74
Računarski sistemi 31.10.2012

4 -5 Racunarski sistemi

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 4 -5 Racunarski sistemi

Računarski sistemi

31.10.2012

Page 2: 4 -5 Racunarski sistemi

Računarski sistemiDigitalni elektronski uređaj za

obuhvat, obradu, memorisanje i distribuciju obrađenih podataka

na bazi odgovarajuće programske podrške.

Digitalni elektronski uređaj za obuhvat, obradu, memorisanje

i distribuciju obrađenih podataka na bazi odgovarajuće programske

podrške.

Računar

računarinput output

Ako su iste ulazne veličineobrada mora biti isti rezultat

Najvažniji kriterijum obradeNajvažniji kriterijum obrade

Page 3: 4 -5 Racunarski sistemi

Računar povezan sa ulaznim, izlaznim jedinicama i

eksternim – perifernim uređajima

Računar povezan sa ulaznim, izlaznim jedinicama i

eksternim – perifernim uređajima

Računarski sistem

Osnovna razlika između

Računar

Računska mašinaDigitron, Abakus...

Reševa razne probleme

Reševa matematičke probleme

Page 4: 4 -5 Racunarski sistemi

Osnovni delovi računara

Centralni procesor Centralni procesor

ATA

Radna Radna memorija memorija

Dodatne kartice

Matična ploča

Monitor Monitor

Jedinica napajanja

MišMiš

Tastatura Tastatura

Hard diskHard disk

Optički uređaji Optički uređaji

Page 5: 4 -5 Racunarski sistemi

Podele računarskih sistemaPodele računarskih sistema

Zavisi od kriterijuma koji se koristi:

• Prema načinu predstavljanja podataka

• Prema procesorskoj snazi i mogućnostima obrade

• Prema nameni

Page 6: 4 -5 Racunarski sistemi

Prema načinu predstavljanja podataka;• analogni (rade sa podacima u kontinualnom obliku, koristeći mehaničke, hidrauličke i električne veličine),

• digitalni (rade sa podacima u diskretnom obliku),

• hibridni (kombinacija prethodna dva).Obično danas služe kao konverteriPrimena- medicinski aparati

logaritmar

astrolab

Page 7: 4 -5 Racunarski sistemi

2. Prema procesorskoj snazi i mogućnostima obrade; Makroračunari (za naučno-tehnička istraživanja i velike poslovne sisteme), milijarde operacije u sekundi

Miniračunari (specijalizovani, za određenu namenu i manje poslovne sisteme), Mikroračunari (zasnovani na mikroprocesorima).

Page 8: 4 -5 Racunarski sistemi

3. Podela računarskih sistema prema nameni.

• superkompjuteri• mainframe računari• radne stanice

• personalni računari (stoni, prenosni itd.)• mrežni računari• mikrokontroleri

Najpoznatiji proizvođač superkomjutera je Cray Research. Neki tradicionalini proizvođači su: Cray, IBM i Hewlett-Packard.

Page 9: 4 -5 Racunarski sistemi

PC RAČUNARI• Personalni računari spadaju u grupu

elektronskih, digitalnih mikroračunara opšte namene.

PRVO:PRVO:Sadrži programe za komunikaciju sa korisnikom i upravljanje sopstvenim resursima

Zatim :Zatim :Implementacija programa za rešavanje nekog problema

Page 10: 4 -5 Racunarski sistemi

PC – kako je nastao?

• 1962 godine John Mauchly (američki fizičar - ENIAC) – New York Timesu izlaže viziju

“Da nema razloga da u budćnosti svako prosečno dete savlada način programiranja računara”

Atributi koji treba da odrazi računar da bi bio PC:• Mora biti digitalni računar.• Mora biti uveliko automatizovan.• Mora biti programabilan i to sa strane krajnjeg korisnika.• Mora biti  dostupan, kao komercijalni proizvod.• Mora biti dovoljno mali radi lake prenosivosti.• Mora biti  jeftin za prosečnu osobu.• Mora biti jednostavan koji ne zahteva neku speijalnu obuku

Page 11: 4 -5 Racunarski sistemi

PC – kako je nastao?

• Prvi PC : Altair 8800 - 1975 god. - Ed Roberts prodаvao je komplete

rаčunаrа zаsnovаnа nа čipu mikroprocesorа 8080 koje je Intel projektovаo.

- Nesastavljene komplete prodavo je zа $ 395

floppy disk 8 inch-a

Page 12: 4 -5 Racunarski sistemi

PC – kako je nastao?

• SLEDI : Apple II, 1976 godine• Kpompletno je bio kao jedan

uređaj

• Stev Wozniak and Stev Jobs

Page 13: 4 -5 Racunarski sistemi

PC – kako je nastao?

• Commodore PET

• Commodor – kompanija koja se bavila proizvodnjom kalkulatora

• Koristio čipsetove Texas Istrumentala • 1975 TI podiže cenu čip setova

1 čipset skuplji od celog digitrona

• Novi čip set na MOS tehnologiji (engl. Metal–oxide–semiconductor )

• Sledi:Commodore 64 1980-1990

Ideju daje Steve Jobs-Ponudio je svoj projekat Apple –a Commodoru.-Odbili su ga

Ideju daje Steve Jobs-Ponudio je svoj projekat Apple –a Commodoru.-Odbili su ga

Page 14: 4 -5 Racunarski sistemi

PC – kako je nastao?

• Drugi proizvođači i proizvodi

• Sinclaire Computers - ZX Spectrum • Atari Inc. - 8-mo bitni Atari

računar

Page 15: 4 -5 Racunarski sistemi

• počinje pojavom IBM PC računara 1981.– veoma skromnih performansi, ali visoka cena

• Karakteristike prvog PC-a– 6000 tranzisora– 8088 mikroprocesor na 4.7MHz,– 16/256KB operativne memorije, – flopi disk 160KB, – monohromatski grafički adapter i – DOS operativni sistem

cena (1.600 – 6.000 dolara, zavisno do konfiguracije)

Era personalnih računara

DanasBroj tranzistora 125,000,000

radi na 3.6 GHz,256-512 MB RAM-a (operat. mem) Fleš memorije 32 i više GBLCD monitoriWindows 7 operativni sistem

Page 16: 4 -5 Racunarski sistemi

Era personalnih računara

• IBM planira proboj na tržište personalnih računara

• Tada Dominiraju Apple, Commodor, Atari, Spectrum• IBM polsovna strategija

– Pobediti jaku konkurenciju – duplo brži razvoj novog proizvoda

– Umesto delove koje je sam IMB proivodio razvojni timese odlučio za niz delova drugih proizvođača

– Primena standardnih mikroprocesora i pratećih čipova ali mogućnost proširenja: dodavanje kartica. Čak i drugih proizvođača

– Ideja o otvorenoj arhitekturi – delovi koji su kompatibilnnih ali mogu biti od različitog proizvođača

Page 17: 4 -5 Racunarski sistemi

• IBM PC: računar

Može da radi na osnovu različitih Operativnih sistema

Prvo : DOS

Sada: WINDOWS, MAC OS, LINUX

VLASNIŠTVO IBM-aProdaje se zatim Microsoft-u, koji

može distribuirati različitim proizođačima hardvera

Page 18: 4 -5 Racunarski sistemi

Arhitektura mikroračunara

Mikroračunar je elektronski računar baziran na mikroprocesoru, povezanom sa memorijom i ulazno-izlaznim jedinicama putem odgovarajućih kontrolera.

1

2

3

Page 19: 4 -5 Racunarski sistemi

Model uprošćenog računarskog sistema

JEDINICA ZA OBRADU PODATAKA

KANALI(procesor za

komunikaciju)

KANALI(procesor za

komunikaciju)

KANALI(procesor za

komunikaciju)

PERIFERNE MEMORIJE

SISTEM

Ulazne jedinice

Izlazne jedinice

UL

IL

PM

OM

OPERATIVNA MEMORIJA

UPRAVLJAČKA JEDINICA

UJOS

A/LJ

Centralni deo računara

OPERATIVNI

KORISNIK

KORISNIK

21

3

Programi+

Podaci

Tumači instrukcije progama i

generiše dalje instrukcije

Obrađuje podatke

Za unos podataka

Za prikazivanje

rezultata

Page 20: 4 -5 Racunarski sistemi

Računarski sistemi

07.11.2012

Page 21: 4 -5 Racunarski sistemi

MIKROPROCESORI

Manji i tanji od kovanice ovaj sičušnji silikonski čip sadrži million tranzistoria koji rade zajedno da bi nam pomogli u svakodnevnom radu od pisanja školskih zadataka do pretraživanja Web-a.

Page 22: 4 -5 Racunarski sistemi

U malom paketu

Vlas (kose) za onog koji proizvodi mikroprocesor izgleda debeo kao telefonski stub.

100 mikrona

Tranzistor je širok 0.045 mikrona

1mikro=1×10 metra Tj. 0.001mm

−6

Page 23: 4 -5 Racunarski sistemi

Koliko je tranzisotra smešteno ne jednu glavu čiode?

Činjenice koje mogu pomoći: •prečnik čiode je 1000 mikrometra

•Dimenzije tranzistora 0.065 mikrometra širina i 0.0065 mikrometra dužina

Prostor tranzitora=Š*D

Površina glave čiode p=r *Pi2

Broj tranzistora Broj tranzistora 743743..195195..266266, , 2727Više od 700 milionaViše od 700 miliona

Page 24: 4 -5 Racunarski sistemi

Od čega se gradi mikroprocesor?

• Silikonske pločice koji se seku od velikih šipki

• Silikon je pesak koji se može promeniti ili u poluprovodnika električne energije ili u izolatora dodavanjem nekih elemenata.

• Koriste se neki metali aluminium ili bakar da bi se provodila el. energija

• Izlažu se ultraljubučastim zracima da bi se “utisnuo” šablon na silikonsku ploču. Time se dobija složeno integrisano kolo

• To integrisano kolo se dobija putem primene matrice. Izlaganjem pojedinih delova čipa i pokrivanjem drugih delova dobija se utisnut šablon tj složeno el. Kolo od tranzistora.

Page 25: 4 -5 Racunarski sistemi

Priča o nastanku mikroprocesora

- Pre mikroprocesora postojali su štampane ploče sa integrisanim logičkim kolima–Mikroprocesori

INTEL – prvi integrisao tranzistore -1971INTEL – prvi integrisao tranzistore -1971(Intel 4004 ) - Projekat izrade setačipova za japanskog proizvođača kalkulatora

Intel shvata značaj ovog projekta i primenjuje mikroprocesore u računarstvu

Page 26: 4 -5 Racunarski sistemi

• Mikroprocesor Intel 4004 – 4 bitni, 2300 tranzistora, frekvencija nekoliko

100kHz– Mgao je da sabira i oduzima i to samo sa 4 bita

istovremeno

• Predložena arhitektura u Intelu– ROM za programe – RAM za podatke– Jednostavan U/I – 4 bitni CPU

• Ekspanzija primene u drugim manjim Ekspanzija primene u drugim manjim programiranim uređajima, telefonima do programiranim uređajima, telefonima do velikih računaravelikih računara

SVE OVE DELOVE SVE OVE DELOVE INTEGRISATI NA JEDAN ČIPINTEGRISATI NA JEDAN ČIP

Page 27: 4 -5 Racunarski sistemi

• Sledeći korak...– 8-mo bitni mikroprocesor: i8008 i i8080 na

2MHz – prva primena u Altair 8080

• Drugi proizvođači:Drugi proizvođači:– Motorola MC6800, – Zilog Z-80

• Sledeći korak...– 8-mo bitni mikroprocesor: i8008 i i8080 na

2MHz – prva primena u Altair 8080

• Drugi proizvođači:Drugi proizvođači:– Motorola MC6800, – Zilog Z-80

• 1978. god. mikroprocesor: i8086 i i8088 IBM ga ugrađuje u prvi PC

– Procesor je radio sa rečima dužine 16 bita – A komunikaciju sa ostalim sklopovima

obavljao je 8-mo bitnom magistralom podataka

– Brzina = 4.77 – 10 MHz

• 1978. god. mikroprocesor: i8086 i i8088 IBM ga ugrađuje u prvi PC

– Procesor je radio sa rečima dužine 16 bita – A komunikaciju sa ostalim sklopovima

obavljao je 8-mo bitnom magistralom podataka

– Brzina = 4.77 – 10 MHz

Page 28: 4 -5 Racunarski sistemi

• 1982-1989 : Intel proizvodi– 80286– 80386– 80486

• 1993 počinje era PENTIUM mikroprocesora– Posledni je Pentium4Pentium4, gde počinje proizvodnja

64-bitnih mikroprocesora– Brzina 3-4 GHz

< Postepeni prelazak naPostepeni prelazak na 32-bitnu arhitekturu32-bitnu arhitekturu

•Ograničenja postojeće tehnologije proizvodnje mikroprocesora, •problem hlađenja mikroprocesora

prestanak trke za sve višim

frekvencijama rada

Proizvodnja sa 2 ili 3 procesorska

jezgra, rade paralelno

Proizvodnja sa 2 ili 3 procesorska

jezgra, rade paralelno

Page 29: 4 -5 Racunarski sistemi

Kako mikroprocesor radi?

Bez obzira šta radimo:– Igramo igrice– Kucamo tekst – Gledamo film

• Mikroprocesor radi sledeće: Uzme, prenese, dekodira i izvršavaUzme, prenese, dekodira i izvršava

Page 30: 4 -5 Racunarski sistemi

Uključivanje računara Počinje procesom koji ne spada u

zadatke mikroprocesora

Page 31: 4 -5 Racunarski sistemi

Pokreće se BIOSBasic input-output system

Unutar toga POSTpower-on self-test

Proverava da li je hardver ispravan

Page 32: 4 -5 Racunarski sistemi

Na ekranu se prikazuje pokretanje i detaljan proces BIOS-a

Prikazuje se i:• Proizvođač BIOS-a • provera procesora tj specifikacije, • količina RAM-a, i • koji hard disk je detektovan

Page 33: 4 -5 Racunarski sistemi

“booting the PC”

Ako je sve OKBIOS učitiva program

Bootstrap loader

Page 34: 4 -5 Racunarski sistemi

Bootstrap loader

• Mali program koji učitava operativni sistem

Page 35: 4 -5 Racunarski sistemi

Arhitektura mikroračunara

Mikroračunar je elektronski računar baziran na mikroprocesoru, povezanom sa memorijom i ulazno-izlaznim jedinicama putem odgovarajućih kontrolera.

1

2

3

•Računa•Donosi odluke (preskače na drugi set instrukcija)•Prenosi podatke

•Računa•Donosi odluke (preskače na drugi set instrukcija)•Prenosi podatke

Page 36: 4 -5 Racunarski sistemi

Rad mikroprocesora se sastoji od nekoliko osnovnih funkcija:

1. Adresiranje instrukcije (naredbe), definisane programom,2. Prihvat naredbi iz memorije,3. Dekodovanje naredbi,4. Čitanje podatka (operanda)iz memorije (ako se zahteva u naredbi),5. Izvršenje naredbe,6. Upis rezultata obrade u memoriju.

Izvršavanjenaredbe

MEMORIJA

1

2,3

4

6Mikroprocesor

Uzme naredbuUzme naredbu

Prenese idekodujePrenese idekoduje

Čita podatakČita podatak

Upisuje podatakUpisuje podatakUprošćena šema funkcionisanja MP

Page 37: 4 -5 Racunarski sistemi

Računarski sistemi magistralna arhitektura

Sistemska magistrala (bus) je fizička grupa

provodnika koji se koriste

za prenos signala unutar mikroračunara

ili samog mikroprocesora

(internemagistrale).

Koristi se tromagistralna

sistemska arhitektura mikroračunara,

prenosi adresne informacije

prenosi informaciju na datu adresu tj.

Hardverskoj komponenti

Def. Operacije prenosamikroprocesor šalje ili čita podatke u/iz memoriju

na/sa ulazno/izlaznih uređaja

Page 38: 4 -5 Racunarski sistemi

Tromagistralna arhitektura mikroprocesorskogTromagistralna arhitektura mikroprocesorskog-osnovni elementi-osnovni elementi i funkcionisanje i funkcionisanje--

periodično generiše signal –radni taktFrekvencija =GHz

Usaglašava rad procesora i memorije=brzina instrukcije

Procesor preko jedne linije na kontrolnoj magistrali dobija takt signal (pravougaone impulse odrđene učestanosti). Učestanost tog takt signala je u stvari učestanost sistemskog takta matične ploče.

Page 39: 4 -5 Racunarski sistemi

Pojmovi vezani za mikroprocesor

• brzina procesora  izražava u milionima operacija koje on obavlja u jednoj sekundi MIPS-ovima (Milion Instruction Per Second) ili MFLOPS-ima (Milion Floating Point Operations Per Second);

• dužina procesorske reči je broj bitova koji se istovremeno prenose i obrađuju unutar procesora. Danas se upotrebljavaju 32 I 64 procesori;

• radni takt je učestalost impulsa koji generiše sat (clock)- specijalno elektronsko kolo kojim se iniciraju operacije procesora.

• Radni takt se meri u GHz.Veći radni takt omogućava veću brzinu procesora pa se sve češće GHz upotrebljava kao merna jedinica za brzinu procesora.

Page 40: 4 -5 Racunarski sistemi

• Brzina instrukcija određuje se pomoću radnog takta i izražen je u MEGAHERCIMA ili GIGAHERCIMA

• BRZINA izvršavanja instrukcija – NE zavisi samo od arhitekture procesora već i od skupa instrukcija

• Frekvencija takt signala za mikroprocesor dobija se umnožavanjem frekvencije tzv sistemskog takt signala matične ploče, jer samo jezgro savremenih mikroprocesora radi na znatno većoj učestalosti.

• Nove generacije procesora • Broj tranzistora raste• Veći problemi sa potrošnjom el. energije i sa toplotom

Smanjenje radnih napona

Page 41: 4 -5 Racunarski sistemi

Računarski sistemi - mikroprocesori

Brzina mikroprocesora je određena:• dužinom procesorske reči (binarna reč koja se

istovremeno prenosi i obrađuje unutar procesora)• širinom magistrale• frekvencijom procesorskog takta• internom memorijom• arhitekturom mikroprocesora.

Page 42: 4 -5 Racunarski sistemi

• Danas... Najveći proizvođači

– IntelIntel– AMDAMD

Page 43: 4 -5 Racunarski sistemi

Pitanja

1. CPU je skraćenica od __________________________

2. Koje godine je proizveden prvi put mikroprocesor?a) 1961b) 1971c) 1981

3. Koje računske operacije je mogao da izvede?4. Od kog materijala se proizvode čipovi?5. Koji od navedenih odgovora ne obavlja CPU

– Izvodi matematičke operacije– Prenosi podatke iz jedne memorijske lokacije u drugi – Pokreće računar

Page 44: 4 -5 Racunarski sistemi

Pitanja

6. Ko su poznati proizvođači mikroprocesora __________________________________________

7. Koju memoriju može mikrokprocesor koristiti neposredno

a) Cash memorijab) Memorija sata c) Direct access memory

Page 45: 4 -5 Racunarski sistemi

Različiti tipovi elektronskih memorija koje susrećemo u svakodnevnom životuRAM ROM Keš (Cache) Dinamički RAM Statički RAM Flash memorija Stick memorija Virtualna memorijaVideo memorija BIOS

MEMORIJE MEMORIJE

Page 46: 4 -5 Racunarski sistemi

Personal Digital Assistant (PDA)

Mobilni telefon

Konzola za video igre

Aparati iz svakodnevnog

života koji imaju memoriju

Radio u automobilu

VCRTV

Page 47: 4 -5 Racunarski sistemi

MEMORIJE MEMORIJE

•PROGRAMSKE INSTRUKCIJEPROGRAMSKE INSTRUKCIJE•PODACIPODACIPROCESORPROCESOR

Obrađuje podatke na osnovu programskih

naredbi

čuvaju se u radnoj memoriji

Memorija je uređena, konačna, jednodimenzionalna lista memorijskih lokacija (registara)

1.1. Izvorni podaciIzvorni podaci2.2. MeđurezultatiMeđurezultati3.3. RezultatiRezultati

Page 48: 4 -5 Racunarski sistemi

Organizacija memorijskih lokacija

Memorijski elementi (ME)Imaju jedno od dva binarna stanja (0 ili 1) i nazivaju se bitovi.

Oni mogu biti grupisani u ćelije, ili registre, od 8, 16, 32, 64 itd bita. 8bita=bajt

Svaki bajt u memoriji računara ima svoju adresu na kojoj se nalazi

Page 49: 4 -5 Racunarski sistemi

• 1kB (kilobajt) = 1024 (2 ) bajtova• 1MB (megabajt) = 1024 (2 ) kB• 1GB (gigabajt) = 1024 (2 ) MB• 1TB (terabajt) = 1024 (2 ) GB.

Osnovne funkcije memorije su:• čuvanje (pamćenje, memorisanje) podataka• prihvatanje i predaja (upis i čitanje) podataka i programa.

10

10

10

10

Page 50: 4 -5 Racunarski sistemi

definiše adresu svake memorijske definiše adresu svake memorijske llokacije uokacije u koju se upisuju, ili iz koje koju se upisuju, ili iz koje se čitaju podacise čitaju podaci

R/W registar – određuje vR/W registar – određuje vrstrstuu pristupa memoriji pristupa memoriji

Page 51: 4 -5 Racunarski sistemi

Osnovne karakteristike memorije su:• Brzina, određena vremenom pristupa –

najkraćim vremenom između dva uzastopna pristupa memorijskom modulu.

.

• Kapacitet, broj memorijskih lokacija (bajtova, reči, polureči).

• Cena (po modulu, ili po jedinici kapaciteta).

• Pouzdanost, verovatnoća rada bez otkaza u datom vremenskom intervalu.

Page 52: 4 -5 Racunarski sistemi

KlasifikacijeKlasifikacije memorijamemorija

• Prema načinu pristupa

• Prema mogućnosti izmene sadržaja,

• Prema trajnosti zapisa,

• Prema načinu pretraživanja

• Prema hijerarhijskim nivoima

Page 53: 4 -5 Racunarski sistemi

Prema načinu pristupa, razlikujemo memorije:Prema načinu pristupa, razlikujemo memorije:• sa sekvencijalnim pristupom (npr. magnetne trake),• sa cikličnim pristupom (disk jedinice),• sa proizvoljnim pristupom (RAM - Random Access

Memory) –polouprovodničke.

Prema mogućnosti izmene sadržaja, postoje:Prema mogućnosti izmene sadržaja, postoje:• promenljive memorije (za privremeno memorisanje

programskih instrukcija i podataka),• nepromenljive (ROM - Read Only Memory), sa

fabrički upisanim sadržajem,• polupromenljive (PROM – Programable ROM), koje

dozvoljavaju jedan upis sadržaja.

Page 54: 4 -5 Racunarski sistemi

Prema trajnosti zapisaPrema trajnosti zapisa memorije se dele na memorije se dele na::• statičke (zahtevaju stalno napajanje),• dinamičke (zahtevaju periodično obnavljanje sadržaja

tokom rada).

Prema načinu pretraživanja postojePrema načinu pretraživanja postoje memorijememorije::

• adresabilne memorije (pristup njihovom sadržaju je moguć pomoću jedinstvene adrese),

• bezadresne (registarske, stek, asocijativne) memorije, kojima se pristupa na način definisan određenom naredbom.

Page 55: 4 -5 Racunarski sistemi

PremaPrema hijerarhijskim nivoima,hijerarhijskim nivoima, dele dele se se na:na:

• primarnu (operativnu, radnu) memoriju,• sekundarna (eksternu, masovnu)

memoriju,• ultra-brzu memoriju.

Page 56: 4 -5 Racunarski sistemi

Ultra brze memorijeUltra brze memorije

Komunikacija procesora sa memorijom

Cashe je mala količina brze statičke memorije,Ima ulogu bafera između OM i CPUU njih spadaju

•interni registri procesora,• skrivena (cache) memorija.

Page 57: 4 -5 Racunarski sistemi

• Ultra brze memorije spadaju u registarske, asocijativne memorije sa proizvoljnim pristupom.

• Aktuelni mikroprocesori imaju ultra brzu memoriju organizovanu u 2 nivoa

–L1

–L2

interna memorija procesora (1. deo za instrukcije 2. deo za podatke )Sporija memorija, izmeđumemorije L1 nivoa i RAM-a

Na istom čipu je sa mikroprocesorom

Najnovija generacija mikroprocesora, kao što je Intelov Core i7, ima čak tri nivoa skrivene memorije. Svako od četiri jezgra ima L1 memoriju (32KB za instrukcije i 32KB za podatke) I L2 memoriju (256MB), a sva četiri jezgra dele zajedničku L3 memoriju od 8MB.

Najnovija generacija mikroprocesora, kao što je Intelov Core i7, ima čak tri nivoa skrivene memorije. Svako od četiri jezgra ima L1 memoriju (32KB za instrukcije i 32KB za podatke) I L2 memoriju (256MB), a sva četiri jezgra dele zajedničku L3 memoriju od 8MB.

Page 58: 4 -5 Racunarski sistemi

Primarna memorijaPrimarna memorija• Čini skup memorijskih modula• Namenjen je za čuvanje podataka i

programa koji su neophodni za rad procesora

ROMPROM

EPROM

RAM

NEPROMENLJIVI NEPROMENLJIVI DEODEO

RADNIRADNIOPERATIVNI OPERATIVNI

DEODEO

•Čuva programe i podatke neophodne za pokretanje računara pri uključivanju •Manjeg je kapaciteta od radnog dela • Sadržaj: može se samo čitati i ona ne gubi sadržaj po isključivanju računara.

•Služi procesoru da privremeno odlaže i čita podatke prilikom rada i njen sadržaj se briše po isključenju računara• Spada u promenljive, adresabilne, nestabilne memorije.

Page 59: 4 -5 Racunarski sistemi

Nešto su sporije, ali i jeftinije,

Primarna memorijaPrimarna memorija

statičkedinamičke

One su brže i skuplje i češće se koriste za interne (keš) memorije procesora.

Radna memorija je podeljena na više područjapodručja:• Područje operativnog sistema• Područje instrukcija aktivnih programa• Područje ulaznih podataka• Područje izlaznih podataka• Radno područje (rezultati i međurezultati)

multiprogramski rad više ovakvih područja

Page 60: 4 -5 Racunarski sistemi

Memorije personalnih Memorije personalnih računararačunara

• Prvi PC računari: 640KB operativne memorije,

• Današnji: rade sa nekoliko GB RAM-a. • Više od 20 godina, kapacitet operativne

memorije računara je uvećan preko 2.000 puta, uz istovremeno povećanje brzine pristupa specificiranoj adresi.

Razvoj procesora

Razvoj memorija

brži procesor

Brža memorija

Page 61: 4 -5 Racunarski sistemi

• Zavisno od kapaciteta i gustine pakovanja, razmeštaja čipova na memorijskom modulu, broja konektora na modulu i načina i brzine čitanja i upisivanja, tokom razvoja personalnih računara, pojavljivale su se i različite vrste i oznake memorija.

Trenutno aktuelne-sinhrone memorije sa udvostručenom brzinom prenosa (Double Data Rate-DDR) DDR2 i DDR3 memorije,

Page 62: 4 -5 Racunarski sistemi

Sekundarna memorijaSekundarna memorija

• Nastala je iz potrebe za jeftinijim, stalnim čuvanjem velikih količina podataka

• Po isključenju računara, ili njegovom resetovanju, sadržaj njegove radne memorije (RAM-a) prazni

• Instrukcije+podaci, učitavaju se sa spoljne memorije u operativnu memoriju,

Page 63: 4 -5 Racunarski sistemi

Jedinice spoljne memorije PC računara su:

• flopi disk• hard disk• optički diskovi (CD, DVD)• fleš memorije (USB i memorijske

kartice

Page 64: 4 -5 Racunarski sistemi

Hard diskovi i optički uređaji su povezani sa matičnom pločom putem trakastog kabla:

- paralelnog (PATA) ili - serijskog (SATA),

Fleš memorija priključuju se na računar posredstvom USB konektora.

Važni parametri za izbor jedinica spoljne memorije su:

• srednje vreme pristupa podacima (ms)• brzina prenosa podataka (Gbit/s)• kapacitet (GB).

Page 65: 4 -5 Racunarski sistemi

Hard diskovi

• IBM počinje da ih koristi: 1955. i 1970. god.

• U početku su bili prenosivi• Kasnije: sastavni deo računara

Magnetna memorijaMagnetna memorija• Rotirajuće ploče sa feromagnetnim

površinskim slojem i • magnetne glave za upis i čitanje

Page 66: 4 -5 Racunarski sistemi

Kako upisuje podatke?•propušta se struja kroz mag. glavu•stvara se magnetno polje•mag. polje namagnetiše površinu diska

Kako čita podatke?•disk prolazi ispod mag. glave•namagnetisani deo indikuje struju u glavi•pretvara se u binarni oblik•mag. polje namagnetiše površinu diska

Page 67: 4 -5 Racunarski sistemi

• Disk se okreće konstantnom brzinom • Mag. glave lebde iznad površine ploče na

vazdušnom jastuku na rastojanju od 0,0002 mm.

formatiranje površine diskaZbog preciznog pristupa mag- netnih glava površini diska

PozicijaPozicija svakog svakog upisanog podatka, upisanog podatka, tj.tj. magnetnemagnetneglave, određena glave, određena je je brojem stazebrojem staze i i brojem brojem sektorasektora

Page 68: 4 -5 Racunarski sistemi

• 0 staza - 0 sektor: osnovni podaci o broju sektora stazama itd.

• Iza toga se formira tabela lokacija datoteka (FAT - File Alocation Table),

– tu se smeštaju informacije o kapacitetu i formatu diska, kao i fizičke adrese svih datoteka na disku.

• Kapacitet današnjih diskova: 160GB do 1TB.

• Brzinu diska određuju mehaničke karakteristike

• Povezivanje sa računarom putem standardizovanih protokola za prenos podataka

SATA2 (Serial Advanced Technology Attachment)

Page 69: 4 -5 Racunarski sistemi

Optički diskoviOptički diskovi

• Kompakt disk ili CD – uvedeni su 1983. g.• Omogućuju digitalni zapis muzike

Pravi se od:• polikarbonatnog materijala koji je presvučen

snažno reflektujućom površinom, najčešće aluminijumom.

• Podaci su digitalnog oblika

• Upisuju se pomoću lasera i to utiskivanjem rupica na površinuKapacitet im je 650 do 800 MB

Page 70: 4 -5 Racunarski sistemi

DVD (eng. Digital Video Disc, Digital Versatile Disc). – optički diskovi većeg kapaciteta - 4,7 GB po jednom

nivou– Fizički su iste veličine kao i CD diskovi. – Mogu biti i sa zapisom na dva nivoa, na obe strane

diska.

Optički diskovi se dele u tri osnovne grupe:• Diskove koji su nasnimljeni i čiji sadržaj ne može da se menja. (CD-ROM i DVD-ROM ).

• Diskove na koje korisnik može jednom da upiše neki sadržaj i posle toga ne može da ga menja. CD-R, DVD-R i WORM diskovi.

• Diskove čiji sadržaj može da se upisuje i briše bez ograničenja. Magnetno optički diskovi, CD-RW, DVD-RW i DVD RAM diskovi.

Page 71: 4 -5 Racunarski sistemi

Fleš memorijeFleš memorije

• To su nepromenljve, poluprovodničke računarske memorije,koje se mogu elektronskim putem brisati i u njih ponovo upisivati.

• Ne zahtevaju napajanje električnom energijom da bi im se sačuvao sadržaj

• Velika primena u prenosnim uređajima

• Čuvanje podataka bazira se na memorijskim karticama i USB fleš memorije

Otpornost na mehaničke udare, promene temperature, vodu

Otpornost na mehaničke udare, promene temperature, vodu

Page 72: 4 -5 Racunarski sistemi

Pitanja1. Šta je motiv - ideja nastanka personalni računara i

zašto je to bilo važno?_________________________________________

2. Svaki CPU treba daa. bude određeno vreme isključeno b. se hladi c. se osveži pomoću ROM-a

3. Gde je primenjeno prvo integrisano kolo, koji prethodio CPU – centralnom procesoru

a. U računaru ENIAC b. U programabilnom kalkulatoru c. U Apple Macintosh-u

Page 73: 4 -5 Racunarski sistemi

Pitanja4. Koliko bitova treba kombinovati da bi nastao bajt?5. Šta je fon Nojmanova arhitektura račura?6. Objasniti šta je prednost takve arhitekture7. Za informacija koja ulazi u računarski sistem kažemo da je

a. Inputb. Outputc. Memorija d. Ekran

8. Koji standardni kôd koristimo za razmenu podataka kod pojedinih komunikacionih uređaja prilikom obrade podataka između

a. ANSIb. ASCIIc. ACMLd. APL

Page 74: 4 -5 Racunarski sistemi

1. Naredna2. Kada se pojavio prvi mikroprocesor i koja kompanija se

smatra da ga je proizvela?3. Šta se čuva u radnoj memoriji?4. Memorije u odnosu na vrstu pristupa mogu biti:

_________________________________________________________

5. Kako upisuje i čita podatke optički disk?6. Koje su prednost fleš memorije?