Predmet izučavanja informatike
Prvi elektronski računari pojavili su se krajem četrdesetih godina
prošlog veka i korišćeni su u vojnoj industriji.
Početkom pedesetih počela je i njihova primena u civilne svehe,
prvo za naučne i tehničke proračune na fakultetima, a kasnije i u
poslovanju
Sa razvojem računara razvile su se i nove naučne discipline:
1. računarsko inženjerstvo (computer engineering) - proizvodnja i
povezivanje delova računara
2. računarske nauke (computer sciences) - teorijski pogled arhitekture
računara, njegove primene i računarskog softvera
3. računarske tehnologije (computer technology) – praktična primena
računara.
Podaci su registrovane činjenice, oznake ili zapažanja nastala tokom
nekog procesa. Oni se mogu beležiti, čuvati, prenositi i obrađivati.
Informacija je skup tako obrađenih podataka tako da oni predstavljaju
neko obaveštenje
Obrada podataka može se posmatrati kao skup aktivnosti koima se
podaci transformišu u informacije.
Predmet izučavanja informatike je razvoj i primena informacionih
tehnologija
Termin IT (Information Tehnology) informacione tehnologije se odnosi
na korišćenje hardvera, softvera i komunikacionih tehnologija.
Reč informatika (informatique) nastala je od francuskih reči information
i automatique kao sinonim za automatsku obradu podataka.
Istorijat računara
Prvu generaciju (1951-1958) karakterišu korišćenje elektronskih
(vakumskih) cevi i kablovskih veza između elemenata. Ovi elementi su
bili veliki, trošili su mnogo struje i oslobađali veliku količinu toplote.
Računari su bili veliki npr. ENIAC je bio težak 30 tona i trošio je oko 174
KWh. Za skladištenje programa i podataka koristile su se različite
memorije (magnetne trake i doboši). Za pisanje programa koristio se
mašinski jezik;
•
Drugu generaciju (1959-1963) karakterišu tranzistori koji su se
ugrađivali umesto elektronskih cevi. Bili su jeftiniji, brži, manji, trošili
manje električne energije i razvijali manje toplote. Pored hardverskih
unapređenja pojavili su se i novi programski jezici COBOL …
•
•
Treću generaciju (1964-1970) karakteriše primena integrisanih kola.
Uvođenje integralnih i LSI (Large Scale Integration) integralnih kola sa
visokim stepenom integracije omogućilo je proizvodnju čipova sa
hiljadama tranzistora.
Niska cena, visoka pouzdanost, male dimenzije, mala potrošnja
električne energije i brzina izvođenja operacija začajno su unapredili
razvoj mini računara. Za upravljanjem i kontrolu računara razvili su se
operativni sistemi, a za pisanje programa koriste se viši programski
jezici COBOL, FORTRAN, ALGOL i LISP.Najkarekterističniji računari
za ovu generaciju su IBM 360 i PDP-1;
•
Četvrtu generaciju (1971-1987) karakterišu
komponente izrađene na bazi poluprovodničkih sklopova
korišćenjem LSI (Large Scale Integrated) i VLSI (Verry
Large Scale Integration) visoko integrisanih sklopova
koja omogućava stvaranje mikroprocesora koji
predstavlja osnovu današnjih računara.
Poboljšane hardverskih karakteristika dovodi do
smanjenja dimenzija računara, povećanja kapaciteta
glavne i periferijske memorije, znatno brže obrade
podataka.
Operativni sistemi su jednostavniji za upotrebu većem
broju korisnika. Novi programski jezici su omogućili lakše
pisanje aplikativnog softvera koji se koristi u svim
sverama društva.
Dalje...
•
Peta generacija (od 1990 ) zasnovana je n konstrukciji paralelne
arhitekture koji omogućavaju istovremeni rad više kompjutera (procesora)
na rešavanju određenog zadatka;
•
Šestu generaciju kompjutera (neurokompjuteri) karakteriše razvoj
neuronskih mreža koje bi trebalo da istovremeno obrađuju veliki broj
informacija korišćenjem više hiljada porocesora što liči na rad ljudskog
mozga.
Микропроцесор је интегрисано коло великог степена интеграције
компонената. Функционише као централна процесорска јединица
рачунара на једном интегрисаном колу или највише неколико
интергисаних кола. Микропроцесор је програмабилни уређај који
прихвата дигиталне податке као улаз, обрађује их према
инструкцијама смештеним у меморији дајући резултат на излазу.
Обрађује бројеве и симболе представљене бинарним бројним
системом. Појава јефтиних рачунара са интергисаним колима
трансформисала је модерно друштво.
Микропроцесори опште намене у персоналним рачунарима користе се
за израчунавања, обраду текста, приказ мултимедијалних садржаја и
комуникацију преко интернета.
Много више микропроцесора је у саставу уграђених система
(embedded system) обезбеђујући дигиталну контролу на милионе
објеката, од кућних уређаја до аутомобила, мобилних телефона и
контролера индустријских процеса.
Računarski sistem
•
1.
2.
•
•
Kako je računarski sistem samo mašina koja radi po određenom
programu, može se reći da se svaki računarski sistem sastoji od dve
komponente:
same mašine – računarskog hardvera i
programa po kojima računar radi – računarskog softvera
hardver(hardware) označava fizičke uređaje računarskog sistema
(monitor, tastatura, miš, štampač, procesor,...).
softver(software) predstavlja skup programa koji omogućavaju rad
računara ( operativni sistemi, aplikativni programi,...)
Tipičan računarski sistem sastoji se od sledećih
komponenati:
Blok šema Fon-Nojmanovog modela računarskog sistema
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Centralne (unutrašnje) memorije
Aritmetičko-logičke jedinice
Kontrolne jedinice
Jedinice spoljne memorije
Ulaznih jedinica
Izlaznih jedinica
Centralna procesorska jedinica - procesor
(Central Processing Unit – CPU)
•
•
•
Osnovna jedinica svakog računara je procesor ili centralna procesorka
jedinica. Procesor je integrisano kolo i u njemu se realizuju sve računske i
logičke operacije i izvršavaju instrukcije koje su zadate programom tokom
rada računara. Funkcija centralne procesorske jedinice (CPU) je
Izvršavanje programskih instrukcija;
Osiguravanje programskim instrukcijama da budu izvršene u pravilnom
redosledu
Kontrolna jedinica
•
•
Kontrolna jedinica upravlja celokupnim radom računara. Ona
određuje koja je naredba sledeća na redu za izvršenje, uzima je
iz memorije, interpretira, izdaje odgovarajuće naredbe
procesoru i kontroliše njihovo izvršenje.
Kontrolna jedinica je na matičnoj ploči realizovana setom
čipova koji imaju odgovarajuće uloge.
Memorija
Računar obrađuje podatke izvršavajući naredbe koje se nalaze
u programima. Programi i podaci koji se obrađuju čuvaju se
u unutrašnjoj (centralnoj) memoriji.
Ova memorija se sastoji od elektronskih kola koja mogu imati
dva stanja, koja se obično obeležavaju sa 0 i 1 (0-nema
napona i 1-ima napona).
Ova kola se zovu bit (binary digit). Ova količina memorije je
veoma mala pa se bitovi u memoriji udružuju u grupe
(registre), koji su kod personalnih računara obično dužine 8
bita.
Ovakva grupa bitova zove se bajt (byte). Jedan bajt ima 8 bitova
i on može imati 28 (256) različitih kombinacija nula i jedinica.
Svaki bajt u memoriji računara ima svoju adresu na kojoj se
nalazi, koja se koristi prilikom upisa ili čitanja podataka.
8 bitova=1 B (bajt)
Pored grupisanja u registre po 8 bita, moguća su grupisanja
u veće jedinice: 16 bita (halfword), 32 bita (word),
Memorija
Za rad PC računara neophodna je memorija pošto se u njoj tokom
rada smeštaju programi koji se izvršavaju, kao i podaci koji se tim
programima obrađuju.
Kapacitet memorije izražavamo u bajtovima (1B=8 bita), odnosno
većim jedinicama: kilobajtovima (1KB=1024B), megabajtovima
(1MB=1024KB) i gigabajtovima (1GB=1024MB).
Postoji tri tipa memorije: RAM, ROM i KEŠ (cache) memorija
Download

Рачунарски систем