PANEVROPSKI UNIVERZITET APEIRON Fakultet sportskih nauka Banja Luka

INFORMATIKA I RAUNARSKE TEHNOLOGIJE (Seminarski rad) TEMA: Struktura raunarskog sistema Student:Bojan Brigljevi

Predmetni nastavnik:Prof.dr Branko Latinovi

Januar 2011. god1

Sadrzaj 1 2 3 Raunarski hardver .......................................................................... 3 Organizacija racunara ...................................................................... 42.1 Centralni procesor ............................................................................. 5

Ureaji raunara.............................................................................. 93.1 3.2 Matina ploa.................................................................................... 9 Grafiki adapteri i monitori ........................................................... 14

4

Rok podataka u raunaru ................................................................164.1 4.2 Hard disk ......................................................................................... 17 CD-ROM, CD-R i CD-RW ................................................................... 18

LITERATURA ...........................................................................................19

2

1 Raunarski hardverRaunarski sistemi su maine koje slue za obradu podatka. Oni na osnovu skupa ulaznih podataka, koje zadaje korisnik raunarskog sistema, generiu skup izlaznih podataka, koji predstavlja rezultat obrade. Ulazni podaci predstavljaju veliine na osnovu kojih se obavlja reavanje nekog problema. Svaki raunarski sistem se satoji od dva podsistema: - hardverskog podsistema i - softverskog podsistema. Hardverski podsistem ini skup svih mehanikih delova raunara. Softverski podsistem ine svi raunarski programi koji su neophodni za rad raunara. Arhitektura raunarskog sistema predstavlja strukturu i nain funkcionisanja hardverskog podsistema do nivoa koji je poteban programeru za pisanje programa na simbolikom programskom jeziku (asembleru). Hardverski deo raunarskog sistema za AOP ine: - ulazno izlazni ureaji, - operativna memorija, - centralni procesor i - sekundarne memorije. Ulazni podaci se pomou ulaznih ureaja unose u raunarski sistem i skladite u operativnu memoriju. U operativnoj memoriji se nalaze i programi koji definiu rad raunara. Programi su uskladiteni u vidu pojedinanih instrukcija, koje se sekvencijalno (jedna po jedna) uitavaju u centralni procesor gde se izvravaju. Te instrukcije govore procesoru koje operacije treba da izvri i nad kojim podacima (koji se takoe nalaze u operativnoj memoriji). Nakon obavljene operacije, procesor smeta rezultate obrade nazad u operativnu memoriju. Kako postoji intenzivna komunikacija izmeu memorije i procesora, to operativna memorija treba da se realizuje tako da ima to veu brzinu pristupa. Kako je operativna memorija brza, skupa i ogranienog kapaciteta, pogodno je da se svi podaci i programi sa kojima raunar ne radi, skladite u eksternim memorijama koje su sporije ali znatno veeg kapaciteta od operativne memorije. Rezultati obrade prikazuju se korisniku pomou izlaznih ureaja.

3

Centralni procesor

Ulazno izlazni ureaji

Operativna memorija

Sekundarna memorija Slika 4.1

2 Organizacija racunaraDa bi se raunarski sistem uspeno koristio on mora da ima mogunost da komunicira sa korisnikom. Ovo omoguavaju ulazno-izlazni ureaji koji vre unos podataka u raunar i prikaz rezultata obrade. U raunaru podaci koji se obrauju predstavljeni su u binarno-kodiranom formatu. Periferne jedinice prikazuju rezultate obrade podacima razumljivim korisniku. Zbog toga, ulazno-izlazni ureaji moraju da vre kodiranje i dekodiranje podataka. Ulazno-izlazne ureaje ine periferne jedinice i ulazno-izlazni kontroleri i interfejsi. Ulazno-izlazni kontroleri upravljaju prenosom podataka izmeu centralne jedinice i perifernih ureaja. Ulazno-izlazni interfejsi su skupovi elektronskih komponenti koje omoguavaju povezivanje perifernih ureaja na raunar. 4

Ulazno-izlazni kontroleri i ulazno-izlazni interfejsi su povezani ulaznoizlaznom magistralom. U/I interfejsi mogu biti standardni ako se radi o standardnim prikljucima, i u tom sluaju oni su ugraeni u raunar. Ako se radi o nestandardnim prikljucima onda oni nisu ugraeni u raunar nego se izrauju na posebnim tampanim ploama. Standardni interfejsi mogu biti serijski i paralelni. Serijski interfejsi prenose podatke bit po bit (serijski). Najpoznatiji serijski interfejs je RS-232. Paralelni interfejsi prenose podatke paralelno i omoguavaju znatno veu brzinu prenosa od serijskih.

Sistemska magistrala

U/I kontroler

U/I magistrala interfejs Slika 4.2. Per.ure|aj Per. ure|aj interfejs

2.1 Centralni procesorProcesor treba da izvrava instrukcije koje se nalaze uskladitene u operativnoj memoriji raunara. Procesor treba prvo da zna gde se u memoriji nalazi instrukcija koju treba da izvri, zatim, treba tu instrukciju da prenese u procesor i da izvri onu operaciju koja je tom instrukcijom specificirana. Sam proces izvravanja instrukcije sastoji se iz vie delova. Generalno faze izvrenja instrukcije su: 1. uitavanje instrukcije, 2. dekodovanje instrukcije, 5

3. odreivanje adresa operanada, 4. izvravanje specificirane operacije nad operandima i 5. smetanje rezultata. Centralni procesor se sastoji od aritmetiko-logike jedinice, upravljake jedinice i brzih procesorskih registra. Procesor treba da ima mogunost da lokalno uskladiti izvesnu koliinu podataka i za tu svrhu se koriste brzi procesorski registri. Procesorski registri su, po definiciju, elije koje slue za skladitenje jedne memorijske rei, mada duina procesorskog registra moe biti i razliita od duine memorijske rei u zavisnosti od organizacije procesora.Adresabilni registriPC SP SR AC

Interni registriMA IR IB MDmagistrala

Memorija

Aritm. log. jedinica

Upravljaka jedinica

Procesorski registri slue za interno uskladitenje podataka u samom procesoru. U njima se skladite podaci sa kojima procesor treba da obavi aritmetike i logike operacije. Uglavnom, mogu se podeliti na adresabilne i interne registre. Adresabilni registri su dostupni programeru. Oni imaju svoju adresu i programer moe da upisuje podatke i da ita podatke iz njih. Interni registri su "nevidljivi" za programera i njihov sadraj se inicijalizuje automatski u toku rada procesora. Aritmetiko-logike operacije obavlja arutmetiko-logika jedinica. Ona uzima podatke iz procesorskih registra obavlja operacije i rezultate smeta nazad u registre. 6

Upravljaka jedinica upravlja svim delovima raunara i koordinira njihov rad. Najvanije funkcije upravljake jedinice su: - upravlja itanjem i upisom u operativnu memoriju, - upravlja razmenom podataka izmeu ALU i operativne memorije i - sinhronizuje rad pojedinih delova raunara. Sve ove funkcije upravljaka jedinica obavlja tako to sukcesivno dohvata instrukcije iz memorije dekodira ih i generie upravljake impulsne signale kojima se postie izvravanje instrukcija. U toku rada raunara centralni procesor komunicira sa operativnom memorijom u kojoj su smeteni podaci sa kojima procesor radi, i instrukcije programa koje govore procesoru koje operacije treba da obavi i nad kojim podacima. Prenos instrukcija i podataka na relaciji procesor-memorija obavlja se preko dvosmernih veza koje se nazivaju magistralom podataka. Prenos preko magistrale podataka je paralelan. Ova magistrala je vezana na interni procesorski registar MD koji se naziva memorijski registar podataka. Memorijska lokacija gde procesor smeta podatak ili iz koje ita podatak odreuje se adresom koja je smetena u interni procesorski registar koji se zove memorijski adresni registar MA. Memorijski adresni registar je povezan preko dekodera adrese na jednosmernu adresnu magistralu koja na osnovu adrese u MA automatski referencira memorijsku lokaciju sa zadatom adresom. irina adresne magistrale u veini sluajeva odreuje maksimalan kapacitet memorije. Ako je na primer irina adresne magistrale n bita, onda se pomou takve adrese moe direktno adresirati tano 2n memorijskih lokacija. Kontrolni signali prenose se pomou magistrale kontrolnih signala. Osim MD i MA registra veoma vaan interni registar je i instrukcijski registar IR koji slui da se iz memorije prenese instrukcija, koja se smeta u IR registar a zatim se analizira i izvrava. IB je interni bafer registar koji privremeno slui za smetanje argumenata i meurezultata operacija. to se tie adresabilnih registra treba pomenuti PC (ProgramCounter) programski broja, registar koji uvek sadri adresu naredne instrukcije koju treba dohvatiti i izvriti. SP (Stack Pointer) adresabilni registar koji ukazuje na memorijsku adresu gde se nalazi struktura podataka poznata pod nazivom stek. SR (Status Registar) statusni registar koji uva podatke o trenutnom stanju procesora i programa koji se izvrava. AC akumulator, registar koji omoguava uskladitenje podataka i sabiranje neke zadate vrednosti na njegov prethodni sadraj. Opisani registri su registri sa specifinim namenama i odreenim funkcijama i oni su neophodni za rad svakog procesora. Naravno, to nije i konaan broj 7

procesorskih registra. Broj registara, njihovi nazivi i organizacija zavise od konkretnog procesora. Arhitektura raunara koja se zasniva na programskom brojau u kome se nalazi adresa instrukcije koju treba izvriti, i koja se na osnovu te adrese dohvata i prenosi u procesor gde se izvrava, naziva se fon Neuman-ova arhitektura raunara3. Kod vog tipa procesorske arhitekture rad procesora se odvija u dve faze koje se sukcesivno ponavljaju FAZA 1: Dohvatanje instrukcije iz memorije i priprema za izvravanje - Adresa instrukcije koju treba izvriti nalazi se u programskom brojau (PC). Ta adresa se prenosi u memorijski adresni regisar (MA), ime se preko adresne magistrale alje memoriji zahtev za oitavanje sadraja te memorijske lokacije. - Nakon generisanja kontrolnog signala koji nalae oitavanje sadraja memorijske lokacije ija je adresa u MA, sadraj te memorijske lokacije se prenosi magistralom podataka u memorijski regisar podataka (MD), a zatim u instrukcijski registar (IR). - Instrukcija, koja se nalazi u IR registru, se analizira i ako se ustanovi da je neispravna generie se prekid izvravanja programa. - Sadraj programskog brojaa (PC) se uveava za duinu tekue instrukcije (u memorijskim reima), tako da sada PC sadri adresu naredne instrukcije u nizu. FAZA 2: Izvravanje instrukcije - Odreuju se adrese operanada. - Operandi se preko magistrala dohvataju iz memorije. - Dekoduje se kod operacije i ALU izvrava navedenu operaciju. - Rezultati se se smetaju u memoriju, ako je potrebno. Ovaj metod rada raunara naziva se princip programskog upravljanja i na njemu se zasniva rad savremenih raunara. Osnovna pogodnost ovog metoda jeste jednostavnost i koncepcija koja prua mogunost konstruisanja relativno proste organizacije procesora koga karakterie niska cena. Osnovni nedostatak je u ogranienosti sekvencijalne obrade, ime se gube performanse sistema, kao i potreba da se pri reavanju problema, problem uvek ralani na niz algoritamskih koraka koji bi trebalo da se izvravaju u sekvencijalnom redosledu.

8

3 Ureaji raunara3.1 Matina ploaKao to ime ve nagovetava, matina ploa predstavlja osnovu raunara, na koju se smetaju sve neophodne komponente. Na slici 1.6 je prikazana tipina matina ploa, mada izgled moe znatno varirati, u zavisnosti od modela. Matinu plou ete lako pronai po podnojima (slot) za smetaj kartica, poput grafikog adaptera i ostalih ureaja (modema, zvune, ili mrene kartice). Ukoliko na matinoj ploi ne postoje druge elektronske komponente izuzev sabirnice sa podnojima, onda je re o modularnoj ploi. Matina ploa u modularnom PC-u je podeljena na plou sa podnojima i posebnu procesorsku plou. Procesorska ploa se smeta u odgovarajue podnoje na isti nain kao i ostale kartice, ali je njena struktura ista kao i struktura matine ploe koju emo opisati.

Na matinoj ploi su smeteni vitalni delovi PC-a, kao to je CPU, smeten u podnoje pomou 370 noica, koje slue i za RAM, ukljuujui i konektore za spajanje vrstih diskova i tri podnoja za dodatne kartice. Kao to smo ve napomenuli, procesor predstavlja centralnu komponentu svakog raunara. U njemu se izvravaju sve radnje pri obradi podataka, kao to su sabiranje, oduzimanje, mnoenje, ili deljenje dva broja, logike operacije sa dva operanda (logiko I, na primer), ili operacije poreenja (jednako, vee, manje i slino). Pored toga, procesor kontrolie ulaz i izlaz podataka. Sloenije matematike operacije se izvravaju u matematikom koprocesoru, posebnom kolu koje predstavlja dodatak procesoru. Jedna od takvih operacija je i proraun sloenih trigonometrijskih funkcija sa visokim stepenom tanosti. Procesori tipa 486DX i Pentium u sebi ve sadre deo za rad u pokretnom zarezu, tako da matematiki koprocesor nije potreban. Meutim, i danas se mogu nai retke 486DX matine ploe sa podnojem za koprocesor. Koprocesori proraunavaju tangens nekog ugla i do 100 puta bre nego procesor, zbog ega 9

su izuzetno pogodni za sloene matematike aplikacije (trodimenzionalnu raunarsku grafiku, ili CAD, na primer). Osnovna memorija, ili RAM, predstavlja narednu vanu komponentu na matinoj ploi (videti sliku 1.7). Ona je, obino, podeljena u banke i fiziki smetena u memorijske module (SIMM, PS/2 SIMM, DIMM). Svaka pojedinana banka mora biti potpuno popunjena memorijskim ipovima, tako da se memorijska proirenja mogu realizovati jedino u koracima od po jedne banke. U suprotnom, PC nee ispravno prepoznati memoriju koja se sastoji od delimino popunjene banke. Najmanja koliina RAM memorije koja je koriena u raunarima tipa 80386 je 4Mb, dok dananji Pentium PC sadre do lGb (gigabajt) RAM-a. Procesor u memoriju skladiti i iz nje ita podatke, meurezultate prorauna i sam kod programa. Da bi operacija itanja, na primer, bila uopte mogua, procesor mora da saopti memoriji koje podatke eli. Zbog toga, svaka lokacija memorije poseduje sopstvenu adresu, koja je, po nameni, ekvivalentna kunom broju u potanskom saobraaju. Prenos adrese do memorije se obavlja pomou adresne sabirnice, a prenos podataka pomou sabirnice podataka. Sabirnica, u terminologiji raunara, ne predstavlja nita drugo nego skup odreenog broja linija pomou kojih se prenose podaci, odnosno signali. Adresna sabirnica PC raunara, na primer, sadri 20 (PC XT), 24 (AT), odnosno 32 linije (i386, i486, Pentium).

Tipina struktura matine ploe: CPU sa integrisanim matematikim koprocesorom predstavlja osnovni deo. Pored njega, tu su ke memorija i njen kontroler, osnovna (RAM) memorija, ROM BIOS, interfejs tastature, sabirnica sa prikljunicama i skupina integralnih kola koja predstavlja set ipova za odreenu matinu plou.

10

Kada je re o memoriji, obino se pominje izraz vreme pristupa. To je vremenski interval od zahteva procesora za podatkom iz memorije do konanog prenosa tog podatka u procesor. Vreme pristupa kod savremenih memorija u DIM modulima iznosi 6-7 ns. Mada je taj interval izuzetno kratak sa stanovita oveka (treptaj oka traje oko stotog dela sekunde, to je milion puta due), za savremene raunare sa brzim generatorima takta to vreme je esto i predugo. Praktino, vreme pristupa najee predstavlja osnovnu konicu u radu brzih raunara. Raunari iji generatori takta rade na frekvencijama veim od 25 MHz poseduju jo jednu vrstu memorije, pod nazivom ke (cache). Ke memorija je, obino, znatno manja od obinog RAM-a, ali je ona, istovremeno, i znatno bra. Module ke memorije je lako uoiti na matinoj ploi. U ke se smetaju oni podaci koje CPU esto koristi, tako da im procesor moe prii znatno bre, bez ekanja na relativno spori RAM. Prilikom itanja podataka iz RAM-a, ke kontroler (koji je integralni deo ipa 486DX i novijih) prvo proverava da li se ti podaci ve nalaze u kesu. Ukoliko se tu nalaze, podaci se automatski upuuju u procesor; u protivnom, ke kontroler uitava podatke iz RAM memorije i istovremeno ih upuuje u procesor. U sluaju upisa podataka, ke kontroler ih prvo velikom brzinom upisuje u ke memoriju, pa u RAM. Rad ke kontrolera se moe uporediti sa radom programera na pisanju neke specifine rutine. Tokom pisanja, programer sa police uzima samo one knjige koje imaju "veze" sa rutinom koja se pie i smeta ih na radni sto. U tom sluaju sto ima ulogu ke memorije, a programer ulogu kontrolera. Ukoliko iskrsne dodatni problem, programer sa police uzima drugu knjigu i smeta je u ke na radni sto. Kada radni sto postane zatrpan knjigama (kapacitet ke memorije je popunjen), programer e deo nepotrebnih knjiga vratiti na policu, nakon ega se druge mogu premestiti na radni sto. Osnovni zahtev pri radu sa ke memorijom je njena transparentnost procesor ne srne da zna da izmeu njega i RAM-a postoji dodatna, brza memorija. Drugim recima, procesor e se ponaati isto, bez obzira da li ke memorija postoji, ili ne. Na matinoj ploi se nalazi i memorija ROM (Read Only Memory), iz koje se podaci mogu samo itati. U njoj su smeteni programi i podaci koji su neophodni prilikom ukljuenja - podizanja raunara (podsetimo se da se sadraj RAM-a nepovratno brie prilikom neoekivanog iskljuenja raunara). To su razne rutine koje omoguavaju rad tastature, grafikog adaptera i slino, a poznate su pod zajednikim nazivom ROM BIOS (videti sliku 1.8). Prilikom ukljuenja raunara, procesor uitava ove programe iz ROM memorije i izvrava ih.

11

Unutranjost personalnog raunara

Slika 1.8 Razliiti tipovi PC BIOS memorijskih modula Tokom unosa podataka.sa tastature, odgovarajui interfejs komunicira direktno sa procesorom (generie hardverski prekid, u terminologiji iskusnih korisnika) i upozorava ga da je otkucan jedan karakter. Nakon toga, procesor uitava otkucani znak i preduzi-ma odgovarajue korake. Kao to smo ve napomenuli, podaci se u raunaru razmenjuju pomou adresne sabirnice podataka. Da bi se prenos obavljao ispravno, potrebno je definisati i odreene kontrolne signale. Tako se tokom rada sa memorijom, na primer, mora definisati da li CPU eli da oita, ili da upie podatke u nju. Cilj se postie uvoenjem posebnog signala za omoguavanje upisa (write-enable signal), za iji prenos je dovoljna jedna linija na sabirnici. Sve kontrolne linije se vode paralelno sa sabirnicom podataka i adresnom sabirnicom do prikljunica (ISA, PCI; videti sliku 1.9). Adresna sabirnica, sabirnica podataka i kontrolne linije zajedno sainjavaju sistemsku sabirnicu, koja je povezana sa svakom prikljunicom na ploi. Na taj nain je obezbeeno da sve dodatne kartice neprekidno budu informisane o toku zbivanja u unutranjosti PC-a. Teoretski, sve prikljunice su potpuno ravnopravne, tako da redosled postavljanja dodatnih kartica nije bitan. Meutim, praksa je drugaija prilikom rada sa matinim ploama, ili dodatnim karticama loijeg kvaliteta, pojedine kartice e raditi ispravno samo u odreenim prikljunicama, odnosno samo u onima u kojima signali dolaze pomou sabirnice u tano definisanim vremenima.

12

Slika Savremene matine ploe sadre tri tipa prikljunica: AGP (na vrhu), 3XPCI i (povremeno) ISA.

Tokom rada raunara esto se javlja potreba za prenos velike koliine podataka sa vrstog diska, ili nekog drugog periferijskog ureaja do RAM-a. Taj zadatak ne srne dodatno opteretiti procesor, da bi mogao da se oslobodi za druge poslove. Matina ploa sadri specijalizovana integralna kola koja su optimizirana za ovakve zadatke, poznata kao kontroleri za direktan pristup memoriji (DMA - Direct Memorv Access). Ovi kontroleri su povezani sa RAM memorijom, sabirnicom podataka i odreenim brojem kontrolnih linija sistemske sabirnice. Aktiviranjem tih kontrolnih linija, DMA kontroler e inicirati veoma brz prenos podataka sa vrstog diska, na primer, u RAM memoriju, bez uea procesora, koji se oslobaa za ostale poslove. Tokom razvoja raunara, DMA je izgubio na znaaju, posebno kada su generatori takta za savremene procesore premaili brzinu od 50 MHz. Ti procesori su toliko brzi da je direktan pristup memoriji postao nepotreban, pa ga PCI (savremeni) sistem sabirnice vie i ne podrava. DMA danas ima znaaja jedino na ploama sa ISA prikljunicama, posebno pri radu sa zvunim karticama tog tipa. ak ni tada brzina vie nije osnovni razlog upotrebe DMA standarda neprekidnost toka podataka izmeu zvune kartice i memorije ima daleko vei znaaj. Taj tok ne srne biti prekinut drugim aktivnostima PC-a; u suprotnom se kvalitet zvuka na izlazu znatno umanjuje. Zvune kartice obino imaju po dva DMA kontrolera: jedan za izlaz i drugi za istovremeno snimanje (dupleks mod). Svaki korisnik je do sada sigurno uoio da PC moe koristiti i kao asovnik, tj. da uvek moe oitati vreme i datum (DOS komandama DATE i TIME, odnosno sa radne povrine Windows-a). Takva mogunost postoji zahvaljujui posebnom integralnom kolu, tzv. tajmeru, koji periodino upozorava procesor da je potrebno izvriti auriranje internog asovnika. Pored ove, tajmer ima i niz dodatnih funkcija, kao to je "osveavanje" memorije, ili kontrola zvuka na sistemskom zvuniku. O "osveavanju" memorije neki drugi put , a ovde emo se samo podsetiti da se sadraj dinamike RAM (DRAM) memorije gubi nakon nekog vremena (tipian interval je izmeu 10 ms i ls). Da bi se spreio gubitak podataka, sadraj memorije se mora periodino "osveavati". 13

Fleksibilnost, jedna od osnovnih karakteristika PC raunara, predstavlja rezultat postojanja odreenog broja prikljunica (slotova) na matinoj ploi. U njih se mogu umetnuti standardne kartice, poput grafikih adaptera, ali i veliki broj drugih, raznovrsnih kontrolera i adaptera. To mogu biti i posebne merne kartice za prikupljanje podataka, ili razni adapteri za industrijske procese (CAN, Profibus, ili Interbus-8).

3.2 Grafiki adapteri i monitoriSa stanovita korisnika, monitor, zajedno sa odgovarajuim grafikim, ili displej adapterom, predstavlja osnovni deo raunarske konfiguracije. Precizno govorei, grafiki adapter je elektronski sklop namenjen za prikaz grafike, dok je displej adapter prvenstveno namenjen za prikaz alfanumerikih znakova na ekranu monitora (nema mogunost prikaza linija, krugova i slino). Meutim, danas se displej, ili tekst adapteri vie ne koriste u PC raunarima, tako da je ovakvo detaljno pojmovno razgranienje nepotrebno. Grafiki adapteri se najee prave u obliku kartice za proirenje za odreeni tip sabirnice, kao to su PCI i AGP. Na slici 1.10 je prikazana tipina grafika kartica koja je namenjena prikazu trodimenzionalne grafike. Pojedine matine ploe imaju integrisani grafiki adapter, koji predstavlja sastavni deo elektronike na ploi. Takvo reenje, meutim, znatno umanjuje fleksibilnost itavog sistema i oteava nadgradnju raunara. Osnovni deo grafikog adaptera je grafiki kontrolni ip, koji je nadlean za pogon monitora. On obezbeuje impulse za horizontalni i vertikalni otklon, prikazuje kursor, kontrolie broj linija i kolona teksta, ispisuje tekst i iscrtava grafiku. Slika na monitoru se ispisuje pomou elektronskog mlaza poput onoga u TV aparatu, koji brie ekran liniju po liniju. Kada doe do donjeg desnog ugla ekrana, mlaz se vraa na poetak, u gornji levi ugao (na novu stranicu prikaza). Grafiki adapter radi u dva reima: u tekstualnom i grafikom. Alfanumeriki znaci se ispisuju u obliku fiksnog ablona taaka, dok se grafiki elementi iscrtavaju slobodno. Ukoliko je potrebno prikazati alfanumeriki karakter (broj, ili slovo) u tekstualnom modu, procesor e grafikom kontrolnom ipu proslediti samo njegov kod. Na grafikoj kartici se nalazi posebna memorija, video RAM, koja sadri podatke kodove znakova koji se mogu prikazati. Generator karaktera jednostavno pretvara dobijeni kod u odgovarajui ablon taaka, tako da se moe prikazati na ekranu. U grafikom modu, meutim, sadraj video RAM-a se oitava direktno, tako da usluge generatora karaktera nisu potrebne. Na taj nain je mogu prikaz znatno sloenijih oblika (grafike).

14

Slika Tipini grafiki adapter sa 15-pinskim konektorom Sadraj ekrana se u obliku podataka postavlja u video RAM pomou procesora. Pored toga, procesor moe i oitavati sadraj ove memorije i na taj nain, na primer, odrediti poziciju nekog karaktera na ekranu. Zbog toga je grafiki adapter povezan sa sistemskom sabirnicom, koja e mu signalizirati pojavu vaeih podataka. CPU upisuje podatke u video RAM pomou sabirnice, saoptavajui tekst koji je potrebno prikazati na ekranu. Procesor moe i itati podatke iz video RAM-a, tako da moe sauvati sadraj dela ekrana koji e pod Windows-om biti prekriven novootvorenim prozorom. Nakon zatvaranja novog prozora, sadraj ekrana se moe regenerisati ponovnim upisom tih podataka u video RAM. Grafiki kontroler se pomou sabirnice moe i reprogramirati da prikazuje razliitu rezoluciju. Sistemska sabirnica podrava rad samo grafikih kartica starije generacije (MDA, EGA), dok savremene kartice raspolau sopstvenim BlOS-om, koji je prilagoen konkretnom grafikom ipu. Ovaj BIOS raspolae rutinama za ukljuenje razliitih naina prikaza, za postavljanje boje pojedinane take na ekranu, ili za prozivanje razliitih stranica video memorije. U tom sluaju, CPU koristi sistemsku sabirnicu samo da bi aktivirao eljeni program u BIOS-u grafikog adaptera. Prikaz trodimenzionalnih objekata pred grafiku karticu postavlja dodatne, veoma visoke zahteve u pogledu performansi. Zbog toga se na 3D kartice ugrauje poseban 3D ip za ubrzavanje rada sa grafikom (accelerator chip). Starije kartice poseduju samo 2D ubrzavajui ip, iji su osnovni zadataci brzi prenos sadraja prozora (bit-blit prenos), iscrtavanje linija, ili popunjavanje poligona. Njihova upotreba znatno rastereuje procesor raunara. Sve savremene grafike kartice sadre, pored 2D, i 3D ubrzavajue ipove ponekad se oni mogu nai i kombinovani u jednom integralnom kolu. Njihova konstrukcija i upotreba odraava trenutno stanje moderne tehnologije. Jasan prikaz trodimenzionalnih slika na dvodimenzionalnom monitoru zahteva veliki broj sloenih matematikih prorauna. U zavisnosti od tipa, 3D ipovi sadre veliki broj funkcija za trodimenzionalni prikaz koje su praktino ugraene u silikon. Broj i vrsta konektora na zadnjem delu grafike kartice zavise od njenog tipa. Jednobojni i RGB (red-green-blue - crveno-zeleno-plavi) monitori imaju dvoredne, a analogni troredne konektore. Jednobojni i RGB monitori se 15

kontroliu pomou digitalnih signala, tako da je mogu jednovremeni prikaz najvie 16 razliitih boja: po dve vrednosti za plavu, zelenu i crvenu boju i dodatni signal jaine (visok, ili nizak), to ukupno ini 24=16 razliitih vrednosti. EGA grafike kartice omoguavaju izbor tih 16 boja iz palete od 64 boje, to znai da je mogu jednovremeni prikaz samo 16 od maksimalno 64 boje. VGA i ostale savremene kartice rade sa analognim monitorima, odnosno sa analognim signalima, koji omoguavaju istovremeni prikaz znatno veeg broja boja.

Slika Monitor ima tri tipa konektora: dva razliita 15-polna D-SUB-a i pet individualnih BNC konektora.

Grafike kartice visoke rezolucije, 1280x1024 piksela i vie, pokreu i monitore daleko boljih performansi pomou analognih signala. Ti signali se zbog tehnikih razloga do monitora prenose koaksijalnim kablom sa BNC konektorom. Kabl je oklopljen, tako da spoljanje smetnje ne utiu na prenoeni signal, a istovremeno se spreava da kabl deluje kao antena koja ometa okolne ureaje. Svaka boja (crvena, zelena i plava) i signali za horizontalnu i vertikalnu sinhronizaciju prenose se posebnim kablom. Neki monitori zahtevaju samo jedan sinhronizacioni signal, obino horizontalni, dok se vertikalna sinhronizacija izvlai iz signala boje (obino, crvene). Ukoliko monitor poseduje i D-SUB i BNC konektore, mogue je na jedan monitor prikljuiti dva raunara (videti sliku 1.11). Takvi monitori poseduju i prekida pomou koga se bira jedan od signala koji e biti prikazan. Prekida je obino postavljen na prednjem panelu monitora, mada kod nekih moe biti i pozadi. Povezivanje dva raunara na jedan monitor zahteva i dva posebna kabla: jedan sa BNC i drugi sa D-SUB konektorom.

4 Rok podataka u raunaruNajvei nedostatak RAM memorije, kao to je ve reeno, jeste nepostojanost, odnosno gubljenje uskladitenih podataka. Kada se raunar iskljui, ili doe do nestanka elektrine energije, itav sadraj RAM-a je 16

nepovratno izgubljen, to tu memoriju ini nepogodnom za dugorono skladitenje podataka i programa. To je i osnovni razlog razvoja memorija na bazi magnetnih materijala. Pre izuma poluprovodnikih memorija i njihovog trijumfalnog pohoda u obliku memorijskih ipova, ak je i RAM memorija bila konstruisana u obliku magnetnih ploa. Kasnije su te ploe zamenjene mreom feromagnetnih prstenova, kroz koje su prolazili provodnici za upis, odnosno za itanje sadraja memorije. Za razliku od izmenljivih ureaja za skladitenje podataka, standardni vrsti diskovi su fiksni i ne omoguavaju izmenu medija za smetaj podataka. Meutim, pored standardnih, postoje i izmenljivi vrsti diskovi koji se veoma lako mogu premetati sa raunar na raunar. Ukoliko se oni modifikuju tako da medij za smetaj podataka (magnetni disk) bude smeten u posebno kuite, a glave za upis/itanje podataka, kao osnovni mehaniki sklop, u poseban ureaj (drajv), dobiemo prototip potpuno izmenljivog vrstog diska.

4.1 Hard diskHard disk drive predstavlja vrstu sekundarne memorije koja je u stanju da zapisuje i trajno uva podatke u digitalnom obliku na rotirajuim tvrdim ploama koje imaju magnetnu povrinu. Postoje eksterni (spoljni) i interni (unutranji). Eksterni hard diskovi su velikog kapaciteta (i do nekoliko TB),ali zato mogu biti veliki kao kuite raunara. Interni hard diskovi znatno su manjih dimenzija, ali zato raspolau i manjim kapacitetima. U daljem tekstu emo opisati neke delove HDD i princip rada. Napomenimo sada da se podaci uvaju na pomenutim tvrdim ploama sa magnetnim povrinama. Te ploe se rotiraju velikom brzinom. Za itanje, upis i brisanje podataka koristi se glava za itanje i pisanje. Sve to se uglavnom nalazi u kuitu koje je zatvoreno i zatieno. Za krajnjeg korisnika to sve izgleda kao "mala crna kutija". Sledi nekoliko slika na kojima se moe videti izgled HDD kako sa zatvorenim tako i otvorenim kuitem.

17

4.2 CD-ROM, CD-R i CD-RWPoslednjih godina se na raunarskom tritu pojavio veliki broj novih ureaja za masovno skladitenje podataka sa razliitim tipovima medija, meu kojima optika zauzima znaajno mesto. CD-ROM, zajedno sa DVDom, svojim tehnolokim "naslednikom", predstavlja veoma pogodno reenje za distribuciju velike koliine statikih podataka (kao to su baze podataka, biblioteke programa, razni tekstovi i slino). Skraenica CD-ROM potie od poznatih CD plejera (Compact Disc). Meutim, kod njih se, umesto muzike, do raunara prenose podaci. U principu, razlika i ne postoji, zato to se i muzika moe tretirati kao specifian oblik podataka. Jedan disk moe uskladititi maksimalno 74 minuta audio zapisa, ili 650 Mb (tanije 680, ukoliko prihvatimo da lKb sadri 1.024 bajta) podataka. Veliki kapacitet je osnovni razlog za brzu popularizaciju CD-ROM ureaja, koji mogu uspeno "parirati" sve glomaznijim i sve brim programima.

18

LITERATURA1. Miomir Todorovi; Dragan osi, Beogradska poslovna kola 2007. god, Informacione tehnologije. 2. Velimir Sotirovi; Branislav Egi, Novi Sad n2006. god, Informatika. 3. Boko uri, Dragan osi, Miomir Todorovi, Beograd 2003. god, Uvod u informacione sisteme Beogradska poslovna kola. 4. Randji, S. Raunarska tehnika, Tehniki fakultet, aak.

19