjem vee grupe bitova za vreme jednog takta sistemskog sata.

n3 Takoe isto-vremeno, AGP ipset rukuje prenosom poda-taka do slotova na lokalnoj PCI sabirnici brzi-nom od 132 MB u sekundi.

ip ulazno/izla-znog kontrolera PCI sabirnice je upotpu-njen AGP ipsetom (AGP je skraenica od accelerated graphics port ubrzani grafiki port).

1

n2 Ovaj novi ipset, koji obezbeuje posebnu, bru sa-birnicu namenjenu za grafike podatke, obavlja sve funkcije prethodnih PCI kontrolera. On rukuje preno-som grafikih podataka izmeu memorije, procesora i ISA kontrolera, i sve to ini istovremeno.

n5 Ovakav raspored omoguava da AGP grafiki adapter zameni gra-fiki adapter na PCI sabirnici. Na AGP sabirnici taj adapter ima dire-ktan pristup RAM-u, a to eliminie potrebu za skupim video RAM-om na samom adapteru za uvanje velikih datoteka kao to su teksturne mape.

n4 AGP ipset ima moguno-sti za rad sa ubrzanim grafikim portom. Taj ipset postavlja AGP linije na onom delu sabirnice koji je predvien za me-moriju, gde brzina pre-nosa podataka iznosi 528 MB u sekundi.


Kako se sistem podie sa diska

P O G L A V L J E

2

PERSONALNI raunar ne moe raditi nita korisno ukoliko se ne izvrava neki ope-rativni sistem to je osnovna vrsta softvera, kao to je Microsoft Windows, koja igra ulogu nadzornika za sve aplikacije, igre i druge programe. Operativni sistem uspostavlja pravila za korienje memorije, ureaja i drugih delova raunara. Ali pre nego to PC moe da izvrava operativni sistem, on mora da na neki nain uita operativni sistem sa diska u memoriju sa direktnim pristupom (RAM). PC ovo postie pomou samostalnog uitavanja (engl. bootstrap) male koliine koda koji je trajni deo PC-ja.

Ovo samostalno uitavanje poetnog koda je tako nazvano poto omoguava da PC uradi neto potpuno nezavisno, bez ikakve pomoi spoljanjeg operativnog sistema. Naravno, ovo poetno podizanje ne radi mnogo. U stvari, ono ima samo dve funkcije: jedna je da izvri POST (power-on self-test), odnosno samoispitivanje po ukljuenju napajanja odnosno postupak koji je opisan na sledeoj strani ovog poglavlja; druga je da pronae ureaj na kome se nalazi operativni sistem. Kada se ove funkcije izvre, operacija poetnog podizanja pokree proces itanja sistemskih datoteka i njihovo kopiranje u memoriju sa direktnim pristu-pom.

Zato personalni raunari koriste ovakav zaobilazni put? Zato operativni sistem jednosta-vno nije deo PC-ja? Neki prostiji ili specijalizovani raunari imaju upravo to. Prvi raunari koji su se uglavnom koristili za igranje, kao to su Atari 400 i 800, a i noviji PC-ji veliine dlana, imaju permanentni operativni sistem. Ali u veini sluajeva, operativni sistem se uitava sa diska iz dva razloga.

Nadogradnja operativnog sistema je jednostavnija kada se on nalazi na disku. Kada kom-panija, kao to je Microsoft koja je napravila MS-DOS i sada pravi Windows, najrasprostra-njeniji operativni sistem za PC-je eli da doda nove odlike operativnom sistemu ili da ispravi njegove ozbiljne greke, ona moe da prosto izda novi set diskova. Ponekad je dovoljna samo jedna datoteka koja ispravlja neku greku operativnog sistema. Za Microsoft je jeftinije da operativni sistem distribuira na disku nego da proizvede mikroip koji sadri operativni sistem. A i za korisnike raunara je jednostavnije da instaliraju novi operativni sistem nego da zame-njuju ipove.

Drugi razlog za uitavanje operativnog sistema sa diska je taj to korisnici mogu da bi-raju operativni sistem. Iako veina PC-ja zasnovanih na Intelovim mikroprocesorima koriste Windows, postoje alternativni operativni sistemi kao to su OS/2, Linux i Unix. ak je mogue podesiti PC tako da moete birati koji operativni sistem elite da koristite po ukljuivanju rau-nara. U ovoj knjizi emo koristiti Windows poto je to najrasprostranjeniji operativni sistem na svetu.

POGLAVLJE 2 K A K O S E S I S T E M P O D I E S A D I S K A 21


Kako POST pokree PC

Kada ukljuite PC, proces koji se naziva samoispitivanje po ukljuenju napajanja (POST) zapoinje rad slanjem elektrinog signala po unapred programiranoj putanji do CPU-a, ili mikroproce-sora. Tamo, ovaj elektrini signal brie podatke koji su preostali u internim memorijskim registrima CPU-a. Taj signal podeava i jedan CPU registar koji se naziva pro-gramski broja i dodeljuje mu specifini broj. U sluaju AT-a i kasnijih raunara, ovaj heksade-cimalni broj je F000. Broj u pro-gramskom brojau govori CPU-u koja je adresa sledee naredbe koju treba izvriti. U ovom sluaju, ta adresa je poetak programa za poetno podizanje koji se na-lazi na fiksnoj adresi F000 u setu ipova memorije samo za itanje (ROM) koja sadri osnovni ulazno/izla-zni sistem (BIOS) PC-ja.

1

2

3

1

8

5

6

10

2

9

4


n2 CPU koristi ovu adresu da pronae i izvri ROM BIOS program za poetno podizanje, koji sa svoje strane obavlja niz sistemskih provera. CPU najpre proverava sebe i POST program itanjem koda koji se nalazi na raznim lokacijama i njegovim upore-ivanjem sa identinim zapisima koji su permanen-tno smeteni u ipu BIOS-a.

n3 CPU alje signale preko sistemske sabirnice strujnih kola koja meusobno povezuju sve kom-ponente kako bi utvrdio da sve one funkcioniu.

n4 CPU proverava i sistemski sat koji je odgovoran za regulisanje brzine signala kako bi se sve operacije PC-ja odvijale sinhronizovano i na predvien nain.

n5 POST ispituje memoriju koja se nalazi na video adapteru i proverava video signale koji kontroliu displej. Program za samoispitivanje, zatim, ini BIOS kd na tom adapteru delom ukupne BIOS i memorijske konfiguracije. U ovom trenutku, prvi put ete videti da se neto pojavljuje na monitoru PC-ja.

n6 POST izvrava niz testova kako bi proverio da li RAM ipovi pravilno funkcioniu. Ovi testovi se sastoje od upisivanja podataka u svaki ip, a zatim od njihovog itanja i uporeivanja sa originalnim podacima. Na nekim PC-jima u ovom trenutku moete videti odbrojavanje koje pokazuje veliinu

memorije.

n7 CPU verifikuje da li je tastatura pravilno priklju-ena i odreuje da li je neki taster na njoj bio pritisnut.

n8 POST alje signale po odreenim putanjama na sa-birnici do disketne, CD-ROM i disk jedinice i eka na odgovor kako bi odredio koje su jedinice raspo-loive.

n9 Rezultati POST testova se uporeuju sa podacima u odreenom CMOS ipu, jer oni predstavljaju zvani-ni zapisnik o tome koje su komponente instalirane. CMOS je vrsta memorijskog ipa koji zadrava svoje podatke kada je napajanje iskljueno, pod uslovom da dobija makar kap struje od baterije. Sve promene osnovne konfiguracije sistema moraju se zapisati u CMOS-u. Ako testovi otkriju novi hard-ver, dobiete priliku da aurirate CMOS konfigura-ciju shodno tome.

n10 Neke sistemske komponente, kao to je SCSI kon-trolerska kartica, sadre BIOS koji interpretira procesorske komande za kontrolu tog hardvera. BIOS kodovi ovih komponenti se usvajaju kao deo ukupnog sistemskog BIOS-a. Ponekad se ovi BIOS kodovi kopiraju iz sporih CMOS BIOS ipova u bri RAM. Novi PC-ji mogu i da obave Plug-and-Play operacije radi rasporeivanja sistemskih resursa izmeu razliitih komponenti. PC je sada spreman za sledei korak u procesu poetnog podizanja: uitavanje operativnog sistema sa diska.

7

Program zapodizanje sistema

RAM

NTLDRCPUCPU

BIOSBIOSBIOSBIOS

VIDEO KARTICAZVUNA KARTICADVD UREAJCD-RW UREAJ

BAZAREGISTRY

Jedinica za trakuDisk MiZvuna kartica Mrena karticaTastatura

PREGLED PLUG-AND-PLAY KOMPONENTI

SCSI kartica


RAM

NTLDRCPUCPU

BIOSBIOSBIOSBIOS


BAZAREGISTRY



SCSI kartica


U zavisnosti od uputstva koja procesor pronae, ovo bi mogla biti instalacija operativnog sistema Windows XP, Linux, Windows 9x, IBM OS/2 ili ak MS-DOS. Sve dok nema neki operativni sistem, raunar je samo kolekcija miliona mogunosti. Operativni

sistem je taj koji odreuje koja od ovih mogunosti se ostvaruje. Pretpostaviemo da se u sektoru za podizanje sistema

nalazi operativni sistem Windows XP.

Kako podizanje sa diska budi PC

Nakon obavljanja POST provera svih hardverskih komponenti PC-ja, program za poetno podizanje koji se nalazi u ROM BIOS-u raunara, nalae procesoru da izvri pro-gram koji se nalazi u sektoru za podizanje sistema diska C: (ili CD-ROM-a ili diskete ukoliko se na disku ne nalazi sektor za podiza-nje sistema.) Taj kd, NTLDR (NT LoaDeR) kd, ukazuje procesoru gde moe nai potreban dodatni kd na disku.

1

n2 Na sistemu Windows XP taj kd je NTDETECT.COM, koji prika-zuje uvodni ekran Windows XP-a, dok pravi spisak svih har-dverskih komponenti sistema koje prepoznaje. NTDETECT prikazuje taj spisak na ekranu i dodaje ga u Windows bazu Registry, gde drugi programi imaju pristup tim informacijama.


RAM

NTLDRCPUCPU

BIOSBIOSBIOSBIOS


BAZAREGISTRY



SCSI kartica


RAM

NTLDRCPUCPU

BIOSBIOSBIOSBIOS


BAZAREGISTRY



SCSI kartica


n3 Baza Registry preuzima neke rutinske poslove podizanja sistema od NTLDR-a. Baza Registry uitava nekoliko programa niskog nivoa u memoriju. To su programi koji rade na najosnovnijem main-skom nivou radi kontrolisanja hardvera. To je momenat kada ovi proletarijatski programi pomau Windows XP-u da proiri vetaku svest maine uitavanjem opet dodatnih pro-grama koje Windows odmah usvaja kao deo operativnog sistema.

n4 Poto je locirao dovoljno datoteka za rukovanje osnovnim hard-verskim operacijama, Windows otpoinje drugo pretraivanje komponenti, ovog puta uitavanjem detektora Plug and Play komponenti. (Vie detalja o PnP-u moete nai na sledeoj ilustra-ciji.) Ovaj proces uitava i upravljake programe za PCI sabirnicu, kao i za stariju ISA sabirnicu ukoliko je prisutna u raunaru.

[Nastavak na sledeoj strani.]



SERVISI

WINDOWS SCREEN

Kako podizanje sa diska budi PC (nastavak)


n5 Sledei korak je pripremanje ra-unara za smetanje gigabajtova novih datoteka koje se neprekidno mnoe na svakom Windows sistemu. Windows XP uitava podrku za IDE diskove kako bi prepoznao particije na disku, i zvanino montira disk je-dinice za upotrebu.

n6 Zatim na red dolaze specijalni video upravljaki programi za takve kompo-nente kao to je ubrzani grafiki port (AGP) ili MPEG podrka za video.



SERVISI

WINDOWS SCREEN


n7 Zatim se druini pridruuju ser-visi. Ovo su sutinski servisi, na primer oni za defragmentaciju diska i upravljanje particijama. Drugi, kao to je to daljinski pri-stup, za neke PC korisnike nisu moda uopte interesantni.

n8 Nakon to su svi servisi in-stalirani i poto ponu da rade svoj posao, na ekranu ete najzad videti Windows znak, kao i delove gra-fikog korisnikog interfejsa (GUI) kao to su okviri za dijalog.


Kako radi Plug and PlayKada ukljuite neki Plug-and-Play sistem, glavni arbitar izmeu operativnog sistema Windows i hardvera BIOS jeste prva komponenta koja preuzima odgovornost. BIOS pretrauje sve ureaje koji su mu potrebni kao to su video kartica, tastatura i disketna jedinica za ispravan rad PC-ja. BIOS pronalazi ove ureaje po nji-hovim jedinstvenim identifikatorima, a to su kodovi koji su permanentno upisani u ROM-u ili memoriji samo za itanje odgovarajueg ureaja. BIOS zatim prenosi kon-trolu operativnom sistemu.

1

Zvuna kartica Video kartica

Kontroler ureaja

n2 Modul za rukovanje konfiguracijom Windowsa dodaje sebi specijalne upravljake programe koji se nazivaju detektori (engl. enumera-tor) programe koji igraju ulogu meuspoja izmeu operativnog sistema i razliitih ure-aja. Postoje detektori sabirnice, detektori za specijalni tip sabirnice pod nazivom SCSI (small computer system interface), detektori portova i jo mnogi drugi. Windows zahteva od svakog detektora da identifikuje ureaje koje e taj detektor kontrolisati i resurse koji su mu potrebni.

ISA DETEKTOR

MODUL ZA RUKOVANJE KONFIGURACIJOM

SCSI DETEKTOR SABIRNICE DETEKTOR PORTA

Skener Mi Tastatura

Disk Zvuna kartica Jedinica za traku

Disk


n3 Windows uzima te informacije od detek-tora i smeta ih u hardverskom stablu, odnosno u bazu podataka koja se nalazi u RAM-u. Operativni sistem zatim ispituje to hardversko stablo radi arbitrae resursa. Drugim reima, poto pohrani informacije u ovu bazu podataka, ope-rativni sistem odluuje koje resurse na primer prekide (IRQ-ove) da dodeli svakom ureaju. Sistem zatim obavetava detektore o resursima koje je dodelio njihovim odgovarajuim ureajima. Ove informacije o dodeli resursa detektori upisuju u mikroskopske programabilne registre periferijskih ureaja, to predsta-vlja neku vrstu belenice koja se nalazi u nekim ipovima.

n4 Konano, operativni sistem pronalazi odgovarajue upravljake programe ureaja za svaki ureaj. Upravljaki program ureaja je mali dodatak koda za Windows koji operativnom sistemu govori o injenicama za hardverski deo

sa kojim sistem treba da komunicira. Ako sistem ne pronae potreban upravljaki program ureaja, on zahteva da ga instalirate. Sistem zatim uitava sve potrebne upravljake programe ureaja i svaki

upravljaki program obavetava o resursima koje njegov ureaj koristi. Upravljaki programi ureaja inicijalizuju svoje

odgovarajue ureaje i sistem zavrava podizanje.

je na raspolaganju. Dodeliti mrenoj kartici.

ARBITRAA RESURSA

IRQ #5

IRQ #5

IRQ #15 IRQ #1 IRQ #10 IRQ #10 nema IRQ nema IRQ IRQ #2

SCSI Kartica Tastatura Zvuna kartica Mrena kartica Disk Jedinica za traku Mi

KONFLIKT


Kako operativni sistem kontrolie hardver

P O G L A V L J E

3

OPERATIVNI sistemi su u poetku sluili za rukovanje jednom od najsloenijih ulazno/izlaznih operacija: komuniciranjem sa raznovrsnim disk jedinicama. To potvruju i imena prvih operativnih sistema koja su esto sadravala skraenicu DOS (disk operating system). Ipak su operativni sistemi naposletku brzo evoluirali u sveobuhvatni most izmeu PC-ja i softvera koji izvravate na njemu.

Bez nekog operativnog sistema, kao to je Windows, svaki programer bi od poetka morao da izmilja nain na koji program prikazuje tekst ili grafiku na ekranu, alje podatke tampau, pie ili ita datoteke na disku, kao i da implementira druge funkcije koje sjedinjuju softver i hardver. Meutim, operativni sistem je mnogo vie od pukog naina koji programeru olakava posao.

Operativni sistem stvara zajedniku platformu za sav softver koji koristite. Bez operativnog sistema moda ne biste mogli da na istom disku sauvate datoteke koje su napravili dva razli-ita programa, jer svaki program moda ima sopstveni format za zapisivanje podataka. Pored toga, operativni sistem predstavlja alat za sve poslove koje elite sa obavite bez nekog aplika-cijskog programa: brisanje i kopiranje datoteka na disku, tampanje, kao i izvravanje niza komandi u komandnoj datoteci.

Operativni sistem ne radi sam. On zavisi ne samo od saradnje sa drugim programima, nego i od sklada sa BIOS-om i softverskim upravljakim programima. BIOS ili osnovni ula-zno/izlazni sistem sastoji se od koda koji je zapisan na ipovima u PC-ju. On igra ulogu posrednika izmeu hardvera, procesora i operativnog sistema. Upravljaki programi ureaja su kao specijalizovani BIOS. Oni prevode komande operativnog sistema i BIOS-a u naredbe za odreeni deo hardvera, na primer tampa, skener ili CD-ROM jedinicu. Kada se neki delovi operativnog sistema uitaju sa diska, oni se dodaju BIOS-u i zatim im se pridruuju upravlja-ki programi ureaja, tako da svi zajedno izvravaju rutinske hardverske funkcije. Operativni sistem zaista obuhvata sve ove tri komponente, pored mnotva drugih programa, zajednikog koda i sistemskih datoteka.

Zajedno, BIOS, upravljaki programi i Windows obavljaju toliko mnogo funkcija da je tu sloenost nemogue verno predstaviti ilustracijama na nekoliko strana. Ovde emo zato samo pokazati kako sarauju operativni sistem i tehnologija Plug and Play, kako se podaci prenose izmeu svih komponenti PC-ja i, na kraju, kako hardver prekida izvravanje softvera kako bi zadobio panju procesora.

POGLAVLJE 3 K A K O O P E R AT I V N I S I S T E M K O N T R O L I E H A R D V E R 31

Kako sarauju hardver i softver


n4 Ako je disk jedinica jedna od onih za koje BIOS poseduje namenski, unapred napisani skup naredbi, sam BIOS alje te naredbe i po-datke kontroleru disk jedinice. Na EIDE (enhanced integrated drive electronics) diskovima, ovaj kontroler je ugraen u disk jedinicu. Ako se odgovarajue naredbe ne nalaze meu onim upisanim u permanentnoj memoriji BIOS-a, on ih preuzima od upra-vljakog programa ureaja koji je napisan za dati model, veliinu i

vrstu disk jedinice.

n5 Kontroler diska prevodi naredbe BIOS-a/upravljakog programa u elektrine signale koji glave za itanje/pisanje diska pomeraju do odgovarajue lokacije na disku i koji stvaraju magnetne signale za zapisivanje podataka dokumenta po povrini diska.

Kada u programu za ureivanje dokumenata izaberete, na primer, komandu za snimanje nekog doku-menta na disku, ta aplikacija ne mora da zna kako se upravlja disk jedini-com. Umesto toga, ovaj program tu komandu i podatke koje treba sau-vati prosleuje operativnom sistemu Windows.

1

EIDE k

ontrole

r disk

a


n2 Operativni sistem najpre proverava da li je sve u redu sa komandom za upisivanje podataka na disku. Na primer, on ispituje da li je ispravno ime datoteke i da li pokuavate da upiete podatke u datoteku koja je oznaena da bude samo za itanje.

Sadraj BIOS-a raunara je obino upisan u EPROM (erasable, programmable, read-only memory) ipovima, koji ne gube upisane podatke ak ni kada je PC iskljuen. Prenoenje koda iz EPROM-a je sporije od prenoenja iz RAM-a. Zato, veina novih PC-ja kopiraju BIOS kd iz EPROM-a u RAM (to se naziva BIOS iz senke), a zatim uspostavljaju zaobilazni mikro-strujni put tako da kada PC pristupa BIOS-ovom kodu, on se usmerava u RAM, a ne u EPROM.

Kopija BIOS-a

n3 Ako je sve u redu, operativni sistem proverava da li je za operaciju uvanja podataka potreban upravljaki program ureaja, koji predstavlja upravljaki program posebno napisan za kontrolisanje odreenog periferijskog ureaja. Takav upravljaki program postaje proirenje BIOS-a. Bez njega, BIOS, koji predstavlja permanentnu memoriju, morao bi da sadri sve ko-mande za sve hardverske ureaje koje je mogue prikljuiti na raunar. Ne samo da bi BIOS tada bio prevelik, nego bi i brzo zastarevao, im se na tritu pojavi novi model tampaa ili disk jedinice. Neki upravljaki programi se uitavaju prili-kom podizanja sistema ili nakon pokretanja Windowsa. Ako upravljaki program koji je potreban za operaciju uvanja podataka nije ve u RAM-u, Windows ga kopira sa diska u memoriju. On zatim glavni posao uvanja dokumenta preputa BIOS-u i upravljakom programu.

Operativni sistem proverava

Ispravno ime datoteke

Samo za itanje

Kako hardver prekida rad softvera


Razni hardverski dogaaji na primer, pritisak na neki taster na tastaturi ili dugme mia, podaci koji dolaze preko serijskog ili paralelnog porta ili pak neki softverski dogaaji koji zahtevaju trenu-tni odgovor procesora generiu specijalni tip signala koji se naziva prekid. Kao to samo ime govori, neki prekid izaziva privremeno obustavljanje onoga to operativni sistem trenutno izvrava i preusmerava njegovu panju na servis koji taj prekid zahteva.

1

n2 Specijalni ip koji se naziva kontroler prekida dobija signal prekida.

n3 Kontroler prekida obavetava procesor da se dogodio prekid i zahteva procesorovu trenutnu panju.

n4 Da bi vodio rauna o tome ta je radio pre nego to je bio prekinut, procesor upisuje adresu aktuelne programske operacije u specijalnu lokaciju u RAM-u koja se naziva stek.

n5 Procesor uzima tzv. broj prekida od kontrolera prekida. Svakom prekidu je dodeljen odreen broj (i, u nekim sluajevima, jo jedan broj) koji oznaavaju odreen servis specifinu hardversku funkciju koju zahteva prekid.

n6 Procesor u tabeli prekida, tj. podruju RAM-a u kojem se nalaze vektori prekida, trai memorij-sku adresu koja je povezana sa odreenim prekidom.

n7 Procesor uitava naredbe koje poinju od adrese koju je pronaao u tabeli prekida. U ovom pri-meru, ta memorijska adresa se nalazi u opsegu koji zauzima glavni BIOS kd raunara.

n8 Izvravanje ovih naredbi BIOS-a dovode do procesorovog itanja specijalnog koda koji predstavlja pritisak odreenog tastera na tastaturi, njegovo prenoenje aplikacijskom programu i, na kraju, pri-kazivanje tog znaka na ekranu.

n9 Ako se izvravanje BIOS rutine uspeno zavrilo, BIOS generie povratni prekid, tj. naredbu IRET. Naredba IRET govori procesoru da moe da vrati adresu koju je stavio na stek kako bi nastavio sa izvravanjem onih naredbi koje su bile prekinute.


1

2

3

4

5

6

7

8

9

TABELA PREKIDA

IDE NA ADRESU

PREKIDSTEK

Documents

Kako Rade Racunari