UVOD U RAUNARSKE SISTEME Oznaka predmeta CS 111

UVOD U RAČUNARSKE SISTEME Oznaka predmeta: CS 111 Naziv predmeta: OBJEKTNO-ORIJENGTISANO PROGRAMIRANJE Predavanje br. 1 Čas: 1 Nastavna jedinica: Uvod Nastavna tema: Komponente računarskog sistema Pripremili: Školska godina: Mr Dragan Mišić, Prof. Dr Dragan Domazet 2011/2012 UNIVERZITETMETROPOLITAN, Beograd / Kopiranje i umnožavanje nije dozvoljeno. ©©UNIVERZITET CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje 1 1

Šta je računar? Primarna memorija Sekundarna memorija MEMORIJA Signali tastatura Ulazni signal © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CENTRALNA JEDINICIA Obrada signala Izlazni signal Displej CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 2

Analogni i binarni signali • dva stanja • 0 i 1, tačno i netačno ili uključeno i isključeno. • Najvažnija karakteristika svakog binarnog uređaja je da on može imati dva stanja. • Bit je jedna od vrednosti uključeno ili isključeno. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 3

Analogni i binarni signali • Običan prekidač za svetlo nosi jedan bit informacija. • Prekidač sa postepenim podešavanjima nije binarni uređaj. • Prekidač za paljenje automobila je diskretan. • Dugme na kalkulatoru © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 4

Nedvosmisleni signali • Dvosmislenost signala može biti problem ANALOGNI SIGNAL © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd DIGITALNI SIGNAL CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 5

Mogu se napraviti besprekorne kopije © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 6

Binarnim signalom se može predstaviti bilo šta • Sve što se može predstaviti nekim obrascem, može se predstaviti obrascem bitova • bilo koji sistem simbola se može prevesti u obrazac sa bitovima. • ASCII – predstavljanje karaktera preko osam bitova • Hardver i softver računara prate ovaj sporazum, kada su u pitanju tekstualni podaci. • Drugi tipovi podataka se predstavljaju na drugi način. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 7

Binarnim signalom se može predstaviti bilo šta • Japanski i kineski karakteri • Unicode karaktere predstavlja preko 16 bitova (ASCII to radi preko 8 bitova). 111110011111110. Klod Šanon. Matematička teorija komunikacija (1948), predstavlja osnovu informatičkih teorija i računarskih nauka. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 8

Bajtovi • bit informacija (1 ili 0)je izuzetno mala • Memorija računara se organizuje u grupe od po osam bitova. • 8 bitova = 1 bajt (byte) • Ako je za neke podatke potrebno više od osam bitova koristi se ceo broj bajtova. • 1 bajt - dovoljno memorije, otprilike za skladištenje jednog karaktera. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 9

Ime Broj bajtova Stepen broja 2 bajt 1 20 kilobajt 1024 210 megabajt 1, 048, 576 220 gigabajt 1, 073, 741, 824 230 terabajt 1, 099, 511, 627, 776 240 © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 10

Bajtovi • Glavna memorija se sastoji od dugačke liste bajtova. • Svaki bajt ima adresu koja se koristi da bi se on pronašao. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 11

8 bita (1, 0) bajt Reč = broj bitova koja se istovremeno prenosi i obrađuje i koja ima jednu memorijsku adresu 8 -smo bitna reč ima jedan bajt © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 12

Bajtovi 8 bita 8 -mo bitni računari bajt 8 bita 16 -to bitni raćunari bajt 8 bita • Procesor može da čita ili piše nove bajtove na određenoj memorijskoj lokaciji. • U istom trenutku može da čita ili piše veći broj bajtova. 8 bita 32 -bitni računari bajt 8 bita bajt © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd bajt 8 bita bajt CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 8 bita bajt 64 -bitni računari 13

64 bita 1 2 3 4 5 64 bita 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 Reč sa 8 bajta ima 64 bita 64 -bitni računari rade mnogo brži nego 32 -bitni, 26 -bitni, i 8 -bitni računari © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 14

Hardverske komponente Pomoćna memorija Glavna memorija Procesor Ulazni uređaj © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd Izlazni uređaj CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 15

Računarski sistem • Računarski sistemi kombinuju – opipljive komponente – hardver i – konceptualne komponente - softver • Hardverske komponente računarskog sistema su njegovi elektronski i mehanički delovi. • Softverske komponente sistema su podaci i programi koji postoje na tom računaru. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd APLIKATIVNI SOFTVER sw OPERATIVNI SISTEM MAŠINSKE INSTRUKCIJE CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 HARDVER 16

Dva osnovna tipa memorije Pomoćna memorija Glavna memorija Procesor • Glavna (primarna) i pomoćna (sekundarna) memorija • Glavna memorija – – tesno povezana sa procesorom sadržaj se brzo i lako menja sadrži programe i podatke sa kojima procesor trenutno radi interakcija sa procesorom se obavlja u milionitim delovima sekunde © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 17

Glavna memorija • Podaci i programi su tu kada ih procesor aktivno koristi. • Aktiviranje – kopiranje podataka i programa iz sekundarne u glavnu memoriju • Blisko povezana sa procesorom • RAM Random Access Memory. – "Random" (slučajno) znači da se memorijskim ćelijama može pristupiti bilo kojim redosledom. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 18

Pitanje • Imate program za obradu teksta, koji koristite za pisanje pisma. – Gde se nalazi program koji koristite? – Gde se nalaze karakteri koje kucate? © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 19

Pomoćna (sekundarna) memorija Pomoćna memorija Glavna memorija • trajno skladište • diskovi i diskete Procesor • Povezana sa glavnom memorijom preko magistrale i kontrolera • Sadržaj se lako menja, ali je to, u poređenju sa glavnom memorijom vrlo sporo • Koristi se za dugotrajno skladištenje programa i podataka • Sa ovom memorijom procesor komunicira samo povremeno © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 20

Upoređenje glavne i sekundarne memorije Glavna memorija Sekundarna memorija Brza Spora Skupa Jeftina Mali kapacitet Veliki kapacitet Povezana direktno sa procesorom Nije povezana direktno sa procesorom © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 21

Ulazni i izlazni uređaji Procesor Ulazni uređaj Izlazni uređaj • Komunikacija sa spoljašnjim svetom. • podaci se prenose u i iz sistema. • Ulazni uređaj se koristi za unos podataka u sistem. – tastatura, miš, mikrofon, čitač bar koda. • Izlazni uređaji se koriste za slanje podataka iz sistema. – monitor, štampač © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 22

Softver SOFTVER = PROGRAMSKE INSTRUKCIJE + PODACI • Softver - programi i podaci koje računar koristi. • Nalazi se na nekom uređaju (disk) • Neopipljiv • Sastoji se od programa i podataka. • Program - lista instrukcija koje procesor treba da izvrši. • Podaci - informacije koje program koristi. APLIKATIVNI SOFTVER sw OPERATIVNI SISTEM MAŠINSKE INSTRUKCIJE HARDVER – brojevi podaci, tekst, zvučni ili neki drugi podaci. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 23

Razlika između programa i podataka • U memoriji računara se predstavljaju na isti način. • Elektronika memorije računara ne pravi razliku između programa i podataka. • Ovoje jedna od najvažnijih ideja u računarstvu • Računarski sistemi svoju memoriju koriste za ono što potrebe nalažu. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 24

Tipovi programa • Aplikacioni programi (aplikacije) su programi koje ljudi koriste za obavljanje nekog konkretnog posla. – Računari i postoje zato što ljudi žele da koriste takve programe. • Sistemski programi omogućavaju da hardver i softver jednog računarskog sistema radi kako treba. APLIKATIVNI SOFTVER sw OPERATIVNI SISTEM MAŠINSKE INSTRUKCIJE APLIKATIVNI PROGRAMI SISTEMSKI PROGRAMI HARDVER © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 25

Upoređenje aplikacionih i sistemskih programa Aplikacioni programi Sistemski programi Programi za obradu teksta Operativni sistem Igre Sistem za kontrolu mreže Sistemi za upravljanje bazama podataka Program za izvršenje nekog programskog jezika pretraživači weba © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 26

Operativni sistemi • Najvažniji sistemski program • Uvek je tu kada računar radi. • Koordiniše rad svih hardverskih i softverskih komponenti sistema. • Odgovoran za – pokretanje aplikacionih programa, – za pronalaženje resursa koji su potrebni za rad tih programa. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd APLIKATIVNI SOFTVER OPERATIVNI SISTEM MAŠINSKE INSTRUKCIJE CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 HARDVER 27

Operativni sistemi • Rukuju detaljima vezanim za hardver, koji su tom prilikom potrebni. – kada na tastaturi unesete neki karakter, operativni sistem određuje kojem programu je to namenjeno. • Grafički korisnički interfejs, APLIKATIVNI SOFTVER OPERATIVNI SISTEM MAŠINSKE INSTRUKCIJE – Laka komunikacija sa korisnicima – Prozori, dugmad, menija i tastature. HARDVER • Unix, Windows, Linux, Solaris itd. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 28

Operativni sistemi • Operativni sistem je program. • Isti hardver se može koristiti sa više operativnih sistema. • Ponekad se operativni sistem može oštetiti, u kom slučaju ga morate ponovo instalirati. • Sve dok operativni sistem ponovo ne bude u funkciji, ne možete koristiti druge programe na računaru. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd APLIKATIVNI SOFTVER OPERATIVNI SISTEM MAŠINSKE INSTRUKCIJE CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 HARDVER 29

Pokretanje programa 1. Korisnik pokreće aplikaciju 2. OS određuje ime aplikacije. 3. OS pronalazi deo na disku gde se nalazi taj aplikacioni program i negovi podaci. 4. OS pronalazi deo glavne memorije koji se ne koristi i koji je dovoljno velik za tu aplikaciju. 5. OS pravi kopiju aplikacije i njenih podataka i smešta to u glavnu memoriju. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd APLIKATIVNI SOFTVER OPERATIVNI SISTEM MAŠINSKE INSTRUKCIJE CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 HARDVER 30

Pokretanje programa 6. Operativni sistem definiše resurse potrebne za rad te aplikacije. 7. OS pokreće aplikaciju. • Operativni sistem u pozadini APLIKATIVNI SOFTVER OPERATIVNI SISTEM MAŠINSKE INSTRUKCIJE – rukuje resursima, – obavlja ulazne i izlazne operacije i – omogućava rad cele aplikacije. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 HARDVER 31

Programi i memorija Pomoćna memorija Glavna memorija Procesor Ulazni uređaj Izlazni uređaj • Procesor tokom rada stalno upisuje nove podatke i čita postojeće. • Deo memorije odvojen za program – Sabiranje brojeva • Instrukcije se obično ne menjaju • O memoriji brine programski jezik © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 32

Mašinske instrukcije • Korisnici i programeri obično ne razmišljaju o mikrooperacijama – Analogija sa vožnjom automobila • Mašinska operacija elektronska operacija koju procesor izvodi • Procesor u jednom trenutku obavlja jednu operaciju, ali u jednoj sekundi izvodi milione takvih operacija. © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd APLIKATIVNI SOFTVER OPERATIVNI SISTEM MAŠINSKE INSTRUKCIJE CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 HARDVER 33

Mašinske instrukcije • Mašinska instrukcija - nekoliko bajtova u memoriji • Procesor mašinske instrukcije pronalazi u glavnoj memoriji i izvršava ih sekvencijalno. • Izvršni program skup mašinskih instrukcija u glavnoj memoriji računara © UNIVERZITET METROPOLITAN, Beograd APLIKATIVNI SOFTVER OPERATIVNI SISTEM Izvršni program MAŠINSKE INSTRUKCIJE HW CS 111 Objektno-orijentisano programiranje Predavanje br. 1 HARDVER 34