uvod u raČunarske sisteme

UVOD U RAČUNARSKE SISTEME

Prof. Dr Miroslav Trajanović

Prof. Dr Miroslav Trajanović Inženjerska informatika 2

Sadržaj

• Računarske discipline• Računarski sitemi

– Programski sistem– Tehnički sistem


Računarske discipline

RazvojTeorijaPrincipiInovacije Više teorijski Više primenjen

PrimenaUvođenje

Konfigurisanje

Računarsko inženjerstvo

Računarski hardver i arhitektura

Sistemska infrastruktura

Razvoj softvera

Primena tehnologija

Problemi organizacije

sistema

Računarske naukeInformacioni sistemiInformacione tehnologijeSoftversko inženjerstvo


Informacione tehnologije

RazvojTeorijaPrincipiInovacije

Više teorijski Više primenjen

PrimenaUvođenje

Konfigurisanje

Računarsko inženjerstvo

Računarski hardver i arhitektura

Sistemska infrastruktura

Razvoj softvera

Primena tehnologija

Problemi organizacije

sistema

Računarske nauke

Informacioni sistemi

Informacione tehnologije

Softversko inženjerstvo


Oblasti primene računara

• Automatizacija svakodnevnih poslovnih aktivnosti

• Projektovanje proizvoda i tehnologije• Optimizacija proizvoda i poslovanja• Upravljanje poslovnim sistemom

GreGreššiti je ljudski, ali sa raiti je ljudski, ali sa raččunarom se to radi mnogo brunarom se to radi mnogo bržžee


RAČUNARSKI SISTEMI

• Struktura računarskih sistema• Prezentacija podataka u RS• Neke jedinice mere u računarskoj tehnici• Razvoj računarske tehnike• Vrste računarskih sistema


STRUKTURA RAČUNARSKIH SISTEMA


Strukturatehničkogsistema


Struktura programskog sistema

PROGRAMSKI SISTEMPROGRAMSKI SISTEM

SISTEMSKI PROGRAMISISTEMSKI PROGRAMI APLIKATIVNI PROGRAMIAPLIKATIVNI PROGRAMI

OPERATIVNI SISTEMOPERATIVNI SISTEM USLUUSLUŽŽNI PROGRAMINI PROGRAMI UPRAVLJANJEUPRAVLJANJEOBRADA PODATAKAOBRADA PODATAKA

RAZVOJNIRAZVOJNI PROGRAMIPROGRAMI


HIJERARHIJA PROGRAMSKOG SISTEMA

TEHNITEHNIČČKI SISTEMKI SISTEM

MAMAŠŠINSKI PROGRAMIINSKI PROGRAMI

OPERATIVNI SISTEMOPERATIVNI SISTEM

APLIKATIVNI PROGRAMIAPLIKATIVNI PROGRAMI RAZVOJNIRAZVOJNI PROGRAMIPROGRAMI


Operativni sistem

• upravljanje zadacima (procesima)• upravljanje pristupom sistemskim resursima• upravljanje operativnom memorijom,• upravljanje podacima (datotekama),• upravljanje ulazom i izlazom• upravljanje korisničkim interfejsom

• obezbeđuje nezavisnost od hardvera


OPERATIVNI SISTEMI

• DOS• WINDOWS

– Razvijen za Intel x86 platformu (386,486,Pentium)-95 / 98 / MILENIUM / XP / NT

• MacOS, MacOS X• UNIX

-LINUX• REAL TIME OS


UNIX• Pojavio se 1969. godine (Ken Thompson, Dennis Ritchie

AT&T). Delio se besplatno. Open system.• Višekorisnički, multitasking• Mnogo derivata : HP-UX, MS-Xenix, SG-Irix, Solaris,

SCO-UnixWare

• Shell - spoljni sloj programa koji obezbeđuje korisnički interfejs– Bourn shell– C shell– Korn


Primer UNIX komandi

Komande UNIX DOS• List directory ls dir• Copy a file cp copy• Delete a file rm del• Rename a file mv rename• Display contents cat type• Print a file lpr print• Check disk space df chkdsk• Change directory cd cd


LINUX

• 1991 Linus Torvalds finski student objavio Linux

• Open source• RedHat, Mandrake, SuSE


Uslužni (pomoćni) programi

• Programi za dijagnostiku i servisiranjeračunarskih sistema

• Programi za komunikaciju i mrežneservise

• Programi za arhiviranje i kompresijudatoteka

• Programi za zaštitu od virusa


Aplikativni programi

• Programi za obradu informacija• Knjigovodstvo, Kadrovska evidencija,

Planiranje i upravljanje proizvodnje• Obrada teksta, slika, izrada prezentacija• Konstruisanje, Analiza, Simulacija

• Programi za akviziciju podataka i upravljanje (ulaz preko davača i senzora)

• Bezbedonosni sistem, zaštita od požara• Upravljanje mašinama i procesima


Arhtektura aplikacija

• Samostalna aplikacija (stand-alone)• Klijent – server• Aplikacije sa višeslojnom arhitekturom

– Tanki klijent– Poslovna logika– Serverska aplikacija

– Web servisi


Podaci i informacije

• Podaci: simboli, sirove činjenice.– 12, plavo, Mihajlo

• Informacije: obrađeni podaci koji pružaju odgovore na pitanja ko, šta, gde i kada.

• Informacija je potreban podatak čije je značenje poznato.

• Informacija, pored značenja, obavezno uključuje i podatak. Ona predstavlja odgovor na neko pitanje.– Avion kreće u 12 h; Nebo je plavo; – Mihjlo je najbolji


Znanje, razumevanje i mudrost

• Znanje: primena podataka i informacija u cilju odgovora na pitanje kako.

• Razumevanje: shvatanje razloga (odgovor na pitanje zašto). Razumevanje je interpolativan i probabilistički proces. Njime se može generisati novo znanje.

• Mudrost: izvedeno razumevanje. Mudrost je ekstrapolativan i neprobabilistički proces koji na osnovu postojećeg razumevanja može da generiše novo razumevanje koje je do tada bilo nepoznato. Mudrost može da se definiše i kao veština korišćenja postojećeg znanja.


Od podataka do mudrosti

PODACIPODACI

INFORMACIJEINFORMACIJE

RAZUMEVANJERAZUMEVANJE

ZNANJEZNANJE

MUDROSTMUDROST

Razumevanje relacija

Razumevanje uzorka

Razumevanje principa

Invencija


Prezentacija podataka

Instrukcije

Alfanumerički podaci

Celobrojni numerički podaci

Realni numerički podaci

LOAD X

A, a, č, ч, ش, é #, [, +, %, Ω, €,

198746, -478933

573,847 -0.2567398E12


Decimalni brojni sistem

• Brojni sisemi - decimalni• 2579 = 2 x 1000 + 5 x 100 + 7 x 10 + 9 x 1

• 2579 = 2 x 103 + 5 x 102 + 7 x 101 + 9 x 100

∑ ⋅==

−n

1i

1ii 10aV


Decimalni brojni sistem

2579 = 2 x 103 + 5 x 102 + 7 x 101 + 9 x 100

Decimalnavrednost broja

Težine

Cifre


Brojni sistemi

• Decimalni brojni sistem• osnova 10• cifre 0,1,2,3........9

• Binarni brojni sistem• Osnova 2• cifre 0, 1


Brojni sistemi

Brojni sistem Osnova Cifre

Binarni 2 0, 1

Trinarni 3 0, 1, 2

Oktalni 8 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Decimalni 10 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Heksadecimalni 16 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F


Brojni sistemi

∑ ⋅= −1ii baV

U U bilobilo komkom brojnombrojnom sistemusistemu vrednostvrednostbrojabroja jeje


Binarni brojni sistem b=2

• U binarnom brojnom sistemu vrednostbroja je

∑ ⋅= −1ii 2aV


Binarni brojni sistem

• broj u binarnom sistemu

101000010011 = 1x211+0x210+1x29+0x28+0x27+0x26+0x25

+1x24+0x23+0x22+1x21+1x20

1010000100112 = 257910

George Boole


Primer operacije sabiranja

• Decimalni sistem

19+ 11= 30

• Binarni sistem

10011+ 01011= 11110


Heksadecimalni brojni sistem

• Osnova brojnog sisitema b=16• Cifre: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

Primer: 4EB16 = 4*256 + 14*16 + 11*1= 125910

Mesto i 3 2 1

bi-1 162 161 160

Težina 256 16 1


Prezentacija podataka

Broj binarnih cifara

Broj stanja

1 2

2 4

3 8

4 16

5 32

6 64

7 128

8 256


0 1 2 3 4 5 6 7zna~ajniji

bitovi

manjezna~ajni bitovi

000 001 010 011 100 101 110 111

0 0000 NUL DLE SP 0 @ P p

1 0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q

2 0010 STX DC2 " 2 B R b r

3 0011 ETX DC3 # 3 C S c s

4 0100 EOT DC4 $ 4 D T d t

5 0101 ENQ NAK % 5 E U e u

6 0110 ACK SYN & 6 F V f v

7 0111 BEL ETB ' 7 G W g w

8 1000 BS CAN ( 8 H X h x

9 1001 HT EM ) 9 I Y i y

A 1010 LF SUB * : J Z j z

B 1011 VT ESC + ; K [ k

C 1100 FF FS . < L l

D 1101 CR GS - = M ] m

E 1110 SO RS , > N ↑ n ~

F 1111 SI US / ? O or o DEL

ASCIITABELA


• 128 karaktera • Specijalni znaci CR - 0001101 -13• Znakovi $ - 0100100 - 36• Brojevi: 0 – 0110000 – 48• Velika slova: A - 1000001- 65• Mala slova: a – 1100001 – 97

• Dobar za engleski set karaktera ali ne i za druge setove karaktera

ASCII code


UNICODE

• 1988 pokrenut Unicode projekta• InternacionalnI standarda za računarsku

reprezentaciju karaktera • Unicode standard je projektovan tako da bude:• Univerzalan, kako bi obuhvatio sve

internacionalne, nacionalne i industrijskesetove karaktera

• Efikasan, tj. da omogući efikasno sortiranje, pretraživanje, editiranje i prikazivanje.

• Nedvosmislen, dakle jedan kod predstavlja samo jedan tačno određeni karakter.


UNICODE

• UTF - Unicode Transformation Format– UTF – 8– UTF – 16– UTF – 32


Osnovne veličine u računarskojtehnici• bit - BInary Digit 0 ili 1• Byte = BinarY TablE• B = byte = 8 bita 10110010• KB = 210 byte = 1024 B• MB = 210 KB = 1024 KB• GB = 210 MB = 1024 MB• TB = 210 GB = 1024 GB


Osnovna i izvedene mere zamemorijski kapacitet

JEDINICA SIMBOL IEC SIMBOL IME STEPEN 2 Broj bajtova

Byte B B byte 20 1

Kilobyte KB KiB kibibytes 210 1,024

Megabyte MB MiB mebibytes 220 1,048,576

Gigabyte GB GiB gibibytes 230 1,073,741,824

Terabyte TB TiB tebibytes 240 1,099,511,627,776

Pentabyte PB PiB pebibytes 250 1,125,899,906,842,624

Exabyte EB EiB exbibytes 260 1,152,921,504,606,846,976


Osnovne veličine u računarskojtehnici

• Brzina prenosa digitalnih signala– b/s = 1 bit u sekundi– Kb/s = 1.000 b/s– Mb/s = 1.000.000 b/s

• FLOPS = Floating Point Operation Per second• KFLOPS = 1000 FLOPS• MFLOPS = 1000 KFLOPS

• IPS = Instruction Per Second• MIPS = 1000000 IPS


• Prvi mehaničkiračunar – Difference engine iz 1832. godine

• Projektovao engleski inženjer Čarls Bebidž(Charles Babbage)

Istorija razvoja računarskihsistema


Istorija razvoja računarskihsistema

• I generacija - elektronske cevi, akustične memorije• II generacija - tranzistorska tehnologija,magnetne

memorije• III generacija - integrisani sklopovi malog stepena

integracije• IV generacija - integrisani sklopovi velikog stepena

integracije, mikroprocesori


Istorijski razvoj računarskihsistema• 1945 Jon von Neuman predložio strukturu

računarskog sistema• 1946 skloplje ENIAC (Electronic Numerical

Integrator and Computer)• Imao 18000 elektronskih cevi, 1500 releja,

70000 otpornika i 10000 kondenzatora i težio 30 tona


ENIAC


Istorijski razvoj računarskihsistema• II generacija• 1947 - otkriće tranzistora• PDP 1, IBM 7030• Memorije sa feritnim jezgirma• Jedinice spoljne memorije• Pojava prvih sistemskih

programa


IBM 701 1953. godina


PDP 1


Istorijski razvoj računarskihsistema• III generacija - sredinom 60-tih godina• Poluprovodnička tehnologija integrisanih

kola• Poluprovodničke memorije• OS sa multiprogramskim radom• Interaktivni rad sa korisnikom


Istorijski razvoj računarskihsistema

• IV generacija• 1971 pojava mikroprocesora Intel 4004• 1972 Intel 8008 - 8 bitni mikroprocesor• 1974 General Instruments 16 bitni• 1981 32 bitni procesor


Nekad i sad

ENIAC Pentium IV

Brzina 5,000 sabiranja / s 300,000,000

Memorija 200 cifara 16,000,000

Elementi 18,000 vakumskih cevi6,000 prekidača10,000 kondenzatora70,000 otpornika1,500 releja

4,000,000 tranzistora(CPU)

Veličina 10 feet visina x 1,800 square feet

9" x 12" x 3"

Težina 30 tons 3 Kg


Vrste računarskih sistema

• Personalni računari• Radne stanice• Mini i midi računarski sistemi• Makro računarski sistemi (mainframe)• Super računari• Industrijski računari (PA, PLC, CNC)• Ugrađeni računari


PERSONALNI RAČUNARI

• Desktop - stoni• Laptop (lap - kolena, krilo)• Notebook (veličine knjige)• Palmtop (palm - dlan)


Desktop PC


Notebook PC


Palmtop PC


Super računari• Trenutno, najbrži superkompjuter na svetu je Plavi

gen (blue Gene/L) koji se nalazi u američkojNacionalnoj laboratoriji Lorens Livermor u Kaliforniji.

• 135,3 teraflopsa (biliona operacija u pokretnomzarezu u sekundi).

• Plavi gen još uvek nije u potpunosti instaliran, a kadabude završen dostizaće brzinu od 360 teraflopsa, pomoću 131072 procesora.

• 2011 NEC i Hitachi planiraju završetak superkompjutera sposobnog da obavi tri trilionaoperacija u pokretnom zarezu u sekundi, odnosno tri petaflopsa.

• Istraživački deo će trajati tri godine, a sklapanjesistema dve do tri godine.


Super računari

• Earth Simulator postiže brzinu od 40,96 TFLOPS i ima 10 TB operativne memorije

5.120 NEC-ovih procesora Vector SX6 500 MHz. Procesor 8 GFLOPS 2 GB RAM.640 čvorova Magistrala 16GB/s. 320 ormana. Diskovi 700 TB.


INDUSTRIJSKI RAČUNARI

uvod u raČunarske sisteme

Documents