Raunarski sistemi Funkcionisanje raunarskog sitema Napie se program

Računarski sistemi

Funkcionisanje računarskog sitema

• Napiše se program na višem programskom jeziku, • unese u računar, • prevede na mašinski jezik i poveže sa drugim prevedenim programskim celinama i tako dobije • program (koji, npr. u MS-DOS-u ima ekstenziju. EXE, u verzijama linux-a obično bez ekstenzije), • može se uneti u operativnu memoriju i izvršavati. • Izvršavanje mašinskog programa odvija se instrukcija po instrukcija.

• Izvršavanje pojedinačne mašinske instrukcije odvija se u mašinskom ciklusu. • On se sastoji od dve faze: prvo, upravljačka jedinica donosi instrukciju iz operativne memorije, dekodira je i odgovarajuće delove smešta u procesorske registre (registar adresa, registar instrukcija). • Zatim se potrebni podaci donose iz memorije u registre podataka, ALJ izvršava operaciju, a rezultat privremeno smešta u akumulator, do njegovog smeštanja u memoriju.

• Zatim se izvršava sledeća instrukcija, a adresa na kojoj se ona nalazi izračunava se na osnovu adrese prethodne izvršene instrukcije, dodavanjem broja bajtova koje je zauzimala prethodna instrukcija. • Mašinski ciklusi se ponavljaju do instrukcije zaustavljanja tj. kraja programa.

• Ovakva metoda izvršavanja programa naziva se sekvencijalna ili serijska obrada, i odgovara konceptu fon Nojmanove mašine. • Postoji i paralelni način obrade, pri čemu se program razbija na delove koji se istovremeno izvršavaju na desetine, stotine ili čak hiljade raznih procesora.

Azbuka • Svaki jezik za komunikaciju čoveka i računara koristi konačni skup simbola (znakova) – azbuku. • Simbol (znak, slovo) je nedeljiva jedinica jezika. • Nizanjem slova azbuke dobiju se niske nad azbukom.

• |w| – dužina niske w • Niska koja ne sadrži nijedno slovo zove se prazna niska i obeležava se sa e (empty – prazan).

• Niska nad azbukom A definiše se na sledeći način: 1. e je niska nad A 2. Ako je w niska nad A i a – slovo iz A, onda je wa niska nad A 3. Sve niske nad azbukom A mogu se dobiti primenom pravila 1. i 2.

• Ako su x i y reči nad nekom azbukom, tada je reč xy nastala spajanjem (konkatenacijom) reči x i y. • Ako su x, y i z reči nad nekm azbukom, tada je: – x prefiks u reči xy – y sufiks u reči xy – su x, y i z podreči xzy.

• Ako je A konačna azbuka, onda se često koriste sledeće oznake: – A* - skup svih reči nad azbukom A (uključujući i praznu reč). – A+ - skup svih reči nad azbukom A, bez prazne reči. – Svaki jezik nad azbukom A je podskupa A*.

• Def. Jezik nad azbukom A je proizvoljan skup reči nad azbukom A. • Skup A* ima beskonačno mnogo podskupova, tako da nad azbukom A ima i beskonačno mnogo jezika.

• U zadavanju jezika L potrebno je tačno definisati podskupa A* koji predstavlja niske nad azbukom A koje pripadaju jeziku L – reči jezika L. • Skup pravila kojima se opisuju sve reči jezika, zove se sintaksa jezika. • Semantika jezika je skup pravila kojima se definiše značenje reči jezika.

• Gramatika - skup pravila koja opisuju sve validne (ispravne) konstrukcije prihvatljve u jeziku.

• Prirodni jezicima se može opisati bilo šta ali su su nejednoznačni i neprecizni u predstavljanju specifičnih informacija kao što su matematičke. • Zato se izgrađuju veštački jezici u specifičnim oblastima • U slučaju da je jedan od korisnika jezika – računar veštački jezik je programski jezik.

• Precizna definicija dopuštenih oblika i njihovog značenja omogućava izgradnju jezičkih procesora (prevodilaca i interpretera) – programa pomoću kojih se čovekova poruka prevodi na jezik ”razumljiv” mašini – mašinski jezik. • ANSI definicija: – ”Programski jezik je jezik koji se koristi za pripremanje računarskih programa”

Jezički procesori • Analiziraju sintaksnu ispravnost programa na programskom jeziku i, ako je program ispravan, transformišu ga u binarni (mašinski) oblik koji može da se izvrši na računaru. • Interpreteri – analiza i izvršavanje se obavljaju naizmenično • Kompilatori – ceo program proanalizira i transformiše, pre nego što se izvrši

Interpreter

Kompilator

1. Program P (u izvornom jeziku L) transformiˇse se u program P’ na izlaznom jeziku L’, pod kontrolom kompilatora. Dakle, ulazni podatak kompilatora je program P a rezultat rada kompilatora je program P’. 2. Dobijeni program P’ se interpretira, tj. pod kontrolom programa P’ ulazni podaci D programa P se transformišu u rezultat R programa P.

Izvorni program Leksički analizator Sintaksni analizator rukovalac tabelama Semantički analizator Generator međukoda Optimizator međukoda Generator koda Prevedeni program Obrađivač grešaka

Karakterski skup i kodne sheme • U računaru se različiti simboli spoljašnje azbuke kodiraju različitim kombinacijama nula i jedinica fiksne dužine, tzv. kodom fiksne dužine nad binarnom azbukom. • Danas su u upotrebi kodne reči dužine 7 odnosno 8 bitova i 16 bitova (ukupno 65536 kodnih reči). • Kodne reči u jednom kodu fiksne dužine nazivaju se karakteri

• Najrasprostranjeniji je 7 -bitni kod koji je 1983. godine standardizovan međunarodnim (ISO – International Standard Organization) standardom. • Najpoznatija je njegova nacionalna američka verzija koju je definisao ANSI – American National Standards Institute 1968. godine u dokumentu American Standard Code for Information Interchange po kome se ovaj kod i zove ASCII-kod.

HTML • Jezik HTML se zasniva na eksplicitnom obeležavanju logičke strukture dokumenta. Obeležavanje se vrši pomoću etiketa (engl. tag) koje opisuju elemente logičke strukture teksta. • Tekst dobija svoj grafički izgled u zavisnosti od navigatora koji je upotrebljen za njegovu vizuelizaciju. • U zavisnosti od svojstava navigatora i njegove konfiguracije, jedan dokument obeležen u HTML-u može imati različite grafičke izglede.

Faze pri rešavanju zadataka na računaru 1. Specifikacija (šta program treba da uradi, kojom brzinom. . . ) 2. Projektovanje (matematička formulacija problema, izbor metoda za rešavanje, opis algoritma) 3. Realizacija (pisanje (kodiranje), unošenje u memoriju i čuvanje, prevođenje i izvršavanje programa) 4. Testiranje 5. Izrada dokumentacije 6. Eksploatacija i održavanje