NOSITELJI KOLEGIJA prof. dr. sc ... - Strojarski fakultetmcicak/Pred03.pdf · STROJARSKI FAKULTET...

OSNOVE INFORMATIKE

NOSITELJNOSITELJII KOLEGIJAKOLEGIJAprofprof. dr.. dr. sc. sc. NikoNiko MAJDANDMAJDANDŽŽIIĆĆ

docdoc. d. dr.r. sc. Roberto LUJIsc. Roberto LUJIĆĆ

VJEVJEŽŽBEBEmrmr.. sc. sc. Mirjana Mirjana ČČIIČČAKAKVjekoslavVjekoslav GALZINAGALZINA, , dipldipl..ininžž..

STROJARSKI FAKULTET – SLAVONSKI BRODTRG I. B. MAŽURANIĆ 2GUNDULIĆEVA 22035 44 67 18, 035 44 74 35

GLAVNI DIJELOVI RAGLAVNI DIJELOVI RAČČUNALSKOG SUSTAVAUNALSKOG SUSTAVA

HARDWAREHARDWARE -- komponente rakomponente raččunalaunala

SOFTWARESOFTWARE -- programska podrprogramska podršškaka

ORGWAREORGWARE -- organizacija i svi ostali organizacija i svi ostali aspektiaspekti organizacijskih organizacijskih sustava za obradusustava za obradu podatakapodataka

LIFEWARELIFEWARE -- kadrovi, ljudi potrebni za kadrovi, ljudi potrebni za funkcioniranje sustavafunkcioniranje sustava

SOFTWARE

svi programi koji omogućavaju da računalo radi, odnosno, alate koji omogućavaju pripremu i izradu programa.

Podjela prema generacijama:

1. Prva generacija (assembler …)

2. Druga generacija (viši programski jezici, prevoditelji …)

3. Treća generacija (operacijski sustavi, multiprogramiranje, real time…)

4. Četvrta generacija (relacijske baze, aplikacijski generatori, otvoreni sustavi…)

5. Peta generacija (umjetna inteligencija …)

Po načinu nabave možemo definirati sljedeće skupine:• originalni, kupljeni i registrirani paketi programa i

programi,• originalni, kupljeni i registrirani za šire korištenje

(država, regija, sveučilišta),• kupljeni i prilagođeni za primjenu kod korisnika (jezik,

pismo) od strane proizvođača, ili samog korisnika,• softveri za probu korisnika (programi se šalju

korisniku uz minimalnu cijenu na probni rad. Ukoliko zadovolje korisnika, korisnik može kupiti zadnju verziju programa. Ovi programi se zovu share wareprogrami,

• besplatni programi koji su javno dobro (public domain) i svima na raspolaganju za korištenje,

• neovlašteno kopirani (“piratizirani”, ukradeni) programi (kopije instalacijskih disketa, kopirane programske datoteke s drugih računala, kopije putem elektroničke pošte itd.).

Podjela software-a prema namjeni:

- Sistemski (sustavni)

- Aplikacijski

- Komunikacijski

- Za baze podataka

- Razvojni

- Umjetna inteligencija

Sistemski (sustavni)

- programi i paketi programa koji omogućuju rad s računalo, rad aplikacijskih programa i svih jedinica računala.

Dijeli se kao:

- Operacijski sustavi

- Prevoditelji

- Pomoćni programi

OPERACIJSKI SUSTAVI

Operacijski sustav predstavlja skup programa, kojima se upravlja radom cjelokupnog računalskog sustava, radom svih programa korisnika i ostalih pomoćnih programa i putem njega korisnik komunicira s centralnom jedinicom računala.

Neophodan za rad računala.

Bez operacijskog sustava računalo je hrpa beskorisnog metala.

Osnovne značajke operacijskog sustava su:

• istovremenost

• efikasnost

• sigurnost i pouzdanost

• fleksibilnost

• općenitost

• propusnost

• integriranost

• modularnost

Neki poznati i često korišteni operacijski sustavi su:

• MS-DOS (MicroSoft Operating System),

• UNIX,

• Linux,

• CTOS,

• OS/2,

• Operacijski sustav za Macintosh računala,

• WINDOWS NT.

Prevoditelji su programi koji “prevode” naredbe programa pisane u nekom programskom jeziku na naredbe razumljive računalu.

Pomoćni programi su programi koji omogućavaju brži rad nekih funkcija i poslova na računalu

Aplikacijski

- vezani za rješenja nekog problema iz života

- Knjigovodstvo

- Matematika

- Fizika …

Proizvod/Generacija 1.generacija 2. generacija 3.generacija 4.generacija 5.generacija

Operacijskisustav Ne postoji Rudimentaran Disku

orijentiran

Velik brojNovih funkcija –

procesimaorijenitiran,

tekst. Sučelje

Višeslojni, grafičkosučelje,

multitasking,multiprocessing

Trendovi Višekorisnički, višezadaćni, višeprocesorski, intuitivna sučelja, mrežni rad

Primjenskiprogrami

Jednostavnematematičke

obrade

Obradanenumeričkih

podataka

Sve širapodručjaprimjene

Integracijarazličitihprimjena

Sva područjaljudskeprakse

- uredskoposlovanje

Zasebniograničeniprogrami

Obradateksta,

tablični kalk.

Integracijaprograma

Integracijaprograma i

komunikacija

e-ured,virtualni

uredi- grafičkiprogrami- zabava- multimedija

Programskijezici irazvojni alati

Unutrašnjeprogramiranje

Strojnijezici,

Asembleri

Apstraktnijezici

(BASIC,FORTRAN)

Objektnoorijentirani

Programskialati

Bazepodataka

Jednostavne datoteke

Jednostavne hijerarhijske

baze

Relacijske,složenerelacije

Multidimenzijske, objektne, SQL,

datawarehousing

Komunikacijski softver iInternet

Peer topeer, sporarazmjena,hardverskiupravljana

Prviprotokoli

Upravljanjelokalnim

mrežama:LAN-WAN

WAN,Internet

(servisi: email,pretraživanje,

FTP...)

Inegracijaprotokola imrežnog

softvera u OS:Internet-Intranet

Potporaodlučivanju

JednostavniDSS

Ekspertnisustavi iGDSS

Neuronskemreže iintelig.Agenti

Integracijametodaumjetne

intel.

Integracija sInternetom

HARDWARE - komponente računala

• Ulazne jedinice

• Centralna jedinica

• Izlazna jedinica

• Vanjske memorije

• Komunikacije

Podjela prema generacijama:

1. Prva generacija – ELEKTRONSKE CIJEVI

2. Druga generacija – TRANZISTORI

3. Treća generacija – INTEGRIRANI KRUGOVI

4. Četvrta generacija – INTEGRIRANI KRUGOVI

VISOKE INTEGRACIJE

5. Peta generacija – UMJETNA INTELIGENCIJA

Tok podatakaTok podatakaTok upravljaTok upravljaččkih signalakih signala

PR PR –– programprogramPO PO –– podaci podaci

ARITMETIARITMETIČČKO KO LOGILOGIČČKA JEDINICAKA JEDINICA

UPRAVLJAUPRAVLJAČČKA KA JEDINICAJEDINICA

MEMORIJAMEMORIJA IZLAZNA JEDINICAIZLAZNA JEDINICAULAZNA JEDINICAULAZNA JEDINICA

CENTRALNA JEDINICACENTRALNA JEDINICA

PRPR POPO

von Neumannova arhitektura računala

John Von Neuman predložio je potpuno novu koncepciju računala, koja se sastojala u slijedećem:

1. odvajanje programa od strojeva to jest pohrana programa u memorijui to u binarnom obliku, odakle se mogu koristiti kao slijed instrukcija kojima se izvršava neki zadatak (do pojave ovog koncepta svaki se novi zadatak unosio u računalo preklapanjem sklopki i releja, bilo u samom računalu ili na tzv. kontrolnoj tabli).

2. odvajanje podataka od programapodaci se kao i programi smještaju u memoriju računala na posebne memorijske lokacije i odatle uzimaju po potrebi programskih instrukcija. Rezultati obrade smještaju se također u memoriju računala a iz nje ne neku perifernu jedinicu odnosno trajni zapis.

3. razdvajanje ulaza, obrade, skladištenja i izlaza podatakasemantički skupovi podataka pretvaraju se u stroju čitljivu (binarnu) formu u kojoj bivaju obrađeni, nakon čega se ponovo pretvaraju u čovjeku čitljiv skup semantičkih oznaka

4. u obradbenom dijelu razdvajanje matematičko-logičkih procesa i procesa kontrole i upravljanja tokovima procesa

UOBIČAJENI IZGLED PC SUSTAVA

GENERACIJE I TRENDOVI RAZVITKA RAČUNALNIH SUSTAVA

HARDWAREHARDWARE

1.generacija

(1945 -1959)

2.generacija

(1959-1965)

3.generacija

(1965 -1972)

4.generacija

(1973 -1985)

5.generacija

(1985 -…)

ULAZI

medij

metoda

uređaj

bušena kartica,

bušena

traka

bušena

karticatipkovnica

uređaji za

direktni

unos,

tipkovnica

govorni

ulaz,

taktilni

ulaz

OBRADA

PROCESORI

tehnološka osnovavakumske

cijevitranzistori integrirani

krugovi

integrirani

krugovi

visokog

stupnja

integracije

integrirani

krugovi vrlo

visokog

stupnja

integracije

brzine rada

nekoliko

stotina rač.

operacija/s

nekoliko

tisuća

nekoliko

stotina

tisuća

nekoliko

milijuna

više od

milijardu

radna frekvencija 4 –20 Mhz više 100 Mhz > Ghz

adresna sabirnica 8 bitna 16 bitna 32,64, 128 bita

trendovi Sve veće brzine obrade i nove koncepcije (pipelining) te brzina komunikacije s memorijom

UNUTRAŠNJA MEMORIJA

tehnološka osnovavakumske

cijevi

magnetne

jezgrice

tranzistorski

krugovi

memorijski

čipovi LSI

memorijski

čipovi VLSI

kapacitetiNekoliko

bajta

Nekoliko

KB

Nekoliko

stotina MBbrzina

Trendovi Sve veći kapaciteti, brzina pristupa, novi (organski) materijali i tehnologije

POHRANA

Tehnološka

osnova

bušena

kartica

magnetna

traka,

magnetni

disk

magnetna

traka,

magnetni

disk

magnetna

traka,

magnetni

disk

magnetni

disk,

optički disk

Kapacitetinekoliko

KBnekolko MB

nekoliko

stotina MB

nekoliko

desetaka GBBrzine pristupa podacima nekoliko s nekoliko s oko 0,1 s 0,01 s 0,001 s

Trendovi Sve veći kapaciteti, manje dimenzije (sve veća gustoća zapisa) i sve veća brzina pristupa

IZLAZI

tehnološka

osnova

bušena

kartica,

elektromehanički

pisači

bušena

kartica,

elektromehanički

pisači

znakovni

video display,

pisači

video i audio izlaz, pisači,

crtači itd…

grafički

video izlaz,

govor,

trendovi Sve brži izlazi, prilagođeni osjetilima i prostor. Percepcijama (holografija)

LIFEWARE (LJUDI)

• profesionalci

• za razvoj i održavanje:

• hardvera - sistem inženjeri,

• softvera - programeri, organizatori,

• organizaciju i kontrolu rada -administratori,

• unos podataka - operateri...

• korisnici

ORGWARE (ORGANIZACIJA)

• Organizacija IS (IS kao model poslovnog sustava)

• Organizacija radnih mjesta u IS

• Organizacija rasporeda sklopovlja

• Organizacija programa

• Organizacija podataka i informacija

PARAMETRI PO KOJIMA SE KARAKTERIZIRAJU RAČUNALA

• tip CPU i veličina procesnih registara

• količina interne memorije koju CPU može koristiti

• kapacitet i brzina eksternih memorija

• brzina prijenosnih i izlaznih uređaja

• brzina obrade (milijuna instrukcija u sekundi (MIPS))

• broj korisnika koji mogu istovremeno koristiti računalo

• troškovi računalnih sustava

RAČUNALNA PISMENOST

VJEŠTINE KOJE ZAHTIJEVA RAČUNALNA PISMENOST

• logika i rezoniranje

• znanje

• računalni rječnik

• poznavanje komponenata računalnog sustava -način rada računala i kako proizvesti nužnu informaciju