Ra unalni ki sistemi in komunikacije
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 227

RAČUNALNIŠKI SISTEMI in KOMUNIKACIJE PowerPoint PPT Presentation


  • 89 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

RAČUNALNIŠKI SISTEMI in KOMUNIKACIJE. Univerza v Mariboru Fakulteta za organizacijske vede. dr. Igor Bernik, docent [email protected] kib1.fov.uni-mb.si/RaSK. Kaj je računalniški sistem? Računalnik in periferija Programska oprema. Računalniški sistem - uvod.

Download Presentation

RAČUNALNIŠKI SISTEMI in KOMUNIKACIJE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Ra unalni ki sistemi in komunikacije

RAČUNALNIŠKI SISTEMIin KOMUNIKACIJE

Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

dr. Igor Bernik, [email protected]

kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


Ra unalni ki sistem uvod

Kaj je računalniški sistem?

Računalnik in periferija

Programska oprema

Računalniški sistem - uvod

Računalnik je naprava, ki jo lahko programiramo, da manipulira z simboli. Hitro, natančno in zanesljivo lahko izvaja kompleksne in ponavljajoče se procedure ter hrani in bere velike količine podatkov. Fizične komponente imenujemo strojna oprema – hardver, ki izvajajo programsko opremo – softver. Vhodno izhodne enote dovoljujejo računalnikom komunikacijo z uporabnikom in zunanjim svetom.

Računalniški sistemi


Kaj je ra unalnik

Ker je računalnik naprava, naj dela kaj koristnega:

Pisanje teksta

Hranjenje in obdelava podatkov

Reševanje matematičnih problemov

Igranje iger

Primeri: bankomat, referat, borza, ...

Kaj je računalnik?

Računalniški sistemi


Ra unalni ki sistem z vidika

Uporabnika

Zmogljivosti in omejitve

Programerja

Želim si računalnik, za katerega lahko napišem čim boljši program

Sistemski analitika

Računalniki za dobro delovanje aplikacij – pravi sistem za določena opravila

Sistemskega administratorja; sistemskega managerja

Računalnik, ki omogoča maksimalno učinkovitost celotnega računalniškega sistema (kot rač. samega, kot več rač. na določeni lokaciji ali kot sistem računalnikov na dislociranih lokacijah)

Računalniški sistem z vidika:

Računalniški sistemi


Osnovne operacije

pri izvajanju računalniškega procesiranja podatkov

Vhod/Izhod podatkov

Osnovna aritmetična in logična preračunavanja

Transformacija ali prevajanje podatkov (prevajanje programa, update datotek, ...)

Sortiranje podatkov

Iskanje ujemajočih podatkov

Shranjevanje in branje podatkov

Prenos podatkov (prenos datotek)

Osnovne operacije

Računalniški sistemi


Komponente ra unalni kega sistema

Hardver, ki omogoča fizične mehanizme vhoda in izhoda podatkov, manipuliranja z njimi in za elektronsko kontrolo vhoda in izhoda podatkov

Softver – sistemski in aplikativni, ki daje inštrukcije hardveru kako in v kakšnem vrstnem redu naj dela.

Podatki; numerični, alfanumerični, grafični, zvokovni, ... predstavljeni v obliki, s katerimi softver zna delati

Komponente računalniškega sistema

Računalniški sistemi


Hardverske komponente

Procesor (CPE)

Pomnilnik

Vhodno/izhodni vmesnik

Vhodne enote

Izhodne enote

Hardverske komponente

Računalniški sistemi


Centralno procesna enota procesor

Aritmetično logična enota; izvajanje aritmetičnih in logičnih kalkulacij.

Kontrolna enota; kontrolira procesiranje inštrukcij in gibanje notranjih podatkov procesorja iz enega dela procesorja v drugega.

Vmesnik; premika inštrukcije programa in podatke med procesorjem in ostalim hardverom.

Centralno procesna enota - procesor

Računalniški sistemi


Pomnilnik

bit, byte = 8bit

1KB= 210=1024bytes, 220=MB,230=GB

Razločimo različne tipe:

RAM (random access memory)

ROM (read only memory)

Trdi disk, CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RAM, tračne enote, luknjane kartice, pomnilne kartice...

Pomnilnik

Računalniški sistemi


Vhodno izhodni vmesnik

ISA

Serijski

Zaporedni

PCMCIA (PcCard)

SCSI

PCI, PCI-X

USB

FireWire

BlueTooth

Vhodno/izhodni vmesnik

Računalniški sistemi


Vhodne enote

Luknjana kartica

Tipkovnica

Miška

Grafična tablica

Skener (bar-code, ročni, ploski, bobenski, ...)

Pero

Igralna palica, volan

Digitalni foto aparat, video kamera (analogna in digitalna)

...

Vhodne enote

Računalniški sistemi


Izhodne enote

Zaslon (CRT, LCD, ...)

Projektor (LCD, DLP, ...)

Tiskalniki (iglični, brizgalni, laserski, specialni)

Zvočniki

Izhodne enote

Računalniški sistemi


Softverske komponente

Firmware (v strojne naprave vgrajen softver)

Sistemski softver (BIOS, operacijski sistemi)

Aplikativni, uporabniški programi

Softverske komponente

Računalniški sistemi


Komunikacijske komponente

potrebujemo, ker računalnik dandanes ni več sam

Različne omrežne povezave, prek različnih softverskih protokolov

preko ožičenj (omrežje, telefonska linija)

Brezžično (WiFi, bluetooth, ...)

Komunikacijske komponente

Računalniški sistemi


Podatki informacije

Tyche Brahe, srednjeveški astronom, je svoje življenje posvetil opazovanju in zapisovanju pozicije planetov.

Johannes Kepleranalizira zbrane podatke in predstavi zakone gibanja planetov.

Brahe je zbiral podatke – Keplerjevi zakoni so informacije!

Podatki, informacije

Računalniški sistemi


Procesiranje podatkov v informacije

Procesiranje podatkov pojasni njihov pomen.

Računalnik je stroj za procesiranje podatkov!

Podatkovni tok teče v računalnik kot vhod,

informacijski tok iz računalnika je izhod.

Procesiranje podatkov v informacije

Računalniški sistemi


Ra unalnik ali kalkulator razlika

Oba lahko računata.

Na kalkulatorju je postopek seštevanja naslednji:

Vnesemo prvo število (X)

Izberemo operator seštevanja (+)

Vnesemo drugo število (Y)

Izberemo operator za izračunavanje (=)

Zapišemo izračunano število za nadaljnje računanje

Kalkulator izračuna vrednost glede na zaporedje pritisnjenih gumbov.

Računalnik procesira podatke avtomatsko. Moramo mu podati set inštrukcij (program), ki je shranjen na računalniku (shranjeni program).

Računalnik je naprava, ki procesira podatke v informacije pod kontrolo shranjenih programov.

Računalnik ali kalkulator - razlika

Računalniški sistemi


John von neumannov koncept

Stored program concept (Koncept shranjenih programov)

Podatki, manipulirani v skladu z inštrukcijami programa so shranjeni v spominu medtem, ko se procesirajo. Tudi programske inštrukcije in podatki so shranjeni v spominu medtem ko se procesirajo. Koncept je standardna osnova za računalniško arhitekturo praktično vseh obstoječih računalnikov.

John von Neumannov koncept

Računalniški sistemi


Ra unalni ki sistemi in komunikacije

Četrta generacija (1971 – do danes)

Centralna procesna enota ima sedaj samostojno enoto – mikroprocesor. L. 1975 se prvi računalnik proda ljubitelju tehnike. L. 1981 IBM proda prvi PC, do konca leta pa že 2 mio. Leta 82 – 5,5 mio. Deset let kasneje pa 65 mio. Trenti so v zmanjševanju velikosti in porabe elektrike – iz namiznih v prenosne in v ročne. Iz leta v letu padajo cene in naraščajo zmogljivosti. Povezujejo se preko lokalnih mrež v Internet. Tako predstavljajo skupno mrežo informacij.

Računalniški sistemi


Ra unalni ki sistemi in komunikacije

Peta generacija (od danes naprej)

Peta generacija računalnikov se še razvija. Razlika med 4. in 5. generacijo je v uporabi umetne inteligence, kjer bodo računalniki lahko:

  • Uporabljali naravni govor

  • Razumeli deduktivno sklepanje

  • Se učili iz napak

  • Videli in razpoznali objekte

  • Evaluirali na stopnjo novih zahtev.

    Za to se potrebujejo bistveno zmogljivejši računalniki, ki bodo delovali podobno kot človek.

Računalniški sistemi


Ra unalni ki sistemi 2 osnovni podsistemi ra unalnika

RAČUNALNIŠKI SISTEMI2. Osnovni podsistemi računalnika

Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

dr. Igor Bernik, docent

kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


Ra unalni ki sistemi in komunikacije

Osnovne sistemske komponente

Računalniški sistem je sestavljen iz centralne enote (računalnika) in različnih perifernih naprav.

  • Centralna enota vsebuje večino elektronskih sklopov

  • Periferne naprave so na centralno enoto priključene prek ožičenja (in tudi brezžično)

  • Von Neumann hardver razbije na 5 osnovnih delov:

    • CPE (procesor)

    • Vhod

    • Izhod

    • Delovni pomnilnik - RAM

    • Stalni pomnilnik

  • Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Osnovne sistemske komponente

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Centralna procesna enota

    Centralna procesna enota (CPE-procesor) je najpomembnejša komponenta računalnika. Pod kontrolo shranjenega programa, CPE manipulira z podatki in shranjuje rezultate v pomnilnik - RAM!

    • CPE stalno prejema inštrukcije, ki jih mora izvesti.

    • Vsaka inštrukcija vsebuje vrstni red procesiranja podatkov.

    • Delo procesorja je večinoma preračunavanje podatkov in njihov transport.

    • Podatki prihajajo iz pomnilnika in vhodnih perifernih naprav (pogonov, tipkovnice).

    • Po procesiranju se podatki pošljejo nazaj v pomnilnik in na izhodne periferne naprave.

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Pomnilnik in pogoni

    • Delovni pomnilnik računalnika vsebuje podatke in programe.

    • Vsi podatki ki jih računalnik potrebuje in dela z njimi v času procesiranja so shranjeni v delovnem pomnilniku.

    • Podatki, ki se nahajajo na enem izmed pogonov in so potrebni za procesiranje, se morajo najprej prebrati v delovni pomnilnik.

      Delovni pomnilnik = RAM.

      Pogoni = mehki, trdi diski, CD, DVD, tračne enote, ...

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Periferne naprave

    Periferne naprave so običajno fizično ločene od računalnika – medtem ko procesor in pomnilnik tvorijo glavni del računalnika.

    Število perifernih naprav je odvisna od opremljenosti računalniškega sistema. V osnovi jih delimo na:

    • Vhodne naprave – omogočajo vnos podatkov (tipkovnica, miška)

    • Izhodne naprave – omogočajo prikaz procesiranih podatkov/informacij uporabniku (monitor, tiskalnik)

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Vodila

    Vodila so povezave v računalniku, ki povežejo procesor z ostalimi komponentami. Računalniški sistem sprejema in pošilja podatke na vodila, ki jih delimo na:

    • Sistemsko vodilo, ki povezuje CPE z RAMom. Je centralno vodilo sistema.

    • V/I vodila, ki povezujejo CPE in ostale komponente. Prenašajo podatke in povezujejo sistemsko vodilo z vsemi V/I napravami.

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Osnovni računalniški koraki

    potrebni za izvedbo naloge:

    1. Shrani program v pomnilnik.

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Osnovni računalniški koraki

    potrebni za izvedbo naloge:

    2. Vnesene podatke iz tipkovnice shrani v pomnilnik.

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Osnovni računalniški koraki

    potrebni za izvedbo naloge:

    3. Procesor procesira podatke na osnovi programa in shrani rezultate v pomnilnik.

    4. Rezultati so prikazani na izbrani izhodni napravi.

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Pomni: hardver, softver, program

    Hardver imenujemo fizične komponente sistema (CPE, pomnilnik, vodila, naprave).

    Softver imenujemo programe, ki so elektronski signali in obstajajo zgolj s pomočjo hardvera v pomnilniku.

    Program je serija inštrukcij, ki izvaja določene naloge.

    Podatki niso programi!Programi vsebuje inštrukcije za procesiranje podatkov. Programi se izvajajo, podatki se procesirajo.

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi 3 podatki in tevil ni sistemi

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI3. Podatki in številčni sistemi

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    O podatkih

    Naši računalniki procesirajo podatke. Njihova funkcija je preprosta: procesiranje podatkov. Procesiranje se izvaja znotraj CPE in med ostalimi komponentami. To je seveda preprosto, toda KAJ so podatki in KAKO se procesirajo v računalniku?

    O podatkih

    Računalniški sistemi


    Analogni podatki

    Signali, ki jih pošiljamo drug drugemu so podatki. Naši vsakodnevni podatki so v različnih oblikah: zvok, pisma, številke in drugi znaki (ročno napisani ali tiskani), fotografije, grafika, film, ... Vsi ti podatki so naravni – analogni, kar pomeni, da se razlikujejo v svoji obliki. Podatki v tej obliki so neuporabni za računalniško procesiranje. Računalnik lahko procesira zgolj preproste, natančno določene podatkovne formate, ki jih lahko procesira zelo uspešno.

    Analogni podatki

    Računalniški sistemi


    Digitalni podatki

    Digitalni podatki

    Računalnik je električna naprava. Torej lahko dela le z podatki, ki jih razume na električnem nivoju. To doseže z uporabo električnih stikal, ki so lahko vključeno ("1") ali izključeno ("0"). Z električnimi stikali lahko pišemo števila 0 in 1 ter pričnemo procesirati naše podatke.Računalniški procesor ima milijone teh stikal v obliki tranzistorjev).

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Vsako 0 ali 1 imenujemo bit. Bit (BInary digiT). Število imenujemo binarno, saj izhaja iz binarnega številčnega sistema:

    01 bit

    11 bit

    01104 bit

    011010118 bit

    Biti

    Računalniški sistemi


    Binarni tevil ni sistem

    Binarni številčni sistem je zgrajen iz števil, enako kot naš običajni desetiški številski sistem (10 številski sistem, števila 0-9), le da uporablja le števili 0 in 1.

    DESETIŠKI ŠTEVILSKI SISTEM - Desetiška števila so števila z osnovo deset: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 in 9. Primer: 23

    BINARNI ŠTEVILSKI SISTEM - Binarna števila so števila z osnovo dva: 0 in 1. Primer: 1012

    (0 ko je stikalo izključeno, 1 ko je stikalo vključeno)

    Binarni številčni sistem

    Računalniški sistemi


    Osmi ki estanjsti ki tev sistemi

    Osmiški (octal) in šestnajstiški (hexadecimal) številska sistema omogočata preprosto predstavljanje večbitnih števi lv digitalnem sistemu, saj so njune baze večkratnika števila 2.

    Osmiški številčni sistem uporablja števila od 0-7. S tremibiti lahko predstavimo vsako izmed števil osmiškega štev. sistema.

    Šestnajstiški številčni sistem uporablja števila od 0-9 in črke od A-F. S štirimibiti lahko predstavimo vsako izmed števil šestnajstiškega štev. sistema.

    Dvaintrideset, štiriinšestdeset

    Osmiški, šestanjstiški, ... štev. sistemi

    Računalniški sistemi


    Zakaj binarna tevila

    Dvomestna vezja, ki jih imenujemo tudi digitalna ali binarna so neobčutljiva na motnje, preprosta za razvoj in razumevanje in izjemno zanesljiva. Informacije/podatki se preprosto manipulirajo z uporabo preprostih elektronskih vezij – logičnih vezij oz. vrat.

    Zakaj binarna števila

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi 4 logi na vezja

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI4. Logična vezja

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Booleanova algebra

    V binarni logiki imamo lahko pri odgovoru na vprašanje dva odgovora:

    True – resnično – da

    False – neresnično – ne

    Povezujemo jih z tremi osnovnimi logičnimi povezavami – vrati IN, ALI in NE.

    Booleanova algebra

    Računalniški sistemi


    Logi na vrata in cpe

    Logična vrata in CPE

    Računalniški sistemi


    Logi na vrata

    Booleanova logika se lahko transformira iz algebraičnega izraza v logični diagram, ki predstavlja IN, ALI in NE vrata. Z implementacijo logičnih diagramov v hardveru dobimo digitalna vezja.

    Digitalna vezja so komponente hardvera, ki manipulirajo z binarnimi informacijami.

    Vezja so implementirana z uporabo tranzistorjev v integrirana vezja.

    Vsakemu osnovnemu vezju tranzistorja pripišemo logična vrata.

    Logična vrata

    Računalniški sistemi


    Logi na vrata ne not

    Logična vrata NE (NOT)

    Računalniški sistemi


    Logi na vrata in and

    Logična vrata IN (AND)

    Računalniški sistemi


    Logi na vrata ali or

    Logična vrata ALI (OR)

    Računalniški sistemi


    Logi na vrata ne in nand

    Logična vrata NE IN (NAND)

    Računalniški sistemi


    Logi na vrata ne ali nor

    Logična vrata NE ALI (NOR)

    Računalniški sistemi


    Logi na vrata ekskluzivni ali xor

    Logična vrata ekskluzivni ALI (XOR)

    Računalniški sistemi


    Log vrata ekskluzivni ne ali xnor

    Log. vrata ekskluzivni NE ALI (XNOR)

    Računalniški sistemi


    Zakoni booleanove algebre

    Zakona zduževanja:

    A + B = B + A

    A * B = B * A

    Zakona povezovanja:

    (A + B) + C = A + (B + C) = A + B + C

    A * (B * C) = (A * B) * C = A * B * C

    Zakon deljenja:

    A * (B + C) = A * B + A * C

    de Morganova zakona:

    ___________ __ __

    (A + B) = A * B

    ________ __ __

    A * B = A + B

    Zakoni Booleanove algebre

    Računalniški sistemi


    Zakoni booleanove algebre1

    Ostali zakoni:

    A + A = A

    A * A = A

    A + 1 = 1

    A * 1 = A

    A + 0 = A

    A * 0 = 0

    __

    A + A = 1

    __

    A * A = 0

    __

    A = A

    Zakoni Booleanove algebre

    Računalniški sistemi


    Logi na vezja in uporaba zakonov

    Logična vezja in uporaba zakonov

    __ __

    Y = A * B * C + A * B * C + A * C

    __ __

    Y = A* B * (C + C) + A * C = A * B + A* C

    __

    Ne pozabi: C + C = 1 in A * B * 1 = A * B

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi 5 analogni in digitalni podatki

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI5. Analogni in digitalni podatki

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Zapomni si

     Zapomni si! 

    Ime  okr.  Velikost (byte)

    KiloK2^10 = 1,024         

    MegaM2^20 = 1,048,576

    GigaG2^30 = 1,073,741,824

    TeraT2^40 = 1,099,511,627,776

    PetaP2^50 = 1,125,899,906,842,624

    ExaE2^60 = 1,152,921,504,606,846,976

    ZettaZ2^70 = 1,180,591,620,717,411,303,424

    YottaY2^80 = 1,208,925,819,614,629,174,706,176

    Računalniški sistemi


    Analogni proti digitalnim podatkom

    Analogni proti digitalnim podatkom

    Računalniški sistemi


    Digitalni podatki1

    Računalnik lahko procesira podatke le v primeru, da so ti zapisani kot 0 in 1. Te podatke imenujemo digitalni podatki. Če običajne podatke iz analogne oblike prevedemo v digitalno, bodo le ti prikazani kot veriga 0 in 1, torej jih bo računalnik sposoben procesirati. Torej moramo opraviti postopek digitalizacije naših podatkov. Čisti tekst, zvok in slike digitaliziramo v obliko, zapisano z 0 in 1.

    Digitalni podatki

    Računalniški sistemi


    O bytih

    O Bytih

    • Osnovno podatkovno procesiranje je procesiranje teksta

    • Vsakemu znaku pripišemo 8 bitov (1byte) dolgo oznako, ki predstavlja določen znak.

    • Primer oznak je prikazan na tabeli:

    Računalniški sistemi


    Ascii

    ASCII (American Standard Code for Information Interchange)

    Industrijski standard, ki alfanumeričnim znakom znotraj prostora 256 znakov (28) vsakemu izmed znakov pripiše 8 bitno kodo.

    ASCII tabelo razdelimo na 3 sekcije:

    Neizpisljive kode na mestih od 0 do 31.

    "Spodnji" del ASCII tabele med 32 in 127 mestom. To je del, kjer so vsi glavni znaki (predvsem ameriške abecede)

    "Zgornji" ASCII med 128 in 255. Del kode, kjer s programiranjem lahko dobimo specialne znake, predvsem v odvisnosti od jezika, kateremu so znaki namenjeni (šumniki, nemški znaki, ...)

    ASCII

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Tabela znakov: ASCII tabela

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Tabela znakov: ASCII tabela

    Računalniški sistemi


    O tekstu in kodah

    Uporabniški podatki so v računalniku vedno v digitalni obliki.

    Podatke delimo na dve osnovni obliki:

    Programska koda, ki omogoča delovanje računalnika

    Uporabniški podatki, kot so tekst, grafika, zvok, ...

    Dejstvo je, da CPE mora poznati inštrukcije (programe), da funkcionira nad podatki. Program je zbirka inštrukcij, ki se izvajajo ena za drugo, medtem ko program teče. Vsakič ko premaknemo miško, kliknemo, pritisnemo tipko na tipkovnici, ... se inštrukcije pošljejo programom, ki skrbijo za odzive in povedo CPE, kako naj se na akcijo odziva.

    O tekstu in kodah

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Datoteke

    • Tako programsko kodo kot podatke shranjujemo v datotekah na trdem disku. Glede na končnico datotek, lahko sklepamo, kaj je v njej.

    Računalniški sistemi


    Podatkovni tipi in standardi

    Podatkovni tipi in standardi

    Računalniški sistemi


    Standard predstavitve tevil

    Standardi običajno določa tri področja: predstavitev števil, izvajanje aritmetičnih operacij (zaokroževanje) in postopke v primeru napak (prekoračitev, deljenje z nič, itd).

    Predstavitev števil v računalniku se izvaja posebej za:

    1.) Fiksna vejica

    2.) Plavajoča vejica

    Standard uporablja bazo 2 in določa dva formata za predstavitev števil. To sta 32-bitni format enojne natančnosti in 64-bitni format dvojne natančnosti, ki ju prikazuje slika.

    Standard predstavitve števil

    Računalniški sistemi


    Standard predstavitve tevil1

    Standard predstavitve števil

    Računalniški sistemi


    Grafi ni format

    Grafični format

    • Poznamo dve vrsti grafičnih formatov: rastrski (zgrajen iz točk) in vektorski (zgrajen iz poti).

    • Pri rastrskem (bitmap) formatu je slika zgrajena iz točk različnih barv ali senc.

    • Vektorska grafika uporablja matematična razmerja med točkami in povezuje poti krivulj, da popiše sliko.

    Računalniški sistemi


    Zvo ni formati

    Podobno kot slike digitaliziramo tudi zvok. Zvok je nihanje zraka s slišno frekvenco. Z mikrofonom ga spremenimo v nihanje električne napetosti, ki je analogna predstavitev zvoka. Za razliko od slike je pri zvoku pomembna časovna dimenzija. Analogno predstavitev zvoka digitaliziramo tako,da čas razdelimo na drobne časovne korake. Nato določimo povprečno velikost zvočnega signala v posameznem časovnem koraku. Na sliki je povprečna velikost signala predstavljena s stolpci. Velikost stolpcev izrazimo z dvojiškimi števili. Dobljeno zaporedje dvojiških števil predstavlja digitalen zapis zvoka.

    Zvočni formati

    Računalniški sistemi


    Zvo ni formati1

    Pri sliki je natančnost digitalne predstavitve odvisna od gostote mreže, pri zvoku pa je odvisna od frekvence vzorčenja, tem večja je dobljena količina informacije in tem bolj natančna je predstavitev zvoka. Če je časovni korak dovolj kratek, da zajamemo tudi visoke frekvence, ki so na robu slišnega območja človeškega ušesa, potem bolj natančna predstavitev zvoka ni smiselna. Zgornja meja slišnih frekvenc človeškega ušesa je približno 18 kHz.Pri digitalizaciji zvoka za zapis na CD je frekvenca vzorčenja 44 kHZ. Vsak vzorec pa je predstavljen s 16 biti.

    Zvočni formati

    Računalniški sistemi


    Zvo ni formati2

    Zvočni formati

    Digitalizacija zvoka

    http://www.wikipedia.org/wiki/File_format

    Računalniški sistemi


    Zvo ni formati3

    Zvočni formati

    Digitalizacija zvoka

    http://www.wikipedia.org/wiki/File_format

    Računalniški sistemi


    Ostali formati

    Formati za besedilo

    Formati za “računske” aplikacije

    Grafični formati

    Zvočni formati

    Formati za inženirske aplikacije

    Video formati

    Formati za predstavitev podatkovnih baz

    ...

    Ostali formati

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi 6 komponente ra unalni kega sistema

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI6. Komponente računalniškega sistema

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Sestava ra unalni kega sistem

    Sestava računalniškega sistem

    Računalniški sistemi


    Notranjost ra unalnika

    Notranjost računalnika

    • Glavni elementi računalnika se praviloma nahajajo znotraj ohišja in so:

      • Matična plošča, ki združuje:

        • Procesor

        • Pomnilnik

        • Sistemski nabor

        • Vodila in reže za vmesnike

        • Kontrolerje

      • Diskovne (mehki, trdi, CD, DVD) in tračne enote,

      • Grafični podsistem,

      • Napajalnik, ...

    Računalniški sistemi


    Shematski prikaz ra unalnika

    Shematski prikaz računalnika

    Računalniški sistemi


    Sestava ra unalni kega sistem1

    Sestava računalniškega sistem

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi 6 1 procesor

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI6.1 Procesor

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Centralna procesna enota cpe

    Procesor je izdelan na rezini silicija in ima izvedene nožice skozi silicijevo rezino, prek katerih je priključen na električne vhode in izhode.

    Več let se že kaže trend, da računalniškim procesorjem podvojijo zmogljivosti vsakih 18 mesecev – Moorov zakon (Thomas Moore – podpredsednik korporacije Intel).

    Trenutno ni indikatorjev, da bi se razvoj mikroprocesorjev upočasnil.

    Centralna procesna enota (CPE)

    Računalniški sistemi


    Delovanje cpe

    Delovanje CPE

    • Dekodira inštrukcije,

    • Vzpostavlja in obnavlja podatke, s katerimi operira,

    • Izvaja zahtevane kalkulacije.

    Računalniški sistemi


    Glavne komponente cpe

    Glavne komponente CPE

    • ALE – aritmetično logična enota; izvaja aritmetične in logične operacije na vhodnih podatkih.

    • Krmilna enota – nadzira delovanje ALE in upravlja izvajanje programa v procesorju.

    • Registri – hitre spominske lokacije, na katerih procesor shranjuje operande, ki jih pogosto potrebuje, s tem se pohitri procesiranje.

    • Notranje podatkovno vodilo.

    Računalniški sistemi


    Vhodi in izhodi ale

    Vhodi in izhodi ALE

    • Običajno so široki 8, 16, 32 ali 64 bitov.

    • Krmilni signal vsebuje nekaj bitov (odvisno od funkcije), ki so npr.:

      • Dodajanje/odvzemanje

      • Množenje/deljenje

      • Logični testi (ali je rezultat operacije 0)

      • Logični testi za ničle (ali ima operand zgolj ničle v podatkih)

      • Primerjalne funkcije (<, >, =, ...)

      • Bitni IN oz. ALI operator za dva operanda

      • Zamenjava bitov.

    Računalniški sistemi


    Registri

    Registri

    • So naslednji :

      • občasni

      • pomožni

      • akumulator A

      • podatkovni števec ( DC )

      • programski števec ( PC )

      • instrukcijski register ( IR )

      • register stanj ( CCR )

    Računalniški sistemi


    Aritmeti no logi na enota

    Aritmetično logična enota

    • je sklop z več različnimi funkcijami, kot so:

      • seštevanje

      • pomik vsebin registrov

      • komplementiranje vsebin registrov

      • povečevanje in zmanjševanje vsebin določenih registrov za vrednost 1

      • logične operacije, kot so IN, ALI, ekskluzivni ALI

    Računalniški sistemi


    Krmilna enota

    Krmilna enota

    • skrbi za krmilne signale in njihovo pravilno časovno zaporedje.

    • Obstajata dve vrsti signalov :

      • nevidni, ki skrbijo za delovanje ALE

      • krmilni signali, ki so vhodni ali izhodni. Z njimi CPE nadzoruje ostale enote ali preko njih ugotavlja stanj.

    Računalniški sistemi


    Notranje podatkovno vodilo

    Notranje podatkovno vodilo

    • služi za komunikacije med registri, ki pa ne morejo potekati istočasno, temveč po časovnem multipleksu. V danem trenutku je lahko na vodilu le en podatek in s tem tudi le ena komunikacija.

    • Vsak mikroprocesor ima zbir različnih ukazov (inštrukcij), ki jih razume. Takšni ukazi so zbrani v tabeli ukazov, kjer je vsak ukaz na kratko opisan. Za mikroprocesor je ukaz razumljiv le v binarni obliki, medtem ko je za programerja ugodneje, če je ukaz zapisan v razumljivejši obliki.

    Računalniški sistemi


    Predstavniki sodobnih procesorjev

    Predstavniki sodobnih procesorjev

    • Intel združljivi procesorji

    • PowerPC (IBM, Motorola)

    • Sparc, UltraSparc (Sun)

    • ARM

    • ...

    Računalniški sistemi


    Intel itanium 2 ai 64 arhitektura

    Intel Itanium 2 AI 64 - arhitektura

    Računalniški sistemi


    Intel itanium 2 ai 64 izgradnja

    Intel Itanium 2 AI 64 - izgradnja

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi 6 2 vodila pomnilnik in pomnilne naprave

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI6.2 Vodila, pomnilnik in pomnilne naprave

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Ra unalni ki sistemi 6 2 1 vodila

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI6.2.1. Vodila

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Izmenjevanje podatkov v ra unalniku

    Izmenjevanje podatkov v računalniku

    • V računalniku poteka izmenjevanje podatkov med napravami prek vodil, ki v skladu s podatki v ROMu nastavijo delovanje računalnika.

    • ROM čipi vsebujejo inštrukcije, ki so specifične za posamezne dele matične plošče. Te inštrukcije so v računalniku stalno in se ne menjajo. Programska koda v ROMu je namenjena zagonu računalnika in OS.

    Računalniški sistemi


    In trukcije v romu

    Inštrukcije v ROMu

    • Inštrukcije so shranjene v ROM pomnilniku in se aktivirajo eno za drugo pri zagonu računalnika.

    • Delimo jih na naslednje sklope:

      • POST (Power On Self Test) inštrukcije

      • Setup inštrukcije so povezane s CMOS inštrukcijami.

      • BIOS inštrukcije povežejo različne dele strojne opreme.

      • Zagonske inštrukcije kličejo operacijski sistem.

    Računalniški sistemi


    Sistemska programska oprema

    Sistemska programska oprema

    • Računalniki imajo ROMe na matični plošči, dobavljajo pa jih proizvajalci BIOSov, npr:

      • Phoenix

      • Intel

      • AMI

      • Award

    • Pri zagonu računalnika lahko preberemo proizvajalca ali si ogledamo in nastavimo parametre prek BIOSa.

    Računalniški sistemi


    Setup programi

    Setup programi

    Pri zagonu računalnika se iz ROM čipa izvedejo:

    • Inicializacijska rutina, ki vzpostavi funkcioniranje BIOSa.

    • POST (testni program)

    • Nalaganje zagonskega sektorja, ki kliče operacijski sistem.

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    POST

    • Power On Self Test je prvi sklop inštrukcij, ki se izvedejo pri zagonu. Preverijo komponente računalnika, če delujejo.

    • Izvajanje POSTa gre v naslednjem vrstnem redu:

      • Preverjanje grafičnega adapterja

      • Nalaganje BIOSa (ime, verzija)

      • Preverjanje RAMa (štetje in preverjanje).

    Računalniški sistemi


    Post sporo anje napak

    POST – sporočanje napak

    • Če POST ugotovi napako, bo na zaslon napisal sporočilo o napaki. Če zaslon še ni pripravljen (napaka na video kartici), bo POST napako prikazal kot zvok z zaporednimi piski (npr. 3 kratke 1 dolg, 8 kratkih, ...).

    • POST bere tudi uporabniške podatke iz CMOSa.

    Računalniški sistemi


    Cmos ram

    CMOS RAM

    • CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). V računalniku je majhen del spomina pod stalno napetostjo (baterija). Uporabljen je lahko za poljubne podatke, v osnovi pa hrani pomembne sistemske podatke in vrednosti pri zagonu. Čeprav gre za majhno količino podatkov (100 or 200 bytov) so le-ti stalno na voljo POST in BIOS programom, ko se naložijo iz ROMa.

    Računalniški sistemi


    Vrednosti cmosa

    Vrednosti CMOSa

    • Vrednosti, ki se hranijo v CMOSu:

      • Kateri disketniki in trdi diski so v računalniku

      • Nastavitev in vrsta tipkovnice

      • Procesor, cache, vrednosti chip set-a, tip RAMa, nastavitve

      • Datum in čas.

    • Za pravilno delovanje računalnika morajo biti ti podatki pravilno vnešeni prek BIOSovega nastavitvenega programa.

    Računalniški sistemi


    Vrsta podatkov v cmos ramu

    Vrsta podatkov v CMOS RAMu

    • CMOS podatke delimo v naslednji skupini:

      • Podatki, ki jih POST ne more poiskati pri sistemskem testu (diski, RAM)

      • Podatki, ki jih uporabnik vnese prek BIOSa ali nastavi v OS.

    Računalniški sistemi


    Nastavitve biosa

    Nastavitve BIOSa

    • Komunikacija med BIOSom in CMOSom poteka prek nastavitvenega programa.

    Računalniški sistemi


    Bios adapterjev in naprav

    BIOS adapterjev in naprav

    • Pri zagonu BIOS bere podatke iz ROMov priključenih adapterjev in naprav prek katerih se kontrolira specifične enote hardvera. Npr. rutina BIOSa, ki prebere, kakšna tipkovnica je priključena.

    • Adapterji imajo lastno BIOS kodo, ki jim omogoča delovanje. Vsi podatki iz BIOSov naprav (tudi matične plošče) se zapišejo v RAM, od koder jih lahko bere OS.

    Računalniški sistemi


    Tok podatkov na mati ni plo i

    Tok podatkov na matični plošči

    • Na matični plošči imamo CPE, pomnilnik in vodila. Vodila so živčni sistem osnovne plošče in povezuje CPE in pomnilnik z ostalimi komponentami. Vodila so različnih tipov, npr: ISA, PCI, USB, ...

    Računalniški sistemi


    Vodila

    Vodila

    • Prenašajo podatke med različnimi komponentami RaS. Hkrati povezujejo CPE in ostale komponente.

    • CPE pošilja in sprejema podatke iz:

      • Sistemskega vodila, ki povezuje CPE in RAM

      • V/I vodila, ki povezuje CPE z ostalimi komponentami.

    Računalniški sistemi


    Prikaz vodil

    Prikaz vodil

    • Poenostavljen prikaz povezave CPE, RAMa in ostalih enot RaS.

    Računalniški sistemi


    Prikaz vodil1

    Prikaz vodil

    Računalniški sistemi


    Interna v i vodila

    Interna V/I vodila

    • Sodobni računalniki vsebujejo predvsem vodila:

      • PCI,

      • AGP (za grafiko) in

      • USB postaja v zadnjem času glavni vmesnik za počasnejše naprave. Toda do sedaj smo uporabljali posebna vodila (na ISA vodilu):

        • Kontroler disketnika

        • Serijski port

        • Paralelni port

        • Vmesnik tipkovnice

    Računalniški sistemi


    Vodilo pci peripheral component interconnect

    Vodilo PCI (Peripheral Component Interconnect)

    • Trenutno najpopularnejše V/I lokalno vodilo.

    • V l. 1993 ga predstavi Intel in kmalu postane standard; ne zgolj na PC ampak tudi Mac in Unix računalnikih.

    • PCI je 32-bitno vodilo, običajno hitrosti 33MHz.

    • Podpira specifikacijo Plug & Play (PnP).

    Računalniški sistemi


    Vodilo agp accelerated graphics port

    Vodilo AGP - Accelerated Graphics Port

    • V osnovi je zgrajen na specifikaciji vodila PCI.

    • AGP specifikacija doda PCI-ju 20 dodatnih signalov.

    • Standardi AGP:

      • AGP 1x: 66MHz ura, širina prenosa: 266Mb/s

      • AGP 2x: 66MHz ura, širina prenosa: 533MB/s

      • AGP 4x: 66MHz ura, širina prenosa: 1066MB/s

      • AGP 8x: 66MHz ura, širina prenosa: 2.1GB/s

  • Podatkovno vodilo je lahko 8, 16, 24, 32 ali 64 bitov.

  • Računalniški sistemi


    Vodilo pci x

    Vodilo PCI X

    • Novo vodilo, ki izboljšuje vodilo PCI.

    • Strokovnjaki menijo, da je vodilo prihodnjega desetletja

    • vodilo PCI Express, bo ohranil strojno in programsko združljivost z obstoječimi rešitvami, čeprav je njegova oblika nekaj povsem novega.

    • PCI Express prinaša dvostransko povezavo, ki prenaša podatke v paketih, podobno kakor v omrežju. V vsako smer lahko prenaša podatke s hitrostjo 2,5GB/s, skupen prenos je ~i 200MB/s.

    • Hitrosti bo mogoče povečati na 4x, 8x in 16x. S hitrostjo se bodo povečale tudi velikosti rež (od dobrih 3cm do 12cm).

    Računalniški sistemi


    Vodilo pci x1

    Vodilo PCI X

    • Z vodilom PCI Express bodo ogromno pridobile najzmogljivejše grafične kartice. Trenutne grafične kartice, ki temeljijo na arhitekturi AGP (za prevod strojne kode na PCI Express uporabljajo poseben čip – most), bodo zamenjale grafične kartice z grafičnim procesorjem, ki podpira vodilo PCI Express.

    • Z vodili PCI Express bo možno imeti v računalniku več grafičnih kartic, s čimer se poveča grafična zmogljivost. Z združitvijo dveh grafičnih kartic je skorajda možno podvojiti skupno grafično zmogljivost.

    • Vodilo PCI Express bo dovajalo 75W električne energije (sedanje AGP vodilo le 42W), ki bo za nekaj časa zadoščalo grafičnim procesorjem.

    Računalniški sistemi


    Serijski vmesnik

    Serijski vmesnik

    • Serijski vmesnik je hitrostno omejen na hitrost 115,200 bps. Kabel je lahko dolg do 200 m, nanj pa lahko priključimo:

      • Miško

      • Modem ali ISDN adapter

      • Tiskalnik z serijskim vmesnikom

      • Digitalni fotoaparat.

    • V sodobnih računalnikih ga v večji meri zamenjuje USB vmesnik.

    Računalniški sistemi


    Paralelni vmesnik

    Paralelni vmesnik

    • Paralelni port je najpreprostejši vmesnik v računalniku. Vedno se uporablja za priklop tiskalnika, z izboljšavami in dvosmernim delovanjem (EPP/ECP), pa se nanj lahko priključijo še naprave kot so:

      • ZIP pogne, prenosne CD-ROM naprave, ...

      • SCSI adapterje

      • Digitalne fotoaparate, Optične čitalnike.

    • V sodobnih računalnikih tudi PV v večji meri zamenjuje vmesnik USB.

    Računalniški sistemi


    Vmesnik tipkovnice

    Vmesnik tipkovnice

    • Tradicionalne tipkovnice se priključijo prek DIN ali PS/2 mini DIN vtiča. Pojavljajo pa se tudi tipkovnice z priključkom USB. Starejše se priključijo na interno ISA vodilo in zasedejo prekinitev IRQ.

    Računalniški sistemi


    Vmesnik tipkovnice1

    Vmesnik tipkovnice

    • Tipkovnica operira s pomočjo “scan” kod, ki se generira vsakič ko se pritisne tipka, te pa se pretvorijo v ASCII vrednosti.

    • Sistem je zelo fleksibilen saj omogoča zelo različno interpretacijo kod iz tipkovnice. Kode so neodvisne od tega kaj piše na plastičnih delih tipk. Na ta način s pomočjo pretvarjanja kod v ASCII tabelo dobimo tipkovnico za poljubno jezikovno področje.

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    SCSI

    • SCSI (Small Computer System Interface) je napredna tehnologija povezovanja naprav. Uporablja se v delovnih postajah in strežnikih za priklop naprav kot so diski, tračne enote in optični čitalci.

    • Na SCSI lahko priključimo 7 ali 15 naprav (z uporabo enega IRQ).

    • SCSI je inteligenten in ne obremenjuje procesorja za prenos podatkov.

    Računalniški sistemi


    Priklju itev scsi naprav

    Priključitev SCSI naprav

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    USB

    • Je poceni, releativno hiter V/I vmesnik (12 Mbit/sec).

    • Primerjamo ga lahko z FireWire vmesnikom, ki je trenutno hitrejši.

    • Zgornja trditev velja, vendar sta oba standarda že nadgrajena:

      • USB 2.0 – hitrost 400 Mbit/s

      • FireWire – hitrost 486 Mbit/s

    Računalniški sistemi


    Uspeh usb

    Uspeh USB

    • Trenutno je USB nadomestilo za ISA vodilo. Uporabljamo ga za preprost priklop naprav:

      • Tipkovnic

      • Mišk

      • Zvočniki, mikrofoni

      • Tiskalniki

      • Modemi in ISDN, ADSL vmesniki

      • Optični čitalci, kamere, ...

      • Zunanji diski, CD-RW, ...

      • Čitalci kartic, ...

    Računalniški sistemi


    Priklop usb naprav

    Priklop USB naprav

    • Vsaka izmed naprav naj bi imela dva konektorja, da z lahkoto tvorimo verigo.

    • Vse USB enote lahko priključimo na zgolj en vtič – do 127 naprav v verigi. Ali pa imamo razdelilnik, v katerega priključimo posamezne naprave.

    Računalniški sistemi


    Adapterji

    Adapterji

    • Osnovno funkcionalnost matične plošče je moč poljubno nadgraditi s pomočjo adapterjev, ki so povezava med osnovno enoto računalnika in periferijo. Ta pristop imenujemo: odprta arhitektura; ta omogoča:

      • Nadgradnjo funkcij računalnika z napravo, ki ima neko novo funkcionalnost

      • Razširjanje sposobnosti sistema z napravo, ki jo ima večina uporabnikov, vendar imajo različne zahteve.

    Računalniški sistemi


    Uporaba adapterjev

    Uporaba adapterjev

    • Uporabljamo predvsem naslednje:

      • Modemi

      • ISDN vmesniki

      • Dodatni paralelni porti

      • Grafične karitice in video urejevalniki

      • Specialne grafične kartice za posebne zahteve

      • TV in radio sprejemnike

      • Mrežne kartice, ...

    Računalniški sistemi


    Strojne prekinitve irq

    Strojne prekinitve (IRQ)

    Računalniški sistemi


    Direct memory access dma

    Direct Memory Access DMA

    • IRQ je le en izmed mehanizmov kontrole vmesnikov prek matične plošče za dostop do vodil. DMA dovoljuje pošiljanje podatkov RAMu brez vmešavanja CPE. Normalno CPE kontrolira vse aktivnosti vodil, s pomočjo DMA pa je kontrola prenosa podatkov do RAMa prepuščena načinu DMA.

    Računalniški sistemi


    Vmesnik dma

    Vmesnik DMA

    • En vmesnik lahko kontrolira štiri DMA kanale. Vsak DMA kanal ima svojo številko, prek katere dostopa do pomnilnika.

      DMA številke so lahko

      v konfliktu, če dve napravi

      zasedeta isto številko.

      V tem primeru ne deluje

      nobena.Pogosto je

      potrebno ponovno

      nastaviti IRQ in DMA za

      naprave (vmesnike) v konfliktu.

    Računalniški sistemi


    V i naslovi

    V/I naslovi

    • Vsaka izmed naprav ima svoj V/I naslov. Vsaka enota je dostopna prek tega naslova, današnji računalniki pa jih imajo 65,536 (2 na 16) - od 0000 to FFFFH. Opisani so v heksadecimalnem številskem sistemu.

    • Običajno V/I naslovov ni potrebno nastavljati, saj jih konfigurira oz. določi računalnik sam, nekatere naprave pa imajo dogovorjene naslove, na katerih jih CPE najde.

    Računalniški sistemi


    Tok podatkov na mati ni plo i1

    Tok podatkov na matični plošči

    • Na matični plošči imamo CPE, pomnilnik in vodila. Vodila so živčni sistem osnovne plošče in povezuje CPE in pomnilnik z ostalimi komponentami. Vodila so različnih tipov, npr: ISA, PCI, USB, ...

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi 6 3 pomnilnik

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI6.3 Pomnilnik

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Pomnilnik1

    Pomnilnik

    • Pomnilnik je obvezen del RaS. Vanj se zapisujejo podatki in shranjeni programi.

    • Spominska enota je zbir celic za začasno shranjevanje podatkov.

    • Podatki se prenašajo prek sistemskega vodila v in iz spominske enote.

    Računalniški sistemi


    Pomnilnik2

    Pomnilnik

    • Računalnik uporablja pomnilnik, da shranjuje začasne ukaze in podatke za izvršitev nalog. To omogoča, da procesor lahko shranjene informacije doseže razmeroma hitro.

    Računalniški sistemi


    Vrste pomnilni kih modulov

    Vrste pomnilniških modulov

    • Statične in dinamične pomnilne enote

      Statične: Cache pomnilniki

      Dinamične:

      • RAM (Random Access Memory)

      • ROM (Read Only Memory)

        Vrste RAMa:

      • CMOS RAM

      • FPM RAM

      • EDO RAM

      • ECC RAM

      • SD RAM

    Računalniški sistemi


    Hierarhija pomnilnika

    Hierarhija pomnilnika

    • Registri – najmanjši, najhitrejši pomnilnik

    • Vmesni (Cache) pomnilnik

    • Glavni pomnilnik

    • Navidezni pomnilnik

    • Dodaten pomnilnik – največji, najpočasnejši

    Računalniški sistemi


    Simm in dimm pomnilni ki moduli

    SIMM in DIMM pomnilniški moduli

    • Pomnilniški modul SIMM ali DIMM sestavlja več DRAM čipov na majhni ploščici s tiskanim vezjem, ki se pa potem prilega SIMM podnožju na na osnovni plošči računalnika.

    Računalniški sistemi


    Primerjava hitrosti

    Primerjava hitrosti

    • in propustnosti podatkov sodobnih pomnilnih modulov:

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi 6 4 stalni pomnilnik

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI6.4 Stalni pomnilnik

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Mediji za shranjevanje

    Mediji za shranjevanje

    • Mediji za shranjevanje prenašajo in shranjujejo veliko količino podatkov iz in v pomnilnik in procesor.

    • Za shranjevanje podatkov uporabljajo magnetni ali optični način zapisa podatkov, v nekaterih primerih pa kombinacijo obeh.

    Računalniški sistemi


    Magnetni diski

    Magnetni diski

    • Trdi in mehki (floppy) diski.

    • Trdi diski so sestavljeni iz več plošč v ohišju.

    • Uporabljeni so kot skladišča za hranjenje programov in uporabniških podatkov.

    Računalniški sistemi


    Delovanje trdih diskov

    Delovanje trdih diskov

    • Trdi diski so sestavljeni iz tankih aluminijastih plošč z magnetnim slojem.

    • Znotraj kovinskega ohišja se vrtijo z veliko hitrostjo.

    • Podatki se berejo in pišejo s pomočjo bralno pisalnih glav, ki se premikajo rahlo nad diskom.

    • Glave berejo podatke na magnetnem sloju, ki se vrti pod njimi.

    Računalniški sistemi


    Bralno pisalne glave

    Bralno pisalne glave

    • Sinhrono gibanje glav je izvedeno z elektromehanskim sistemom – aktuatorjem.

    • Podatke lahko v nekem trenutku prenašamo le iz ene glave.

    • Glavo predstavlja majhen elektromagnet.

    Računalniški sistemi


    Bralno pisalne glave1

    Bralno pisalne glave

    • Bralno/pisalne glave so najkompleksnejši del trdega diska.

    • V modernih diskih se gibljejo zgolj med 5 in 12 mikro inčami nad diskom.

    • Pri ugašanju računalnika se avtomatsko parkirajo v zato namenjene nosilce, da se ne poškodujejo med transportom.

    Računalniški sistemi


    Zapis na magnetnih diskih

    Zapis na magnetnih diskih

    • Posamezni biti so shranjeni v mikroskopskih magnetkih na ploščah diska – področjih.

    • Pri pisanju se glave najprej orientirajo na ciljno področje zapisa, kjer je usmerjenost polaritete magnetnega premaza ista (prazno področje), zatem pa z zamenjavo polaritete zapiše bit 1, če pa ne spremeni polaritete je vrednost bita 0.

    Računalniški sistemi


    Zapis magnetnih in opti nih diskov

    Zapis magnetnih in optičnih diskov

    Optični disk (spirala)

    Magnetni

    disk (koncentrični krogi)

    Računalniški sistemi


    Opti ni pogoni

    Optični pogoni

    • So pogoni namenjeni shranjevanju velike količine podatkov, ki jih preprosto prenašamo.

    • Imajo visoko gostoto zapisa in dolgo življenjsko dobo.

    • Poznamo več naprav:

      • CD – ROM, RW (Compact Disc)

      • DVD – ROM, RW (Digital Versatile Disc)

    Računalniški sistemi


    Delovanje opti nega pogona

    Delovanje optičnega pogona

    Računalniški sistemi


    Novi pomnilni mediji kartice

    Novi pomnilni mediji – kartice

    Uporabljajo fizikalne principe električnega hranjenja podatkov, imajo visoko gostoto zapisa in majhno fizično velikost, veliko praktičnost.

    • Poznamo več oblik medijev:

      • USB ključi

      • SD in MMC kartice

      • Compact flash kartice

      • Sony memory stick

      • ...

    Računalniški sistemi


    Novi pomnilni mediji kartice1

    Novi pomnilni mediji – kartice

    Uporabljajo fizikalne principe električnega hranjenja podatkov, imajo visoko gostoto zapisa in majhno fizično velikost, veliko praktičnost.

    • Poznamo več oblik medijev:

      • USB ključi

      • SD in MMC kartice

      • Compact flash kartice

      • Sony memory stick

      • xD, ...

    Računalniški sistemi


    Grafi ne kartice

    Grafične kartice


    Sestava grafi ne kartice

    Najbolj preprosta grafična kartica je sestavljena iz treh osnovnih komponent:

    Pomnilnik (framebuffer) - hrani barvo vsake točke.

    Računalniškega vmesnika - omogoča povezavo med procesorjem in GK

    Vizualnega vmesnika - pripravi podatke iz spomina za prikaz na monitorju.

    Sestava grafične kartice


    Sestava grafi ne kartice1

    Sestava grafične kartice

    F

    R

    A

    M

    E

    B

    U

    F

    F

    E

    R

    VIZUALNI

    VMESNIK

    RAČUNALNIŠKI

    VMESNIK

    IZHOD NA MONITOR

    PODATKI IZ CPE


    Sestava grafi ne kartice2

    Sestava grafične kartice


    Sestava grafi ne kartice3

    Grafični procesor: možgani GK

    Grafični BIOS: hrani osnovne značilnosti grafične kartice

    Grafični pomnilnik: lastni pomnilnik. V njem se hranijo različne vrednosti za obdelavo slike, ki jih procesor obdela. .

    Slikovni medpomnilnik (frame buffer): - hrani sliko pred prikazom

    AGP (Advanced graphic port): Računalniško vodilo in posebni konektor - povezovanje računalniškega procesorja in grafične kartice.

    RAMDAC: D/A pretvornik, služi za prikaz na CRT monitorjih.

    TV Pretvornik: izhodni signal spremeni v video signal.

    Izhodni konektorji: povezujejo grafično kartico z dejanskimi izhodnimi napravami: monitor, video, ...

    Sestava grafične kartice


    Sestava tipi ne grafi ne kartice

    Sestava tipične grafične kartice

    GRAFIČNI POMNILNIK

    IZHOD NA LCD MONITOR

    F

    R

    A

    M

    E

    B

    U

    F

    F

    E

    R

    IZHOD NA CRT MONITOR

    TV PRET.

    GRAFIČNI PROCESOR

    PODATKI IZ CPE

    AGP

    IZHOD NA CRT MONITOR

    RAMDAC

    BIOS


    Razvoj grafi nih kartic

    Preprost vmesnik med računalnikom in monitorjem zamenjujejo vse bolj zmogljivi grafični procesorji

    Profesionalnim OpenGL se pridružijo bolj igralni DirectX gonilniki

    AGP omogoča veliko hitrejši prenos podatkov med GK in CPE

    GP postaja vse bolj pomemben del GK in s tem tudi vse hitrejši

    vrsta dodatkov: TV tuner, video izhod, DVI

    Razvoj grafičnih kartic


    Obdelava enota za preoblikovanje in osvetljevanje

    Obdelava: enota za preoblikovanje in osvetljevanje

    • predmeti se najprej preoblikujejo glede na njihov položaj v našem zornem polju

    • nato pa se GP posveti osvetlitvam

    • PE natančno preračuna število, tip in oddaljenost izvirov svetlobe od posameznega oglišča ter način osvetlitve (če je v prostoru megla, bo svetloba razpršena).

    • Starejši GP so svetlobo samo nalepili kot teksturo - manj realno


    Delovanje sodobnih grafi nih procesorjev

    Delovanje sodobnih grafičnih procesorjev

    Na programski ravni se:

    • izoblikuje se prizor s predmeti v prostoru

    • glede na zorni kot se določijo kordinate in lastnosti (položaj, barve, nanje prilepljene teksture)

    • odstranijo se prikriti predmeti

    • tako pripravljena slika se prenese po AGP vodilu v GP.


    Delovanje sodobnih grafi nih procesorjev1

    Delovanje sodobnih grafičnih procesorjev

    GRAFIČNI POMNILNIK

    IZHOD NA LCD MONITOR

    F

    R

    A

    M

    E

    B

    U

    F

    F

    E

    R

    IZHOD NA CRT MONITOR

    TV PRET.

    GRAFIČNI PROCESOR

    PODATKI IZ CPE

    PODATKI IZ CPE

    AGP

    AGP

    IZHOD NA CRT MONITOR

    RAMDAC

    BIOS


    Delovanje sodobnih gp pretvorba v trikotnike

    Delovanje sodobnih GP - pretvorba v trikotnike

    • vsi 3D predmeti so sestavljeni iz trikotnikov, več jih je natančeje je predmet opisan

    • liki so tako spremenjeni v skupek trikotnikov s kordinatami ogljišč trikotnika

    • vsakemu ogljišču pripadajo tudi ustrezne barve, teksture , vektor normale, in še številne druge informacije

    • zaradi velikega števila trikotnikov so pri MS razvili ploskve višjega reda - AGP ne bo zmogel več


    Pretvorba 3d slike v trikotnike

    Pretvorba 3D slike v trikotnike


    E nota za preoblikovanje in osvetljevanje

    T&L

    Enota za preoblikovanje in osvetljevanje

    GRAFIČNI POMNILNIK

    IZHOD NA LCD MONITOR

    F

    R

    A

    M

    E

    B

    U

    F

    F

    E

    R

    IZHOD NA CRT MONITOR

    TV PRET.

    GRAFIČNI PROCESOR

    PODATKI IZ CPE

    PODATKI IZ CPE

    AGP

    AGP

    IZHOD NA CRT MONITOR

    RAMDAC

    BIOS


    L epl j enje tekstur in svetlobe

    Lepljenje tekstur in svetlobe


    Obdelava s en ilnik oglji

    Obdelava: senčilnik ogljišč

    • senčilnik ogljišč lahko počne veliko več kot samo senči ogljišča

    • spreminja lahko koordinate oglišč, koordinate tekstur, spreminja barve in osvetljavo

    • senčilnik ogljišč je popolnoma programabilen

    • skoraj nemogoče je opisati vse učinke, ki jih lahko dosežemo s senčilnikom ogljišč najosnovejši so: Izpopolnjena skeletna animacija, procedurna deformacija, preslikava z izboklinami, izpopolnjen način izračunavanja loma in odbojnosti predmeta...


    Obdelava s en ilnik oglji1

    T&L

    S.O.

    Obdelava: senčilnik ogljišč

    GRAFIČNI POMNILNIK

    IZHOD NA LCD MONITOR

    F

    R

    A

    M

    E

    B

    U

    F

    F

    E

    R

    IZHOD NA CRT MONITOR

    TV PRET.

    GRAFIČNI PROCESOR

    PODATKI IZ CPE

    PODATKI IZ CPE

    AGP

    AGP

    IZHOD NA CRT MONITOR

    RAMDAC

    BIOS


    S keletna animacija z 32 navideznimi kostmi

    Skeletna animacija z 32 navideznimi kostmi


    Obdelava enot a za upodabljanje

    Obdelava: enota za upodabljanje

    • T&L in S.O. sta zadnja dela obdelave z trikotniki

    • odsranijo se ogljišča, ki niso v vidnem polju (clipping)

    • trikotniki se pretvorijo v slikovne pike (rasterizacija), vsaki piki pa je določena ustrezna barva, svetloba in tekstura glede na informacije v ogljiščih trikotnika.

    • Slikovnim pikam je določena pripadajoča vrednost Z (globina)


    Obdelava e nota za upodabljanje

    Obdelava:enota za upodabljanje

    • EZU je nekaj podobnega za pike kot je senčilnik oljišč za trikotnike

    • Novejše grafične kartice imajo namesto EZU programabilen senčilnik slikovnih pik (pixel shader)

    • Izvajajo se senčenja, lepljenja raznovrstnih tekstur, določijo se točne vrednosti barve, s katero bo slikovna pika prikazana na zaslonu.

    • Izvaja se leplenje globinskih tekstur, ki dajo zelo realističen odboj svetlobe

    • glajenje robov (anti-aliasing) - odprava stopničastih robov med trikotniki:SuperSampling (celotna slika, večja ločljivost) in MultiSampling (več zamaknjenih vzorcev)


    Obdelava e nota za upodabljanje1

    EZU

    T&L

    S.O.

    Obdelava: enota za upodabljanje

    GRAFIČNI POMNILNIK

    IZHOD NA LCD MONITOR

    F

    R

    A

    M

    E

    B

    U

    F

    F

    E

    R

    IZHOD NA CRT MONITOR

    TV PRET.

    GRAFIČNI PROCESOR

    PODATKI IZ CPE

    PODATKI IZ CPE

    AGP

    AGP

    IZHOD NA CRT MONITOR

    RAMDAC

    BIOS


    Delovanje def ornacij

    Delovanje defornacij


    Obdelava k on ni prikaz

    Obdelava: končni prikaz

    • Dokončno obdelana slika iz EZU se nato shrani v slikovnem medpomnilniku, od tod pa:

    • preko RAMDAC izriše na CRT monitorju

    • preko TDMS (transition minimized differential signaling) protokola izriše na LCD monitorju

    • preko Video čipa pretvori v PAL ali NTSC in izriše na televiziji


    Obdelava v gp kon ni prikaz

    EZU

    T&L

    S.O.

    Obdelava v GP: Končni prikaz

    GRAFIČNI POMNILNIK

    IZHOD NA LCD MONITOR

    F

    R

    A

    M

    E

    B

    U

    F

    F

    E

    R

    F

    R

    A

    M

    E

    B

    U

    F

    F

    E

    R

    IZHOD NA CRT MONITOR

    TV PRET.

    TV PRET.

    GRAFIČNI PROCESOR

    PODATKI IZ CPE

    PODATKI IZ CPE

    AGP

    AGP

    IZHOD NA CRT MONITOR

    RAMDAC

    RAMDAC

    BIOS


    Kon no prikazana slika

    Končno prikazana slika


    Te ave in razvoj

    Zaradi hlajenja vse večji hrup GK

    Grafične kartice so ta trenutek najhitrejše razvijajoče področje RK

    Pričakovan je upad hitrosti razvoja v prihodnosti

    Težave in razvoj


    Ra unalni ki sistemi 7 periferne naprave

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI7. Periferne naprave

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Razvrstitev periferije

    Razvrstitev periferije

    • Razdelitev glede na namen.

      • Vmesniki:

        • Paralelni

        • Serijski

      • Interaktivne naprave

        • Tipkovnica, miška, zvok

      • Prikazovalniki

        • Zasloni, projektorji

      • Tiskalniki

        • Laserski,brizgalni

    Računalniški sistemi


    Razdelitev glede na smer podatkov

    Razdelitev glede na smer podatkov

    • Vhodne enote: tipkovnica, miška, optični čitalnik

    • Izhodne enote: zaslon, tiskalnik, zvočni sistem

    • Vhodno/izhodne enote: modem, xDSL vmesniki, kombinirane enote

    Računalniški sistemi


    Tipkovnica

    Tipkovnica

    • Namenjena je vnosu podatkov in izbiram delovanja programov.

    • Najbolj razširjena naprava za vnos alfanumeričnega tipa podatkov.

    • Izhajajo iz pisalnih strojev: standard QWERTY

    • Z pritiskom na tipko se v računalnik pošlje koda, ki jo OS interpretira kot določen znak ali ukaz.

    Računalniški sistemi


    Mi ke in kazalne naprave

    Miške in kazalne naprave

    • Miška je namenjena izbiri opcij v OS in kot pomoč pri vnosu podatkov (predvsem grafičnih)

    • Miško lahko nadomestimo z drugimi kazalčnimi napravami:

      • Sledilna kroglica

      • Sledilna ploščica

      • Sledilna paličica

    Računalniški sistemi


    Prikazovalniki

    Prikazovalniki

    • CRT, LCD in PLASMA monitorji

    • Projektorji

    Računalniški sistemi


    Resolucija

    Resolucija

    Računalniški sistemi


    Crt monitorji

    CRT monitorji

    A…..katoda

    B…..prevodni plašč

    C…..anoda

    D…..ekran prekrit z fosforjem

    E…...elektronski žarek

    F…...maska

    Računalniški sistemi


    Lcd monitorji

    LCD monitorji

    Kristal prepušča svetloboKristal ne prepušča svetlobe

    Računalniški sistemi


    Crt proti lcd monitorjem

    CRT proti LCD monitorjem

    Računalniški sistemi


    Crt proti lcd monitorjem1

    CRT proti LCD monitorjem

    Računalniški sistemi


    Crt proti lcd monitorjem2

    CRT proti LCD monitorjem

    Računalniški sistemi


    Crt proti lcd monitorjem3

    CRT proti LCD monitorjem

    Računalniški sistemi


    Plazma zasloni

    Plazma zasloni

    Računalniški sistemi


    Tiskalniki tehnologija

    Tiskalniki - tehnologija

    • Udarna – iglični

    • Brizgalna – toplotna, piezzo

    • Laserska – laserski in LED

    Računalniški sistemi


    Udarna tehnologija tiskanja

    Vsako iglico krmili elektromagnet. Če skozi elektromagnet steče električni tok elektromagnet pritegne kladivce, ki udari po igli, ta pa preko traku odtisne točko na papirju.

    Elektromagnete krmili tiskalnikov mikroprocesor.

    Pisalna glava se premika po eno točko naprej.

    Udarna tehnologija tiskanja


    Brizgalna tehnologija tiskanja

    Obstajata dve različni tehnologiji za iztisk kapljice:

    tehnologija zračnih mehurčkov

    tehnologija s piezo elementom

    Tehnologijo zračnih mehurčkov je leta 1977 odkril in patentiral Canon, HP pa je še istega leta podobno toplotno tehnologijo poimenoval thermal inkjet.

    Brizgalna tehnologija tiskanja


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Laserska tehnologija tiskanja

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi in komunikacije

    Laserska tehnologija tiskanja

    Računalniški sistemi


    Ostale periferne naprave

    Ostale periferne naprave

    • Modemi in mrežne naprave

    • Optični čitalci

    • Vmesniki za igranje iger

    • TV kartice

    • Čitalci kartic

    • Zvočne naprave

    • Foto in video naprave

    • ...

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi 8 izbira in nadgradnja sistema

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI8. Izbira in nadgradnja sistema

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Odlo itev o nakupu

    Odločitev o nakupu

    • Kakšen računalniški sistem potrebujem, da zadostim potrebe po izvajanju potrebnih programov?

      • Hitrost procesiranja

      • Hitrost prikazovanja slike

      • Količina pomnilnika

      • Velikost diskovnih enot

      • Izbira potrebne periferije

      • Izbira enot za povezovanje

      • Izbira dodatnih elementov RaS

    Računalniški sistemi


    Nadgradnja

    Nadgradnja

    • Ključno vprašanje je, ali je nadgradnja potrebna?

      • Nadgradnja pomnilnika

      • Nadgradnja diskovnih pogonov

      • Nadgradnja oz. dokup periferije

      • Nadgradnja – zamenjava procesorja

    Računalniški sistemi


    Cena vs zmogljivost 9 3 2004

    Cena VS zmogljivost (9.3.2004)

    Računalniški sistemi


    Ra unalni ki sistemi 9 sistemska programska oprema

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI9. Sistemska programska oprema

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Ra unalni ki sistemi 9 1 operacijski sistemi

    RAČUNALNIŠKI SISTEMI9.1 Operacijski sistemi

    Univerza v MariboruFakulteta za organizacijske vede

    dr. Igor Bernik, docent

    kib1.fov.uni-mb.si/RaSK


    Glavni operacijski sistemi

    Glavni operacijski sistemi

    • Windows

      • Windows 98, ME

      • Windows 2000, XP

  • Apple Macintosh

    • Mac OS (9)

    • Mac OS X (10.2)

  • Unix in Linux

    • Različne distribucije Linux OS (RedHat, SuSE)

    • HP-UX, IBM AIX, Digital Unix, IRIX, ...

  • BeOS, NetWare, NextStep, ...

  • Računalniški sistemi


    Uporabni ki vmesnik

    Uporabniški vmesnik

    • Moderni operacijski sistemi ponujajo uporabniku veliko pomoč pri delu s pomočjo grafičnega uporabniškega vmesnika (GUV), poleg tega pa si uporabnik izbere tudi tekstovni UV (TUV).

    • Prek GUV uporabnik daje inštrukcije računalniku, vnaša podatke in sprejema rezultate.

    • TUV so namenjeni predvsem poznavalcem za hitro upravljanje z OS.

    Računalniški sistemi


    Guv okna

    GUV - okna

    • Moderni računalniki uporabljajo operacijske sisteme z okni, ki imajo nekaj skupnih lastnosti:

      • Namizje

      • Okna

      • Ikone

      • Menije

      • Mape

      • Različne zamenjave za ukaze, kot so drsniki, gumbi, izbirni gumbi, opcije, ...

    Računalniški sistemi


    Elementi oken

    Elementi oken

    Računalniški sistemi


    Windows xp

    Windows XP

    Računalniški sistemi


    Mac os x

    Mac OS X

    Računalniški sistemi


    Linux z namizjem kde

    Linux z namizjem KDE

    Računalniški sistemi


    Linux z namizjem kde1

    Linux z namizjem KDE

    Računalniški sistemi


    Linux z namizjem kde2

    Linux z namizjem KDE

    Računalniški sistemi


    Linux z namizjem gnome

    Linux z namizjem Gnome

    Računalniški sistemi


    Linux z namizjem gnome1

    Linux z namizjem Gnome

    Računalniški sistemi


    Linux in windows podatki

    Linux in Windows - podatki

    Računalniški sistemi


    Linux windows prog v emulaciji

    Linux – Windows prog. v emulaciji

    Računalniški sistemi


    Linux varnost npr firewall

    Linux – varnost (npr. Firewall)

    Računalniški sistemi


    Linux nastavljanje

    Linux – nastavljanje

    Računalniški sistemi


    Linux jezikovna podpora

    Linux – jezikovna podpora

    Računalniški sistemi


    Komponente operacijskega sistema

    Komponente operacijskega sistema

    • Jedro; Niskonivojska lupina, ki se naloži takoj po procesu zagona. Ima več funkcij, kot je kontrola pretoka podatkov med V/I vodili in spominom, v grobem pa lahko rečemo da skrbi za povezavo hardvera in softvera.

    • Lupina; uporabniški vmesnik – tekstovni ali grafični

    • Datotečni sistem; standard za formatiranje diska in zapis podatkov na diske

    Računalniški sistemi


    Nivoji operacijskega sistema

    Nivoji operacijskega sistema

    Računalniški sistemi


    Nivoji os

    Nivoji OS

    • Aplikacije; programska oprema, ki jo požene uporabnik.

    • Podsistem; Programski vmesniki za aplikacije (grafične knjižnice, ...).

    • Izvršni servisi: glavne funkcije OS – gonilniki naprav, upravljanje z pomnilnikom, okni, interakcija z grafičnimi napravami.

    • Jedro; Podpira hkratni tek programov in izvršnih servisov in servisov OS.

    • Abstrakcija strojnega nivoja; neodvisni vmesnik, ki daje možnost, da jedro deluje na določenem tipu procesorja in vsebuje kodo, ki jo procesor zna interpretirati.

    Računalniški sistemi


    Funkcija os

    Funkcija OS

    • Upravljanje pomnilnika

    • Upravljanje datotek

    • Upravljanje procesov

    • Uporabniški vmesnik

    Računalniški sistemi


    Upravljanje pomnilnika

    Upravljanje pomnilnika

    • Skrbi za delitev pomnilnika med različne programe, ki se izvajajo znotraj OS.

      • Zasedanje pomnilnika (alokacija)

      • Spremljanje podatkov v pomnilniku

    • Po končanju programa, naj bi le ta sprostil zaseden pomnilnik in ga dal na voljo drugim programom. V primeru, da se to ne zgodi, lahko pride do napake zaradi prekrivanja spominskih naslovov.

    Računalniški sistemi


    Zahteve po pomnilniku v os

    Zahteve po pomnilniku v OS

    • Program za delo potrebuje pomnilnik:

      • Programski pomnilnik, za izvajanje programa

      • Pomnilnik sklada (stack) – običajno vsebuje naslove, na katerih se nahajajo procedure, parametri in podatki programa.

    • Logični naslov v pomnilniku je lokacija, ki jo pozna OS, da program, ki zahteva podatke, usmeri na pravi naslov v pomnilniku.

    Računalniški sistemi


    Upravljanje datotek datote ni sistem

    Upravljanje datotek datotečni sistem

    • Datotečni sistem je komponenta OS, ki skrbi za zapis podatkov na dodatni pomnilnik.

    • Ker bi bil direkten dostop do podatkov na zapisu prezapleten, OS pomaga uporabniku, da jih shranjuje v obliki datotek.

    • Datoteka je skupek podatkov, ki jih imenujemo z logičnim imenom podatkov, ki se v njej nahajajo.

    Računalniški sistemi


    Datote ni sistemi

    Datotečni sistemi

    • Datotečni sistem OS podpira skupek ukazov, ki uporabniku dovoljujejo naslednje operacije:

      • Kreiranje novih datotek

      • Imenovanje oz. preimenovanje datotek

      • Branje iz datotek

      • Pisanje v datoteke

      • Brisanje datotek – odstranimo podatke iz dodatnega pomnilnika in sprosti prostor za nove podatke.

    Računalniški sistemi


    Datote ni sistemi vrste

    Datotečni sistemi - vrste

    • Različni OSi podpira različne vrste dat. sistemov.

      • FAT (File Allocation Table); FAT 32

      • HPFS

      • NTFS (New Technology File System)

      • DFS, UDF

      • ReiserFS, Ext3, jfs, XFS

      • ISO 9660

      • ISO 13346

    Računalniški sistemi


    Upravljanje z napravami

    Upravljanje z napravami

    • OS dovoljuje aplikacijam, da delajo z napravami, ki so priključene na RaS.

    Računalniški sistemi


    Zakaj upravljati z napravami v os

    Zakaj upravljati z napravami v OS

    • Različne naprave imajo različne zahteve po kontroli in časovni usklajenosti prenosa podatkov.

    • OS mora napravi

      zagotoviti „gonilnik”,

      ki skrbi, da se naprava

      in programi med-

      sebojno razumeta.

    Računalniški sistemi


    Gonilnik

    Gonilnik

    • Gonilnik je del programske opreme, ki se nahaja na drugem ali tretjem nivoju OS in prevaja podatke iz naprave v podatke, ki jih razumeta OS in aplikacija.

    Računalniški sistemi


    Upravljanje s procesi

    Upravljanje s procesi

    • Ker v OS hkrati teče več programov, ki izvajajo vsaj en (ali več) proces, mora OS zagotavljati, da je vsem procesom na voljo del procesorskega časa, da se ne ustavijo.

    • V odvisnosti od OS in vrste programov je odvisno, kateremu procesu bo namenjenega več procesorskega časa in se bo zato hitreje izvedel.

    Računalniški sistemi


    Ve opravilnost os

    Večopravilnost OS

    • Večopravilni OS je sistem, ki zagotavlja preklaplanje procesorskega časa med različnimi procesi in s tem zagotovi njihovo hkratno izvajanje. Na ta način se lahko več procesov hkrati prične, izvaja in/ali zaključi, kar pripomore k izvajanju večih opravil hkrati.

    • Za izvajanje večopravil (multi-tasking) v OS skrbi tabela procesov (scheduler).

    Računalniški sistemi


  • Login