1.
Hardver
Matematičke osnove predstavljanja podataka
Decimalni, binarni, oktalni i heksadecimalni brojevni sistemi, računarske operacije,
BCD kod i ASCII tablica
Softver
Pojam informatika, podatak, informacija; pojam bita; komponente hardvera
Podela softvera; operativni sistem, sistemski softver, programski jezici, aplikativni
softver
S razvojem računara i njihove primene nastale su tri nove računarske oblasti:
računarske nauke (computer sciences) – teorijski aspekti arhitekture računara,
njegove primene i računarskog softvera
računarsko inženjerstvo (computer engineering) – proizvodnja i povezivanje
hardverskih delova računara
računarske tehnologije (computer technology) – praktična primena računara
Pojam informatike je nastao od dve francuske reči:
Information + automatique = INFORMATIQUE
Informatique – sinonim za automatsku obradu podataka.
Podaci su registrovane činjenice, oznake ili zapažanja nastala tokom nekog procesa.
Fizički simboli koji mogu da se beleže, čuvaju, prenose i obrađuju.
Informacija je skup obrađenih i organizovanih činjenica, takvih da predstavljaju neko
obaveštenje.
Obrada podataka predstavlja skup aktivnosti kojima se podaci transformišu u informacije.
Kada podaci postaju informacije?
Podaci postaju informacije u momentu njihovog korišdenja, ako se registrovani podatak
koristi za preduzimanje akcije ili donošenje odluke.
Ukoliko je podatak neiskorišden onostaje samo to što jeste – podatak.
npr.
PODATAK: Spoljna temperatura je 10°C.
OSTAJE PODATAK: Ved smo se obukli skladno spoljašnjoj temperaturi.
2. POSTAJE INFORMACIJA: Spremamo se da izađemo iz kude i na osnovu toga odlučimo kako da se
obučemo.
Predmeti izučavanja informatike kao multidisciplinarne nauke su:
razvoj informacionih delatnosti
razvoj i primena informacionih tehnologija
angažovanje ljudi u obavljanju informacionih delatnosti
Termin računarstvopredstavlja dosledan prevod izraza computer sciences, koji označava
teorijske nauke vezane za razvoj arhitekture računarskog hardvera i softvera.
(teorija automata, algoritama, programskih jezika,... )
Značaj informatike u savremenom društvu:
Zahvaljujudi razvoju informacionih i telekomunikacionih tehnologija svet postaje
globalno informatičko društvo.
Informaciono društvo podrazumeva primenu informacionih tehnologija u svim
oblastima života.
(Državni organi, preduzeda, državne institucije,...)
Elektronsko poslovanje ne podrazumeva samo primenu raznih aplikacionih
programa (procesora teksta, programa za rad sa tabelama) nego i
elektronske komunikacije
elektronska trgovina
elektronsko izdavaštvo
elektronsko bankarstvo
Elektronsko izdavaštvo podrazumeva zamenu papirnatih izdanja knjiga, časopisa i drugih
publikacija elektronskim izdanjima.
Prednost: Elektronska izdanja su odmah dostupna svim zainteresovanim licima, nema manjka ili
viška tiraža, dopune ili izmene su odmah dostupne, smanjuje se broj posrednika između pisca i
krajnjih korisnika ...
Elektronske komunikacije omogudavaju trenutni prenos poruka, pisama, dokumenata,
slika,...
Elektronska trgovina podrazumeva razgledanje i kupovinu od kude pomodu računara.
Elektronsko bankarstvo omogudava izvođenje finansijskih transakcija od kude bez odlaska u
banku.
3.
Prvi pravi računari počeli su da se koriste u vojne svrhe, a kasnije se upotreba raširila i u
komercijalne svrhe.
ABC (1939) – prvi elektronski računar; Džon J. Atanasov i Kliford Beri (Atanasoff-Berry
Computer)
ENIAC (1942) – automatsko računanje balističkih podataka (Electronic Numerical Integrator
and Computer)
Program nije uskladišten u centralnoj memoriji, operacije se izvršavaju uključivanjem
i isključivanjem prekidača, ulaz i izlaz su bušene kartice
Sastoji se od 17 000 elektronskih cevi, 70 000 otpornika, 10 000 kondenzatora, 6 000
prekidača – radi 6 tehničara istovremeno, a kvar se dešava na svakih 7min
EDVAC (1944) – Džon fon Nojman. Skladištenje programa po kome mašina radi u memoriju
Prva mašina koja je imala magnetne diskove
UNIVAC I – Mohli i Ekert; početak komerciljalne proizvodnje (Universal Automatic Computer)
Prvi računar koji je koristio magnetne trake
Računari proizvedeni posle pedesetih godina klasifikovani su u generacije
Prva generacija:
Korišćenje vakuumskih cevi (veliki elementi, veliki potrošači struje, ...)
Memorija za skladištenje podataka (magnetne trake, doboši, ...)
Kapacitet memorije do početka šezdesetih narastao je sa 8000 na 64000 reči zahvaljujudi
magnetnoj memoriji i tranzistorima.
Bile su skupe za korišdenje i održavanje zbog programa i hardvera
Kraj pedesetih i prva polovina šezdesetih.
Druga generacija:
Primena tranzistora (prednosti nad elektronskim cevima: jeftiniji, manji potrošači
električne energije, razvijaju manje toplote, ...)
Javljaju se novi programski jezici: COBOL, FORTRAN, ALGOL, LISP, ...
Treća generacija:
Primena integrisanih kola (integralna i LSI – Large Scale Integration kola)
Omogudena proizvodnja čipova sa hiljadama tranzistora i proizvodnja mini računara
Ekonomični, niska cena, velika pouzdanost, male dimenzije, mali zahtevi za napajanje, ...
4.
Magnetni diskovi zamenjuju magnetne trake
IBM 360, PDP-1 najpoznatiji računari
Četvrta generacija:
Primena vrlo velike integracije (VLSI – Very Large Scale Integration)
Poboljšanje postojedih tehnologija
Stvaranje mikroprocesora, specijalni tip integrisanih kola koji predstavljaju osnovu
današnjih računara
Superračunari nastaju krajem sedamdesetih i pošetkom osamdesetih godina.
Velike mogućnost i velika brzina obrade
Mali broj proizvedenih primeraka jer zahtevaju specijalne uslove korišdenja
Primena u naučno-tehničke svrhe, proračuni sa velikim brojem operacija, ...
Oblasti primene: meteorologija, seizmologija, hidrologija, vojne svrhe, ...
Mikroprocesor – osnova za razvoj personalnih računara.
1971. Marcian Hof, zaposlen u kompaniji INTEL, proizvodi čip koji ima sve osobine
centralnog procesora tadašnjih računara i naziva ga mikroprocesor.
Prvi mikroprocesor je bio četvorobitni, u oznaci 4040
1972. nastaje osmobitni procesor INTEL 8008
Kasnije i druge firme: Motorola, Zilog, ...
Niska cena, pouzdanost velika, ...
Prvi personalni računari:
Mits Altair
Apple I, Apple II
Lisa
Commodore 64, ZX, 80, ZX81
IBM PC, PC/XT, PC AT
286
386
486
5.
Pentium
MITS Altair (1975)
Prodavao se u delovima ili sastavljen
Memorija 256k
Nije imao tastaturu, kudište, ekran, štampač
Programirao se preko prekidača na kudištu, izlaz su bile sijalice
Jako kompleksan
APPLE I, APPLE II
Stiv Džobs i Stefen Voznijak
Prodavan iz delova, sa upustvom za sastavljanje, ili ved sastavljen
APPLE II – tastatura, napajanje, grafika u boji, ...
1978. uvedena disketna jedinica
Prodatio na milione primeraka
LISA
Apple Computers 1983. godine proizvodi LISA-u
Jednostavno okruženje, grafičko okruženje, komande u obliku sličica i menija na ekranu,
kretanje pomodu miša
Apple Macintosh
Temelj stonih računara
Commodore 64, ZX 80, ZX 81
Prva polovina osamdesetih godina
Procesor, memorija, tastatura, čuvanje podataka na kasetofonu ili disketnoj jedinici, izlaz
televizor, programski jezic BASIC
IBM PC
Postaje standard u razvoju stonih računara
IBM PC/XT 1983.: memorija 128-256kB, disk 10MB
IBM AT 1984: procesor Intel 80286, memorija 512kB, disk 20MB, diketna jedinica 360kB i
1,2MB – standard za personalne računare
6.
Računarskisistemi, odnosno računari, su elektronske mašine koje obrađuju ulazne
informacije (podatke ili naredbe) i iz njih prizvode izlazne informacije (rezultate).
Računar (kompjuter) je složeni uređaj koji služi za izvršavanje matematičkih ili kontrolnih
operacija koje se mogu izraziti u numeričkom ili logičkom obliku.
Sinonim: mašine za obradu podataka
Programiranjeje postupak rešavanja nekog problema.
Programiranje se sastoji od raščlanjivanja problema na najjednostavnije korake, a potom se
za svaki od tih koraka napiše odgovarajuda naredba koju računar treba da izvrši.
Skup instrukcija za izvršavanje obrade naziva se program.
Podela računara može se izvršiti prema:
Brojukorisnika koji istovremeno mogu da koriste jedan računar – jednokorisnički i
višekorisnički
Njihovojprimeni – računari opšte namene i specijalizovani
Brojunaredbi koje računar može da izvrši u jednom trenutku – serijski (SISD),
paralelni (SIMD), MIMD i MISD
Sa stanovišta primeneračunara postoje:
Računariopštenamene – mogu da učitavaju razne programe i da rešavaju različite
probleme.
Računarizaspecijalnenamene – imaju ugrađene programe za rešavanje samo onih
problema kojima su namenjeni.
Prema brojukorisnika računari se dele na:
Višekorisničkeračunare(mainframe based)
Jednokoričničkeračunare(PC based)
Sa stanovišta brojanaredbi postoje:
Serijskiračunari (SISD) – SingleInstructionSingleData
Paralelniračunari (SIMD) – SingleInstructionMultipleData
Teorijski postoje još dve grupe računara:
MIMD – MultipleInstructionMultipleData
MISD – MultipleInstructionSingleData
Svaki računarski sistem sastoji se od:
7.
Hardvera – fizički uređaji, odnosno komponente računarskog sistema.
Softvera – skup programa sa kojima i pomodu kojih računar radi.
Računarski sistem sastoji se od slededih komponenti:
Aritmetičko-logičke jedinice
Kontrolne jedinice
Jedinice spoljne memorije
Ulaznih jedinica
Centralne (unutrašnje) memorije
Izlazih jedinica
Centralna (unutrašnja) memorija:
Program i podaci koji se obrađuju nalaze se uskladišteni u unutrašnjoj memoriji.
Ova memorija se sastoji od elektronskih kola od kojih svako može da ima dva stanja:
0 ili 1.
Računar obrađuje podatke izvršavajudi naredbe date programom.
0 je stanje kada u kolu nema struje; 1 – u kolu ima struje. Ovi brojevi se zovu bit-ovi
(Binary Digit – binarna cifra)
Da bismo objasnili kako rade elektronska digitalna kola, možemo ih predstaviti sijalicama:
0 – nema struje; sijalica je ugašena
1 – ima struje; sijalica je upaljena
Elektronsko kolo ima dva stanja i može da pamti samo informaciju DA ili NE (1 ili 0). Dakle,
jedno elektronsko kolo može da pamti samo 1bit (1b).
S toga se bitovi udružuju u grupe, odnosno registre.
Registri se kod personalnih računara sastoje od 8 bitova (8b), a ta grupa se naziva 1 bajt (1B
– Byte).
1B = 28 = 256 različitih informacija (znakova)
Kapacitet memorije računara izražava se brojem bajtova. Svaka grupa od 1024 =
210izražava se prefiksom k (kilo)
1024 B = 1kB
1024 kB = 1MB
8.
1024 MB = 1GB
Pored grupisanja po 8 bitova u registre postoji i grupisanje:
16 bitova – 1 polureč (halfword)
32 bita – 1 reč (word)
Aritmetičko-logička jedinica (ALU – Arithmetic Logic Unit) sastoji se od registara i
elektronskih kola potrebnih za izvođenje:
Aritmetičkih operacija – sabiranje, oduzimanje, množenje i deljenje.
Logičkih operacija – upoređivanje dve vrednosti i određivanje istinitosti izraza.
Kontrolna jedinica ima višestruku funkciju:
Kontroliše izvršavanje programa.
Uzima instrukcije iz memorije i prepoznaje ih, dekodira i naređuje akcije drugim
jedinicama.
Započinje operacije ulazno-izlaznih jedinica i prenosi podatke u centralnu memoriju.
Jedinice spoljne memorije služe za čuvanje programa i podataka kada računar nije u
upotrebi. Osim toga, za vreme rada računara delovi programa i podaci koji trenutno nisu
potrebni privremeno se skladište na jedinicama spoljne memorije.
Kapacitet spoljne memorije se izražava u istim jedinicama kao i kapacitet unutrašnje
memorije, tj. brojem bajtova.
Jedinice spoljne memorije su realizovane na više načina:
Disketa (floppy disk)
Kompakt disk (CD, DVD)
Tvrdi disk (hard disk)
Fleš disk (flash) ili SSD (Solid State Disk)
Ulazne jedinice se koriste za unošenje programa i podataka i zadavanje instrukcija od strane
korisnika. Najčešde se koriste:
Kod višekorisničkih računara: terminal koji se sastoji od ekrana, tastature, miša, ...
Kod personalnih računara: miš, tastatura, grfička tabla, ...
Izlazne jedinice služe za davanje informacije (rezultata) korisniku. Najčešde se koristi
monitor, a pored toga štampači, ploteri, ...