37
Шеста београдска гимназија Милана Ракића 33, Београд Матурски рад из Рачунарства и инфоматике Архитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-

1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

  • Upload
    others

  • View
    15

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Шеста београдска гимназија

Милана Ракића 33, Београд

Матурски рад из Рачунарства и инфоматикеАрхитектура PC рачунара

Ментор: Ученик:

Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5

Београд, Мај 2013. год.

Page 2: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

Садржај1. Увод........................................................................................................................................3

2. Историја развоја рачунара....................................................................................................4

2.1 Рана историја...................................................................................................................42.2 Прве рачунарске машине...............................................................................................42.3 Електромеханички уређаји............................................................................................62.4 Електронски-савремени рачунари.................................................................................7

3. Архитектура рачунара..........................................................................................................8

3.1 Фон Нојманов рачунар.......................................................................................................8

3.2 Хардвер..............................................................................................................................11

3.2.1 Улазно-излазни уређаји.............................................................................................133.2.2 Оперативна меморија................................................................................................143.2.3 Централни процесор..................................................................................................153.2.4 Секундарна меморија................................................................................................173.2.5 Матична плоча (Motherboard)...................................................................................183.2.6 Графика.......................................................................................................................20

3.3 Софтвер..............................................................................................................................21

3.3.1 Оперативни систем....................................................................................................213.3.2 Системски софтвер....................................................................................................213.3.3 Апликативни програми.............................................................................................22

4. Пример конфигурације.......................................................................................................23

5. Закључак..............................................................................................................................24

6. Литература...........................................................................................................................25

2

Page 3: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

1. УВОД

Рачунари су машине које служе за обраду података које корисник задаје.

То је комплексна машина која зависи од много ствари, па у зависности од њих, нама ће

рачунар да ради брже или спорије, квалитетније, дуже...

Још крајем четрдесетих година 20. века када су се појавили па до данас се већина

послова свела на рачунаре, па је зато јако битно да рачунарска техника буде у складу са

временом и послом који рачунар треба да изврши. Рачунарска техника се свакодневно

усавршава како би олакшала рад рачунара.

Основу рада рачунара чини њена архитектура, као и интракција између хардвера

(спољног, тврдог дела) и софтвера (унутрашњег, програмског).

3

Page 4: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

2. ИСТОРИЈА РАЗВОЈА РАЧУНАРА

Корени рачунарства су много старији од првих рачунара. Много векова уназад људи су

стварали направе које су олакшавале израчунавања и могле да решавају неке

нумеричке задатке. Рачунари (у данашњем смислу) су настали средином 20. века и

настављају напредовање из дана у дан.

2.1 Рана историја

Први прецизни поступци за решавање математичких

проблема су постојали још код старих Грка, Римљана,

Египћана и Кинеза. Као помоћно средство за рачунање

су користили "Абакусе". Иако су имали покретне

делове, нису се сматрали за машину јер покретни

делови нису били повезани и све операције су се

изводиле ручно.

2.2 Прве рачунарске машине

Машина која је прва могла да сабира и одузима

унете бројеве звала се Паскалина (1642), од творца

Блеза Паскала. Паскалина је била децимална

машина, што је била мана јер у то време француски

новац није имао децималне бројеве. Њен рад се

заснивао на зупчаницима. Касније верзије су имале

8 зупчаника, па је могло да рачуна са вредностима

до 9,999,999. Зупчаници су се окретали у само

једном смеру, па рад са негативним бројевима није био могућ.

4

Слика 1. Абакус

Слика 2. Паскалина

Page 5: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

Немачки научник Готфорд Вилхелм фон Лајбниц је

1671. конструисао прву машину која је била далеко

напреднија од Паскалове, и која је поред сабирања и

одузимања, могла да се користи за множење, дељење и

налажење квадратног корена.

Жозеф Мари Жакард је 1801. је конструисао механички

разбој за ткање, који је користио бушене картице. Бушене

картице су служиле за контролу шивења. Свака рупа на

картици је одређивала један покрет, а сваки ред је

одговорао једном реду шаре. Бушене картице су касније

интензивно коришћене за аутоматизацију различитих

поступака, која је постала основа рачунарског

програмирања.

Чарлс Бејбиџ је развио прву рачунарску машину коју је

назвао "Диференцна машина" (1822) која је

аутоматизовала непрестано понављајуће радње на

математичким таблицама. Машина је требала да ради

на пару и да аутоматски израчунава полиноме до

шестог степена и да има могућност штампања

резултата. Она никада није завршена због технологије

тог времена.

Грофица Ејда Бајрон је преводећи Бебиџов семинар, написала прве алгоритме који су

могли да се примене на рачунару. Она је писала прве програме за аналитичку машину

иако она није још била направљена. Ејда се сматра првим програмером и у њену част

један програмски језик носи име Ејда.

5

Слика 3. Лајбницова машина

Слика 4. Жакардов разбој за ткање

Слика 5. Диференцна машина

Page 6: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

2.3 Електромеханички уређаји

Електромеханички уређаји су се користили од

средине 19. века па све до Другог светског рата.

Један од првих уређаја за читање бушених картица

(1890) конструисао је Херман Холерит. Уз помоћ

игала са опругом на врху које су пролазиле кроз

убушења на картици, остваривале су електричну

везу коју покреће бројач и бележи податке.

Касније је његова фирма променила име у IBM.

Немачки инжењер Конрад Цузе је 1941.

конструисао први електромеханички уређај за

рачунање и који је имао могућност

програмирања познат као Z1. У каснијим

генерацијама се појавила меморија великог

капацитета са речима дужине 22 бита. За улаз

података је користио магнетну траку.

Компанија IBM је заједно са универзитетом Харвард 1944. направила уређај "Harvard

Mark I", тежио је 4,5т и основна намена му је билa израчунавање команди корак по

корак, исчитавајући их са картице, папирне врпце или прекидачa. Он је био опремљен

са брзим електромеханичким јединицама за множење и дељење, 72 акумулативне и 60

сталних јединица за чување података. Што га је чинило најбржим и најбољим

рачунаром тог

времена.

6

Слика 6. Холеритов уређај за читање бушених картица

Слика 7. Цузеов рачунар

Слика 8. Harvard Mark I

Page 7: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

2.4 Електронски-савремени рачунари

Електронски рачунари се користе од средине двадесетог века па до данас.

Један од првих таквих рачунара су направили Атанасов и Бери 1939. године. То је први

пут у историји рачунара да су се користили бинарни системи и електрични

кондензатори.

Рачунар Колос је била прва машина која је разбијала шифре, дизајнирао је Томи

Флауерс за потребе Енглеске у Другом светском рату. Колос је користио вакуумске

цеви, тиратроне и детекторе UV и IR зрака и сматран је за прву електронско-дигиталну

машину која је имала могућност програмирања.

ENIAC - први рачунар опште намене, најбржи до тада. У себи је садржао вакуумске

цеви, кристалне диоде, релеје, отпорнике, кондензаторе и спојнице. Био је тежак 27т и

користио је IBM читач и бушач картица.

UNIVAC - други рачунар опште намене, тежио је 13т и имао је брзину да обави 1905

операција у секунди на такту од 2,25 МНz. Имао је сличну конфигурацију као његов

претходник ENIAC, само је био мањи и лакши за рад.

Напредовање рачунара дели се на четири генерације у зависности од функционисања са

новим деловима.

Прва генерација: вакумске цеви, меморија за складиштење, магнетна меморија,

транзистори. Били су огромни, трошили пуно енергије и стварали велику топлоту. Овде

спадају ENIAC и UNIVAC.

Друга генерација: велики број транзистора ~10000, настајање нових програмских језика

- COBOL, FORTRAN, ALGOL и LISP.

Трећа генерација: примена интегрисаних кола, планарни транзистор, силиконски

чипови, монитор, тастатура, магнетне траке уместо дискова, оперативни систем, први

мини рачунар.

Четврта генерација: побољшавање већ постојећих компонената, миш, појава

микрочипова, микропроцесора... Ово раздобље се сматра најзначајнијим јер је

комерцијална употрба енормно скочила. Рачунари више нису били гломазни. Долази до

значајног напретка програмских језика и оперативних система, и први пут се користи

графички интерфејс.

7

Page 8: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

3. АРХИТЕКТУРА РАЧУНАРА

Под архитектуром рачунара се подразумева комплетна структура која чини рачунар

употребљивим и која га одржава у функцији.

Рачунарски систем, односно рачунар се састоји од два подсистема:

- Хардвер

- Софтвер

Један од најважнијих радова на подручју архитектуре рачунара је дело аутора Буркса,

Голдштајна и Нојмана. Дело "Уводна расправа о логичком обликовању електронског

рачунарског уређаја" је објављено 1946., петнаестак година пре појаве израза

архитектура рачунара, где је детаљно описан рачунар опште намене са меморисањем

програма под називом фон Нојманов рачунар.

3.1 ФОН НОЈМАНОВ РАЧУНАР

Нојманов рачунар имао је снажан утицај на модел рачунара кроз четири њихове

генерације, тако да се и данас архитектура рачунара опште намене назива "архитектура

фон Нојманових рачунара". Архитектура фон Нојмановог рачунара снажно је утицала и

на програмске језике, стварајући генерацију фон Нојманових језика:

- ФОРТРАН

- АЛГОЛ 68 и др

Његови изворни захтеви су послужили као услов за одређивање архитектуре рачунара:

- Рачунар треба да има општу намену и потпуно аутоматско извођење програма.

- Рачунар мора осим података за рачунање, да меморише међурезултате и

резултате рачунања.

- Рачунар мора имати способност меморисања редоследа.

- Инструкције су сведене на нумерички код тако да се подаци и инструкције

меморишу идентично у истој јединици, која се назива меморија.

- Рачунар је уређај за рачунање и мора имати јединицу која извршава основне

аритметичке операције. Ту функцију извршава аритметичка јединица.

8

Page 9: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

- Рачунар мора имати јединицу која "разуме" инструкције и управља редоследом

извршавања. Ту функцију извршава управљачка јединица.

- Рачунар мора имати могућност комуникације са окружењем. Једница која

омогућује комуникацију човека и рачунара назива се улазно-излазна јединица.

Слика 9. приказује модел фон Нојмановог рачунара. На слици је пуном линијом

означен ток инструкција и података, а испрекиданом ток управљачких сигнала.

Он се састоји од четри функционалне јединице:

- Аритметичке јединице

- Управљачке јединице

- Меморијске јединице

- Улазно-излазне јединице

Аритметичка јединица (ALU) се састоји од склопова који извршавају основне

аритметичке операције, а затим и регистара за привремено чување података који се

користе у операцијама. До аритметичких операција се долази преко логичких, јер

елементарни склопови извршавају логичке операције.

Управљачка јединица даје све потребне управљачке сигнале за временско вођење и

управљање осталим јединицама рачунара. Она управља радом меморије, У/И јединице

и ALU, па их усмерава на извођење редоследних алгоритама. Програм се извршава тако

што управљачка јединица прихвата инструкције у кодираном облику, декодира их, и у

9

Слика 9. Архитектура Нојмановог рачунара

Page 10: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

складу са њиховим значењем генерише сигнале помоћу којих ALU јединица, меморија

и У/И јединица изводе потребне операције.

Меморија фон Нојмановог рачунара је била реализована као катодна цев за

меморисање, која се назива Селектрон (развијен у Princeton Lab. фирме RCA). Било је

употребљено 40 Селектрона, сваки капацитета 4096 бита, јер тадашњи развој

електронике није дозвољавао примену 163 840 (4096x40) секвенцијалних склопова

реализованих електронским цевима или релејима. Секундарном меморијом управља

рачунар и она представља саставни део система, и приликом рада не захтева

интервенцију оператера.

Улазно-излазне јединице омогућују комуникацију корисника и рачунара. Као и

графичка излазна јединица у фон Нојмановом рачунару, послужила је цев Селектрон,

која је имала светло поље на позицији где је била уписана бинарна вредност "1" и

тамно поље које је одговарало "0". Уписивањем података у меморију рачунара,

корисник је имао уједно и графички приказ на Селектрону.

Фон Нојманов рачунар је био једнокориснички - допуштао је истовремено рад само

једном кориснику. Принцип рада његовог рачунара се користи и данас, једино је

доживљавао промене побољшања која су се значајно одразила на перформансу,

поузданост, расположивост и прилагодљивост рачунара.

10

Слика 10. Џон фон Нојман

Page 11: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

3.2 ХАРДВЕР

Хардвер чини скуп свих механичких делова рачунара. Архитектура сваког рачунарског

система представља структуру и начин функционисања хардверског подсистема, до

нивоа који је потребан кориснику за писање програма на симболичном програмском

језику.

Хардверски део рачунара чине:

- Улазно излазни уређаји

- Оперативна меморија

- Централни процесор

- Секундарне меморије

Улазни подаци се помоћу улазних уређаја уносе у рачунарски систем и складиште у

оперативну меморију. У оперативној меморији се такође налазе и програми који

дефинишу сам рад рачунара. Програми су смештени у виду појединачних инструкција,

које се појединачно учитавају у централни процесор где се извршавају. Процесор

сазнаје од те инструкције које операције треба да изврши и над којим подацима.

Након обављене операције, процесор смешта резултате назад у оперативну меморију.

Резултати обраде се приказују кориснику помоћу излазних уређаја.

11

Page 12: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

12

Слика 11. Хардверски део рачунара

Page 13: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

3.2.1 Улазно-излазни уређаји

Да би рачунарски систем успешно функционисао, он мора да има могућност да

комуницира са корисником. То омогућавају улазно-излазни уређаји који врше унос

података у рачунар и приказују резултате обраде.

У рачунару подаци који се обрађују представљени су у бинарном формату па

периферне јединице приказују резултат обраде у форми коју корисник може да разуме.

Због тога улазно-излазни уређаји морају да кодирају и декодирају податаке.

Улазно-излазне уређаје чине:

- Периферне јединице

- Улазно - излазни контролери и интерфејси

Улазно-излазни контролери управљају трансфером података између централне

јединице и периферних уређаја док су улазно-излазни интерфејси скупови

електронских компоненти које омогућавају повезивање периферних уређаја на рачунар.

Улазно-излазни интерфејси могу бити стандардни ако се ради о стандардним

прикључцима, и у том случају они су уграђени у рачунар; и нестандардни прикључци

онда они нису уграђени у рачунар него се израђују на посебним штампаним плочама.

Стандардни интерфејси су серијски или паралелни. Серијски интерфејси преносе

податке бит по бит. Паралелни интерфејси преносе податке паралелно и омогућавају

знатно већу брзину преноса од серијских.

13

Слика 12. Улазно-излазне јединице

Page 14: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

3.2.2 Оперативна меморија

У оперативној меморији се чувају улазни подаци и резултати обраде као и програми.

Оперативна меморија садржи велики број адресабилних меморијских ћелија у којима се

чувају бинарно кодиране величине. Свака меморијска ћелија има исту дужину од n

бинарних цифара, па се у сваку меморијску ћелију може ускладиштити једна од 2n

различитих комбинација бинарних цифара (0 или 1).

Основна јединица информације изражава се битом (b). Један бит може да ускладишти 0

или 1. Осам битова назива се бајт (B) и представља основну јединицу мере капацитета

меморије. Капацитет меморије се мери у килобајтима (1 KB = 1024 бајта), мегабајтима

(1 MB = 1024 KB), гигабајтима (1 GB = 1024 MB)...

Оперативна меморија се реализује као RAM (Random Access Memory) меморија

(меморија са случајним приступом).

RAM меморија може бити статичка и динамичка. Статичка меморија временом не губи

свој садржај, а садржај динамичке меморије се повремено "Refresh"-ује.

Осим RAM меморије, у оперативној меморији постоје и допунске меморије:

- ROM меморија (Read Only Memory) је меморија која служи само за читање

података. Њен садржај се не губи при губитку напајања.

- Кеш меморија је ултра-брза меморија знатно мањег капацитета од оперативне

меморије којој се у већини случајева обраћа процесор, па је знатно убрзана обрада.

- Асоцијативна меморија врши претрагу података на основу садржаја

меморијске локације а не помоћу адресе локације.

- Виртуелна меморија представља комбинацију оперативене и спољне меморије.

Програми се деле на делове, па се приликом извршења програма у оперативну

меморију учитава само део који се тренутно извршава. На тај начин се привидно ствара

утисак да се у рачунару извршавају програми већи од капацитета оперативне меморије.

14

Слика 13. RAM меморија

Page 15: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

3.2.3 Централни процесор

Процесор извршава инструкције које се налазе смештене у оперативној меморији

рачунара.

Процесор треба прво да зна где се у меморији налази инструкција коју треба да изврши,

а онда треба ту инструкцију да пренесе у процесор и да изврши операцију која је том

инструкцијом прецизирана. Процес извршавања инструкције се састоји из више делова.

Фазе извршења инструкције су:

- учитавање инструкције,

- декодовање инструкције,

- одређивање адреса операнада,

- извршавање специфичне операције над операндима

- смештање резултата.

Централни процесор се састоји од управљачке јединице, аритметичко-логичке јединице

и процесорских регистра.

Процесор треба да има могућност да локално ускладишти извесну количину података и

за ту сврху се користе брзи процесорски регистри.

Процесорски регистри су ћелије које служе за складиштење једне меморијске речи,

мада у зависности од организације процесора, дужина процесорског регистра може

бити и различита од дужине меморијске речи.

Процесорски регистри служе за унутрашње смештење података у самом процесору, где

се складиште подаци са којима процесор треба да обави аритметичко-логичке

операције. Оне се могу поделити на адресабилне и интерне регистре.

Адресабилни регистри су доступни кориснику. Они имају своју адресу и корисник

може да уписује податке и да чита податке из њих.

Интерни регистри су "невидљиви" за корисника и њихов садржај се иницијализује

аутоматски у току рада процесора.

15

Page 16: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

Аритметичко-логичке операције обавља аритметичко-логичка јединица, која узима

податке из процесорских регистра обавља операције и резултате смешта назад у

регистре.

Управљачка јединица управља свим деловима рачунара и координише њихов рад.

Главне функције управљачке јединице су да:

- управља уписом у оперативну меморију и њеним исчитавањем

- управља разменом података између оперативне и ALU меморије

- синхронизује рад неких делова рачунара

Ове функције управљачка јединица обавља узастопним узимањем инструкција из

меморије, декодира их и генерише управљачке импулсне сигнале којима се постиже

извршавање тих инструкција.

Док ради рачунар, централни процесор комуницира са оперативном меморијом у којој

су смештени подаци са којима процесор ради, као и инструкцијама програма који

говоре процесору које операције треба да обави и над којим подацима.

16

Слика 14. Централни процесор

Page 17: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

3.2.4 Секундарна меморија

Оперативна меморија је брза меморија, а уједно и скупа, па су ове меморије малог

капацитета и служе за складиштење података и програма са којима рачунар тренутно

ради. За смештање велике количине података користи се секундарне меморије:

- магнетна трака (ван употребе у данашњици) = до 10 GB

- магнетни диск - HDD = 1+ TB

- оптички диск - CD/DVD = до 8,3 GB

- дискета (ван употребе у данашњици) = до 1,4 MB

- USB Flash = 64+ GB

17

Слика 15. Магнетна трака, дискета, оптички диск, магнетни диск и USB

Page 18: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

3.2.5 Матична плоча (Motherboard)

Све компоненте рачунара се повезују или размештају са матичном плочом. Плоча се

назива матична јер се на њу прикључују основне компоненте рачунара: процесор,

оперативна меморија... Те компоненте одређују модел и основне техничке

карактеристике рачунара. На матичној плочи се налазе прикључна места тј. слотови, у

којим се додатни уређаји прикључују. На њој се налази и низ стандардних прикључних

места на којима се могу прикачити други уређаји. Један од најбитнијих делова на

матичној плочи су магистрале.

Остали битни делови матичне плоче су: чипсет, биос, мем. слотови, напонски конектор,

интегрисани делови, сокет, PCI слотови, АGP порт, IDE конектори, SATA конектори,

USB прикључци, CMOS батерија, конектори за периферије и Legacy конектори.

Магистрала: Подсистем који преноси податке или напајање између компонената

унутар рачунара или између рачунара, контролисан софтвером познатим као драјвер.

Магистрала може повезати неколико периферних уређаја преко истог скупа жица.

Свака магистрала дефинише свој скуп веза према уређајима. Брзина им се изразава у

МНz.

18

Слика 16. Матична плоча

Page 19: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

Чипсет: Главни део који веже све остале делове са процесором и шаље CPU

информације o осталим деловимa. Састоји се од два дела: NorthBridge и SouthBridge.

NorthBridge је директно повезан са процесором (CPU) преко FSB-а (Front Side Bus или

Maгистрала) што омогућава брзу доступност података из меморије и графичке карте.

SouthBridge је спорији од NorthBridge-а, па све информације из CPU-а иду прво преко

NorthBridge-а па тек онда на SouthBridge који је магистралама спојен на PCI, USB,

звучни чип, SATA и PATA конекторе итд.

Сокет: Сокет одређује коју врсту процесора можемо прикључити на матичну плочу.

БИОС: Basic Input/Output System (BIOS) контролише примитивне фукнције рачунара и

сваки пут проверава стање при паљења рачунара.

Меморијски слотови: Служе као дом за RAM меморију, обично их има више.

PCI слотови (Peripheral Component Interconnect): конектори за звучне, ТВ, мрежне

карте.

AGP порт (Accelerated Graphics Port): конектор намењен за графичке карте,

карактерише га већа брзина од PCI-а.

IDE конектори (Integrated Drive Electronics): служи за спајање PATA хард дискова,

оптичких уређаја (DVD/CD-ROM/RW), обично налазимо два конектора.

SATA конектори (Serial Advanced Technology Attachment): служи за конектовање

SATA хард дискова, и доноси боље могућности, сам конектор је нешто мањи и

практичнији од PATA.

USB прикључци (Universal Serial Bus): служи за прикључивање периферних уређаја.

Најновији стандард је USB 3.0 који је много бржи од старог USB 2.0.

Legacy конектори: Стари и превазиђени конектори, још увек их има ради подршке

старих уређаја који се све мање користи, одликује га мала брзина.

Конектори за периферије: Конектори за миш и тастатуру, нису се превише мењали.

CMOS батерија: Памти нека главна и освновна подешавања (системски сат).

Интегрисани делови: Матична плоча данас има већ уграђене звучне, мрежне и

графичке чипове.

Напонски конектор: Преко њега матична плоча добија струју, па је расподељује

осталим деловима на матичној плочи.

19

Page 20: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

3.2.6 Графика

Графичка карта или видео карта је део рачунара намењена за приказ визуелних

података на одговарајућим излазним уређајима.

Модерне графичке карте осим ове основне функције, на себе преузимају бројне послове

рачунарске графике, и растерећују остатак система. Модерне графичке картице имају

снажан графички процесор који својом снагом и бројем транзистора скоро надмашују

главне процесоре. Архитектура чипа је најбитнија, зато сто његове инструкције и

брзина реализовања истих су главне одлике GPU-а. Иако графичке карте могу бити и у

интегрисаном облику у склопу матичне плоче, у већини случајева се јављају као

посебна компонента која има читав низ подсистема.

Главни делови картице су:

- PCB (Printed Circuit Board) је плоча на којој се налазе сви делови

- GPU (Grapich Processing Unit) графички процесор, а и главни део који преводи

бинарни код у слику

- RAM (или VRAM - Video Random Acces Memory), складиште најбитнијих

података за GPU

- Konektori: PCI, AGP, PCI Express

- Izlazi:

VGA (Video Graphics Array)

DVI (Digital Visual Interface)

VIVO (Video in/Video out) 

20

Слика 17. Графичка картица

Page 21: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

3.3 СОФТВЕР

Да би рачунарски систем могао да ради, поред хардвера мора бити опремљен

одговарајућим програмима који ће њиме управљати.

Ова компонента рачунарског система се назива софтвер.

Софтвер можемо поделити на:

- Оперативне системе

- Системски софтвер

- Апликативне програме

3.3.1 Оперативни систем

Оперативни систем је комплексан програм састављен од скупа програма који треба да

омогући лако и ефикасно управљање рачунаром. ОС је неопходан за сам рад рачунара.

Неки од најпознатијих ОС су:

- Linux

- Microsoft Windows

- MacOS X

3.3.2 Системски софтвер

Системски софтвер чине програми који нису саставни део оперативног система, али су

потребни за нормално коришћење рачунара. Ови програми су на неки начин као додаци

који проширују могућности рачунара и омогућавају да он обавља неке друге задатке.

У системски софтвер спадају:

- Програми преводиоци, команде које се уносе преко тастатуре, миша претварају

у машински код 0 и 1.

- Драјвери, програми за коришћење периферних уређаја (штампач, скенер,

фотоапарат...)

- Услужни програми, олакшавају корисницима поједине послове које често

обављају (копирање CD-ova, компресија података...)

21

Page 22: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

3.3.3 Апликативни програми

Апликативни програми су програми за решавање различитих проблема корисника. Ове

програме пишу сами корисници, софтверске куће, произвођачи рачунара...

Ту спадају програми за: обраду (текст, слика, табела, цртежа, звука...), управљање

(базама података, машинама...), прорачуне, забаву, игре...

22

Page 23: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

4. ПРИМЕР КОНФИГУРАЦИЈЕ

Матична плоча: Intel MSI B75MA-E33Процесор: Intel Core™ i5- 3470 Processor (6M Cache, 3.2Ghz)Графичка картица: Nvidia GeForce GTX650 1GB DDR5Меморија: 8GB DDR3 1333MHz KingstonHDD: 1 TB HDD SATA 2 Оптички уређај: DVD-RWКућиште: Spire CoolBox 500WНапајање: ATX 500W Звучна карта: SB Integrisana 6.1Тастатура: Natural-Ergonomic Desktop 7000Миш: Microsoft Intellimouse Звучници: SW-M30Оперативни систем: Windows 8

23

Слика 18. Десктоп рачунар

Page 24: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

5. ЗАКЉУЧАК

Техника данас много брзо напредује, за 60 година, људи су успели да "спакују" 40 тона

тежак рачунар у уређај који стаје у џеп и чије су преформансе до 1000 пута боље и

брже од његових претходника. Од када се распрострањност рачунара знатно

проширила, почела је и трка за тржиште, што је можда и главни разлог овако енормно

брзог развоја. До "јуче" су постојали само десктоп рачунари, а данас већ и лаптопови,

таблети, смартфони, и њихове водеће комппаније Apple, Microsoft, Acer, Asus,

Samsung...

У овом раду покушао сам да приближим појам архитектуре рачунара, објасним њен

развој и све ширу употребу у савременом свету. Данас је тешко замислити живот без

рачунара па се рачунарска писменост подразумева.

24

Page 25: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

6. ЛИТЕРАТУРА

1. Архитектура рачунара https :// sites . google . com / site / aracunara /

2. Никола Клем "Рачунарство и информатика за 1. разред средње школе"

3. Предраг Јањичић "Програмирање 1, ПМФ"

4. Google Слике

5. Дигитална Писменост ОШ ХРШ http :// digitalnapismenost . oshrs . edu . rs / digitalna -

pismenost -2011-2012/ prvi - ciklus /1- komponente - racunara /1-4- hardver - i - softver - funkcionalni -

delovi - hardvera

6. http://www.sk.rs/

7. http://gigatronshop.com/

8. Архитектура рачунара http://rti.etf.bg.ac.rs/rti/ef2ar/index.html

9. Мирослав Хајдуковић - Архитектура рачунара

10. Jован Ђорђевић, Архитектура и организација рачунара, Београд 2005

11. Microsoft подршка http :// windows . microsoft . com / sr - latn - cs / windows - vista / introduction -

to - computers

12. Wikipedia

25

Page 26: 1€¦ · Web viewАрхитектура PC рачунара Ментор: Ученик: Снежана Марковић Александар Арсић, IV-5 Београд, Мај

Архитектура PC рачунара Александар Арсић, IV-5

Датум предаје: ______________

Комисија:

Председник _______________

Испитивач _______________

Члан _______________

Коментар:

Датум одбране: _____________ Оцена__________ (___)

26