Arhitektura računara, Mekić

7/21/2019 Arhitektura raunara, Meki

1/16

UNIVERZITET U SARAJEVUFAKULTET ZA SAOBRAAJ I KOMUNIKACIJEODSJEK SAOBRAAJ 3SMJER CESTOVNI SAOBRAAJ 3

ARHITEKTURA RAUNARA(Seminarski rad iz Raunarstva i informatike)

Student: Meki E!in Ment"#:B#"$ inde%&: '3(( D")* D#* B&k"+i,

-u.i J&.!in&

S&$e+"/ "kt"0 1(2*


2/16

SADR4AJ

1. UVOD......................................................................................................................................3

2. Arhitektura CPU-a...................................................................................................................42.1. Procesor.............................................................................................................................4

2.2. Magistrala..........................................................................................................................5

2.3. Matina loa....................................................................................................................5

2.4. !ra"ika kartica.................................................................................................................#

2.5. Mre$na kartica...................................................................................................................#

2.#. %&una kartica...................................................................................................................#

2.'. (ao)na kartica.................................................................................................................#

3. A*+,/U*A 0A,*(,C...............................................................................................'4. MMO*,0/A A*+,/U*A..........................................................................................

4.1. *AM..................................................................................................................................

4.2. *OM..................................................................................................................................

4.3. 0ol)ne eori)e..............................................................................................................

5. U6A%( D,(,C.............................................................................................................17

5.1. astatura..........................................................................................................................17

5.2. Mi8..................................................................................................................................17

5.3. 0kener..............................................................................................................................175.4. Digitali9ator....................................................................................................................17

5.5. :ita lini)skog ko;a........................................................................................................17

#. ,%6A%(, U*


3/16

1. UVODU u&o;no) ri)ei o&og ra;a= 9a o;a>ranu teu= otre>no )e ;e"inisati eleente ko)i )esain)a&a)u. 0 ti= o&a) ra; ?e 9aoeti ;e"inici)aa o)o&a ko)e )e otre>no 9nati kako >i

us)eli ;u>l)e rouiti i uo9nati se sa o&o ateri)o. D&a osno&na o)a )esu raunar iarhitektura raunara.

*aunar )e slo$eni ure@a) ko)i slu$i 9a i9&r8a&an)e ateatikih oeraci)a ili kontrolnihoeraci)a ko)e se ogu i9ra9iti u nueriko ili logiko o>liku. *aunari su sasta&l)eni o;koonenata ko)e o>a&l)a)u )e;nosta&ni)e= )asno o;re@ene "unkci)e. /oleksna interakci)a tihkoonenti re9ultira soso>no8?u raunara ;a o>ra@u)e in"oraci)e.

*aunarski siste )e elektronski ure@a) ko)i se koristi 9a autoati9aci)u rocesa rikul)an)a=u&an)a= o>ra;e i renosa in"oraci)a o; kontrolo rograa ko)i )e ra9&io o&)ek-rograerB.

Po; arhitekturo raunara o;ra9u)e&ao o8tu kon"igraci)u n)ego&ih osno&nih koonenti=n)iho&ih >itnih karakteristika i u9a)anih &e9a. (a)rosti)e re?eno ona se >a&i ro>leiauotre>e i ra&l)an)a raunara. Posatrano sa stano&i8ta arhitekture raunara= uotre>a raunarase s&o;i na n)ego&o rograiran)e= )er )e na)ena raunara ;a i9&r8a&a rograe. (ainrograiran)a 9a&isi o; oso>ina skua nare;>i raunara. O&i oso>inaa se >a&i arhitekturanare;>i. Cil) ra&l)en)a raunara )e ileentaci)a tih nare;>i. Ost&aren)e nare;>i o>uh&ataorgani9aci)u i i9&e;>u raunara. Organi9aci)a raunara se >a&i organi9acioni koonentaako)e o>ra9u)u raunar= kao i e@uso>ni o;nosia o&ih koonenti= ;ok i9&e;>a raunara se>a&i oenuti ro>leia roi9&o;n)e koonenti.

Arhitekturu raunara o$eo o;i)eliti na1. Arhitektura CPU-a2. Arhitektura sa>irnice3. Meori)ska arhitektura4. Ula9no-i9la9ni ure@a)i

3


4/16

2. Arhitektura CPU-a

2.1. Procesor

Procesor )e elektronika koonenta nara&l)ena o; ini)aturnih tran9istora na )e;no iu.o)e na)&a$ni)i ure@a) raunara ko)i ;e8i"ru)e nare;>e rograa i 9a;a)e akci)e ko)e o>e9>)e@u)un)iho&o i9&r8a&an)e tako 8to i9 eori)e reu9ia o;atke ko)i se o>ra@u)u= na; n)ia reali9u)earitetiko-logike oeraci)e i re9ultat s)e8ta na 9a;atu eori)sku a;resu. CPU )e srces&akog raunara= ali centralni ni)e )e;ini roces. 0&aki roces i9&ana i9gle;a )ako )e;nosta&an=ali ust&ari on )e )ako koleksan i slo$en u unutra8n)osti. Pr&i rocesor )e nara&l)en 1'1.go;ine= ogao )e sao sa>irati i o;u9iati= ali )e >io ra&o u;o)er su se r&i ut na )e;an ius)eli s)estiti integralna kola i tran9istori. Proces o>ra@u)e i i9&r8a&a )e;ino a8inski ko;= tera9ui)e )e;ino a8inski )e9ik. Procesor se sasto)i i9 etiri osno&ne koonente

1. Ura&l)aki organ - tu se &r8i ;e8i"riran)e i i9&r8a&an)e nare;>i2. Aritetiko-logika )e;inica A6UB - tu se o>a&l)a)u aritetiko logike oeraci)e3. *a;ni registri - u ko)ia se u&a)u e@ure9ultati u toku i9&o@en)a aritetiko-logikih

oeraci)a4. /e8 eori)a - o&ea&a >r9inu rocesora tako 8to ati o;atke ko)i ?e u>r9o >iti

o>ra@eni

CPU ra;i tri st&ari= a to su1. ,9&o;i osno&ne ateatike oeraci)e sa>iran)e= o;u9ian)e= no$en)e= ;)el)en)eB

oo?u A6U= a;a o;erni)i rocesi i9&r8a&a)u i koleeksni)e oeraci)e.2. Pre>acu)e o;atke s )e;nog eori)skog )esta na ;rugo.3. Mo$e skoiti na no&i set instrukci)a sho;no 9a;ani nare;>aa

Procesor i oerati&na eori)a su o&e9ani snoo ro&o;nika ko)i se na9i&a agistrala. Dioagistrale g;)e se renose a;rese >a)to&a ili ula9no-i9la9nih ure@a)a se na9i&a a;resalnaagistrala.

4


5/16

Slika 1. Centralni procesor

2.2. Magistrala

U toku i9&r8a&an)a rograa rocesor se stalno o>ra?a oerati&no) eori)i= u9ia i9 n)enare;>e rograa= o;atke ko)e o>ra@u)e i u oerati&nu eori)u s)e8ta re9ultate o>ra;e.Procesor i oerati&na eori)a su o&e9ani snoo ro&o;nika ko)i se na9i&a agistrala. /ro9raunar se 8al)u tri &rste signala o;aci= a;rese= i ura&l)aki kontrolniB signali. Dio agistraleg;)e se renose a;rese >a)to&a ili ula9no.i9la9nih ure@a)a se na9i&a adresalna magistrala. Ona

)e )e;nos)erna )er renosi a;rese o; rocesora ka ostali ure@a)ia raunara. Dio agistraleko)i renosi sa;r$a) a;resiranih >a)to&a 9o&e se magistrala podataka. Po8to renosi o;atke karocesoru i i9 rocesora ka ostali ure@a)ia ona )e ;&os)erna. Kontrolna magistralarenosiura&l)ake i kontrolne signale ko)i uskla@u)u ra; s&ih koonenti raunara.

2.3. Matina ploa

Matina loa= o9nata kao i osno&na loa )e centralni ;io stro)a u raunaru. (a n)o) sera9)e8ta)u s&e ;o sa; oenute koonente raunara. %o&e se atina 9>og toga 8to se na n)una;o&e9u)u osno&ne koonente raunara kao to su rocesor= oerati&na eori)a= it;.

Prikl)una )esta ko)a se nala9e na atino) loi se 9o&u sloto&i u ko)e se rikl)uu)u ;o;atniure@a)i. (a n)o) se nala9i i ni9 stan;ar;nih rikl)unih )esta ko)e na9i&ao orto&i te se na n)ihrikl)uu)u ;rugi ure@a)i= nr. tastatura= rinter i sl.

5


6/16

2.4. Grafika kartica

!ra"ika kartica )e ure@a) ko)i o;atke uskla;i8tene u raunaru u ;igitalno o>liku ret&ara uo;go&ara)u?e analogne signale.

2.5. Mrena kartica

Mre$na kartica ili re$ni a;ater slu$i 9a o&e9i&an)e raunara u lokalnu raunarsku re$u. O&akartica o$e iati internet rikl)uak= ko)i o;go&ara staro) tehnologi)i= UP rikl)uak= nastao sano&o tehnologi)o= ili o>a rikl)uka kao rela9no re8en)e.

2.. !"#na kartica

Da >i sa&reeni raunari iali ultie;i)ske ogu?nosti ora)u >iti o>e9>)e@eni 9&unie"ektia= u9iko i go&oro. %a te na)ene reali9o&ane su ose>ne loe elektronike ko)e se

rikl)uu)u na osno&nu lou raunara.

2.$. %apo&na kartica

(ao)na )e;inica o>e9>)e@u)e ;a s&aki ;io raunara ;o>i)e o;re@enu koliinu energi)e ko)a u )eotre>na= s o>9iro ;a s&e koonente raunara ne tro8e istu koliinu elektrine energi)e.ako@er= )e;an o; gla&nih 9a;ataka nao)ne )e;inice )e ;a ret&ori 227 V u 3=3 V= 5 V i 12 V 8to)e u skla;u sa naonski 9aht)e&ia har;&era u raunaru. (ao)na )e;inica ia sost&enohla@en)e.

#
http://bs.wikipedia.org/wiki/Hardverhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Hardver


7/16

Slika 2. Grafika kartica

3. A*+,/U*A 0A,*(,C

Djelovi raunara su povezani pomou posebne skupine vodia koji se nazivajusabirnice. Sabirnice su redovito izvedene kao vodii na povrini tiskane ploice, aizvedene su i na prikljunice ( konektore) unutar raunala kako bi se mogli prikljuitidodatni sklopovi. S obzirom na tu vrstu informacija koje prenose postoje tri osnovnevrste sabirnica

!. Sabirnica podataka " je skup vodia za prijenos elektrini# signala koji predouju

podatke. $roj ti# vodia redovito odgovara koliini bita koju odjednom mo%e

obraditi &'. ako, npr. *+"bitna raunala redovito imaju sabirnicu podataka koja

se sastoji od *+ vodia.+. dresna sabirnica " je skup vodia za prijenos elektrini# signala koji predouju

adrese, a nji#ov broj ovisi o gra-i raunala (npr. + linija).*. /adzorno"uprvljaka sabirnica " je skup vodia za prijenos elektrini# signala koji

predouju nadzorne i upravljake signale, a nji#ov broj i funkcija pojedinog

vodia razlikuje se od raunara do raunara.

'


8/16

0lika 3. *aunalo - >lok ;i)agra

4. MMO*,0/A A*+,/U*A0snovna definicija memorije gdje se ka%e da je to sposobnost nekog organizma dasauva, zadr%i te kasnije pozove informaciju se mo%e koristiti i kada govorimo oraunarskoj memoriji. 1emorija je predvi-ena za uvanje podataka i naredbi programakoje se izvravaju u procesoru. 'ostoji vie vrsta memorija raunara odnosno memorijakoje raunar mo%e da koristi

!. 21 memorija (memorija u koju se podaci mogu i upisivati i itati te ijem

sadr%aju se mo%e pristupiti po bilo kojem redoslijedu)+. 201 memorija (memorija iz koje se podaci mogu samo itati)*. Spoljne memorije ( #ard disk, optiki diskovi i fle memorija)

Slika 4. '(M memori&a

4.1. ')M


9/16

21 memorija je jedan od oblika po#ranjivanja raunarski# podataka ijem sadr%aju semo%e pristupiti po bilo kojem redoslijedu. o je memorija sa proizvoljnim pristupom toznai da svaki bajt memorije ima adresu i da se koritenjem adrese njegov sadr%ajmo%e proitati ali i izmjeniti. 3od ove vrste memorije podaci se mogu i zapisivati, a nesamo itati. 0va memorija se esto naziva i operativna memorija te slu%i za po#ranu

podataka i dr%anje podataka i programskog koda. 21 memorija je energozavisna tj,prestankom napajanja elektrinom energijom njen sadr%aj se gubi. razvoju su razliitevrste stabilni# 421"ova4 koje mogu zadr%ati svoje podatke i kada im je prekinutonapajanje.

4.2. '(M

201 memorija slu%i za po#ranu podatka na raunar. 0va memorija se razlikuje od21 memorije po tome to se upis informacija u 201 memoriju vri samo jednom,nakon toga taj sad%aj se mo%e samo itati. 5a razliku od 21 memorije sadr%aj 201memorije se ne gubi prestankom napajanja elektrinom energijom. pis sadr%aja u201 je onemoguen da bi se sprijeilo sluajno ili namjerno oteenje njegovogsadr%aja. 201"u se tako-er nalazi i program koji je zadu%en za poetno punjenje 0S(operativnog sistema).

4.3. Spol&ne memori&e

ip memorije gdje procesor nema neposredan pristup. 'rogram dok se nalazi u spoljnojmemoriji se ne mo%e izvravati ili obra-ivati. 5a razliku od operativni# memorija kodspoljni# memorija podaci i programi se uvaju u 6neradnom stanju6, te da bi se mogliizvravati moraju se donijet u operativnu memoriju. Spoljne memorije suelektronezavisne, jer se informacije koje se nalaze u njoj nee izgubiti prestankom

napajanja raunara elektrinom energijom. 5a razliku od operativne memorije, spoljnememorije su znatno veeg kapaciteta./ajee spoljne memorije su

!. 7ard disk " tvrdi disk, ure-aj koji pie, ita, brie i trajno pamti podatke, izumljen

je !89"ti# i svaki raunar ima bar jedan #ard " disk+. &D " &ompact disk, koristi optiki zapis za snimanje podataka, prenosivi je medij

na koji se podaci mogu samo upisivati mada postoji i &D"2: verzija koja

omoguuje prepiivanje, odnosno daje mogunost brisanja sauvani# podataka.*. D:D " koristi te#niku optikog zapisa podataka, ima znatno vei kapacitet od &D

"a

;.


10/16

Slika 5. Spol&ne memori&e

5. U6A%( D,(,C5.1. *astat#ra

astatura )e ula9ni ure@a) oo?u ko)eg ura&l)ao raunaro te unosio tekst i 9nako&e. ,ako;ana8n)e tastature sa;r$e 174 tike= one ogu i9&esti nogo &i8e 9nako&a i "unkci)ako>iniran)e osto)e?ih ;a >i se ;o>io neki 9nak ili ost&arila neka nare;>a.

5.2. Mi+

Mi8 )e ne9ao>ila9ni ure@a) raunara sa instalirani gra"iki ori)entisani oerati&ni sisteia.0lu$i 9a oka9i&an)e i i9>or o>)ekata na ekranu.

5.3. Skener

0kener )e ula9ni ure@a) ko)i anali9ira neku "i9iku sliku kao 8to )e "otogra"i)a= tekst=rukois= ilinekire;ette ga oto ret&ara u ;igitalnu sliku. Dana8n)i skeneri su aho ;eskto skeneri.0keneri koriste CCDcharge-coupled deviceBsen9ore9a skeniran)e slike.

5.4. ,igitali-ator

Digitali9ator )e ure@a) 9a uno8en)e o;ataka koor;inataB sa crte$a. Digitali9ator )e= u st&ari=)e;na &rsta skenera ko)i se na)es?e koristi 9a oita&an)e analognih &ri)e;nosti sa ra9liitihgra"ikona i n)iho&o ret&aran)e u ;igitalne &re;nosti ra;i ;al)e o>ra;e u raunaru.

5.5. ita lini&skog koda

17
http://bs.wikipedia.org/wiki/Ulazni_ure%C4%91ajhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Fotografijahttp://bs.wikipedia.org/wiki/Teksthttp://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Rukopis&action=edit&redlink=1http://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Predmet&action=edit&redlink=1http://bs.wikipedia.org/wiki/Digitalna_slikahttp://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=CCD&action=edit&redlink=1http://bs.wikipedia.org/wiki/Senzorhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Ulazni_ure%C4%91ajhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Fotografijahttp://bs.wikipedia.org/wiki/Teksthttp://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Rukopis&action=edit&redlink=1http://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Predmet&action=edit&redlink=1http://bs.wikipedia.org/wiki/Digitalna_slikahttp://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=CCD&action=edit&redlink=1http://bs.wikipedia.org/wiki/Senzor


11/16

6ini)ski >arB ko; )e ko>inaci)a &ertikalnih lini)a ra9liitih 8irina ko)a se koristi 9a 8i"riran)e=ugla&no= koerci)alnih roi9&o;a u cil)u autoatskog uno8en)a o;ataka u raunar.

Slika . /la-ni #re0a&i

#. ,%6A%(, U*ro)ani o;atak= sliku= gra"ike. o )e ure@a) >e9ko)eg >i raunar >io skoro neuotre>l)i&. %a rika9i&an)e gra"ike neoho;na )e gra"ika kartica.

.2. Printer

Printer 8taaB )e ure@a) ko)i slu$i 9a ra&l)en)e tekstualnih i gra"ikih ;okuenata. Pr&irinter na s&i)etu )e >io ehaniki= ko)i )e u 1. &i)eku i9uio Charles a>>age.

Vrste 8taaa

1. Matrini ili iglicasti staac staa 9nak o 9nak

2. 0taai sa u>ri9ga&an)e astila - ink-)et staaci ra;e na rinciu u>ri9ga&an)aastila na air.

3. lektrostaticki ,nk-et 8taai kal)ice se u>r9a&a)u rolasko kro9 kato;u 9a u>r9an)e

ko)a )e na o9iti&no otenci)alu o; 2777V i usera&a)u rea airu 9a staan)e

4. 6aserski staai 9>og i9u9etnog k&aliteta staan)a koi)a osle;n)ih go;ina nala9es&e 8iru ri)enu.

11


12/16

Slika $. -la-ni #re0a&i

'. *A%6,:, V*0 A*+,/U*A

$.1. on %e#mano"a aritekt#ra

Do>ila )e na9i& o ateatiaru Von (euanu. O;like o&e arhitekture su

rograi i o;aci koriste )e;inst&enu gla&nu eori)u gla&no) se eori)i ristua kao )e;no;ien9ionalno ni9u 9naen)e ili nain ri)ene o;ataka ni)e srel)eno sa o;acia

$.2. ard"arska aritekt#ra

Do>ila )e ie o aeriko s&euili8tu +ar;&ar; riliko i9gra;n)e raunara +ar;&ar; Mark ,.Osno&na o;lika o&e arhitekture )e o;)ela gla&ne eori)e na ;&i)e c)eline )e;na eori)a )eo;&o)ena 9a i9&r8ne instrukci)e ;ok )e ;ruga eori)a reo;re@ena 9a srean)e o;ataka.

$.3. 'SC aritekt#ra

*isc )e skra?enica 9a *e;uce; ,nstruction 0et Couter ili sre;i8n)e )e;inice rocesoraB sasan)eni skuo nare;>i. Eilo9o"i)a *,0C-a se s&o;i na

0t&aran)e rocesora s an)i osego nare;>i

12


13/16

o&e?an)e >ro)a registara ;ostuni CPU sta&l)an)e cache eori)e na CPU

kori8ten)e t9&. ielining-a ko)i oogu?a&a i9&r8a&an)e &i8e nare;>i )e;nog otkuca)a

unutarn)eg sata CPU-a

$.4. CSC aritekt#raC,0C )e engleska kratica 9a ColeF ,nstruction 0et Couter i ona o9naa&a raunarskuarhitekturu i)a )e "ilo9o"i)a gra;n)e ta ;a u&rsti 8to )e ogu?e &i8e nare;>i na ikro ra9ini- to)est na ra9ini CPU.

. %A/6U:A/Cil) o&og seinarskog ra;a >io )e ;a rouio arhitekturu raunara o?enito. O>)asnili soosno&ne koonente raunara oo?u ko)ih unosio o;atke u raunar= koonente ko)e

o>ra@u)u i i9&r8a&a)u rograe te one ko)e na oogu?u)u rika9. Po)asnili so "unkci)ueori)e t). ;a )e re;&i@ena 9a u&an)e o;ataka i nare;>i rograa te n)enu >itnu ulogu u"unkcionisan)u raunara.

e;an o; na)e8?ih ro>lea sa ko)i se susre?e arhitektura raunara )est o;nos i9e@u ci)enegra;n)e i er"oransi ko)e se ogu osti?i i9a>rani ;i9a)no. Cil)e&i arhitekture rikonstrukci)i raunara ko)i su &rlo &a$ni su &eliina stro)a= ogunost na;ogra;n)e kao ikori8ten)e o;re@enih eri"eri)a it;.

Danas noge koani)e ra9&i)a)u s&e sa&reeni)a r)e8en)a na osno&u ko)ih se otklan)a)u s&ine;ostatci retho;nih raunara i u&o;e no&e konstrukcione i;e)e ko)e i;u 9a)e;no u skla;u sa

ra9&o)e no&ih &rsta raunara ko)i su i9 s&ake go;ine s&e aetni)hi i raktini)i.

,9 s&ega na&e;enog o$eo 9akl)uiti ;a u slua)u ne;ostatka >ilo ko)eg o; eleenataarhitekture raunara= isti ne >i oga i9&r8a&ati s&o)e "unkci)e u otunosti.

13


14/16

. 6,*AU*A

httGGHHH.Hikie;ia.org

httGGHHH.leca;.un9e.>a

httGGHHH.in"oratika.>u9;o.co

14
http://www.wikipedia.org/http://www.lecad.unze.ba/http://www.informatika.buzdo.com/http://www.wikipedia.org/http://www.lecad.unze.ba/http://www.informatika.buzdo.com/


15/16

httGGHHH.e"o.>a

httsGGHHH.Ioutu>e.coG

httGGracunarst&oiin"oratika.Hor;ress.coG2712G7G17Gra9&o)-in"oracionih-tehnologi)aG

0AD*JA 06,/A

0lika 1. Centralni rocesor..............................................................................................................50lika 2. !ra"ika kartica..................................................................................................................#0lika 3. *aunalo - >lok ;i)agra...................................................................................................'0lika 4. *OM eori)a...................................................................................................................

0lika 5. 0ol)ne eori)e................................................................................................................0lika #. Ula9ni ure@a)i...................................................................................................................170lika '. ,9la9ni ure@a)i...................................................................................................................11

15
http://www.efmo.ba/http://www.efmo.ba/


16/16

1#

Documents

Arhitektura računara, Mekić