INFORMACIONI SISTEMI

Osnove digitalnih računara

Hardver računarskih sistema

Sistemski i aplikativni softver

Bezbednost i zaštita računarskih sistema

Prof. dr Sreten Stojanović

Oblast: elektrotehničko i računarsko inženjerstvo

OSNOVE DIGITALNIH RAČUNARA

Digitalni računari (računari) su elektronski uređaji koji se koriste za

- unos, - obradu, - skladištenje i - razmenu podataka

Digitalni računari obavljaju operacije nad digitalnim (cifarskim) podacima.

Komponente računara su:

- hardver i - softver.

Hardver računara - odnosi se na fizičke komponente računara.

Softver računara - skup svih računarskih programa koji su neophodni za

rad računara.

PODELA RAČUNARA PREMA NAMENI

Računari opšte namene

za rešavanje različitih problema

sređivanje teksta,

grafika,

multimedije,

poslovnu primenu,

inženjerski proračun

Računari za specijalne namene

za rešavanje samo jednog određenog problema

automatski piloti,

računari u procesnoj industriji

PODELA RAČUNARA PREMA BROJU KORISNIKA

jednokorisnički (pesonalni) računari

višekorisnički računari - main-frame (nekada) - klijent/server (danas)

main-frame klijent/server

račinar

terminali

PODELA RAČUNARA PREMA BROJU NAREDBI KOJE IZVRŠAVAJU

Podela prema broju

programskih instrukcija koje se

izvršavaju u jednom vremenskom trenutku:

JEDNA INSTRUKCIJA VIŠE INSTRUKCIJA

Podela

prema broju

podataka

koji se

koriste u

jednoj

programskoj

instrukciji:

JEDAN PODATAK SERIJSKI

računari

VIŠE PODATAKA PARALELNI

računari

ULTRA

računari

PODELA RAČUNARA PREMA VELIČINI

- personalni računari (mikro računari) - računari srednjeg nivoa (mini) - superračunari

Personalni računari (mikro računari)

karakteristike:

- koriste najčešće jedan mikroprocesor - manje diskove i memorije, - napajanje slabijeg kvaliteta, …

vrste:

- stoni PC, - notebook, - tablet računari

Računari srednjeg nivoa (mini)

namena:

- Serveri (baze podataka, Web, E-mail, …),

- Računari za projektovanje i proizvodnju (CAD/CAM)

karakteristike:

- više RAM memorije, - više procesora, - veći broj hard diskova - kvalitetnije napajanje

Superračunari

Namena:

- za potrebe vojske

- istraživačkih centara

- meteoroloških stanica

- velikih kompanija …

Karakteristike:

- veliki broj ekstremno brzih procesora

- velika količina memorije

- poslužuju veliki broj korisnika

- istovremeno izvršavaju veliki broj aplikacija

STRUKTURA DIGITALNIH RAČUNARA

Model današnjih digitalnih računara zasniva se na fon Nojman-ovoj arhitekturi računarske mašine.

- CPJ - centralna procesorska jedinica (procesor)

- U/I - ulazno/izlazni uređaji (monitor, miš tastatura, štampač, skener, …)

- ALJ - aritmetičko-logička jedinica (obavlja aritmetičke i logičke operacije)

- UJ - upravljačka jedinica (kontroliše rad svih delova procesora)

CPJ

CPU UJ

Unutrašnja

memorija

ALJ

Spoljašnja

memorija

U/I

uređaji

PREDSTAVLJANJE PODATAKA U RAČUNARU

Komponente današnjih računara su izrađene u digitalnoj tehnologiji.

Svaka komponenta poseduje dva diskretna stanja.

Diskretna stanja se mogu opisati pomoću dve binarne cifre, 0 i 1.

Podaci u računaru se predstavljaju pomoću niza binarnih cifara određene,

fiksne dužine.

Kodiranje podataka

konverzija realnih podataka u odgovarajuće binarne zapise.

Dekodiranje podataka

konverzija binarnih

zapisa u podatke

razumljive čoveku.

A 5 s

R g 1 7

t 0 77 w

10110011

11101110

10000011

kodiranje

dekodiranje

OSNOVNE ORGANIZACIONE JEDINICE PODATAKA

BIT (bit, b)

to je pojedinačni zapis nule ili jedinice (0, 1)

najmanja jedinica podataka

bit se ne može pojedinačno adresirati u memoriji računara

Broj različitih zapisa od n bitova iznosi 2n Primer.

n=1 (2 zapisa) n=2 (4 zapisa) n=3 (8 zapisa)

1 0 0 2 0 1 3 1 0 4 1 1

1 0 2 1

1 0 0 0 2 0 0 1 3 0 1 0 4 0 1 1 5 1 0 0 6 1 0 1 7 1 1 0

8 1 1 1

BAJT (byte, B)

niz od 8 (23) bitova : 1 B = 8 bit

sa jednim bajtom (B) može realizovati 28 = 256 različitih zapisa.

1 0 0 0 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0 0 1

3 0 0 0 0 0 0 1 0

4 0 0 0 0 0 0 1 1 5 0 0 0 0 0 1 0 0

6 0 0 0 0 0 1 0 1

7 0 0 0 0 0 1 1 0

8 0 0 0 0 0 1 1 1

… … … … … … … …

249 1 1 1 1 1 0 0 0

250 1 1 1 1 1 0 0 1

251 1 1 1 1 1 0 1 0 252 1 1 1 1 1 0 1 1

253 1 1 1 1 1 1 0 0

254 1 1 1 1 1 1 0 1

255 1 1 1 1 1 1 1 0

256 1 1 1 1 1 1 1 1

Bajt je najmanja količina podataka koja se može adresirati u računaru

Veće količine podataka

1 kB = 1024 B = 210 B = 1.024×103 B

1 MB = 1024 kB = 220 B = 1.048×106 B

1 GB = 1024 MB = 230 B = 1.073×109 B

1 TB = 1024 GB = 240 B = 1.099×1012 B