ARHITEKTURA RAČUNARSKIH SISTEMA I MREŽA
Doc. dr Goran Đukanović, dipl.inž.el
[email protected]
SADRŽAJ
RAZVOJ ARHITEKTURE RAČUNARA I DEFINICIJE
NUMERIČKI OSNOVI RAČUNARSKE TEHNIKE
JEDNOPROCESORSKI RAČUNARSKI SISTEMI
OSNOVI RAČUNARSKIH MREŽA
2
I RAZVOJ ARHITEKTURE RAČUNARA I DEFINICIJE
ARHITEKTURA
• Arhitektura (Latinski „architectura“, od starogrčke složenice „arkitekton“,
άρχιτεκτονική , od άρχι glavni i Τεκτονική graditelj) u užem smislu je nauka i
umjetnost projektovanja i oblikovanja zgrada i drugih građevina.
• Arhitektura računara (
computer architecture
) se bavi projektovanjem i korišćenjem
računara.
• Računar je programabilna mašina. Računar radi po unaprijed zadatom programu.
• Program – raspored po kome će se nešto izvoditi.
• Program je organizovana lista instrukcija, koja, kad se izvrši, uzrokuje da se
računar ponaša na ranije određen način.
***
RAČUNARSKI SISTEM I MREŽA
• Računarski sistemi su mašine koje obrađuju ulazne informacije (podatke ili
naredbe) i iz njih proizvode izlazne informacije (rezultate).
• Kompletan funkcionalan računar, uključujući softver, i neophodne periferne
uređaje.
• Svaki računarski sistem na primjer, zahtijeva operativni sistem.
• Računarska mreža – skup međusobno povezanih računara, perifernih uređaja i
drugih resursa, s ciljem kvalitetnijeg, efikasnijeg i operativnijeg korišćenja podataka,
informacija i raspoloživih resursa.
***
RAZVOJ RAČUNARA
Svaki računar se može posmatrati kao sistem:
Ulazni podaci: ulazi
Centralna jedinica: obrada
Izlazne informacije: izlazi
4
SEMINARSKI - PREPORUKE
BROJ I CIFRA
• Cifra je samo pojedinačni znak za pisanje brojeva 0, 1 itd. do 9
• Pogrešni su izrazi astronomske cifre, cifra od dvadeset hiljada...
• BROJKA je isto što i CIFRA!
• Pogrešno je upotrebljavati CIFRA umjesto BROJ.
***
SEMINARSKI - PREPORUKE
Pogrešno je (Bolje je)
• Dolazio je 8 puta (Dolazio je osam puta)
• 47 ljudi je došlo (Ĉetrdeset sedam ljudi je došlo)
• 1965. godine je... ( Godine 1865. je...)
• 125 hiljada... (125000, sto dvadeset pet hiljada)
• 12-ak, 150-tak (dvanaestak, sto pedesetak)
***
ISTORIJA RAZVOJA RAČUNARA
Šta računar može da radi?
Sposobnost računara da obrađuje i pamti velike količine podataka, omogućuje
njihovu primjenu u rješavanju velikog broja problema.
***
Mnogi poslovi i rutine mogu da se nedvosmisleno opišu nekom
procedurom
.
Odlazak na posao, obračun penzija, obrada fotografija, računanje poreza itd.
Kada se procedura dobro opiše, onda se za obradu podataka može koristiti računar.
Za takve primjene je korisno primijeniti računarsku obradu podataka, a kreativni dio
posla ostaviti za čovjeka.
***
U poslovanju često postoji potreba da se provede neka procedura nad jako velikom
količinom podataka, npr:
• popis stanovništva,
• glasanje,
5
• obrada plata,
• obrada penzija,…
Ako se radi ručno, to zahtijeva veliki ljudski rad ali i donosi mnoštvo grešaka
prouzrokovanih nepažnjom.
***
• Ono na čemu se najranije računalo bili su prsti na rukama. Međutim za potrebe
trgovine bilo je nužno smisliti neko pomagalo koje će moći da prebroji i izračuna veće
vrijednosti.
• Jedno od takvih pomagala je bio Abakus.
• Abakus je prosta i istorijski stara sprava za računanje, koja se koristila kod starih
Egipćana, Grka, Rimljana, Kineza…
***
Koliko god je Abakus čovjeku pomogao u računanju, to nije mašina koja je
automatski rješavala operacije, već se to računanje vršilo u ljudskoj svijesti. Abakus
je bio samo mehaničko sredstvo, koje je služilo čovjeku samo kao pomoć.
***
Rimski abakus zasnovan je na bi-kvinarnom kodu.
Prorezi sadrže po jedan kamenčić za bazu 5 (5,50,500,5000 itd)
te po 4 kamenčića za bazu 10 (1, 10, 100,1000, itd)
Broj prikazan na abakusu je 1.069.181 (sa karakteristiĉnim predstavljanjem nule).
***
Japanski abakus “Soroban” sl
Ruski abakus sl
Školski abakus sl
***
7
***
Moglo se i oduzimati okretanjem toĉkića unazad i množiti ponavljanjem operacije
sabiranja. U principu ovo je adiciona mašina, sa principom rada kao kod starih
registar kasa.
***
U Njemačkoj je 1673 godine, nakon 30 godina, Gotfrid Lajbnic (Gotfried Leibniz)
napravio usavršenu verziju Paskalove mašine, prvu mašinu za direktno množenje, na
principu višestrukog sabiranja.
Bilo je moguće i dijeljenje i vađenje drugog korijena.
***
Čarls Bebidž (Charles Babbage), engleski matematičar, filozof i inženjer mehanike, je
izmislio mašinu za računanje i štampanje rezultata.
Godine 1820. napravio je mali model te mašine i nazvao ju Diferencna mašina.
Mašina se sastojala od poluga i zupčanika, bila je glomazna i habala se.
***
1830-tih Bebidž je razmišljao i o
analitičkoj mašini
čiji su neki dijelovi slični
današnjim računarima, posebno dio za ulazne podatke, obradu i smještanje
rezultata, ali ju nikad nije završio.
Analitička mašina je trebala da bude pokretana parom i trebala je imati preko 30
metara dužine i 10 metara širine. Programi i podaci su trebali da budu unošeni putem
bušenih kartica.
***
Kao izlaz, analitička mašina bi imala printer, krivolinijski ploter i zvono.
Takođe, mašina bi bila u stanju da buši brojeve na kartice za kasnije čitanje.
Zamišljena je tako da radi sa decimalnim sistemom. Postojala je i memorija
kapaciteta 1000 brojeva, svaki sa po 50 cifara.
Aritmetička jedinica je trebala da bude u stanju raditi sa sve četiri aritmetičke
operacije.
