Predavanja racunari

7/25/2019 Predavanja racunari

1/47

1

NEKE DEFINICIJE:

Raunarje ureaj opte namene, koji slui za izraunavanje i uvanje rezultata tihizraunavanja (uska definicija).Raunari su maine koje izvravaju zadatke ili izraunavanja na osnovu skupauputstava ili programa.

Raunarje maina koja transformie informacije iz jednog oblika u drugi.

Informacione tehnologijepojam koji obuhvata grupu savremenih tehnologija za:prikupljanje, obradu i upotrebu podataka; razvoj i upotrebu hardvera, softvera i

procedura za obradu podataka; kao i sredstava komunikacije.

Ono to ini raunar je:

Hardver- zajedniki naziv za sve fizike komponente raunara, sve ono to fizikipostoji, opipljivo i vidljivo je.Hardver predstavljaju delovi raunara koje moemo da vidite i dodirnute,ukljuujui kuite i sve unutar njega.Hardver - Fizike (elektronske ili mehanike) komponente od kojih se sastojiraunar ili raunarski sistem.

Softver - zajedniki naziv za sve programe i podatke koji upravljaju hardverom,nevidljivi nizovi instrukcija koje omoguavaju raunaru da izvri odreenezadatke.

Softverpredstavljaju uputstva ili programi koji govore hardveru ta treba da radi.Softver - Program koji upravlja radom raunara

John W. Tukey, 1957. godine, .


2/47

2

1. RAZVOJ I GENERACIJE RAUNARA

Uvod p r vu raunsku mainu napravioje 1642. godine francuski matematiar i fiziarBlez Paskal (Blaise Pascal, 1623-1662). Imao je 19 godina, a pomenuti poduhvat je izveoda bi pomogao ocu porezniku. Maina jebila mehanika i koristila je zupanike, pokretala se

okretanjem ruice.Mogla je da izvodi jedino operacije sabiranja i oduzimanja.Lajbnic(Gottfried Wilhelm von Leibnitz, 1646-1716), nemaki matematiar,trideset godina kasnije, napravio je raunsku mainu koja je, o s i m s ab i r an j a ioduz i man j a , i zv r ava l a i ope r ac i j e mnoen j a i de l j en j a . Naravno, i ova mainaje bila mehanika i nije donela nikakvu novinu u tehnologiji, ali ipak predstavljaekvivalent jednostavnog depnog kalkulatora 300 godina pre pojave depnih kalkulatorakakve danas koristimo.

Na ovo m p ol j u se n i t a n i j e de av al o na re dn ih 15 0 go d i na , sv e do p o j av e arlsa Bebida (Charles Babbage,1791-1871), profesora matematike naUni ve r z i t e t u Kembrid, koga moemo nazvati "ocem kompjutera". Izmislio je diferencnu(Difference engine, 1832. god.) i analitiku mainu za raunanje (to je trenutak zamisli

principa rada kompjutera)..

Na ideju o stvaranju maine za raunanje doao je prilikom dugog i napornog rada,izraunavanja logaritamskih tablica. Ideju je izneo pred Kraljevsko astronomsko drutvo, pa jena osnovu demonstracije dobio "zlatnu medalju". ema ureaja je bila zastraujue sloena,sastojala se od mnogo zupanika. Autor je zamislio da se i odtampaju matematike tablice.Projekat je propao, ali on nije mirovao, krenuo je u razvoj "analitike maine". Misli ovognaunikasu bile sto godina ispred vremena.

Diferenclna maina je izvodila operacije operacije sabiranja i oduzimanja, koristila seza i z r aunavan j e t ab l i ca u pomor s ko j navigaciji. Maina je projektovana takoda je izvravala uvek isti algoritam, metod konanih razlika korienjem polinoma.Najinteresantnija karakteri st ik a di ferencne maine je njeno reenje izlaza. Rezultati

su upisivani na bakrenu plou pomou elinih kalupa. Na izvestan nain, upotrebljenimetod je nagovestio kasniju primenu write-once medijuma, kao to su buene kartice ili prvioptiki diskovi.

Diferencijalna maina je zamiljena za raunanje etiriaritmetike operacije: sabiranje,oduzimanje, mnoenje i deljenje.Analitika maina je pretea dananjeg raunara,zamiljena zanalaenje reenjabilo kog matematikog izraza, zakoji se zna redosled operacijapomou kojihtaj izraz moe bitireen (danas skup operacijaodredjenog redosleda nazivamo algoritam).


3/47

3

A n a l i t i k a m a i n a s e m o e s m a t r a t i p r v i m m e h a n i k i mp r o g r a m a b i l n i m raunarom. Imala je etiri dela: memoriju, jedinicu zaizraunavanje i ulazno/izlaznu jedinicu zasnovane na principu buenih kartica. M e m o r i j aj e b i l a k a p a c i t e t a 1 0 0 0 r e i o d p o 5 0 dec i ma l n i h c i f a r a i s l u i l a j e zas me t an j e p r omen l j i v i h i r ezu l t a t a . J ed i n i ca za izraunavanje je mogla da

prihvat i ope rande iz memo ri je , da ih sabi ra , oduzima, mnoi ili deli, i da vratirezultat u memoriju. Kao i diferencna, i analitika maina je bila u potpunostimehanika. Vel i k i napr edak u odnos u na d i f e r encnu ma i nu b i o j e t o j e analitika maina bila raunar opte namene. Instrukcije su se itale sa buenih kar t i ca i i zv r ava l e . Neke i ns t r ukc i j e s u na l aga l e p r enos dva b r o j a i zmemor i j e u j ed i n i cu za i z r aunavan j e , i zv r avan j e od r eene ope r ac i j e nadn j i ma i v r aan j e rezultata u memoriju. Druga grupa instrukcija je mogla da izvrit es ti ranje bro ja i us lov no g ranan je u odnos u na t o d a l i j e b ro j n egat iv an i l i

p oz i t i va n . Up is iv an j e razliitih programa na buene kartice je omoguavalo da analitikamaina izvravarazliita izraunavanja, dok to nije bio sluaj sa diferencnom mainom.

Kako je analitika maina bila programabilna, potreban je bio softver, a samim t i m i

p r o g r a m e r . B e b i d j e z a t a j p o s a o n a j m i o e n u p o i m e n u AdaAvgusta Lovelas, erka lorda Bajrona. Gospoa Ada je tako prvi programer na svetu i n j o j u a s t j e p r o g r a m s k i j e z i k A d a d o b i o i m e ( svi programi koje je napisala bili sukorektni).

etrdesetih godina XX veka nemaki student tehnike Konrad Zuse, kao pionir na ovompolju, napravio je niz automatskih raunskih maina zasnovanih na tehnologiji elektromagnetnihreleja. Maine su tokom rata unitene.

Prvi ovek koji je pokuao da napravi elektronski raunarbio je Don Atanasov(JohnAtanasoff), profesor fizike i matematike sa Ajova Stejt Koleda. Uradio je to sa CliffordBarijem i Dordom Stibicom (George Stibbitz) iz Belovih Laboratorija; maina nije bilaprogramirana, pa su to bili kalkulatori. Atanasova maina je koristila binarnu aritmetiku i imalakondenzatore kao memorijske elemente, koji su se povremeno osveavali radi spreavanjacurenja naelektrisanja. Savremeni dinamiki RAM ipovi rade na ovom principu. Iako napredanizum, maina nije proradila. Stibicov raunar je bio primitivniji, ali je proradio i javno jedemonstriran 1940. na konferenciji u Darmut Koledu. Demonstraciju je pratio Don Mokli(John Mauckley), profesor fizike na Pensilvanijskom Univerzitetu.

Prva generacija(1945-1955)- Brzi razvoj elektronskih raunara zahtevao je II svetski rat.Osnovu ine vakuumske cevi (do 20000 cevi po raunaru), ogromnih dimenzija, veoma skupi,uglavnom za vojne potrebe, dosta spori mala brzina centralnog procesora, programiralo se namainskom jeziku, simboliki jezici i operativni sistemi su bili nepoznat i, ljudi koji su radili naraunarima obavljali su sve poslove od programiranja do odravanja raunara (ovek je imaopunu kontrolu nad raunarskim sistemom), iskorienje centralnog procesora i centralnememorije je bilo slabo, najvei deo vremena se troio na poslove operatera i ulazno-izlazneoperacije.

Elektronska cev


4/47

4

Nemake podmornice su pravile pustro medju britanskim brodovima. Britanci suprislukivali ifrirane podatke slate iz Berlina putem radio veza, ali je problem bio to su porukeifrirane pomou urejaja koji se zvao ENIGMA (pretea maine je bio uredjaj koji jekonstruisao amater pronalaza Tomas Deferson bivi predesdnik SAD). Radi brzogdeifrovanja poruka britanska vlada je oformila tajnu laboratoriju gde je napravljen elektronski

raunar nazvan Collossus, koga je konstruisao engleski matematiar Allen Tjuring (AlanTuring) 1943. godine. Maina je odigrala ulogu pri deifrovanju nemakih ifara u II svetskomratu. Dugo se nije znalo za postojanje Collossus-a, pa je Turing tek posle dueg perioda dobiopriznanje za pravljenjeprvog elektronskog kompjutera.

CollossusPosle II svetskog rata u SAD je krenuo brzi razvoj raunara. Mokli(John V.Mauchly)i

Ekert (J.Presper Eckert) su na univerzitetu u Pensilvaniji konstruisali prvi pravi programiranikompjuter - ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - elektronskinumeriki integrator I kompjuter),. Radovi su poeli 1943. I bio je predvien za kompjuterskubalistiku u II svetskom ratu. Radovi su zavreni 1945., pa jeEniac korien pri dizajniranju prveatomske bombe. Kasnije je korien pri izradi generatora, vremenskim prognozama itd. Eniac jeimao 18000 elektronskih cevi, 1500 releja, 70000 otpornika, 10000 kondenzatora I teio je 30tona, troio je oko 174 KWh. Kontrolisan je pomou spoljanjih prekidaa, pa je menjanje

programa zahtevalo fiziko nametanje ovih prekidaa, to je usporavalo rad raunara.

Eniacto se arhitekture tie, ENIAC je imao dvadeset registara, a svaki je mogao da sadri

desetocifreni decimalni broj, i to tako to je svaka cifra predstavljena sa po deset vakuumskih cevi. Programirao se postavljanjem 6000 multipozicionih prekidaa , aveze izmeu komponenata su bile iane.

Pos l e ovog i s t o r i j s kog t r enu t ka mnog i d r ug i i s t r a i va i s e s e d a l i nap os ao proizvodnje elektronskih raunara. Prvi naredni raunar koji je proradio 1949. godinebio je EDSAC, izgraen na Univerzitetu Kembrid u Velikoj Britaniji. Njegov autor bio je


5/47

5

Moris Vilks (Maurice Wilkes) , a ovaj raunar je bio prvi raunar sa zapamenimprogramom. Sled il i su JOHNIAC napravljen u firmi RandCorporation, ILLIACnapravljen na Univerzitetu u Ilinoisu, MANIAC iz Los AlamosLaboratory i WEIZACsa Vajcmanovog instituta u Izraelu.

Grupa naunika, koja je izradila Eniac, poelaje rad na novom kompjuteru. Pridruio im

se Jon von Neuman(John von Neumann), kojije 1945. godine predloio strukturu raunarskogsistema. On je stvorio EDVAC, koji je nazvao IAS maina, sa dovoljno velikom memorijom dauva i programe i podatke. Koristei podatke uskladitene u memoriji, Edvac je radio bre odEniaca. Programi su pisani u obliku mainskih kodova, a programeri su direktno upisivalibrojeve koji su odgovarali odreenim instrukcijama. Tokom 50-tih godina programeri poinjukoristiti simbole, koji su kasnije prevoeni u mainske kodove. To su omoguili programi zvaniasembleri(assemblers).

Fon Nojmanova maina

Fon Nojmanova maina je imala pet osnovnih delova: memoriju,ar i tmet i kologiku j ed in icu , j ed in icu za upravl j anje programom i u laznu ii z l aznu opr emu. Memorija se sastojala od 4096 rei od kojih je svaka imala 40bitova. Sv aka re jesadrala ili dve 20-bitne instrukcije ili dva 39-bitna oznaena cela broja.Osam bitova instrukcije je definisalo operaciju, a prostalih 12 je specificiralo re u memoriji.Unutar aritmetiko logike jedinice, pretea savremene CPU (Central Processing Unit) je bio specijalni interni 40-bitni registar nazvan akumulator.

U to vreme IBM je bio mala kompanija koja je proizvodila buene kartice, firma nemnogo zainteresovana za proizvodnju raunara sve dok nisu 1953. proizveli raunar 701. To jebila prva u seriji maina koje e za desetak godina postati dominantne na tritu. Godine 1958.IBM je proizveo poslednji raunar sa vakuumskim cevima (709).

Druga generacija (1955-1965)Elektronski prekidai u ovoj eri bazirani su bili nadiodama i tranzistorima, raunari su manjih dimenzija, pouzdaniji i jeftiniji, poveava se brzinarada centralnog procesora, poveava se kapacitet centralne memorije i eksternih memorija,javljaju se bre ulazno-izlazne jedinice, sem vojske koriste ih velike korporacije I univerziteti.Programi se piu na simbolikom mainskom jeziku, asembleru ili na viem programskom jezikuFortranu. Operater vie ne moe efikasno da opsluuje raunarski system. Reenje je biloprebacivanje niza kontrolnih funkcija sa operatera na sam raunarski sitem, tj. Posebne kontrolneprograme. Javljaju se kontrolni i korisniki programi. Raunari su bili smeteni odvojeno uposebnim sobamaulazna soba, centralni raunar, izlazna soba. Programeri su pisali programena papiru, uglavnom u Fortranu, zatim ih unosili na buene kartice, koje su ostavljali u sobi saulaznim raunarom (input room). Operater sistema je uzimao kartice i ubacivao ih u raunar, i toprvo kartice sa prevodiocem Fortrana, a zatim kartice sa programom koji treba izvriti. Glavniraunar je obavljao posao. Rezultat se dobijao takoe na buenim karticama, koje su sa


6/47

6

rezultatom donoene u output rooms. Mnogo vremena se troilo na etanje izmeu ra znihprostorija. Operativni sistema kao zaseban pojam jo uvek ne postoji.

Tranzistor

Godina 1948. d on os i r e vo lu ci on arn i p om ak . T e g o d i n e s ut r o j i c a s t r u n j a k a , k o j i s u r a d i l i z a BellLaboratories ,Bard i n ( J ohn Bar deen) , Bre t e j n ( Wal t e r Br a t t a i n ) i okl i ( Wi l l i amShockley) izumeli tranzistor za ta su 1956. godine dobili Nobelovu nagraduza fiziku.

Za s amo des e t ak god i na t r anz i s t o r i s u napr av i l i r evo l uc i j u u

r auna r s ko j i ndus t r i j i , t ako da s u do k r a j a pedes e t i h vakuums ke cev ip o t puno i z ba en e i z upotrebe, bar to se proizvodnje raunara tie. Znaajno susmanjene dimenzije r auna r a kao i po t r o n j a , dok s u b r z i na i pouzdanos tr ada zna t no poveane . Sa pojavom diskretnih poluprovodnikih komponenti, javljaju se iprva tampana kola. Prvi tranzistorizovan raunar napravljen je u Linkolnovojlaboratori ji na MIT-u. To j e b i l a 1 6 -b i t n a m a i n a p o p u tW h i r l w i n d I . N a z v a n j e TX-0 (Transis tor izedeXperimental computer 0),anamjenjen je bio samo kao ureaj za testiranje jae maine TX-2. To se dogaaloetiri godine prepojave PDP-1 raunara. PDP-1 se konano pojavio 1961. godine iimao je 4k 18-bi tn ih rei i ciklus inst rukci je od 5 s. Ove performanse su bile upo laslabije od IBM7090, tranzistorizovanog naslednika maineIBM 709 i najbreg raunarana svetu toga doba. Meutim, PDP-1 je kotao 120,000$, dok je IBM 7090 kotaomilionedolara. Nekoliko godina kasnije na trite izlaziPDP-8 koji je bio 12-bitna maina alij e ko t a l a svega 1 6 ,0 00 $ . Gl a vn a n ov in a kod ov o g r au n a ra b i l a j ej e d i ns t vena magistrala nazvana omnibus. Ovaj princip je prihvaen kod svih miniraunara iDEC je, prodavi 50 hiljada komada, postao vodea kompanija u proizvodnji miniraunara.Naslici 1.7. vidimo princip povezivanja delova raunara na omnibus. Godine 1964. jenovoosnovana kompanija CDC proizvela model 6600. O v a maina je skoro za redveli ine bila bra od tada monog IBM 7094. Tajna njegove brzine leala je u tome da jenjegov CPU bio visoko paralelizovan, a unutar raunara se nalazilo i nekoliko malihraunara koji su upravljali poslovima i ula zno/izlaznim operacijama. jJ jedan raunar izove generacije je Burroughs B5000. Dok su se svi ostali proizvoai bavili samo hardverom,ovaj raunar izraen je takoda olaka posao prevodioca za jezik ALGOL 60.

Kao poboljanje uvodi se paketna, tzv. Grupna obrada (batch processing), bazirana naupotrebi magnetne trake. U ulaznoj sobi se sakuplja vie slinih programa, koji se pomoujeftinog raunara (npr. IBM 1401) s buenim karticama prenose na magnetnu traku. Zatim setraka prenosi u sobu sa glavnim raunarom, predvienim za izvrenje samog programa (npr.IBM 7094). U glavni raunar se uitava poseban program koji treba da sa trake redom uitavaprograme I izvrava ih. Taj se program moe smatrati pretkom operativnih sistema.


7/47

7

IBM 1401

Prva maina iz ovog perioda bila je TRADIC, proizvedena u Bell Laboratories 1954.Memorija je bazirana na magnetnim jezgrima, kojima se moglo prii po eljenom redosledu. Uovoj generaciji se javljaju prvi sistemski programi: Fortran (1956), Algol (1958) I Cobol(1959). Tada su proizvedene vane komercijalne maine, kao: IBM 704, 709 I 7094. Na kraju50-tih godina pojavljuju se dva Superkompjutera Larc i IBM 7030 (aka Streatch), koji su

imali memoriju, ali I procesore.Trea generacija(1965-1980)Sredinom 60-tih godina. Razvoj integrisanih elektronskihkola 1964. (u poetku su to bila kola malog stepena integrisanosti, SSI-Small Scale ofIntegration, koja su omoguavala da nekoliko tranzistora bude na jednom ipu; 1968. sepojavljuje MSI-Medium Scale of Integration gde je na ipu smeteno vie desetina tranzistora;1971 se pojavljuju integrisana kola velikog stepena integrisanosti LSI- Large Scale ofIntegration), poluprovodnike memorije, OS sa multiprogramskim radom, interaktivni rad sakorisnikom. IBM daje klasu raunara IBM System/360, seriju kompatibilnih raunara razliitihsnaga, pogodnih za naune I poslovne primene. Sistem je radio pod operativnim sistemomOS/360, koji je bio glomazan I pun bagova. ovek gubi mogunost kontrole. Programer seoslobaa sloenih rutinskih poslova. Razdvaja se sistemski i korisniki softver.

Integrisano kolo

IBM 360

1964. Seymor Cray je razvio CDC 6600, prvi kompjuter koji je koristio paralelnesisteme, sastojao se od 32 nezavisne memorije i postizao brzinu od 1 MFlops/sec. Pet godina

kasnije Cray je razvio CDC 7600 koji je imao vektorske procesore I postozao brzinu od 10


8/47

8

MFlopy/sec. U isto vreme IBMstvara kompjutere duplo bre od CDC, zahvaljujui brzoj cache-memoriji. Solomon computerskoje je napravila Westinghous Corporatio i IIIial IV bili su prvipravi paralelni kompjuteri. CDC u saradnji sa institutom u Teksasu nametnuo je standarde zavektorske procesore. U ovoj eri se javljaju programi: CPL, BCPL, B, UNIXitd.

Sa razvojemsoftverskog inenjerstva(software engineering) uvode se nove funkcije:

-

multiprogramiranje (multiprogramming)- viestruke ulazno-izlazne (U/I) operacije (spool)- podela raunarskog vremena (time-sharing)

Multiprogramiranjeje tehnika kojom se postie bolje iskorienje procesora: memorijase deli na particije u koje se uitavaju razliiti programi, tj. Poslovi (job); dok neki program ekana ulazno-izlaznu operaciju, processor izvrava drugi program.

Spuling je tehnika koja omoguava da se nedovoljna brzina ulazno-izlaznih ureajakompenzuje upotrebom brzih ureaja trake, diskovi, ime se dobija istovremeno izvravanjevie ulazno-izlaznih operacija.

Podela vremena je tehnika koja omoguava da svaki korisnik radi sa raunarominteraktivno I to preko posebnog terminala koji je istovremeno i ulazni i izlazni ureaj za

korisnika. To je poseban oblik multiprogramiranja, gde svakom termilalu pripada dodeljenoprocesorsko vreme, posle ijeg isteka se vreme dodeljuje drugom terminalu.Pojava dva operativna sistema:

-MULTICS- UNIX(Unix (UNI=jedan, X=CS=Computing Service).)

Multics je neuspela ideja kompanija MIT, Bell Labs i General Electric da se napravi

moan raunar i operativni system za rad velikog broja terminala. Ideja je da postoji moancentralni raunar, a da graani kod kue imaju terminale kojima preko modema pristupajuglavnom raunaru. Ovaj model se moe smatrati preteom mrea i Interneta.

Raunari tree generacije zvali su se mini raunari. Prvi raunar je bio DEC-ov PDP1(Digital Equipment Corporation), do tada najmanji i najjeftiniji raunar.

U treoj generaciji sve vie kontrolno-upravlakih funkcija se sa oveka prenosi naraunar, tj. pojedine sistemske programe. Skup svih tih programa naziva se OS. Istovremeno serazvija veliki broj uslunih programa, koji olakavaju i pojednostavljuju upotrebu raunara.

Treba naglasiti da se u ovom razdoblju pojavio i prvi mikroprocesor (1971.),to e imati velikog znaaja za kasniji razvoj r auna r s ke t ehn i ke . Takoe s ej a v l j a j u i p rv i v ek to r sk i i p ro to n i r a u na r i . P r v i superraunar Cray-1 iz 1974.

etvrta generacija (1980-1990)Do osamdesetih godina napredak u tehnologiji integrisanih kola doveo je

dostvarnja VLSI ipova ( Ver y Lar ge Sca l e o f I n t eg r a t i on ) ko j i s u mogl i das ad r e nekoliko desetina hiljada, a zatim i nekoliko stotina hiljada, pa ak i nekoliko milionatranzistora na jednom ipu. Naravno da je to vodilo ka manjim i brim raunarima. Cena raunara je pala do te mere da se otvorila mogunost da svaki pojedinac imasopstveniraunar. Tada je i zapoela era personalnih raunara. U prve OS za personalne raunarespadaju MS-DOS i Unix.

Paralelno sa razvojem korisnikog softvera razvija se korisniko okruenje, tj. korisnikiinterfejs programa.

Pojavljuju se kompjuteri sa vrzim vektorskim procesorima, kao to su Cray 1, Cray 2 (savelikom glavnom memorijom),Cray x-mp, Cyber 205. Mikroprocesorisu nali veliku primenuu razvoju kompjuterske tehnologije.Razvoj jezika: Fortran, Pascal, C,nova verzija UNIXkoji


9/47

9

je postao standard. 1971. pojava mikroprocesora Intel 4004, 1972. Intel 8008 8 bitnimikroprocesor, 1974. General Instruments 16 bitni, 1981. 32 bitni processor.

MikroprocesorPojava personalnih raunara, razvojem LSI ipova (large scale integration), raunari su

jeftini. Spectrum, Commodore, Atari, IBM PC, Apple Macintosh itd. Prvi operativni sistemi za

PC su MS-DOS i UNIX.

Razvoj korisnikog okruenja.Pojava novih operativnih sistema:

- mreni operativni sistemi- distribuirani operativni sistemi

Mrene OS karakteriu raunari povezani u mrei. Svaki raunar ima svoj OS, podatkerazmenjuju meusobno pomou odgovarajuih protokola (zajedniki jezik za komuniciranje).Korisnik jednog raunara se moe prijaviti na drugi, uzeti neke datoteke itd. Korisnik zna da nijesam u mrei, tj. Svestan je ostalih raunara u mrei sa kojima komunicira.

Distribuirani OS su ozbiljnija varijanta u mrenom okruenju, jer osim deljenja I razmenedatoteka I tampaa omoguavaju i deljenje procesa, tj. Programa. Korisnici ovaj system videkao jednoprocesorski. Postoji vie raunara u mrei, ali je samo jedan OS koji upravlja svimresursima u mrei. Korisnik ne zna gde su smetene njegove datoteke i gde se izvrava njegovprogram. Sistem se vidi i ponaa kao celina.

Peta generacija Kompjuteri koji sadre hiljade procesora, koji rade na razliitimdelovima istog programa. Pojava kompjuterskih mrea. Prvi kompjuter u ovoj generaciji bio je

Sequent Balance 8000, koji je imao 20 procesora koji su delili jednu memoriju, ali je svakiprocessor imao svoj cache. Intel je imao drugaiji pristup. Napravili su PSC-1, koji je imao 128procesora, pri emu je svaki processor imao svoju memoriju, a koristili su mreu da poveuprocesore. Na kraju ovog perioda javlja se SIMD, kompjuter koji je imao jednostavne procesore,koji su radili po direktivi glavne jedinice.

esta generacija generacija dananjice, velika dostignua u polju hardvera, koriste separalelni sistemi sa vektorskim procesorima. Velike korporacije su zacrtale cilj da nadmaebrzinu od 1 teraflops/sec, to se moe ostvariti samo sa sistemima koji sadre 1000 procesora.Najvea promena se desila u domenu Interneta, koji se munjevito iri. Inteli njihovi Pentiumprocesori.


10/47

10

2. VRSTE RAUNARSKIH SISTEMA:

I - personalni raunari , eng. personal computers - PC (zovu ih i mikroraunari), zaindividualnu upotrebu,

Mogu stati na radni sto

Mikro raunari su personalni raunariraunari za jednog korisnikaKoriste se u poslovanju (u preduzeima, ustanovama) za obradu poslovnih podataka, kaoi za linu (kunu) upotrebuNajpoznatiji mikro raunari su PC (Personal Computer) i Apple (popularan u Americi)

1. Desktopstoni(najei oblik; sastoji se od centralne jedinice, monitora, tastature imia, kao odvojenih komponenti)

Sistem stonog raunara

2.Prenosni: Prenosni (portabl) raunari su najnovija generacija personalnih, beinihraunara. Malih su dimenzija, lagani su, lako se prenose, rade na baterije. Dele se u dve grupe:LAPTOP (Netbook, Ultrabook, Notebook. Zajednika osobina svih ovih ureaja je dizajn -ekran se nalazi na poklopcu, a tastatura i sama maina na postolju) i POCKET PC (PocketPC raunari su moni PDA depni raunari malih dimenzija i teine, koji su se pojavili 2000godine. PocketPC rade na operativnom sistemu Windows Mobile. Ovaj operativni sistem liistandardnom Windows za PC raunare (Start Meni, taskbar, Control Panel itd.). Navigacija seobavlja direktno preko ekrana pomou posebne "olovke" (stylus), ili prstom).

. Lap-top (lap-kolena, krilo) (najstariji uredjaj iz grupe tzv. prenosnih raunara; to supersonalni raunari koji omoguavaju korisniku da ih koristi na bilo kom mestu i u bilo komtrenutku; imaju ravan ekran od tenog kristala, koji u sklopljenom stanju prekriva tastaturu i

centralnu jedinicu; uglavnom imaju napajanje pomou baterije ili spoljanjeg AC/DC adapterakoji istovremeno puni bateriju). LapTop lii na manji kofer ili putnu torbu. Najmanja veliina je14 ina, a teina do 3 kg. Uz tastaturu imaju taped (touchpad). Drugi naziv za ovaj raunar jeNotebook, to na engleskom znai sveska (jer se otvara kao sveska ija je jedna stranica monitor,a druga tastatura). Jedna od prednosti laptop raunara je moan hardver. Veliina ekrana kodlaptop raunara je pogodna za gledanje filmova, slika kao i za pregledno surfovanje internetom.Laptop raunari su vri i imaju jae kuite, ekran se titisklapanjem laptopa.


11/47

11

- Netbook raunari manji prenosni raunari nastali 2007. godine. Slini su laptopraunarima, ali sa drugom namenom i karakteristikama. Zamiljen je 1996. godinekao raunarbez diskova, a sve potrebno za rad bi se nalalona Internetu. Obino imaju dijagonalu ekrana od9 do 10 inai rezolucijom 1024x600 piksela. Rade pod Win ili Linuxom. Baterija im traje duenego kod Laptop (radi 6 sati bez punjenja). Radi utede energije koriste SDD (SolidStateDrivers)

diskove manjeg kapaciteta, RAM memorija je slabija, nemaju CD I DVD, nije podesan za igriceili zahtevniju grafiku obradu, imaju ugradjen Wi-Fi, teki su do 1,5 kg i manji od Laptop.Iakosu pomalo nepraktini za svakodnevno upotrebu zbog malog ekrana i tastature, na njima se moguinstalirati sve standardne aplikacije, jer koriste klasian operativni sistem, za razliku od pametnihtelefona koji koriste prilagoenje verzije operativnih sistema. Pogodni su za lake programe isurfovanje Internetom, nisu namenjeni pokretanju zahtevnijih aplikacija (Photoshop ili igare).

Godina 2012. je oznaila kraj Neetbok raunara.

-Ultrabookraunari su najmlai u ovoj kategoriji i njihovo ime potie odizraza ultra-portable notebook. Obino tee manje od 1,5 kg i veoma su tanki. Ime je smiljeno od straneproizvoaa PC raunara i direktan je odgovor na Apple Macbook Air, Uprkos tankom profiluultrabook raunara (manje od 2cm), veliina ekrana je u rangu standardnih notebook raunara od11 do 15 ina. Veina je opremljena sa SSD ureajima za skladitenje podataka koji su bri, tii ilaki od klasinih hard diskova i omoguavaju bre podizanje sistema. Iako su bri, SSD diskovi

su mogo skuplji od hard diskova tako da kapacitet skaditenja ultrabook raunara obino neprelazi 128 gb. Pogodni su za veinu aplikacija, ali imaju problema prilikom pokretanjazahtevnih igara.

. Pocket PC znai depni personalni raunar. Ovi minijaturni raunari za uvanjepodataka ne koriste diskove, ve memoriju u formi ipa. Pocket PC raunari imaju dobrekarakteristike u pogledu procesorske snage, memorijskog prostora, komunikacije i transfera

podataka. Dele se na:

Hand heldraunare slini su laptopu ali manji mogu se drati u ruci. Imajumali displej (ekran) i tastaturu. PodravajuWord,ExceliPower Point, kao i Windows Media


12/47

12

Player 10(Fujitsu Siemens Pocket LOOX T serija). Imaju mogunost ugradnjewirelesskartica,ukoliko osnovna verzija nema integrisani wireless.

Handheld ureaj

Tablet PC su najnoviji koncept prenosnih raunara, manji od netbook, vei odsmartphon, nemaju tastaturu, podaci se unose specijalnom elektronskom olovkom (zvanom

stajlus) kojom se pie po displeju, teki oko 500 g, uglavnom imaju Android OS, sve jeprilagodjeno touch skreen-u.

Ovi lako prenosivi ureaji imaju ekran na dodir, sa mnogo funkcija i aplikacija, komandese izdaju prstom ili olovkom. U poreenju sa laptop raunarom, manji su i laki. Veliine ekrana

su od 7-10". Na njima se mogu se uvati i reprodukovati muzika, filmovi, slike. Tablet raunariimaju i video chat, jednu ili dve kamere, slinihfunkcija kao smartphone ureaji. Mana je ekranosetljiv na dodir, stalno izloen spoljanjim uticajima lako se moe otetiti (postoje zatitnemaske). Postoje tri modela, tj. stila tableta:

- vrsti stil ima ekran za pisanje digitalnom olovkom, pa rukopis moe da sekasnije prekuca ili da ostane kao rukopis. Olovka slui za odabir, povlaenje,otvaranje, pretraivanje Interneta, crtanje dijagrama itd.

- Cabrio style (hibridni) ili tablet s pokretnim ekranom (moe se zaokrenuti za 180stepeni radi lakeg itanja ili pisanja). Moe se koristiti kao tablet (ekran sezakree i polae preko tastature) ili kao laptop (koristi se integrisana tastatura imi ili digitalna olovka).

-

Slate stil je veoma lak i tanak uredjaj (kao ploa), ima integrisanu elektroniku uekranu osetljivom na dodir, nema tastaturu kao hardver, mada neki modeli imajustalak za umetanje, pa se moe koristiti mi i tastatura.

3.Priruni (handheld computers):. Palmtop (palm-dlan)(savremeni mali raunari koji staju na dlan; imaju svoj operativni

sistem, obino: kalendar, imenik, podsetnik, ali slue i za veliki broj servisa obrada teksta,tabelarna izraunavanja, Internet komunikaciju itd.). Veina palmtop koristi okrnjenu verziju


13/47

13

Windows-a sa oznakom CE. Meutim, noviji modeli mogu pokrenuti i punu verziju WindowsXP operativnog sistema. Sa usponom pametnih telefona palmtop su postali suvini. Ovakviureaji imaju dijagonalu ekrana od oko 6 do 7 ina.

. PDA(Personal Digital Assistant),personal digital assistant, to u prevodu znai linidigitalni asistent,je minijaturni kompjuter, koji staje najee na dlan, ije su osnovne namene

skladitenje svakodnevnih podataka, razmena e-maila, prenos fajlova, reprodukcija multimedije idr. Koristi se za linu upotrebu: kao mobilni telefon, pretraiva Interneta, renik stranih jezika,adresar, potsetnik.Prvi ureaj napravila je mala engleska firma Psion 1984. godine, a ureaj jenazvan Psion 1.Dananji PDA ureaji imaju brze procesore, LCD TFT ekrane u boji, RAMmemoriju od 8 do 32 MB i masu od oko 200 grama. Ureaji koriste vierazliitih operativnihsistema, a najpoznatiji su Palm OS i Microsoft Windows CE, ali i Symbian, VT-OS,Linux to se tie softvera, na raspolaganju je veliki broj kvalitetnih aplikacija, a neke od njihsu osiromaene verzije poznatih PC aplikacija, kao to su: Internet Explorer, Word, Excel,Moneyitd.

, iPadje uredjaj firme Apple, neto izmedju iPhone i nekog prenosnog raunara.. iPhoneje prvi mobilni telefon firme Apple ili pametni uredjaj (smart phone), napravljen

za multimedijske sadraje i pristup Internetu. Dizajnirao ga je Jonathan Ive, puten u prodaju2007. Ima Multi-touch ekran dozvoljava pokrete vie prstiju po ekranu, ime je omoguenozumiranje, listanje strana kao da su stvarneTelefonom se upravlja pomou virtuelne tastatureprikazane na poklopcu.Moeda funkcionie kao video kamera, obina kamera, prenosni medijaplejer, ima Wi-Fi vezu. Sa iPhone-om je predstavljena i nova mobilna platforma nazvanaiPhone OS, kasnije iOS, bazirana na Mac OS X operativnom sistemu, prilagoenom za mobilne

ureaje.

iPhone uredjaj predstavljen u San FranciskuII - radne stanice (Radne stanice imaju procesore i grafiki displej visokih performansi, operatvne sisteme za vie zadataka (multitasking operativ system). Radne stanice se jo uvekkoriste za dizajniranje pomou raunara (computer-aided design), intenzivne naune i inenjerskeproraune, procesiranje slika, modelovanje arhitekture, raunarsku grafiku, za animacije i filmskevizuelne efekte.)

III - mini (se naveliko koriste u aplikacijama u realnom vremenu, na primer za kontroluvazdunog saobraaja ili automatizaciju fabrika. Teko je rei ta ini jedan
http://mowned.com/xlr


14/47

14

miniraunar, jer mnoge kompanije proizvode ove raunare sa 16-bitnim ili 32-bitnimmikroprocesorima uz isvesnu koliinu memorije i ulazno/izlaznih ipova, gde j e s v e t os m e t e n o n a j e d n o j t a m p a n o j p l o i . F u n k c i o n a l n o j e t a k v ap l o a ekvivalentna tradicionalnom miniraunaru kao to je PDP-11) i supermini raunarskisistemi (to je u sutini veoma veliki raunar, gotovo uvek zasnovan na32-bitnom procesoru sa

nekoliko desetina megabajtova memorije. Takve maine se koriste kao tajm ering maine naitavim odelenjima razliitih institucija, kao mreniserveri i na mnoge druge naine. Takvemaine su daleko monije od raunara IBM360 Model 75, najmonijeg velikog raunara na svetuu vreme njegovog pojavljivanja1964. godine)

Mini raunari imaju snagu velikih (mainframe) raunara, a po dimenzijama su neznatnovei od mikro raunara.

Odlikuju se izuzetno brzim pristupom podacima.

Zato se koriste se kao Web serveri (centralni raunari za pristup Internetu), ali takoe unauci i inenjerstvu

HP-300

IV - makro (veliki-mainframe) raunarski sistemi(naslednici maina kao to su IBM360i CDC 6600. Stvarna razlika izmeu supermini raunara i velikog raunara jeuulazno/izlaznim mogunostima i aplikacijama za koje se koriste. Tipini supermini moe da i ma j edan i l i dva d i s ka r eda ve l i i ne 1GB, dok ve l i k i moe da

i ma i s t o takvih. Supermini se koriste za ineteraktivne aplikacije, dok se veina veliki hraunarakoristi za velike pakete poslova ili obradu transakcija kao to su one u bankarstvu ili zarezervaciju avionskih karata, gde su potrebne ogromne baze podataka.)

Ovaj raaunar istovremeno opsluuje vie korisnika (tzv. multiuserraunar) Mainframe jepovezan sa veim brojem terminala (terminal ine monitor i tastatura) Koriste se u bankama (za obradu velikog broja finansijskih transakcija), na

univerzitetima, u veim firmama Stariji mainframe raunari imali su veliinu manje sobe


15/47

15

Mainframe

V - super raunari(za simulacije i modelovanje kompleksnih fenomena, kao hemijske reakcije,nuklearne eksplozije, vremenska prognoza, kosmika istraivanja, vojne potrebe itd.; Ove

maine su specijalno projektovane tako da se maksimizirabroj FLOPS-ova (FLoating pointOperations Per Second). Sve to je ispod 1gigaflopss e ne moe s ma t r a t is upe r r auna r om. Super r aunar i i ma j u j ed i ns t venu , v i s okoparalelnu arhitektururadi postizanja tih brzina, a efikasni su samo kada se primenjujuna mali opseg poslova. Za ovu

generaciju raunara karaktersitian je i intenz ivni razvoj raunarskihmrea razliitihopsega (LAN, WAN i dr.). Naroitu ekspanziju je doivela globalna mrea Internet. IstorijaInternet-a poinje 1969. godine kada je na UCLA prvi raunar povezan sa ARPANET -om.Ova mrea je dobila naziv po svom s ponzor u DARPA - Def ens e AdvancedR e s e a r c h P r o j e c t A g e n c y ( V o j n a a g e n c i j a z a n a p r e d n e istraivakepro jekt e) , a sam njen poet ak bi o je skroman , je r su povezane samo e t i r iun i ve r z i t e t s ke l okac i j e : UCLA, S t an f o r dov i s t r a i vak i i n s t i t u t , UC

SantaBarbara i Univerzitet u Juti) (Earth Simulator postie brzinu od 40,96 TFLOPS i ima 10TB operativne memorije: 5,120 MEC-ovih procesora Vector SX6 500 MHz, Procesor 8GFLOPS 2 GB RAM, 640 vorova, Magistrala 16GB/s, 320 ormana, Diskovi 700 TB)

Ovo su izuzetno moni i brzi raunarizauzimaju ogroman prostor (veliine sportske hale) i veoma su skupiposeduju ih samo razvijene, bogate zemlje i to njihove dravne institucije i vladekoriste se za istraivanje svemira, predvianje zemljotresa i uragana, vremenskeprognoze, u vojne svrhe (testiranje oruja), u naune svrhe (deifrovanje gena), zaprouavanje pojava koje se ne mogu posmatrati u realnom radu (npr. nuklearneeksplozije).sadre nekoliko hiljada procesora koji rade istovremeno

Trenutno najmoniji super raunari su:1. Earth Simulator(Japan, kompanija NEC),2. Blue Gene(SAD,IBM) i3. X1(SAD, kompanija Cray)


16/47

16

Super raunar NEC -Earth SimulatorEarth Simulator - ima zadatak da kreira virtuelnu planetu

Zemlju.treba da predvidi klimatske promene na Zemlji uzmajui u obzir: globalno zagrevanje,atmosfersko i pomorsko zagaenje, kinebujice, otapanje gleera, itd.zadatak mu je ipredvianje zemljotresa i drugih prirodnih katastrofa, kako bi seblagovremeno preduzele kontramere

za prikupljanje ulaznih podataka potrebna je dodatna oprema: radari, sateliti, vodene

sonde, meteoroloke stanice...ovo je jedan od najjaih sistema na svetu sa svojih 5104 procesora i snagom od 35teraflopsa (35 x 1012FLOPS, operacija sa pokretnim zarezom u sekundi)

Ceo sistem ima 10 terabajta radne memorije i prostor za podatke od 700 terabajta

Konstrukcija ovog superraunara se sastoji od 320 ormana koji su smeteni u vidu

koncentrinih prstenova. Spoljanji prsten plavih ormana sadri procesore, dok unutranjikrug zelenih ormana sadri sisteme za meusobno povezivanje. Trei prsten belih ormanasadri sisteme za uvanje podataka.Sve ovo je smeteno u zgradi dimenzija 65 x 50 metara.Na etvrtom nivou graevine senalazi raunarska soba sa pomenutim ormanima, trei nivoje popunjen ogromnomkoliinom kablova koji povezuju ceo sistem. Ispod toga su sistemi za hlaenje raunara isnabdevanje el.energijom

Vizuelizacija podataka o vlanosti vazduha, brzini i pravcuvetra i oblanosti


17/47

17

Prikaz brzine vetra nad odgovarajuim podrujima Zemlje

prikaz podruja s jakim vetrovima

Simulacija tornada

Super raunar


18/47

18

Super raunar Cray-X1

VI - industrijski raunari(PA, PLC, CNC, Simensov SIMATIC S5)VII - ugradivi i namenski (Neki raunari su strogo namenski, iizvravaju specifine zadatke od kontroletemperature do upravljanja velikim graevinskimmainama, ili kontrolu rada srca.)

(SBC2596 Pentium EBX Computer with Data Acquisition, GPS, CAN; lp Pentiu, 166 or266MHz; 32 channels of 16-bit analog input; 14-bit, 4-channel DAC, 10/100BASE-T Ethernet;

CAN option; GPS for location identification/synchronized data acquisition; Extended

temperature range available)


19/47

19

3. RAUNARSKI SISTEMine:

- tehniki system (HARDWARE)- programski sistem (SOFRWARE)

Prema jednom gleditu- Programski sistem ine:I - sistemski programi. operativni sistem (upravlja zadacima, upravlja operativnom memorijom, upravlja

podacima, upravlja ulazom i izlazom); OS, DOS, WINDOWS(95/98/MILENIUM/XP/NT),UNIX (LINUX), REAL TIME OS

. pomoni programi (jeziki procesori, programi za dijagnostiku i servisiranjeraunarskih sistema, programi za komunikaciju i mrene servise, programi za arhiviranje ikompresiju datoteka, prave sigurnosne kopije, kriptovanje, ienje registara... Neki odpomonih programa: WinZip (program za kompresiju i dekompresiju podataka), AdobeAcrobat Reader (program za razmenu, pregledanje i tampanje dokumenata,a pri emu dobrouva njihovu originalnost (izgled fontova, grafiku,boje i sl.), ACDSee (za pregled slike,

fotografije, jer omoguava da ih pregledamo bez obzira u kome programu i kako sunapravljene), Win Rarje takoe program za kompresiju dokumenata.)

II - aplikativni programi(to su programi koji korisniku omoguavaju da njihovom primenomna raunaru reava razliite probleme. Drugim reima, to je veina programa koje upotrebljavajukorisnici raunara, a nazivaju se i korisniki softver. Ove programe osim proizvoaa raunara ispecijalizovanih softverskih kua piu i korisnici.U aplikativne programe spadaju programi za:obradu teksta,rad sa tabelama, crtanje, rad sa bazama podataka, o bradu slika i animacija,komponovanje i obradu zvunih zapisa,pretraivanje Intern-eta, slanje e-pote i drugih porukaInternetom, reprodukciju multimedijalnih sadraja,kompjuterske igre i za programiranje,proraune unauci i tehnici i statistiku, igre i dr. Tipini primeri aplikativnih programa su tekst procesori(word processors), pregledne tabele (spreadsheets), medija plejeri i dr. Vie aplikativnihprograma esto se vezuju u jednu celinu i nazivaju se aplikativni paketi (application suite).Tipini primeri suMicrosoft Office i OpenOffice, koji povezuje tekst procesor, spreadsheet i nekolikodrugih posebnih aplikacija.)

Prema drugom gleditu- Programski sistem ine:I - sistemski programi

- operativni sistem- tzv. sistemski softver(programi koje svi ili veina korisnika koristi)i koji obuhvata:

-programe prevodioce (za prve raunare programi su pisani u tzv. mainskomjeziku; naredbe su se sastojale od nizova nula i jedinica; pisanje programa je bilo

podlono grekama. Zato je izmiljen simboliki jezik koji su prevodjeni umainski. Postupak je automatizovan pravljenjem programa za prevodjenje asemblera. Da bi se programi lake pisali i prenosili na druge raunare razvijenisu programski jezici na kojima su pisani tzv. izvorni programi. Njih su na

mainski jezik, da bi raunar mogao da izvri naredbu,prevodili posebni programi komplajleri (compiler). Svaka arhitektura raunara ima odgovarajui programprevodilac),


20/47

20

- veznike ili drajvere (to su programi potrebni za prepoznavanje i korienjeperifernih jedinica i drugih uredjaja, koji imaju drajvere koji komande iz nekog

programa prevode u komande koje uredjaj razume),- razne uslune programe(olakavaju korisnicima poslove koje esto rade: rezanje

diskkova, kompresija podataka, dupliranje CD... Ovi se programi mogu dobiti kao

dodatak OS ili ih mogu sami korisnici pisati i distribuirati).II - aplikativni programi

3.1. OPERATIVNI SISTEMI

Razvoj operativnog sistema je vezan za razvoj hardvera.Operativni sistem je veza (interface)

izmeu samog hardvera raunarskog sistema i korisnika kojima omoguava da lake:Kreirajuprograme, Testiraju programe, Izvode i odravaju programe, Kontroliu meusobno deljenjeresursa raunarskog sistema u cilju efikasnog radaitd.

Neke definicije:

IOperativni sistem (OS)je skup programa koji upravljaju resursima raunara(resourcemanagement) i obezbeuju interfejs ka korisniku (resurs je sve to je potrebno programu da radihardver i softver).

II - OS je kompleksan programski sistem koji kontrolie i upravlja ureajima iraunarskim komponentama i kontrolie obavljanje osnovnih sistemskih radnji. Operativnisistem objedinjuje u jedinstvenu funkcionalnu celinu hardver (delove raunara) i softver (programe na raunaru).

III - OS je skup sistemskih programa koji posreduju izmeu korisnika i hardvera, saciljem da se izvravaju korisniki programi, da se korienje raunarskog sistema uini podesnim

za korisnika i da se omogui efikasno iskorienje hardvera.

Funkcije OS:

I - OS ima funkciju da:- upravlja programima, podacima i delovima od kojih se raunar sastoji, u cilju sinhronizovanogfunkcionisanja

- obezbeuje dobro radno okruenje za krajnjeg korisnika.


21/47

21

II OS ima funkciju da kontrolie procese, upravlja memorijom i upravlja perifernimjedinicama.

III - OS ima funkciju da:- upravlja perifernim jedinicama,

- upravlja memorijom,

- upravlja procesorom,- upravlja podacima i programima,-prati korienje raunarskih resursa,- omoguava viestruki pristup,- ima kontrolnu funkcije (titi resurse od raznih greaka i zlonamernih akcija , ukljuujui iotkrivanje i otklanjanje greaka).

IV -OS ima funkciju da:- upravlja zadacima,

- upravlja resursima,- upravlja podacima.

Komponente OS:I - OS se sastoji od vie relativno nezavisnih celina-modula, bitnih za realizaciju funkcijaOS, od kojih su najvaniji: supervizor, koji povezuje i koordinira rad svih drugih modula(upravlja harderom, planira redosled izvoenja poslova, tj. programa) iBIOS(Basic Input/OutputSystem), koji kontrolie i upravlja radom U/I ureaja i obino se nalazi na posebnom ipu-BIOSchip i fabriki je ugraen).

IIkomponente OS su:- mikrokod(microcode), tj. skup programa specifinih za odredjeni hardver i naziva

se BIOS,

- jezgro (kernel), tj. skup programa koji kontrolie pristup raunaru, organizacijumemorije, datoteka itd.

- Ljuska (shell), tj. komandni interfejs koji aktivira sistemske programe.III -komponente OS su:

- Korisniki interfejs (grafikog ili komandnog tipa) koji se naziva koljka (shell),- Sistemske rutine niskog nivoa,- Jezgro (kernel) (srce operativnog sistema, upravlja procesima, upravlja

memorijom, upravlja ulazom/izlazom, upravlja prekidima i upravlja datotekama)

Komandni jezik i grafiki interfejs je jezik OS, kojim programeri ili korisnici definiusvoje zahteve, tj. zadaju komande. Savremeni raunari umesto pisanja komandi koriste grafikiinterfejs.


22/47

22

Poto svaki proizvoa raunara ima svoje operativn esisteme, teko je dati optustrukturu OS. Zbog odnosa veliine OS i radne memorije, veina OS ne moe da stane u radnumemoriju. Zato se u memoriji uvek nalaze tzv. rezidentni delovi koji aktiviraju i izvravajukorisnike programe, dodeljuju memoriju, datoteke i obavljaju I/U operacije. Rezidentni deo OSpodrava mehanizam prekida kao osnovu vieprogramskog rada. Deo OSa koji se uvek nalazi u

memoriji naziva se jezgro ili kernel. U njemu se nalaze funkcije koje koriste svi nivoi, dok seostali delovi ubacuju u memoriju kada su potrebni i izbacuju kad nisu potrebni. U memoriji senalaze samo najvaniji delovi operativnog sistema, rezidentni deo koji: Aktivira i zavravakorisnike programe, Vri dodelu memorije i datoteka, Obavlja operaciju ulaza i izlaza,

Podrava mehanizam prekida.

Podele OS:Prema broju korisnika:

- jednokorisniki (singleuser)- viekorisniki (multiuser)

Prema broju procesakoji se mogu izvoditi paralelno ili kvaziparalelno:

-

jednoprocesni (singletasking, singleprocess)- vieprocesni (multitasking, multiprocess)

Kombinujui kriterijume, mogu se izdvojiti sledee vrste OS:- jednokorisniki jednoprocesni (single-user, singletasking)MS-DOS- jednokorisniki vieprocesni (single-user, multitasking)OS/2, MS Windows 3,1- viekorisniki vieprocesni (multi-user, multitasking) UNIX, MS Windows

2000/XP/2003 (uslovno-ako obezbeuje terminalske usluge), Novell Net Ware,Windows NT ( Now Technology), Linux

Prema nainu rada:

- Batch OS (II generacija ra.)omoguavaju izvoenje programa u unapreddefinisanom redosledu; svi resursi se dodeljuju izvoenju jednog programa dok se

ne zavri, pa sledeem i tako redom; prevazieni zbog niza ogranienja upogledukorienja svih komponenti OS- OS za multiprogramski rad, gde raunar izvrava vie korisnikih programa

istovremeno, delei hardv.resurse; velika brzina CPU daje utisak da se svi procesiizvravaju istovremeno; vie programa je istovremeno u memoriji i svakom odnjih je dodeljen fiksni deo memorije

- OS za multiprocesorski rad-mogunost rada sa vie procesora, ime se poveavasnaga raunara

- OS za rad u realnom vremenu podrazumeva mogunost multiprogramiranja imultiprocesiranja; zasniva se na principu vetakog poveanja primarne memorije(podela primarne i backup memorije); privremeni smetaj programa u backup

memoriju; delimino uzimanje programa u primarnu memoriju, pa vraanje ubackup memoriju.

Jednokorisniki OS se naziva i desktop operativni sistem budui da je namenjen za radjednog korisnika (na jednom PC-u) i optimizaciju rada korisnikih aplikacija u takvomjednokorisnikom okruenju. Primer monoprogramskog operativnog sistema je MS DOS.Namenjen 16-bitnim raunarima (kraj 80-tih godina i poetak 90-tih); nije podravao


23/47

23

multitasking; dosta je bio komplikovan; kasnije su se pojavili programi da olakaju rad: PCTools i Norton Commander (i danas se koristi verzija za Windows, kao File manager).Viekorisniki OS - mreni operativni sistemi se esto nazivaju i serverski OS, budui da seinstaliraju na server mainama u klijent server arhitekturi, omoguavajui korisnicima injihovim aplikacijama pristup svim resursima povezanim u mreu.

Prema nainu zadavanja komandi:

- OS komandnog tipa (Dos, Unix , MS/ DOS, Linux)- OS sa grafikim okruenjem(Windows, Apple ima svoj grafiki Os, Leopard,

Tiger)Kod operativnih sistema komandnog tipa kada se ukljui raunar na ekranu se dobija

znak koji se zove prompt, kojim OS obavetava korisnika da je sprema n da primi komandu.Komande se zadaju ukucavanjem naredbi u vidu teksta, pritiskom na Enter naredba se

prihvata I poinje njeno izvravanje. Dok se izvrava, prompt se ne vidi na ekranu, a kada seizvri, na ekranu se vidi dobijeni rezultat, pa zatim prompt.

Kod grafikih operativnih sistema komande se najee zadaju pokazivanjem na nju.

Komande su u obliku sliica ili teksta.

Prema prenosivosti na razliite arhitekture raunara:- prenosive OS (portablesa malim izmenama, mogu se koristiti na razliitim

arhitekturama raunara, Win2000, WinXP, Win NT)- neprenosive OS ili vlasnike (proprietaryprojektovani da rade samo na

odredjenoj arhitekturi raunara)


24/47

24

Jedna od podela:Real-Time (RTOS)

Single-User, Single-TaskSingle-User, Multitask

Multi-user

Real-Time Operativni sistemi - Sistemi sa specifinim namenama i pouzdanim rezultatima.Primena: Industrijske maine, Robotika, Automobili, Videoigre, Upravljanje sistemima.Single-User Operativni SistemiSingle-task sistemi - Izvrava jedan posao u jednom trenutkuPDAs:Pocket PC

Palm OS

MS-DOS

Multitask sistemi - Izvrava vie poslova simultanoWindows

MAC OS

LinuxMulti-user Operativni Sistemi - Poznati su kao mreni operativni sistemi. Omoguavaju davie od jednog korisnika istovremeno pristupi raunarskom sistemu. Upravlja zahtevimakorisnika

UNIXNovell Netware

Windows Server 2003

Desktop Operativni SistemiOperativni sistem kombinovan sa odreenim procesorom naziva seplatformaMicrosoft Windows / Intel

Apple Macintosh / Motorola

Najpoznatiji Desktop operativni sistemi:Microsoft Windows

MAC OS

UNIXLinux

MAC OS - Prvi operativni sistem sa izaberi-i-klikni tehnologijom (Graphical User Interface)Odlian je za:Grafike displejeProcesiranje

Pouzdanost sistema

Oporavak dokumenata

UNIXMulti-user, multitask operativni sistem

Koristi se preteno na velikim raunarima (mainframes)LinuxOpen-source operativni sistem. Baziran na UNIX-u. Stabilan sistem. Besplatan.

Moe da se skine saInternet-aKorisnikiInterfejsOmoguava komunikaciju korisnika i raunara


25/47

25

Tipovi interfejsa:

Komandne linije

MeniGrafikiUobiajeni savremeni desktop OS su Linux, Mac OS X, Microsoft Windows i Solaris.

Mac, Linux i Windows imaju serverske i personalne varijante. Sa izuzetkom MicrosoftWindows, dizajn ovih OS inspirisan je ili direktno nasleen izUnix OS razvijenog u Belllaboratorijama poetkom kasnih 1960-tih i inicirao razvoj brojnih OS, kao to su Palm OS,Windows Mobile, Familiar Linux, The ngstrmDistribution i iPhone OSkoji se nalaze umobilnim ureajima.

Microsoft Windowsje ime za nekoliko familija operativnih sistema; najpopularniji i najvie korieniOS za personalne raunare; potpuno goristi grafiki interfejs. Microsoft je prviput uveo OS podimenom Windows u novembru 1985. kao dodatak MS-DOS i odgovor na porast interesovanja zaGUI interfejs (graphical user interfaces). Zatim su sledili OS: Win 3.0 i Win 3.1, 1990/92, 16/32-

bitni OS;Win 3.11, Win 95, Win98, Win Me, 32-bitni OS;Win NT, 64-bitni OS i WIN XP,

Windows Server. Poslednja kli- jentska verzija Windows je Windows Vista, 64-bitni OS, a serverskaverzija je WindowsServer 2008.

Mac OS X je linija grafikihOS koju je razvio, reklamira i prodaje kompanija Apple, naslednikoriginalnog Mac OS iz 1984. Serverska verzija, Mac OS X Server, po arhitekturi je vrlo slinadesktop varijanti, ali obino radi na Macintosh serveru. Ukljuuje upravljanje radnom grupom,administravne sofverske alate, agente za transfer pote, Samba server, LDAP server, DNS (DomainName Server) i druge.

Unixmreni OS, za rad sa serverima i radnim stanicama; podrava server-klijent princip rada;kontrolni program se zove jezgro (kernel); prva verzija 1969. Kenneth Thompson i DennisRitchi u telefonskoj kompaniji AT&; najkvalitetniji OS

LinuxOS, slianUnixu, je najpoznatiji primer besplatnih OS sa otvorenim izvornim kdom, kojise slobodno moe modifikovati, koristiti i redistribuirati.Nastao je zbog nedostatka Unix-a da se koristivan raunarskih centara velikih firmi, a i skup je. Ime dolazi od Li-nux kernel, kojeg je razvioLinus Torvalds (1991) sa Helsinkog univerziteta u Finskoj. Sistemski usluni programi (utilities) ibiblioteke obinodolaze iz GNU operativnog sistema, objavljenog 1983. (Richard Stallman).Zato se Linux esto naziva GNU/Linux OS. Linux OS je pre svega poznat po upotrebi u serverima.Podravaju gakompanije kao to suDell, Hewlet-Packard, IBM, Novell, Oracle Corporation, Red Hati Sun Microsystems.

Solaris specijalno napravljen za aplikacije elektronske trgovine (e-commerce); podravastandarde sigurnosti za Web transakcije; razvila ga je firma SUN Micro System


26/47

26

DOS osamdesetih standard za sve PC, komandnogtipa, jednokorisniki i jednoprogramski, teak zarad, ali osnova za pojavu mnogih drugih OS.

WINDOWS od 1990.god. Grafiko okruenje,vieprogramski rad.

UNIX za raunare velike i srednje snage, sloeniji

od Windowsa, omoguava vieprogramski i

viekorisniki rad

LINUX varijanta UNIX-a, podrava i komandni igrafiki nain rada, viekorisniki i vieprogramskireim rada.


27/47

27

4.HARDVERSKE KOMPONENTE

4.1 POJAM I KARAKTERISTIKE RAUNARA

Ljudska delatnost se grubo moe podeliti na rutinsku i kreativnu. esto je rutinski rad

sloen i zahteva veliki utroak vremena. Elektronski raunari pomau oveku u obavljanju togdugotrajnog rutinskog rada, jer ga obavljaju daleko bre od oveka.Elektronski raunar je izvanredno brza automatska maina koja raspolae samokontrolom i

koja prihvata informacije, obrauje ih i daje rezultate obrade podataka. Mnoge poslove kojedanas obavljaju raunari ranije su radili (a ponegde i sad rade) ljudi. U odnosu na ovekaraunar ima sledee prednosti: viestruko je bri, ne zamara se i nepogreiv je, osim u sluajukada je pogreno programiran. Osnovna mana elektronskog raunara u odnosu na oveka, tj.oveiji mozak, je to on, bar za sada, nije sposoban sam sebe da programira. Takvu osobinuima samo mozak koji se smatra ekvivalentom sloenoj raunarskoj maini.

Jedno od obeleja savremenog sveta jeste mnogobrojna i raznovrsna primena raunara.Mnoge slube savremenog sveta zasnivaju se na primenama raunara. Raunari se primenjuju u

svim javnim slubama, bankama, potama, na mnogim radnim mestima u preduzeima,institutima, fabrikama, trgovinama, pri pravljenju filmova, a ima ih sve vie i u naimdomovima. Mo raunara u mnogobrojnim i raznovrsnim primenama ogleda se u sledeimkarakteristikama:

brza obrada podataka,

uvanje mnogo podataka, mogunost upravljanja pomou raunara i mogunost komunikacije pomou raunara.Svaki raunar se sastoji od dva podskupa ili dela sistema: tehnikog (mehaniki,

elektronski i drugi delovi), tj. materijalnog dela i nematerijalnog dela sistema koji predstavljajukomande za rad ureaja. Tehniki ili materijalni deo nekog ureaja ili sistema se oznaava

terminom hardver (hardware), a nematerijalni deo, tj. skup svih programa za upravljanje senaziva softver (software). Ova dva termina su iz engleskog jezika prela u mnoge druge jezikepa i u najezik, tj. ne prevode se, tim pre to njihovi doslovni prevodi ne daju stvarno znaenjeovih termina u ovoj oblasti nauke i tehnike.

Vidljivi delovi uobiajene konfiguracije raunara su: tastatura, mi, monitor, kuite sadisk jedinicom (jednom ili vie) i tampa. U samom kuitu se nalaze najvaniji deloviraunara koji se ne vide dok se ne skine poklopac kuita: izvor za napajanje sistema(transformator koji transformie struju sa 220 V na male napone oko 5 V), hard disk (deospoljanje memorije velikog kapaciteta) i centralna procesorska jedinica (ploa sa centralnimprocesorom i unutranjom memorijom) sa moguim dodatkom zvune i/ili grafike kartice.Vidljivi delovi na kuitu su: disk jedinica (napraviti razliku izmeu diskete i disk jedinice -

disketa se stavlja u disk jedinicu), prekidaza ukljuivanje raunara (na njemu su cifre 0 i 1 - 0je iskljueno, a 1 je ukljueno), dugme Reset (za toplo resetovanje raunara, tj. za ponovnostartovanje raunara bez iskljuivanja iz izvora napajanja) i dugme Turbo (za bri rad raunara;u principu ono je uvek ukljueno to se vidi po tome to je odgovarajua LED-dioda, tj.lampica, pored njega upaljena).


28/47

28

4.2 HARDVER

Hardver raunara ine sledee komponente: centralna procesorska jedinica (CPU), koja sesastoji od centralnog procesora (aritmetiko-logike, upravljake jedinice i radnih registara) iunutranje memorije, i periferni ureaji, tj. ulazni i izlazni ureaji i spoljne memorije.

. zip ureaj. usb flach stick

Struktura hardvera

4.2.1 Centralna procesorska jedinica (CPU)Centralni procesor sa unutranjom memorijom smeten na matinoj ploi (kao i kola koja

omoguavaju komunikaciju izmeu centralnog procesora i unutranje memorije s jedne, iperifernih ureaja ili jedinica s druge strane) ini centralnu procesorsku jedinicu. Pri tomecentralni procesor prima informacije iz unutranje (operativne) memorije, vri automatskuobradu i sreivanje podataka koji se obrauju. Centralni procesor omoguava sukcesivnoizvravanje svih instrukcija programa jer se u njemu na osnovu instrukcija generiu

ulazno-izlazni ureaji: modem

zvuna kartica

ulazni ureaji: tastatura

mi skener

web kamera

gamepad dojstik mikrofon

digitalni fotoaparat

digitalnavideo kamera

Light Pen

touchscreen

izlazni ureaji: monitor tampa ploter

projektor

zvunici

centralna procesorska jedinica (CPU)

centralni procesor:

ALU (aritmetiko-logika jedinica) upravljaka jedinica

opti (radni) registri

unutranja memorija: glavna (radna) RAM-memorija

memorijski registri

dopunska memorija: ROM-memorija samo za itanje skrivena (Cash) memorija

magacinska (Stack) memorija

spoljne memorije: disketa

hard disk

kompakt disk

magnetna traka

zip ureaj usb flach stick


29/47

29

odgovarajui upravljaki signali. Centralni procesor sadri veliki broj delova koji se mogugrupisati u sledee funkcionalne celine: aritmetiko-logiku jedinicu (ALU), upravljakujedinicu i opte (radne) registre.

4.2.1.1 Centralni procesor

Aritmetiko-logika jedinica predstavlja mozak jednog kompjutera. Njen zadatak je daizvodi veoma vane aritmetike i logike operacije nad numerikim podacima premainstrukcijama programa. Podaci za obradu stiu iz glavne memorije, gde se, nakon obrade,smeta i rezultat obrade.

ALUobavlja samo osnovne aritmetike operacije u koje spadaju: sabiranje, oduzimanje,mnoenje i deljenje, dok u logike operacije spadaju nearitmetike operacije nad podacima. Tosu sledee operacije: uporeivanje veliine dva broja, testiranje nekog bita, pakovanje iantipakovanje, editovanje (priprema za tampanje), ispitivanje predznaka nekog broja (tj. da li jeneki broj jednak nuli, vei ili manji od nule). Logike operacije se obavljaju na osnovu pravilaBulove algebre.

Sa druge strane, upravljaka jedinica je najsloenija jedinica svakog raunara i upravljaradom svih preostalih delova elektronskog raunara i koordinira njihov rad. Najvanije funkcijeupravljake jedinice su:

upravljanje itanjem i upisom u operativnu memoriju, upravljanje razmenom informacija izmeu operativne memorije i aritmetiko-logike

jedinice,

upravljanje radom ALU, sinhronizacija rada pojedinih delova raunara, i dr.Sve ove funkcije upravljaka jedinica obavlja tako to sukcesivno prihvata pojedine

instrukcije programa iz glavne memorije, dekodira te instrukcije i generie impulsneupravljake signale kojima se postie izvravanje tih instrukcija. Svaka instrukcija se izvrava udve faze: to su faza pripreme i faza izvrenja. Ove dve faze za razne instrukcije traju razliitovreme koje zavisi od brzine samog procesora.


30/47

30

Karakteristike procesora su odreene: Brzinom procesora koja se izraava u milionima operacija koje on obavlja u jednoj

sekundi MIPS-ovima (Milion Instruction Per Second) ili MFLOPS-ima (Milion Floating

Point Operations Per Second);

Duinom procesorske reije broj bitova koji se istovremeno prenose i obraujuunutar

procesora. Radnim taktomje uestalost impulsa koji generie sat (clock)- specijalno elektronsko

kolo kojim se iniciraju operacije procesora. Procesor preko jedne linije na kontrolnoj

magistrali dobijaju takt signal (pravougaone impulse odreene uestanosti). Uestanosttog takt signala je u stvari uestanost sistemskog takta matine ploe. Samo jezgrosavremenih mikroprocesora radi na znatno veoj uestanosti internog takta. Ta uestanostje odreena takozvanim mnoiocem, to jest brojem kojim treba pomnoiti uestanostsistemske magistrale da bi se dobila interna uestanost na kojoj radi jezgromikroprocesoora. Radni takt se meri u GHz.

Brzina procesora zavisi od:

duine procesorske rei - moe biti 16, 32 ili 64 bita, uestanosti asovnika - asovnik je elektronsko kolo koje generie impulse visoke

uestanosti i predstavlja srce raunara; uestanost se kree od 33 do 150 MHz, internog kea - lokalne memorije procesora, matematikog koprocesora - poveava brzinu izvoenja matematikih operacija i irine magistrale - kanali kojima se prenose informacije; postoje tri vrste: magistrala

podataka (data bus), adresna magistrala (address bus) i kontrolna magistrala (control bus).

Za privremeni smetaj informacija koje se prenose izmeu glavne memorije i drugihdelova centralne jedinice slui brza registarska memorija koja se sastoji od vie registara optenamene ili optih registara. Ovi registri omoguavaju izvravanje aritmetikih instrukcija bezkorienja memorijskih lokacija za meurezultate.

Procesor

4.2.1.2 Unutranja memorijaDa bi raunar mogao da reava neki zadatak moramo mu saoptiti odgovarajue programe i

podatke. Ureaj u kome se uvaju programi i podaci zove se memorija. Da bi se naglasila ulogaove memorije, esto se kae da je to unutranja memorija raunara. Unutranja ili internamemorija se sastoji od glavne (operativne) memorije, memorijskih registara, i dopunske

memorije. Dopunsku memoriju ine: memorija samo za itanje, skrivena memorija imagacinska memorija.


31/47

31

Glavna (operativna ili radna) memorija, RAM (Random Access Memory-memorijasa sluajnim pristupom) slui da prihvati i uva ulazne podatke, meurezultate i krajnjerezultate obrade podataka, a takoe slui i za smetanje korisnikovog programa. Osim togajedan veliki deo glavne memorije slui za smetaj rezidentnog dela operativnog sistema; taj deone stoji na raspolaganju korisniku kao ni mali deo glavne memorije koji koristi samo hardver

raunara. Glavna memorija je podeljena na veliki broj adresibilnih lokacija ili pozicija kojenajee imaju duinu od 9 bitova. Upisivanjem ili smetanjem novih podataka u memorijskelokacije brie se njihov prethodni sadraj, tj. u nju se podaci mogu i upisivati i itati. Obino seu glavnu memoriju smetaju podaci koji se obrauju i instrukcije korisnikovog programa koji seizvrava. Ostali programi i podaci koji se trenutno ne obrauju nalaze se memorisani na nekojspoljnoj memoriji. Sadraj RAM-memorije se gubi po iskljuivanju raunara.

Bitna osobina je da se razliitim memorijskim mestima gotovo uvek pristupa istombrzinom.

Prvi sistemi, zasnovani na vakuumskim cevima, ponaali su se kao moderni RAM, iakoje bilo mnogo greaka u radu. Naime, memorijska jezgra sainjena od ica omotanih oko malihfromagnetskih jezgara imala su gotovo isto vreme pristupa. Ta osnovna zamisao se primenjujekod savremenih RAM izgraenih od inegralnih kola.

Mnoge vrste RAM su nestabilne, tj. Gube podatke kad se raunar iskljui. Razvijaju sestabilne RAM koje mogu zadrati podatke i kad se prekine napajanje (karbonske/ugljeninenano cevi i efekat magnetnog tunela).

Uobiajene vrste RAM: SRAM, NV-RAM, DRAM (najee koriena. u poreenju sabrzinom dananjih procesora vreme pristupa kod Dram je dosta sporo. Tako vreme pristupa kodmemorije tvrdog diska postaje ograniavajui faktor za ubrzanje rada raunara. Vrste: fast PageMode Dram, Edo Ram, Sdram: Ddr Sdram, Rdram ili Rambus Dram), Dual-ported RAM,

Video RAM, WRAM, MRAM, FeRAM.

Memorija samo za itanje (ROM-Read Only Memory)se za vreme rada raunara moesamo da ita, dok je upisivanje u nju nemogue. Njen sadraj je upisan prilikom fabrikacije; onse stalno nalazi u ROM-memoriji, tj. ne gubi se ni prilikom gubitka napona napajanja. Zbog

osobine da njihov sadraj ostaje stalno memorisan, tj. trajno je zatien, ROM-memorije sekoriste za smetaj vanih informacija, podataka i instrukcija koji su neophodni pri raduraunara. Tu spadaju razne konstante, tabele, delovi operativnog sistema, i sl. ROM-memorijaje obino malog kapaciteta. Vrlo slini ROM-memoriji su PROM i EPROM-memorija. PROM(Programable Read Only Memory) je programirajua ROM-memorija i u nju moe i korisnik daupie informacije u binarno-kodiranom obliku pomou specijalnog ureaja, tzv. PROM-programatora. EPROM-memorija ima osobinu da se njen sadraj moe brisati pomouultraljubiaste svetlosti, a zatim se uz pomoPROM-programatora moe upisati novi sadraj.


32/47

32

Skrivena ili ke (Cache) memorija je vrsta ultra-brze memorije manjeg kapaciteta ipostoji kod raunara sa glavnom memorijom velikog kapaciteta. Ona predstavlja lokalnumemoriju procesora (nalazi se u samom procesoruinterni ke).

Organizacija memorije za keiranjepodatakana AMD FX-seriji procesora

Smisao kememorije je da se premosti veliki jaz izmeu brzine procesora i operativnememorije.U njoj se dre podaci koji se esto koriste ili koji su se upravo pojavili kao prethodnirezultat. Prilikom prvog zahteva za podacima oni se kopiraju iz glave memorije (RAM) u kememoriju. Kada su sledei put potrebni isti ti podaci, procesor ih prvo potrai u ovoj memoriji iako su tu, pristupa im mnogo bre tj. manje eka. Ako podaci nisu u ke memoriji, moraju sepotraiti u glavnoj memoriji. Poto se procesor u toku rada u veini sluajeva obraa ovojmemoriji, postiese vea brzina rada centralne jedinice, jer se vreme pristupa glavnoj memorijiefektivno smanjuje oko pet puta. Njen kapacitet obino iznosi oko 5% kapaciteta glavne

memorije.Magacinska ili stek (Stack) memorija se sastoji od memorijskih lokacija u, za to

odreenom, delu glavne memorije ili u posebnim registrima. To je bezadresna registarskamemorija sa sekvencijalnim pristupom. Registri formiraju jednodimenzionalni niz tako da se

upis i itanje vre na principu LIFO (Last In, First Out-zadnji upisan, prvi proitan) memorije,tj. podaci se iz nje uzimaju obrnutim redosledom od redosleda unoenja. Upis u nju se vri najednom mestu, tj. U gornju eliju nazvanu vrh steka. Zato nema potrebe za zadavanjem adresa,jer se podaci moraju upisati i itati odredjenim redom preko vrha steka. Pri upisu podataka u


33/47

33

stek, sadraji svih registara steka se se pomeraju u susedne elije jedno mesto "nanie", a priitanju se pomeraju jedno mesto "navie". Operacija upisa u stek se naziva PUSH (gurnuti,ubaciti), a itanja iz steak POP (izgurati, izbaciti).

Za korisnike raunara naroito su znaajne dve karakteristike memorije, a to su:

kapacitet memorije i vreme prilaza memoriji.Kapacitet memorije zavisi od koliine informacija izraene u bajtovima. Podatke napisane

u naoj, eksternoj azbuci raunar prevodi na njegov binarni, interni jezik koji je sastavljen odniza jedinica i nula. Svako slovo binarne azbuke (0 ili 1) naziva se bit (binary digit) i predstavlja

nepostojanje ili postojanje elektrinog signala od 5V. Pridruivanje rei binarne azbuke znacimaeksterne azbuke ini se uz pomostandarda poznatog kao ASCII (aski) kod. Na primer nekimslovima esterne azbuke se mogu pridruiti sledee binarne rei:

A=01000001

B=01000010C=01000011

Prema tome, ako na tastaturi raunara otkucamo raACA, u memoriji raunara e se nainiz od 24 bita:01000001 01000011 01000001Na taj nain e svaki tekst koji saoptimo raunaru u eksternoj azbuci biti 8 puta dui u

internoj azbuci. Ovakav niz od 8 bita predstavlja 1 bajt (byte). Vee jedinice od bajta su:1 Kb = 1024 b1 Mb = 1024 Kb = 1048576 b

1 Gb = 1024 Mb = 1048576 Kb = 1073741824 b

Najei kapaciteti RAM-memorije su 8, 16 ili 32 Mb.Vreme prilaza podrazumeva vreme koje protekne od trenutka obraanja memoriji, radi

dobijanja podatka, do trenutka dobijanja podatka iz memorije. Oigledno to je vreme prilaza

krae, memorija je bra, i obratno. Dananje memorije imaju vreme prilaza oko 100 ns. Toznai da bi knjiga od 500 stranica bila proitana iz ovakve memorije za peti deo sekunde!

4.2.2 Periferni ureajiDa bi se omoguile razne primene raunara, raunar se povezuje sa drugim ureajima koje

nazivamo perifernim. Njihov broj moe biti razliit, a izbor zavisi od namene raunara. Uperiferne ureaje raunara spadaju: ulazni ureaji, izlazni ureaji, ulazno-izlazni ureaji ispoljne memorije. Ulazni ureaji slue za unoenje programa i podataka u raunar (na primertastatura). Izlazni ureaji slue za izdavanje rezultata obrade u obliku pogodnom za korienjeod strane korisnika raunara (na primer tampa ili monitor). Da bi se omoguilo uvanjevelikih koliina podataka i programa uvodi se posebna memorija koju zovemo spoljna

memorija. U nju spadaju disk, disketa, CD-rom i magnetna traka.

4.2.2.1 Ulazni ureajiUlazni ureaji slue za unoenje podataka u raunar. Ulazni ureaji koji se najee koriste

su tastatura i mi. Pored njih koristi se i skener koji se ree nalazi u standardnimkonfiguracijama raunara. To je ureaj koji sa papira ita tekst ili crtee i unosi ih u memorijuraunara. Ovako uneti podaci mogu se, posebnim programima, dalje obraivati.


34/47

34

Tastatura (keyboard) je slina onima koje se koriste na pisaim mainama. Dakle, veibroj tastera slui za unoenje slova, cifara i interpunkcijskih znakova. Postoje tri vrste tastatura:PC, XT/AT i Enhanced 101/102 (proirena tastatura sa preko 100 tipki) koja je postala standardi potisnula prva dva tipa. Razlikujemo 4 vrste tastera:

funkcijske: F1-F12 koji slue kao preice, tj. za bre pokretanje nekih akcija na raunaru

(na primer Help-a) i taster Esc za prekid izvravanja ili izlazak iz programa, alfanumerike: Tab za pomeranje kursora za vie mesta odjednom, Caps Lock za velikaslova (pri aktiviranju ovog tastera se pali lampica u desnom gornjem delu tastature), Shift zakorienje velikih slova ili gornjih simbola na pojedinim tasterima, Ctrl i Alt za korienjepreica preko tastature (na primer Alt+F otvara padajui prozor iz linije menija, Ctrl+Alt+Deltoplo resetuje raunar, itd.), Enter slui za prelazak u novi red i za poetak odvijanja procesa priradu u DOS-u, strelica na levo u gornjem desnom uglu alfanumerikog dela tastature za brisanjeulevo.

numerike (koriste se po aktiviranju funkcije NUM LOCK) i tastere za kretanje koji se nalaze izmeu alfanumerikih i numerikih tastera: Insert za

umetanje znaka, Delete za brisanje u desno, Ctrl+Home za odlazak na poetak dokumenta,

Ctrl+End za odlazak na kraj dokumenta, Page Up za listanje dokumenta ka prvoj stranici, PageDown za listanje dokumenta ka poslednjoj stranici, Num Lock za korienje numerikog delatastature (pri aktiviranju se pali lampica).

Mi (mouse) je ureaj ijim se kretanjem po ravnoj, gumenoj povrini bira pozicija naekranu, a pritiskom na jedan od tastera aktivira odreena funkcija. Izmislio ga je DouglasEngelbart 1963. godine na institutu Stanford Research. Ovaj mi je koristio dva tokia koji subili postavljeni jedan pored drugog pod uglom od 90 stepeni. Jedan je pratio kretanje napred-

nazad, dok je drugi pratio kretanje levo-desno.

Mimoe imati dva ili tri tastera za izbor funkcija (levi, desni i srednji koji je najmanje uupotrebi).

U aplikativnim programima ovim tasterima se mogu pobuivati razne aktivnosti naraunaru. Ovim se ubrzava proces rada na raunaru. Razlikujemo etiri pojma koja se uvode priradu sa miem:

pokazivanje - mise pokree sve dok se ne postavi pokazivamia na eljeni objekat.Pokazivamia je strelica bele boje koja nam pokazuje gde se nalazimo trenutno na ekranu.

pritiskanje (click) - biranje, isticanje, selektiranje. Posle pokazivanja na eljeno mestopotrebno je pritisnuti i otpustiti levi ili desni taster mia.

otvaranje (double click) - pokretanje. Pritisnuti i otpustiti levi taster mia brzo dva putazaredom.

povlaenje (drag) - pomeranje mia pri emu se dri pritisnut levi ili desni taster.


35/47

35

Firma Eplje 1984. predstavila mia u sklopu svog raunara. Imao je 1 taster i bio vezanpreko posebno napravljenog serijskog porta. Mehanizam koji je omoguavao rad bio jeelektromehaniki; mehanizam kao takav se nije menjao do 2000. godine, ka se javlja nov tipmehanizma baziranog na opticioptiki mi.

Broj tastera je porastao o 1 do 5, pa i vie, zavisno od zahteva i mogunosti operativnog

sistema koji je korien: u MS DOS se mogao koristiti 1 taster; sa pojavom WIN95 i drugitaster, WIN98 i nadalje koristi se trei (ili toki koji ga zamenjuje); 4 i vie tastera jenapravljeno prvenstveno zbog komfornosti u igrama.

Vrste mieva: mi sa kuglom (zastareo), optiki, beini, laserski, biometrikiInterfejs za povezivanje mia na raunar: u poetki je bio serijski, ali od 1997. zamenjen

specijalnim portom sa oznakom PS/2, lako je prepoznatljiv, obino zelene boje. Danas se pravemievi koji se prikljuuju u USB port (obino optiki mi), jer je univerzalan.

Postoje mievi koji se ne povezuju kablom sa raunarom. Oni imaju tzv. Bazu (naziv zaureaj koji prima signale od mia) koji je preko portova povezan sa raunarom, a sam mikomunicira sa bazom preko infracrvenih ili radio talasa. Znai, baza je kablom povezana naraunar, a mi koristi baterije da bi mogao slati signale ka bazi.

Skener je ulazni ureaj koji analizira neku fiziku sliku (fotografiju, tekst, rukopis) ilineki predmet pa ga pretvara u digitalnu sliku.Prncip rada je slian kopir aparatu, ali umesto da odtampa kopiju na papiru, formira

elektronsku kopiju-sliku.Povrina koja se skenira je podijeljena na konaan broj taaka. Glavaskenera emituje belu svetlost i CCD senzori oitavaju odbijenu svetlost (dobijenu boju) i kaonumeriku vrednost alje raunaru. Softver u raunaru od numerikih podataka za take formirasliku (bitmapu), a njene take su pikseli. Fizika veliina piksela izraava se preko rezolucije.

Vrsta skenera: runi, stoni (desktop), rotacioni.Poznati su skeneri firme Canon.

Gamepad je vrsta upravljaa koji se dri sa obe ruke, pa se oba palca koriste zaupravljanje komandama na upravljau. Ima dugme za gore, dole, levo, desno i akcijska dugmadza odreenu funkciju u nekoj igri.

Dojstikje ureaj koji ima neku vrstu drke pomou koje se upravlja. Veina dojstika jedvodimenzionalna, ali ih ima i trodimenz. Napravljen je tako da simulira kretanje po X osi ako

se drka kree levo ili desno, a po Y osi ako se kree gore ili dole. Koristi se u igrama, ali i u


36/47

36

kontrolnim mainama (lift, kran, bager...). Prvi put je upotrebljen elektrini dojstik 1944.godine u nacistikoj Nemakoj, gde je operator upravljao raketom HS293 pomou prvogdojstika sa dve ose.

WEB Kameraje kamera koja prenosi sliku u stvarnom vremenu koristei se World WideWeb-om ili nekim drugim video calling programom. To je vrsta video kamere koja se direktno

spaja sa raunarom u svrhu prenoenja video signala preko Interneta. Uglavnom se koristi zaprenos video konferencija i za uspostavljanje vizuelnog kontakta kod razgovora preko Interneta,

tj. Preko neke vrste instant messaging programa.

Digitalni foto aparat ne koristi film, ve sliku vidi preko elektronskog senzora kaoskup brojanih podataka. To omoguava ureivanje slika na raunaru. Osim snimanjafotografija, oni esto omoguavaju i snimanje VIDEAi ZVUKA.Danas je digitalni foto-aparatsastavni deo mobilnih telefona.

Light Pen ili svetlee pero (pokaziva) se koristi tako to pokaziva preko senzoradetektuje svoju poziciju na ekranu, pri emu se svaka taka na ekranu osvetljava u odreenomtrenutku.


37/47

37

Kako radi - Svetlee pero sadri diodu sa brzim odzivom, koja generie impuls u trenutku kadaelektronski niz analizira taku na koju svetlee pero pokazuje. CRT kontroler (specijalnoelektronsko kolo koje generie impulse za analizu slike na ekranu) sadri skup brojaa kojiukazuju na tekuu poziciju ulaza na ekranu. U trenutku kada se javi impuls koji generie svetleepero, pamti se stanje brojaa (koordinate X i Y) i na taj nain odreuje pozicija svetleeg pera na

ekranu. Sistem zatim generie kursor na odgovarajuoj poziciji, ime se stvara utisak da svetleepero upisuje taku (krsti) na ekranu.Mikrofon(mikros-graka re, koja znai mali i phone, to znai zvuk) elektrini

uredjaj k akustine talase koji do njega dopiru pretvara u elektrine analogne ili digitalnesignale, koji se mogu sprovesti do drugih uredjaja koji ih pamte, obradjuju ili reprodukuju.

Digitalne video kamere sliku "hvataju" na specijalni mikroip tipa CMOS ili 3CCD (triCCD ipa od kojih svaki obrauje jednu od tri osnovne boje). Mikroip digitalizuje na njegaprojektovanu sliku, tj. odredjuje horizontalnu i vertikalnu poziciju svakog piksela, tj. take slike,nijansu boje i intenzitet osvetljenosti, pa te podatke za celu sliku uva na medij koji koristivideokamera (magnetnu traku, DVD minidisk i dr.). Za jednu sekundu video snimka, premavideo standardima treba snimiti 25 slika (engleski "Frame"), da bi se u snimku dobili koliko-

toliko prirodni pokreti bez "poskakivanja". Elektronika unutar kamere, obezbedjuje niz

naprednih funkcija koje su kod klasinih filmskih videokamera bile nezamislive (npr.automatsko pretapanje iz jedne sekvence u drugu izabranim nainom pretapanja, i dr.)
http://www.znanje.org/abc/tutorials/computer_basic/01/0


38/47

38

Touchscreen ili ekrani koji reaguju na dodir, uli su u skoro sva podruja ljudskihdelatnosti. Za to su zaslune mnoge prednosti pred ekranima neosetljivim na dodir -ujedinjavanje ulazne i izlazne jedinice, jednostavnost korienja, intuitivnost, u novije vreme isve vea dostupnost, mogunost da funkcioniu u raznim "nepovoljnim" uslovima (vlaga, voda,praina, .. .), i jo mnoge prednosti. Naravno, jo uvek nisu savreni, imaju mana, ali se one

mogu zaobii, npr. korienjem neke druge tehnologije ekrana koji reaguju na dodir.

Do danas su koriene sledee tehnologije ekrana na dodir: Otpornika tehnologija sa 4 ice

Otpornika tehnologija sa 5 ica Kapacitivna tehnologija Tehnologija povrinskih talasa Tehnologija infracrveniih zraka

4.2.2.2 Izlazni ureajiIzlazni ureaji slue za prikazivanje rezultata obrade na raunaru u obliku pogodnom za

korienje. Najee upotrebljavani izlazni ureaji su monitor i tampa, dok je ree u upotrebiploter, ureaj za crtanje sloenih tehnikih crtea uz pomorapidografa razliite debljine.

Monitor je ureaj za prikazivanje brojanih podataka, teksta, grafike i slika (koje mogubiti pokretne i statine). To su ekrani slini ekranima televizora i obino imaju po dva

potenciometra za podeavanje osvetljenja pozadine teksta. Informacije se mogu nalaziti naekranu samo za vreme rada raunara, dok se njegovim iskljuivanjem informacije gube. Samekran moe biti crno-beli (monohromatski sa rezolucijom 720x350 taaka-Hercules) ili kolor.

Zadnja velika promena kod monitora je prelazak sa CRT tehnologije na LCD tehnologiju.

Tehnologija OLED (Organic Light Emitting Diode) je nova tehnologija u razvoju monitora.

OLED (Organic Light Emitting Diode) je organski materijal napravljen od ugljeninih vlakanakoja emituju svetlo kada se kroz njih propusti struja. Ono to ga razlikuje od LCD tehnologijejeste da OLED-u nisu potrebni pozadinsko osvetljenje i filteri. Na taj nain ova vrstatehnologije je energetski efikasnija, jednostavnija i omoguava proizvodnju znatno tanjihekrana (svega 4 mm) u odnosu na modele koji koriste LCD tehnologiju. OLED tehnologijaprua izuzetan kvalitet slike - omoguava postojane i jarke boje, duboke crne tonove, brzo

osveenje slike, kao i iroki ugao gledanja.Dimenzije ekrana monitora variraju, najei su ekrani sa dijagonalom od 14 inches, priemu je 1 inch = 2,54 cm. Svaki ekran ima mogunost prikazivanja brojeva i teksta. Meutim,za prikazivanje grafike i slika mora postojati odgovarajua elektronika koja to omoguava. Ovaelektronika je smetena na posebnoj ploi koja se zove grafika kartica.


39/47

39

LCD monitor (levo); CRT monitor (desno)

Grafika kartica je poseban elektronski sklop koji ima funkciju stvaranja iobnavljanja slike. Ona se montira u kuite raunara ukljuivanjem u slot na magistrali. Vanakarakteristika ekrana jeste rezolucija ekrana. Pod rezolucijom se podrazumeva razmak izmeudve susedne take na ekranu. to je ovaj razmak manji, rezolucija je vea, a to znai i boljikvalitet slike na ekranu.

Glavni delovi grafike kartice su: PCB (Printed Circuit Board) je tampana ploa na kojej se nalaze svi ostali delovi GPU (Grapich Processing Unit) grafiki procesor ujedno i glavni deo koji prevodibinarni kod u sliku)

RAM (ili VRAM - Video Random Acces Memory), slui za uvanjeosnovnih podataka zaGPU, najee teksture Konektori

PCI

AGP

PCI Express

Izlazi

VGA (Video Graphics Array)

DVI (Digital Visual Interface)

Video in / Video out (VIVO)

DisplayPort

HDMI (High-Definition Multimedia Interface)

Grafika kartica moe biti integrisana na matinoj ploi ili dolazi kao zaseban deo.Povezana je sa raunarom putemsabirnice.Veina novih grafikih kartica ima 3 izlaza: DVI zaLCD
http://hr.wikipedia.org/wiki/Mati%C4%8Dna_plo%C4%8Dahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Mati%C4%8Dna_plo%C4%8Dahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sabirnicahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sabirnicahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sabirnicahttp://hr.wikipedia.org/wiki/DVIhttp://hr.wikipedia.org/wiki/LCDhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Datoteka:Graficka-Karta.jpghttp://hr.wikipedia.org/wiki/LCDhttp://hr.wikipedia.org/wiki/DVIhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sabirnicahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Mati%C4%8Dna_plo%C4%8Da


40/47

40

VGA za obianCRTekran TV izlaz

Postoji velikii broj grafikih kartica. One se meusobno razlikuju po rezoluciji i po tomeda li podravaju rad ekrana u boji. Neke od njih su:

CGA

EGA - rezolucije 640x348 taaka na ekranu u 16 boja i VGA - razliite rezolucije, najee 1024x768 taaka u 256 boja. XGA

SVGAtampaje ureaj pomou koga se binarno-kodirana informacija iz raunara prenosi na

papir. Na tritu se nalazi veliki broj razliitih tampaa. Oni se razlikuju i po principu rada i pokarakteristikama. Vane karakteristike su: kvalitet otiska i brzina tampanja.

Vrste tampaa koje se danas upotrebljavaju su: matrini, laserski, ink-jet, Impact, Dot-matrix, linijski, Barcod, ploteri i piezo.

Prvi printer je bio mehaniki; u 19. veku ga je izumio arls Bebidtampa se spaja na matrinu plou preko LPT i USB, a na raunarsku mreu preko

Ethenet i WiFi.Matrini tampa su mehaniki, glava za tampanje udara iglicama (pin) preko trake

(ribbon) koja ostavlja otisak na papiru. tipografski znak formira od taaka na papiru koje sedobijaju udarcima iglica iz pokretne glave tampaa. Najee ima 9 ili 24 iglice (na engleskompin), pa odatle potie i naziv devetopinac ili dvadesetetvoropinac. Razlika izmeu ove dve vrstetampaa je u kvalitetu otiska. Naravno bolji su 24-pinci iji je otisak slian otisku pri radu sapisaim mainama. Brzina tampe se izraava u broju odtampanih znakova u sekundi (cps -characters per second). Kvalitet tampe se izraava u DPI (dots per inch-broj taaka po inu) inajee je 75 dpi. Oticak je crno beli. Dobra strana ovih tampaa je niska cena tampe ipotronog materijala, a loa - mala brzina tampe,bunost, lo kvalitet otiska.

Ovi tampai se mogu koristiti i za grafika prikazivanja, to znai da je mogue imati i

razliite stilove slova na tampau. Brzina tampanja kree se od 100 do 400 znakova usekundi. Poznatiji tampai ove vrste su tampai marke Epson (na primer FX-1170, pokazatiga). Ovi tampai, za razliku od ostalih, na zahtevaju bolji kvalitet papira (Nopa top, Fabriano.).

Laserski tampa poseduje znatno bolji kvalitet tampe i veu brzinu tampanja. To sutampai kod kojih se laserskim putem, menjanjen intenziteta laserskog zrakau zavisnosti oddobijenog signala, nanosi boja na papir i imaju otisak od 300*300 ili 600*600 dpi (dots per

inch-taaka po kvadratnom inu). Laserski zrak osvetljava foto osetljivi valjak koji je pokriven
http://hr.wikipedia.org/wiki/VGAhttp://hr.wikipedia.org/wiki/CRThttp://hr.wikipedia.org/wiki/CRThttp://hr.wikipedia.org/wiki/Zaslonhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Zaslonhttp://hr.wikipedia.org/wiki/CRThttp://hr.wikipedia.org/wiki/VGA


41/47

41

jednakim nabojem. Kad je valjak izloen laserskom zraku, naboj na valjku se menja, to delujena toner ( prah koji se koristi za tampanje) koji se prenosi na papir i tako nastaje slika. Otisakje u koloru.Ovakav kvalitet tampe je prihvatljiv u oblasti izdavatva, a to je vrlo znaajnolako se mogu tampati slova razliitih azbuka i stilova, ukljuujui i crtee. Brzina tampanja sekree od 4 do 10 stranica u minutu. Poznat je Hewlett-Packard Laser Jet 5L. Ovi tampai su

skupi, kao I cena potronog materijala.Laserksi tampa je izmislioGary Starkweather 1969. godine. Prva komercijalna primenalaserskog tapaa se desila kada je IBM objavio IBM model 3800 1976. godine. Ovaj tampa jebio ogromnih dimenzija.

Ink-jet tampa(tampasa mlaznicom ili trcaljkom) imaju glavu za tampanje u kojoj senalaze ketridi (posude sa mastilom) koji pod pritoskom izbacuju zagrejano mastilo i prskaju gapo papiru. Prilikom dodira sa papirom mastilo se hladi i stvrdnjava. Dobra osobina im je niski

nivo buke (Cannon Bubble Jet 20), a loa visoka cena potronog materijala.

Ink jet tampa (levo); laserski tampa (desno)Ploter je uredjaj koji iscrtava sliku ili dijagrampokretanjem pera preko povrine papirapod

kontrolom raunara. Koriste se za crtanje planova, nacrta, mapa, grafikona itd. U poslovimatehnikog crtanja (CAD). Rade sa velikim papirima i pod velikom rezolucijom. Postoji plotersa ravnom ploom, gde se papir privrsti na plou elektrostatikim naponom, vakuumom ili nadrugi nain. Pero se postavi na poetak crtea i sputa na papir, pa se kree do krajnje take ionda podigne. Kod rotacionih plotera papir se rotira pomou bubnja, pero se kree uzdu bubnjau oba smera.


42/47

42

Piezo tampaslue za tampuna irokom spektru podloga ,upotrebljavajui vodena i/iliUV mastila. Glave za tampu ovih tampaa sadre niz komora koje su ispunjene mastilom.Dovoenje elektro napona, na zidove ovih komora, izaziva distorziju i uvijanje zidova premaspolja. Ova distorzija izaziva opadanje pritiska mastila, povlaei vie mastila u komoru.Prekidom napajanja zidovi se vraaju na poetne pozicije, kapljice mastila se izbacuju krozizabranu diznu za tampu. Ove kapljice kreiraju tekst visoke rezolucije, bar kodove, grafiku ivarijabilne podatke na irokom spektru obloenih i neobloenih medija, plastinim karticama ietiketama.

Zvunicise koriste za reprodukciju zvuka. Mogu biti ugraeni u sistemsku jedinicu ili povezani pomou kablova. Zvunici omoguavaju sluanje muzike i zvunih efekata sa raunara.

Zvunici za raunar

4.2.2.3 Ulazno-izlazni ureajiNeki od ureaja mogu izvravati i ulazne i izlazne operacije. Takve ureaje zovemo

ulazno-izlazni ureaji. U njih spadaju modem i zvuna kartica.Modem (MODulate/DEModulate) je ureaj koji omoguava povezivan

Documents

Predavanja racunari