Generatori razvoja računarstva su zemlje anglo-saksonskog ... · osnove logiĉke algebre. Logiĉka algebra je grana matematike koja se Logiĉka algebra je grana matematike koja se

1

SADRŢAJ

PREDGOVOR ................................................................................................... 5

UVOD ............................................................................................................................ 7

I. DIO: OSNOVE RAČUNALA...................................................................... 9

1. MATEMATIČKO-LOGIČKE OSNOVE ......................................... 11

1.1. BROJEVNI SUSTAVI .............................................................. 12

1.1.1. Dekadski brojevni sustav ........................................... 13

1.1.2. Binarni brojevni sustav .............................................. 14

1.1.3. Oktalni brojevni sustav .............................................. 15

1.1.4. Heksadekadski brojevni sustav ................................. 16

1.1.5. Prevođenje brojeva iz jednog brojevnog sustava u drugi ................................................................ 17

1.2. LOGIČKI IZRAZI ..................................................................... 21

1.2.1. Logički operatori ........................................................ 22

1.2.2. Rješavanje logičkih izraza .......................................... 23

2. SKLOPOVSKA OPREMA RAČUNALA .......................................... 25

2.1. ULAZNO/IZLAZNE JEDINICE ................................................. 27

2.1.1. Tipkovnica .................................................................. 27

2.1.2. Miš ............................................................................. 34

2.1.3. Pomična kuglica ......................................................... 35

2.1.4. Trackpoint.................................................................. 35

2.1.5. Trackpad .................................................................... 36

2.1.6. Monitor ..................................................................... 37

PRIMJENA ELEKTRONIĈKIH RAĈUNALA

2

2.1.7. Pisač ........................................................................... 39

2.1.8. Skener ........................................................................ 42

2.1.9. Crtač .......................................................................... 43

2.1.10. Ostale ulazno/izlazne jedinice ................................ 44

2.2. MEMORIJA ........................................................................... 45

2.2.1. Radna memorija računala ......................................... 47

2.2.1.1. RAM memorija računala ...................................... 47

2.2.1.2. ROM memorija .................................................... 49

2.2.2. Memorija za pohranjivanje podataka ....................... 52

2.2.2.1. Magnetski diskovi ................................................ 54

2.2.2.2. ZIP jedinica ........................................................... 57

2.2.2.3. Prijenosni tvrdi disk ............................................. 58

2.2.2.4. Mikrojedinica ....................................................... 59

2.2.2.5. Magnetsko-optički disk ....................................... 59

2.2.2.6. Magnetske trake .................................................. 60

2.2.2.7. Optički diskovi...................................................... 60

2.2.2.8. SSD (Solid State Drive) diskovi ............................. 64

2.3. CENTRALNI PROCESOR ........................................................ 65

2.4. MATIČNA PLOČA ................................................................. 73

2.5. ULAZNO-IZLAZNI SKLOPOVI................................................. 74

2.6. SABIRNICA ........................................................................... 75

3. PRIKAZ PODATAKA U RAČUNALU ............................................ 79

3.1. FIZIČKE JEDINICE PODATAKA ............................................... 80

3.2. KODIRANJE I KODOVI .......................................................... 80

3.3. LOGIČKE JEDINICE PODATAKA............................................. 84

3.4. BAZA PODATAKA ................................................................. 86

4. PROGRAMSKA PODRŠKA RAČUNALA ....................................... 89

4.1. PROGRAM ............................................................................ 89

4.2. SUSTAVSKA PROGRAMSKA PODRŠKA ................................. 92

4.2.1. Operacijski sustav ...................................................... 92

4.2.2. Programi za razvoj programske podrške .................. 96

4.2.3. Pomodni programi ................................................... 100

4.3. APLIKACIJSKI (PRIMJENSKI) PROGRAMI ............................ 101

4.3.1. Namjenski programi ................................................ 101

SADRŢAJ

3

4.3.2. Korisnički programi.................................................. 102

5. PRIMJENA RAČUNALA NA BRODU ......................................... 103

5.1. PROCESNA RAČUNALA ...................................................... 104

5.2. OPDA RAČUNALA ............................................................... 105

6. RAD S OSOBNIM RAČUNALOM .............................................. 107

6.1. POKRETANJE RAČUNALA ................................................... 107

6.2. ORGANIZACIJA PODATAKA NA DISKU ............................... 111

7. POVEZIVANJE RAČUNALA ...................................................... 115

7.1. ISO/OSI NORME ZA PRIJENOS PODATAKA ........................ 116

7.2. LOKALNA MREŽA ............................................................... 118

7.2.1. Topologija lokalne mreže ........................................ 118

7.3. GLOBALNA MREŽA ............................................................ 119

7.4. PROTOKOLI ZA PRIJENOS PODATAKA ............................... 120

7.5. UREĐAJI ZA PRIJENOS PODATAKA .................................... 122

7.5.1. Hub ili koncentrator ................................................ 122

7.5.2. Most ili premosnik .................................................. 123

7.5.3. Usmjernik ................................................................ 123

7.5.4. Gateway ................................................................... 123

7.5.5. Modem .................................................................... 124

7.6. INTERNET ........................................................................... 125

II. DIO: RJEŠAVANJE PROBLEMA POMOĆU RAČUNALA ............ 129

8. ALGORITMI I PROGRAMI ....................................................... 133

8.1. OPISIVANJE ALGORITMA ................................................... 134

8.1.1. Literarno opisivanje algoritma ................................ 135

8.1.2. Grafičko opisivanje algoritma ................................. 136

8.1.3. Programsko opisivanje algoritma............................ 137

8.2. TIPOVI PODATAKA ............................................................. 138

8.2.1. Brojevni (numerički) tip podataka .......................... 139

8.2.2. Znakovni podaci ...................................................... 140


4

8.2.3. Logički podaci .......................................................... 141

8.3. OPERATORI ........................................................................ 141

8.3.1. Aritmetički operatori ............................................... 141

8.3.2. Znakovni operatori .................................................. 142

8.3.3. Relacijski operatori .................................................. 142

8.3.4. Logički operatori ...................................................... 143

8.4. PREDSTAVLJANJE VRIJEDNOSTI U ALGORITMU ................ 144

8.4.1. Konstante ................................................................ 144

8.4.2. Varijable .................................................................. 145

8.4.3. Nizovi ....................................................................... 147

8.4.4. Funkcije ................................................................... 149

8.4.5. Izrazi ........................................................................ 151

9. OSNOVNE NAREDBE .............................................................. 155

9.1. ULAZ PODATAKA U ALGORITAM ....................................... 155

9.2. IZLAZ PODATAKA IZ ALGORITMA ...................................... 156

9.3. PRIDRUŽIVANJE VRIJEDNOSTI UNUTAR ALGORITMA ....... 157

10.KONTROLNE STRUKTURE ALGORITMA .................................. 159

10.1. SLIJED ................................................................................. 160

10.2. GRANANJE ILI SELEKCIJA ................................................... 161

10.2.1. IF – THEN - ELSE ..................................................... 161

10.2.2. SELECT - CASE ........................................................ 163

10.3. PONAVLJANJE .................................................................... 165

10.3.1. Uvjetna petlja (DO - LOOP) ................................... 166

10.3.2. Petlja s brojačem (FOR - NEXT) ............................. 171

10.3.3. Ugniježđena petlja ................................................ 173

POPIS SLIKA ............................................................................................. 175

POPIS TABLICA ........................................................................................ 177

LITERATURA ............................................................................................ 178

5

PREDGOVOR

Ova je knjiga napisana prema programima predavanja kolegija koji

pokrivaju problematiku primjene raĉunala. Tu se ponajprije misli na

kolegije koji se predaju na razliĉitim studijskim smjerovima na prvoj

godini studija kao što su Primjena elektroničkih računala (Nautika i

tehnologije pomorskog prometa, Tehnologija i organizacija prometa,

Logistika i menadţment u pomorstvu i prometu), Primjena računala

(Brodostrojarstvo) i Osnove informatike (Elektroniĉke i informatiĉke

tehnologije u pomorstvu).

Knjiga obraĊuje osnovna znanja iz raĉunala i moţe biti zanimljivo

štivo za one koji se s raĉunalima prvi put susreću, ali i za one koji o toj

problematici ţele znati više.

Sadrţaj se temelji na knjizi Osnove primjene računala koju sam

napisao 2003. godine. Budući da je raĉunalstvo podruĉje ljudske

djelatnosti koje doţivljava najveće promjene, sadrţaj se kolegija mora

stalno mijenjati kako bi išao ukorak s vremenom. Zbog toga je ova

knjiga na neki naĉin nadopunjeno izdanje u kojem su unesene

novonastale promjene i dodana nova poglavlja.

Problematika obraĊena u knjizi moţe se podijeliti u dvije cjeline.

U prvom dijelu knjige, od 1. do 6. poglavlja, dana su osnovna znanja o

raĉunalima. Objašnjene su matematiĉko-logiĉke osnove rada raĉunala,

dan je pregled osnovnih komponenata sklopovske opreme, najvaţnijih

dijelova programske podrške te osnove rada s osobnim raĉunalom.

Poglavlje 7. odnosi se na problematiku povezivanja raĉunala u lokalne

i/ili globalne mreţe kao što je Internet. Ova je problematika namijenjena

samo studentima Tehnologije i organizacije prometa i Logistike i

menadţmenta u pomorstvu i prometu, koji imaju povećan fond sati

predavanja.


6

Druga cjelina, od 8. do 10. poglavlja, posvećena je rješavanju

problema pomoću raĉunala. Dana je metodologija stvaranja algoritma od

matematiĉko-logiĉkog rješenja do rješenja opisanog u obliku raĉunalnog

programa. Objašnjene su naredbe programskog jezika Just BASIC koji se

koristio kao primjer programskog rješenja.

Na kraju ţelim zahvaliti svima koji su mi pomogli u pisanju ove

knjige. Zahvaljujem i svojoj obitelj koja me je za to vrijeme oslobodila

drugih obveza.

Rijeka, prosinac 2009.

Autor

7

UVOD

Mnoge ciljeve suvremene zbilje danas nije moguće ostvariti bez

sustava u ĉijoj je jezgri raĉunalo. U svojoj filozofskoj i tehnološkoj

osnovi raĉunalo sadrţi ideje koje je ljudski um stvarao posljednjih 5.000

godina. Od tada datira i ljudska potreba za iznalaţenjem alata kojim bi

ĉovjek obraĊivao podatke, brţe i toĉnije nego što to moţe ĉiniti sam.

Danas se moţe reći da je ĉovjek u traţenju takvoga alata tek

djelomice uspio. Da bi problem brţe i toĉnije bio riješen alatom za

obradu podataka, meĊu podacima u zadanom problemu moraju postojati

toĉno definirani odnosi. Samo takva grupa problema moţe se prevesti u

nedvosmislen slijed operacija koje se izvršavaju nad zadanim podacima.

Operacije koje se na taj naĉin izvode nad podacima podlijeţu zakonima

logike i algebre, a pojmovi operacija, logika i algebra podsjećaju, bez

ikakve sumnje, na raĉunanje. Ĉovjek je, dakle, stvorio raĉunalo – alat

kojim moţe rješavati ograniĉen skup problema i to onih koji se mogu

svesti na "raĉunanje". Tehnološka osnova suvremenog raĉunala je

elektronika. Raĉunalo je, dakle, danas stroj. To je znaĉajna konstatacija

jer već sutra raĉunalo moţe biti nešto drugo, npr. skupina sloţenih

molekula ili moţda ţivo biće. Istraţivanja idu u smjeru da se DNA

molekule iz kojih su graĊeni ljudski geni integriraju u raĉunalni ĉip

(chip) i tako dobije bioĉip iz kojeg će biti graĊena DNA raĉunala. DNA

molekule imaju sposobnost da obave izraĉunavanja mnogo brţe od

danas poznatih raĉunala. Ova tehnologija je u povojima, ali su već

napravljena prva DNA raĉunala (npr. MAYA II). To će svakako biti novi

korak u razvoju raĉunala.

Budući da su generatori razvoja raĉunalstva zemlje

anglosaksonskoga govornog podruĉja, usporedno s razvojem raĉunalstva

razvija se i odgovarajuća terminologija u duhu engleskog jezika. Mnoge

rijeĉi u raĉunalstvu novijeg su podrijetla i vezane su za pojavu logiĉkih


8

pojmova i fiziĉkih naprava. Ĉesto je te rijeĉi teško prevesti u duhu našeg

jezika pa nastaju nespretne konstrukcije i sloţenice. Praćenje literature

na hrvatskom jeziku stoga je znatno oteţano i od ĉitatelja zahtijeva

dodatan napor. Da bi navedene pojmove i izraze na hrvatskom jeziku

razumio i prihvatio, ĉitatelj ih najĉešće prevodi ponovno na engleski

jezik. S tim se problemom podjednako susreću i osobe upućene u

podruĉje raĉunalstva kao i osobe koje se tek uvode u "svijet raĉunala". U

ovoj knjizi nastoje se pronaći rješenja tako da se pojmovi navode na

hrvatskom jeziku (ako za njih postoji odgovarajući izraz), a u zagradama

engleska rijeĉ.

9

OSNOVE RAČUNALA

Što je raĉunalo?

Najkraće reĉeno, raĉunalo je stroj kojim se pohranjuju, rukuju i

obraĊuju podaci. Pod pojmom raĉunalo razumijeva se spoj njegova

fiziĉkog dijela (sklopovske opreme) i u fiziĉkom dijelu pohranjenih

naredaba koje definiraju što će raĉunalo raditi (programske podrške).

Pod sklopovskom opremom raĉunala razumijevaju se svi

elektroniĉki, elektriĉni i mehaniĉki dijelovi od kojih je raĉunalo graĊeno.

Pojednostavnjeno reĉeno, sklopovska je oprema materijalni, fiziĉki dio

raĉunalnog sustava.

Programska podrška raĉunala je skup svih programa koji se na

raĉunalu mogu izvoditi. Sposobnost raĉunala za izvršavanje razliĉitih

programa svojstvo je koje raĉunalo bitno razlikuje od drugih strojeva.

Ovisno o programu koji se izvodi, isto raĉunalo moţe obavljati razliĉite

I. DIO


10

poslove. S jedne strane raĉunalo je najmoćnija naprava kojom raspolaţe

ĉovjek, sposobna za obavljanje radnji sliĉnih onima koje se odvijaju u

ljudskome mozgu. Raĉunalo bez programa, meĊutim, potpuno je

beskorisna naprava nesposobna za obavljanje bilo kakvoga smislenog

posla.

Razvoj tehnologije omogućio je proizvodnju raĉunala malih po

obujmu i namijenjenih osobnoj uporabi u kući ili na poslu. Takva

raĉunala zovu se osobna raĉunala (PC – Personal Computer). Osobna

raĉunala koja se nalaze na radnom stolu zovu se stolna raĉunala

(desktop). Budući da su raĉunala danas postala osnovno radno sredstvo,

pojavila se potreba da ih ljudi koriste i na drugim mjestima (na putu, u

hotelu, na seminarima, na prezentacijama…). Takva osobna raĉunala

zovu se prijenosna raĉunala (laptop). Njihova sklopovska oprema treba

imati drukĉije karakteristike (otpornija na trešnju, manja potrošnja

elektriĉne energije, manjih dimenzija, manje teţine...).

Teţnja je da prijenosna raĉunala budu ĉim manja pa se danas na

trţištu mogu naći razliĉite veliĉine od notebook raĉunala (raĉunalo

veliĉine biljeţnice, najĉešće 12” x 9”, tj. 270 x 230 mm), subnotebook

raĉunala (veliĉine 8” x 10” ), handbook raĉunala (raĉunalo koje stane na

dlan) do raĉunala najmanjih dimenzija koje sluţe kao osobni pomoćnik i

zamjenjuje npr. rokovnik (PDA – Personal Digital Assistant).

Kod ovakvih raĉunala namijenjenih osobnoj uporabi ima smisla

govoriti samo o sklopovskoj opremi i programskoj podršci.

11

Poglavlje

1. MATEMATIČKO-

LOGIČKE OSNOVE

Kod digitalnih raĉunala podaci se predstavljaju diskretnim

fizikalnim veliĉinama (elektriĉni napon, magnetsko polje...). Pritom se

koriste samo dva diskretna nivoa fizikalnih veliĉina. Ĉovjek je nauĉio

zapisivati brojeve u dekadskome brojevnom sustavu u kojem svaka

znamenka moţe poprimiti jednu od deset mogućih vrijednosti. Kako se

pri zapisivanju brojeva u raĉunalu jedna znamenka moţe predstaviti

samo s jednom od dvije moguće vrijednosti, oĉito je da se brojevi ne

mogu u raĉunalu zapisivati u dekadskom, nego u binarnome brojevnom

sustavu u kojem svaka znamenka moţe poprimiti jednu od dvije moguće

vrijednosti.

To znaĉi da se kod brojeva, kao i tekstualnih podataka, mora pri

unosu u raĉunalo provesti pretvorba u binarni naĉin zapisivanja.

Teorijsku osnovu rada raĉunala utemeljio je George Boole 1854.

godine u djelu An Investigation of the Laws of Thought u kojem je dao

osnove logiĉke algebre. Logiĉka algebra je grana matematike koja se

bavi matematiĉkim opisivanjem logiĉkog zakljuĉivanja. Logiĉka algebra

naziva se i Booleova algebra. Za opisivanje logiĉkog zakljuĉivanja


12

koriste se dvije vrijednosti (istina/neistina), što znaĉi da im je karakter

binaran. Zato se za predstavljanje logiĉke vrijednosti najĉešće koristi

znamenka binarnoga brojevnog sustava.

Kao što je već navedeno, sve što se pohranjuje u raĉunalu

(naredbe, podaci) predstavlja se s fizikalnim veliĉinama koje mogu

poprimiti dvije vrijednosti. Razliĉite obrade tih podataka predstavljenih

elektriĉnim veliĉinama (npr. elektriĉni napon) ne izvode se tako da se

naponske vrijednosti zbrajaju (npr. 5V + 5V nije naponska veliĉina od

10V), nego se na odreĊenim mjestima naponske veliĉine koje

predstavljaju rezultat obrade postave na odgovarajuće vrijednosti. To

prosljeĊivanje danih ulaznih vrijednosti na odgovarajuće izlaze koji

predstavljaju rezultate razliĉitih aritmetiĉkih operacija, temelji se na

izvršavanju logiĉkih operacija. Zbog toga logiĉka algebra zajedno s

binarnim brojevnim sustavom predstavlja teorijsku osnovu rada

raĉunala.

Raĉunalo je stroj za obradu podataka. Osim aritmetiĉkih, raĉunalo

nad podacima izvršava i logiĉke operacije. U ovom poglavlju bit će

prikazani razliĉiti brojevni sustavi, kao i osnovne logiĉke operacije koje

se izvršavaju u raĉunalu.

1.1. BROJEVNI SUSTAVI

Ĉovjek je oduvijek teţio pohraniti svoje spoznaje i tako saĉuvati

svoj duhovni (kulturni) kontinuum. Isprva je to ĉinio crteţom, ali kako

se crteţom nije mogao izraziti svaki pojam tako da bude razumljiv svim

ĉlanovima zajednice, postupno je prešao na simbole. Znaĉenja simbola

bila su precizno definirana i bilo je potrebno poznavati ih kako bi se

razumio zapis. Usporedno sa zapisivanjem pojmova, razvijali su se i

postupci zapisivanja brojeva. Budući da se brojevi koriste za raĉunanje,

nastojalo se pronaći zapis kojim će se raĉunanje olakšati. Naĉin

zapisivanja brojeva i njihovo tumaĉenje zove se brojevni sustav.

Da bi se olakšalo zapisivanje brojeva, koristi se odreĊeni broj

simbola i pravila. Simbolima se zapisuju znamenke. Vrijednost broja

dobiva se primjenom pravila nad skupom znamenki. Prema pravilima

koja se upotrebljavaju za dobivanje vrijednosti brojeva, brojevni se

sustavi dijele na pozicijske i nepozicijske. Danas su u uporabi pozicijski

brojevni sustavi.

MATEMATIĈKO- LOGIĈKE OSNOVE

13

Pozicijski brojevni sustav definiran je bazom i skupom znamenki

kojima se operira. Baza odreĊuje koliko će se razliĉitih simbola za

znamenke koristiti, a skup znamenki definira simbole koji će se koristiti

za pojedine znamenke. Za odreĊivanje vrijednosti broja koristi se pravilo

pozicijskih brojevnih sustava.

Vrijednost broja dobiva se zbrajanjem umnoţaka znamenki s

njihovom teţinom. Teţina znamenke definirana je bazom brojevnog

sustava i pozicijom te znamenke unutar zapisa brojevne vrijednosti.

Moţe se zapisati:

(*) N = an bn + an -1 b

n -1 + … + a1 b

1 + a0 b0 + a-1 b

-1 +…+ a-k b-k

N =i

n

ki

iba

gdje je:

N – broj

ai – znamenka na i-toj poziciji unutar broja N

b – baza pozicijskoga brojevnog sustava

n+1 – broj cijelih mjesta

k – broj decimalnih mjesta

pri ĉemu ai ima jednu od mogućih vrijednosti iz skupa:

ai { 0,…,b-1 }

Danas je najĉešće u uporabi pozicijski brojevni sustav s bazom 10,

tzv. dekadski brojevni sustav.

1.1.1. Dekadski brojevni sustav

Baza dekadskog (decimalnog) brojevnog sustava je 10, što

oznaĉava da svaka znamenka moţe poprimiti jednu od deset mogućih


14

vrijednosti. Te vrijednosti oznaĉavaju se simbolima 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,

8, 9 i predstavljaju znamenke dekadskoga brojevnog sustava.

b = 10

ai = { 0,…,b-1 } odnosno, ai { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 }

Vrijednost broja dobije se primjenom pravila (*) koje se nalazi na

str. 13.

Primjer:

Broj 354,61 sastoji se od znamenki 3, 5, 4, 6 i 1. Prema pravilu

pozicijskih brojevnih sustava, moţe se zapisati:

354,61 = 3 102 + 5 10

1 + 4 10

0 + 6 10

-1 + 1 10

-2

= 3 100 + 5 10 + 4 1 + 6 0,1 + 1 0,01

= 300 + 50 + 4 + 0,6 + 0,01

= 354,61

Kao što se vidi, znamenke unutar zapisa brojevne vrijednosti

imaju razliĉitu teţinu. Teţina je znamenke 4 jedinica (100

= 1),

znamenke 5 desetica (101

= 10), znamenke 3 stotica (102

= 100),

znamenka 6 desetinka (10-1

= 0,1), a znamenka 1 stotinka (10-2

=

0,01).

1.1.2. Binarni brojevni sustav

Kod binarnoga brojevnog sustava koriste se samo dvije vrijednosti

znamenke, što znaĉi da im je baza 2. Znamenke koje se koriste su 0 i 1.

b = 2

ai = { 0,…,b-1 }odnosno, ai { 0,1 }


15

Vrijednost binarnog broja 10110 izraĉuna se prema pravilima

pozicijskoga brojevnog sustava:

Primjer 1.

10110(2) =

=

=

=

1 24 + 0 2

3 + 1 2

2 + 1 2

1 + 0 2

0

1 16 + 0 8 + 1 4 + 1 2 + 0 1

16 + 0 + 4 + 2 + 0

22(10)

Primjer 2.

0.101(2) =

=

=

=

1 2-1

+ 0 2-2

+ 1 2-3

1 0,5 + 0 0,25 + 1 0,125

0,5 + 0,125

0,625(10)

Digitalna elektroniĉka raĉunala graĊena su tako da razumiju samo

dva stanja pa je njima moguće obraĊivati samo binarne brojeve.

Zbog toga se koristi binarni sustav. Budući da je ĉovjeku teško

razumjeti broj napisan kao niz binarnih znamenki, za prezentaciju

brojeva koristi se oktalni brojevni sustav s bazom 8 te heksadekadski

brojevni sustav s bazom 16.

1.1.3. Oktalni brojevni sustav

Kod oktalnoga brojevnog sustava za zapis broja koristi se osam

razliĉitih vrijednosti znamenki.

b = 8

ai = { 0,…,b-1 }odnosno, ai { 0,1,2,3,4,5,6,7 }


16

Primjer:

Vrijednost oktalnog broja 457 izraĉuna se primjenom pravilima

(*), str. 13.:

457(8) =

=

=

=

4 82 + 5 8

1 + 7 8

0

4 64 + 5 8 + 7 1

256 + 40 + 7

303(10)

1.1.4. Heksadekadski brojevni sustav

Kod heksadekadskoga (heksa) brojevnog sustava koristi se 16

razliĉitih vrijednosti znamenki, što znaĉi da je baza 16. Budući da se

zbog pozicijskih brojevnih sustava za predstavljanje znamenki mora

koristiti samo jedan simbol, za prvih deset znamenki koriste se brojevi

od 0 do 9, a za ostalih šest prva slova engleske abecede (A, B, C, D, E,

F). Pritom je vrijednost znamenke A deset, B jedanaest, C dvanaest, D

trinaest, E ĉetrnaest i F petnaest.

b = 16

ai = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F}

Primjer:

Vrijednost heksadekadskog broja 1A0F prema pravilu (*), str.

13. izraĉuna se:

1A0F(16) =

=

=

=

1 163 + 10 16

2 + 0 16

1 + 15 16

0

1 4096 + 10 256 + 0 16 + 15 1

4096 + 2560 + 0 + 15

6671(16)


17

1.1.5. Prevođenje brojeva iz jednog brojevnog sustava u

drugi

Isti broj zapisan u razliĉitim brojevnim sustavima ima razliĉiti

zapis. Baza brojevnog sustava moţe biti bilo koji broj. PrevoĊenje broja

zapisanog u jednom brojevnom sustavu u zapis drugog brojevnog

sustava obavlja se preko dekadskoga brojevnog sustava, što znaĉi da se

broj najprije prevede iz zapisa u zadanome brojevnom sustavu u

dekadski brojevni sustav. Pritom se koristi pravilo (*), str. 13. Nakon

toga se iz dekadskog zapisa broj prevede u zapis u traţenome brojevnom

sustavu. To se radi tako da se broj dijeli s bazom traţenoga brojevnog

sustava, sukcesivno sve dok konaĉni meĊurezultat ne bude jednak nuli.

Zapis broja u traţenome brojevnom sustavu dobije se zapisivanjem

ostataka dijeljenja obrnutim redoslijedom od njihova nastajanja.

Primjer: PrevoĊenje broja zapisanog u brojevnom sustavu s bazom

4 u bazu 6.

1302(4) = ?(6)

Korak 1. PrevoĊenje broja iz zadanog u dekadski brojevni sustav

1302(4) = ?(10)

1302(4) =

=

=

=

1 43 + 3 4

2 + 0 4

1 + 2 4

0

1 64 + 3 16 + 0 4 + 2 1

64 + 48 + 0 + 2

114(10)


18

Korak 2. PrevoĊenje broja iz dekadskog u traţeni brojevni sustav

114(10) = ?(6)

114(10) : 6 = 19 ostatak 0

19(10) : 6 = 3 1

3(10) : 6 = 0 3 114(10) = 310(6)

Konaĉno rješenje: 1302(4) = 310(6)

PrevoĎenje brojeva izmeĎu brojevnih sustava čija baza je potencija

broja 2

Kod brojevnih sustava ĉija je baza višekratnik broja 2, moguće je

obaviti prevoĊenje preko binarnoga brojevnog sustava.

PrevoĎenje brojeva iz oktalnog u binarni brojevni sustav

Baza oktalnoga brojevnog sustava 8 je potencija baze binarnoga

brojevnog sustava

8 = 23

pa se broj moţe prevesti izravno iz oktalnog u binarni brojevni sustav

tako da se svaka znamenka broja predstavljenog u oktalnome brojevnom

sustavu predstavi s 3 binarne znamenke.

0 000

1 001

2 010

3 011

4 100

5 101

6 110

7 111


19

Primjer:

27043(8) = ? (2)

27043(8) = 2 7 0 4 3

010 111 000 100 011 (2)

odnosno:

27043(8) = 010111000100011 (2)

PrevoĎenje broja iz binarnog u oktalni brojevni sustav

Broj zapisan u binarnome brojevnom sustavu prevodi se u oktalni

zapis tako da se binarni broj poĉevši zdesna (od nulte pozicije) ulijevo

(prema znamenki s najvišom pozicijom) podijeli u skupine po tri binarne

znamenke, a zatim se svaka skupina prikaţe odgovarajućim oktalnim

brojem.

Primjer:

1111101011101(2) = ? (8)

1111101011101(2) = 001 111 101 011 101

1 7 5 3 5 (8)

odnosno:

1111101011101(2) = 17535 (8)

PrevoĎenje brojeva iz heksadekadskog u binarni brojevni

sustav

Baza heksadekadskoga brojevnog sustava 16 je potencija baze

binarnoga brojevnog sustava


20

16 = 24

pa se broj moţe izravno prevesti iz heksadekadskog u binarni

brojevni sustav tako da se svaka znamenka broja predstavljenog u

heksadekadskome brojevnom sustavu predstavi s 4 binarne znamenke.

0 0000

1 0001

2 0010

3 0011

4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

A 1010

B 1011

C 1100

D 1101

E 1110

F 1111

Primjer:

9A0F3(16) = ? (2)

9A0F3(16) = 9 A 0 F 3

1001 1010 0000 1111 0011 (2)

odnosno:

9A0F3(16) = 10011010000011110011 (2)


21

PrevoĎenje broja iz binarnog u heksadekadski brojevni

sustav

Broj zapisan u binarnome brojevnom sustavu prevodi se u

heksadekadski zapis tako da se binarni broj poĉevši zdesna (od nulte

pozicije) ulijevo (prema znamenki s najvišom pozicijom) podijeli u

skupine po ĉetiri binarne znamenke, a zatim se svaka skupina prikaţe

odgovarajućim heksadekadskim brojem.

Primjer:

10110111010101101(2) = ? (16)

10110111010101101(2) = 0001 0110 1110 1010 1101

1 6 E A D (16)

odnosno:

10110111010101101(2) = 16EAD (16)

1.2. LOGIČKI IZRAZI

S gledišta matematiĉke logike, za svaku tvrdnju moţe se kazati da

je istinita ili neistinita, što znaĉi da moţe poprimiti jednu od dvije

moguće vrijednosti: logiĉku istinu (TRUE) ili logiĉku neistinu – laţ

(FALSE).

U daljnjem tekstu za oznaĉavanje logičke istine koristit će se prvo

slovo engleske rijeĉi TRUE (T) ili broj 1, a za oznaĉavanje logičke

neistine koristit će se prvo slovo engleske rijeĉi FALSE (F) ili broj 0.

Ĉesto se ţeli logiĉki promatrati više tvrdnji, od kojih svaka moţe

poprimiti jednu od prije navedenih vrijednosti. Više logiĉkih tvrdnji

povezuje se pomoću logiĉkih operatora. Time se dobiva logiĉki izraz

(iskaz) ĉija vrijednost takoĊer moţe biti istina ili neistina. Kao i kod

aritmetiĉkih operatora, i kod logiĉkih operatora postoji prioritet njihova

izvoĊenja u logiĉkim izrazima.


22

1.2.1. Logički operatori

Logiĉki operatori poredani prema prioritetu izvoĊenja:

logička negacija

konjunkcija

disjunkcija.

Logiĉki operatori oznaĉavat će se simbolima:

(logička negacija)

(konjunkcija)

(disjunkcija).

Logička negacija

Negacija je unarni logiĉki operator (odnosi se na jednu logiĉku

vrijednost). Primjenom negacije mijenja se logiĉka vrijednost, što znaĉi

da istina postaje neistina i obratno. Za oznaku operatora logiĉke negacije

ĉesto se u digitalnoj elektronici koristi simbol

(npr. A ).

A A

0 1

1 0

Konjunkcija

Konjunkcija je binarni logiĉki operator, što znaĉi da se odnosi na

dvije logiĉke vrijednosti. Rezultat konjunkcije bit će istina jedino u

sluĉaju da su obje logiĉke vrijednosti istinite. Zbog toga se konjunkcija

još naziva i logiĉki I (logical AND) jer će rezultat konjunkcije biti istina

jedino u sluĉaju da su jedna i (AND) druga logiĉka vrijednost istinite.

Zato se za oznaku operatora konjunkcije ĉesto koristi simbol I.


23

A B A B

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Disjunkcija

Disjunkcija je binarni logiĉki operator. Da bi rezultat disjunkcije

bio istina, dovoljno je da je istinita jedna od logiĉkih varijabli, odnosno

da je istinita jedna ili (OR) druga logiĉka vrijednost. Stoga se disjunkcija

naziva još i logiĉki ILI (logical OR), a za operator se ĉesto koristi ILI.

A B A B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

1.2.2. Rješavanje logičkih izraza

Logiĉki izrazi rješavaju se tablicom istine koja za zadani izraz

prikazuje sva moguća rješenja. Najprije se napišu sve mogućnosti koje

mogu nastati razliĉitim kombiniranjem logiĉkih varijabli. Potom se

rješava logiĉki izraz, pri ĉemu se uzimaju u obzir prioriteti izvoĊenja

logiĉkih operatora.

Primjer: Rješenje logiĉkog izraza A B C tablicom istine.

Uzimajući u obzir prioritete izvoĊenja logiĉkih operacija, najprije

se izvodi logiĉka negacija, zatim konjunkcija i na kraju disjunkcija.


24

A B C A A B A B C

0 0 0 1 0 0

0 0 1 1 0 1

0 1 0 1 1 1

0 1 1 1 1 1

1 0 0 0 0 0

1 0 1 0 0 1

1 1 0 0 0 0

1 1 1 0 0 1

Primjer: Rješenje logiĉkog izraza A B C D tablicom istine.

Uzimajući u obzir prioritete izvršavanja logiĉkih operacija, najprije

se izvodi konjunkcija, a nakon toga operacije disjunkcije.

A B C D B C A B C A B C D

0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 1

0 0 1 0 0 0 0

0 0 1 1 0 0 1

0 1 0 0 0 0 0

0 1 0 1 0 0 1

0 1 1 0 1 1 1

0 1 1 1 1 1 1

1 0 0 0 0 1 1

1 0 0 1 0 1 1

1 0 1 0 0 1 1

1 0 1 1 0 1 1

1 1 0 0 0 1 1

1 1 0 1 0 1 1

1 1 1 0 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1

25

Poglavlje

2. SKLOPOVSKA OPREMA

RAČUNALA

Sklopovska oprema osobnih raĉunala i raĉunala koja su danas u

komercijalnoj uporabi, zasniva se na modelu koji je davne 1945. godine

osmislio John von Neumann, glasoviti matematiĉar 20. stoljeća i otac

prvih elektroniĉkih raĉunala.

Osnovnu strukturu raĉunala, prema Johnu von Neumannu, ĉine

sljedeće jedinice (slika 1.):

1. Ulazna jedinica pomoću koje će raĉunalo prihvaćati naredbe i

podatke iz okoline, odnosno izlazna jedinica kojom će

rezultate (obraĊene podatke) predavati okolini. Te je jedinice

von Neumann nazvao ulazno/izlazne jedinice (input/output

devices).

2. Jedinica u koju se pohranjuju podaci i naredbe koje se nad

zadanim podacima izvršavaju. Tu jedinicu nazvao je

memorijom (memory).

3. Jedinica koja izvršava naredbe nad podacima iz memorije

(aritmetiĉko-logiĉka jedinica), odnosno jedinica koja upravlja

radom ostalih dijelova raĉunala i sinkronizira njihov rad

(kontrolno-upravljaĉka jedinica). Te dvije jedinice zajedno


26

saĉinjavaju središnju jedinicu za obradu podataka, odnosno

centralni procesor (CPU – Central Processing Unit).

U/I jedinica

Aritmetiĉko-

logiĉka jedinica

Kontrolno-

upravljaĉka

jedinica

CENTRALNI

PROCESOR

MEMORIJA

Slika 1. Građa računala prema von Neumannovu modelu

Osim iz ovih funkcijski najvaţnijih, raĉunalo se sastoji i od mnogo

drugih dijelova kao što su matiĉna ploĉa (motherboard), sat (clock),

kućište (case), sabirnica (bus), ulazno-izlazni (port) i drugi sklopovi,

jedinica za napajanje (power supply), ventilator (fan) itd.

Razvojem elektronike i mikroelektronike, s vremenom su se

mijenjale tehnologije, a time i graĊa i funkcioniranje jedinica iz kojih je

raĉunalo naĉinjeno. Neke se jedinice više ne koriste (npr. magnetski

doboši, ĉitaĉi bušenih kartica, ĉitaĉi bušenih traka itd.), ali su se pojavile

i nove jedinice (npr. monitor, skener, pokazne jedinice, razliĉite vrste

memorija, matiĉna ploĉa itd.).

Slika 2. Matična ploča

SKLOPOVSKA OPREMA RAĈUNALA

27

Današnja raĉunala su elektroniĉka raĉunala jer su izgraĊena iz

elektroniĉkih komponenti razliĉitih namjena. Tehnološka dostignuća

(pogotovo u mikroelektronici) utjecala su na povećanje brzine rada i

koliĉinu podataka koja se moţe obraditi, kao i na smanjenje dimenzija

pojedinih komponenti. Najveći napredak postignut je pojavom

integriranih sklopova. Tisuće, a zatim daljnjim napredovanjem

mikroelektronike i stotine milijune tranzistora sada je moguće smjestiti

na jednu ploĉicu. Time se omogućilo da se ĉitav procesor stavi na jednu

ploĉicu. Takav procesor zove se mikroprocesor. Danas je mikroprocesor

osnova svih digitalnih raĉunala. Integrirani sklopovi ugraĊuju se u sve

dijelove raĉunala i obavljaju razliĉite poslove. U raĉunalu od integriranih

sklopova mogu biti izgraĊeni:

mikroprocesor

razliĉite vrste memorijskih ĉipova (ROM, RAM…)

kontroleri (elektroniĉki sklopovi) za upravljanje razliĉitim

jedinicama raĉunala.

2.1. ULAZNO/IZLAZNE JEDINICE

Ulazno/izlazne jedinice sluţe za komunikaciju raĉunala s

okolinom. Ulazne jedinice prihvaćaju iz okoline podatke i naredbe koje

će se nad tim podacima izvršiti, pretvarajući ih u oblik električnih

digitalnih impulsa prihvatljivih raĉunalu. Izlaznim jedinicama rezultati

obrade podataka pretvaraju se u oblik prihvatljiv okolini. Ako ĉovjek

komunicira s raĉunalom, prikazi rezultata obrade u vizualnom su ili

zvuĉnom obliku, a za stroj prikazi mogu biti u obliku elektriĉnih veliĉina

(struje ili napona). Ovdje će biti naznaĉene samo neke od jedinica koje

su nuţne da bi ĉovjek mogao komunicirati s raĉunalom.

2.1.1. Tipkovnica

Tipkovnica (keyboard) jedna je od najstarijih i najĉešće rabljenih

ulaznih jedinica. Sastoji se od tipki na kojima su slova, brojevi i drugi

znakovi. Pritiskom na tipku zatvara se strujni krug i dovodi napon na

ugraĊeni sklop koji na temelju primljenog napona generira slijed


28

elektriĉnih digitalnih impulsa i prosljeĊuje ih raĉunalu. Budući da je

svakoj tipki pridruţen razliĉiti slijed impulsa, raĉunalo na temelju

primljenih impulsa toĉno zna koja je tipka bila pritisnuta.

Kod prvih PC raĉunala tipkovnica je bila nešto manja (86 tipki) i

nosila je oznaku XT. Kod današnjih PC raĉunala ugraĊuju se:

poboljšana tipkovnica s 101 tipkom (Enhanced keyboard)

Windows tipkovnica s 104 ili više tipki (Windows keyboard).

Na tipkovnicama se mogu uoĉiti ĉetiri glavna podruĉja: funkcijske

tipke, alfanumerički dio ili tipke pisaćeg stroja, tipke za upravljanje

pokazivačem i pomoćni numerički odjeljak.

Funkcijski dio sastoji se od tipki oznaĉenih s F1 do F12, koje se

nalaze u gornjem redu tipkovnice. Svakoj je tipki dodijeljena odreĊena

funkcija u ovisnosti o programu koji se na raĉunalu izvodi.

Alfanumeriĉki dio je središnji i najveći dio tipkovnice. Raspored

pojedinih tipki u ovom podruĉju (specifiĉna slova u jeziku i specijalni

znakovi) ovisi o izboru zemlje i jezika te o standardnom rasporedu

tipaka na pisaĉem stroju. Najrasprostranjeniji danas je ameriĉki raspored,

tzv. QWERTY, na osnovi kojega je nastao i raspored tzv. hrvatske

tipkovnice. Kod Windows tipkovnice na alfanumeriĉkom dijelu nalaze

se još i Windows ili Start tipka i aplikacijska tipka (Application key).

Tipke za upravljanje pokazivaĉem (cursor) sluţe za pomicanje

pokazivaĉa po zaslonu (ĉetiri usmjerivaĉke tipke postavljene u obliku

obrnutog slova T) i šest posebnih tipki smještenih iznad njih (Insert,

Home, Page Up, Delete, End i Page Down) koje se najĉešće

upotrebljavaju u obradi teksta.

Pomoćni numeriĉki odjeljak nalazi se s desne strane. Namijenjen

je za brzo upisivanje veće koliĉine brojeva. Na pojedinim tipkama, osim

oznake brojeva, nalaze se i druge oznake koje omogućuju pomicanje

pokazivaĉa po zaslonu.


29

Slika 3. Ergonomske tipkovnica osobnih računala

Značenje pojedinih tipki na tipkovnici PC osobnih računala

Shift Ova se tipka koristi za upis tzv. gornjeg

znaka pojedinih tipki. Kod slova, tada su to velika

slova, a kod brojeva i ostalih znakova, to je znak u

gornjem dijelu tipke. Gornji znak dobije se tako

da se pritisne i drţi tipka Shift i potom se pritisne

tipka ĉije se "gornje" znaĉenje ţeli upisati. Postoje

dvije tipke Shift – jedna na lijevoj, a druga na

desnoj strani alfanumeriĉkog dijela tipkovnice. Po

ţelji se moţe koristiti bilo koja od ove dvije tipke.

Caps Lock Nalazi se s lijeve strane tipkovnice. Nakon

pritiska na ovu tipku, upalit će se pripadajuća

svjetleća oznaka, a sva utipkana slova upisivat će

se kao velika. Kada se tipka Caps Lock ponovno

pritisne, ugasit će se svjetleća oznaka i sva slova

upisana nakon toga bit će mala.


30

Num Lock Pritiskom na tipku pali se ili gasi njoj

pripadajuća svjetleća oznaka mijenjajući stanje u

kojem je prethodno bila. Aktiviranjem ove tipke,

jedanaest tipki na desnoj strani tipkovnice

poprima znaĉenje brojeva (0 – 9) i decimalne

toĉke. Kada tipka Num Lock nije aktivirana, tipke

u pomoćnom numeriĉkom dijelu imaju funkciju

tipki za upravljanje pokazivaĉem.

Space Razmaknica (Spacebar) najduţa je tipka na

tipkovnici, a nalazi se u zadnjem redu tipkovnice.

Razmaknica sluţi za upisivanje praznina ili

razmaka izmeĊu rijeĉi.

Enter Najznaĉajnija od svih tipki. Koristi se kod većine

programa za potvrĊivanje unosa podataka u

raĉunalo. Kod programa za obradu teksta, Enter

tipka sluţi za prijelaz u novi red, odnosno za

definiranje novog odlomka.

Esc Omogućuje unos tzv. escape kodova. U većini

programa sluţi za vraćanje unazad iz stanja koje

je u tijeku u prethodno stanje.

Tipka s mimoilaznim strelicama ili Tab tipka sluţi

za brţe pomicanje pokazivaĉa. Najĉešće se

pokazivaĉ pomiĉe za odreĊeni broj znakova na

zaslonu. ili

Tab

Ovom tipkom briše se znak ulijevo od poloţaja

pokazivaĉa. Pritiskom na tipku pokazivaĉ se

pomakne za jedno mjesto unazad (ulijevo) i

istovremeno obriše znak koji je bio na tome

mjestu. Znakovi udesno od izbrisanog znaka

pomiĉu se za jedan znak ulijevo.

ili

(Backspace)


31

Delete Briše znak na poloţaju pokazivaĉa. Pri tom se

preostali znakovi, desno od kursora, pomiĉu

ulijevo za jedno mjesto da bi došli na mjesto

izbrisanog znaka.

ili

Del

Insert Tipkovnica moţe raditi na dva naĉina:

ili

Ins

prekrivanjem – pisanjem znakova preko

postojećih (overwrite)

umetanjem – pisanjem znakova izmeĊu

postojećih (insert).

Pritiskom na Insert tipku, tipkovnica prelazi iz

jednog u drugi naĉin rada.

Print Scrn Ispisuje sadrţaj zaslona monitora na pisaĉu i/ili u

meĊuspremniku (clipboard) ovisno o

operacijskom sustavu i/ili programu koji se

izvršavao kada je tipka pritisnuta.

Pause Privremeno zaustavlja ispis teksta na zaslonu

monitora, kako bi se moglo proĉitati ispisano. Za

nastavak ispisa potrebno je pritisnuti bilo koju

drugu tipku, npr. Enter.

ili

Break

Home Najĉešće pozicionira pokazivaĉ na poĉetak

zaslona ili reda u kojem se nalazi.

End Najĉešće pomiĉe pokazivaĉ na kraj zaslona ili za

jedno mjesto udesno od zadnjeg upisanog znaka

u redu.

Page Up Page Down Tipke Page Up (PgUp) i Page

Down (PgDn) koriste se za

prikazivanje jedne stranice

prije ili poslije u odnosu na

stranicu prikazanu na zaslonu.

,,, Tipke sa strelicama gore, dolje, lijevo i desno

sluţe za pomicanje pokazivaĉa za jedan znak u


32

ţeljenom smjeru po zaslonu.

Ctrl Sama za sebe tipka Ctrl nema znaĉenja. Pritisnuta

u kombinaciji s nekom drugom tipkom, mijenja

njezino znaĉenje. Moţe sluţiti za unos tzv.

kontrolnih kodova.

Alt Pritisnuta sama nema znaĉenja. Pritisnuta zajedno

s nekom drugom tipkom omogućava unos tzv.

alternativnih kodova. Obiĉno su onda u pojedinim

programima tim kodovima pridruţene pojedine

naredbe.

Alt Gr Sluţi za dobivanje znakova koji se nalaze u

donjemu desnom dijelu tipke koja se pritisne

zajedno s njom.

Primjer:

Alt Gr + Q \

Alt Gr + W |

Alt Gr + V @

Alt Gr + B {

Tipkovnice se razlikuju po mnogim znaĉajkama, a meĊu

najvaţnije se ubrajaju pouzdanost, ergonomiĉnost (prilagoĊenost

tipkovnice ĉovjeku), raspored tipki, veliĉina tipki i tipkovnice itd.

Ako se tipkovnica upotrebljava u profesionalne svrhe, veoma

vaţna karakteristika je pouzdanost. Kao što je već reĉeno, pritiskom na

pojedinu tipku zatvara se strujni krug i generira slijed elektriĉnih

digitalnih impulsa koji se prosljeĊuju raĉunalu. Moţe se kazati da

pouzdanost tipkovnice ovisi o pouzdanosti ostvarivanja elektriĉnog

kontakta, a time i daljnjeg generiranja elektriĉnog impulsa. Na

pouzdanost ostvarenja elektriĉnog kontakta utjeĉu mnogi ĉimbenici kao

što su izloţenost prljavštini, vlazi, oksidaciji i drugim atmosferskim

utjecajima.

Postoji više vrsta tipkovnica koje se razlikuju prema tehnologiji

ostvarivanja elektriĉnih kontakata:

Elektromehaniĉka tipkovnica (pritiskom na tipku zatvara

se kontakt. Postoje razne izvedbe kao što su npr. tipkovnica


33

s metalnim kontaktom, tipkovnica s vakuumskim relejom,

tipkovnica s gumenim prostirkom i grafitnim kontaktom).

Membranska tipkovnica (kontakti se nalaze izmeĊu dviju

membrana. Zaštićeni su od utjecaja prljavštine i vlage pa se

najĉešće koristi za vanjsku uporabu. Potrebna je veća snaga

pritiska da bi se zatvorili kontakti pa se ne koristi tamo

gdje je potrebno puno pisanja).

Kapacitivna tipkovnica (svaka tipka moţe se promatrati

kao kondenzator. Pritiskom na tipku mijenja se kapacitet

kondenzatora. Svakoj tipki pridruţen je elektroniĉki sklop

koji utvrdi promjenu kapaciteta).

Laserska tipkovnica (virtualna tipkovnica gdje se izgled

tipkovnice infracrveno i laserskom tehnologijom projicira

na ravnu površinu što je prikazano na slici 4. Kucanjem po

projiciranim tipkama unosi se njihovo znaĉenje. Koristi se

najĉešće kod raĉunala koja nemaju fiziĉku tipkovnicu ili je

ona jako mala).

Slika 4. Virtualna laserska tipkovnica

Prema rasporedu tipaka na tipkovnici, danas je u uporabi tzv.

QWERTY (QWERTZ) raspored tipaka. Tako se naziva jer su QWERTY

(QWERTZ) prvih šest tipki gledano s lijeve strane u drugom redu

odozgo alfanumeriĉke tipkovnice. Osim ovoga rasporeda tipki, sve se

ĉešće koristi i DVORAKOV raspored tipaka. Dvorak se poĉetkom

tridesetih godina prošlog stoljeća bavio istraţivanjima uĉestalosti pojave


34

pojedinih slova u engleskom jeziku. Najuĉestalija slova rasporedio je na

tipkovnici tako da ih se moţe dohvatiti pri pisanju korištenjem svih

prstiju, bez pomicanja ruku. Na ovaj se naĉin povećava brzina pisanja

daktilografa, a time i njihova uĉinkovitost.

2.1.2. Miš

Miš (mouse), nakon tipkovnice, najĉešće je korištena ulazna

jedinica. Za razliku od tipkovnice, ne sluţi za unos teksta, već se ubraja

u pokazne jedinice. Pomicanje miša po podlošci (stolu) prenosi se na

pomicanje kursora (svjetleće oznake) po zaslonu. Miš se ponajprije

koristi kod raĉunala kod kojih je naĉin komuniciranja s korisnikom

grafiĉki, tj. komunikacija se ostvaruje preko grafiĉkih simbola koji se

nalaze na zaslonu. Svakome grafiĉkom simbolu pridruţen je odreĊeni

zadatak koji će se poĉeti obavljati njegovim izborom. Izbor se provodi

postavljanjem kursora na ţeljeni simbol i pritiskom na odreĊenu tipku

miša (miš najĉešće ima dvije ili tri tipke).

Slika 5. Miš

Dok su prvi miševi bili mehaniĉki, odnosno optomehaniĉki, danas

se iskljuĉivo koristi optiĉki miš.

Prednosti su optiĉkog pred optomehaniĉkim mišem:

nema pomiĉnih dijelova, što znaĉi da je manja potrošnja

(habanje) odnosno manja vjerojatnost pojave kvara

prašina i prljavština ne mogu ući u unutrašnjost miša


35

veće su rezolucije pa je i kretanje pokazivaĉa po zaslonu

glatkije (bez skokova)

optiĉki miševi ne zahtijevaju specijalnu podlošku.

2.1.3. Pomična kuglica

Pomiĉna kuglica (trackball) po svojoj konstrukciji sliĉi na

izokrenutog miša (slika 6.). Poĉela se koristiti kod prvih stolnih raĉunala

kao ulazna jedinica koja se priĉvršćivala na desnu stranu tipkovnice i

spajala kabelom na isti prikljuĉak kao i miš. Trackball je kugla, a

pomicanje pokazivaĉa po zaslonu ostvaruje se rotiranjem rukom kugle

na mjestu. Današnje pomiĉne kuglice koje se koriste na prijenosnim

raĉunalima (notebook) imaju malo zajedniĉkog s poĉetnim verzijama.

Veoma su male pa se za pomicanje kugle moţe koristiti eventualno

jedan prst.

Slika 6. Pomiĉna kuglica

2.1.4. Trackpoint

Trackpoint (slika 7.) minijaturna je palica, a po svome obliku

podsjeća na gumicu na olovci. Nalazi se smješten na tipkovnici izmeĊu

slova g, h i b. Proizvod je IBM-a koji ga je poĉeo ugraĊivati na svoja

prijenosna raĉunala.


36

Slika 7. Trackpoint

2.1.5. Trackpad

Trackpad (touchpad) rješenje je koje se danas najĉešće koristi kod

prijenosnih raĉunala (slika 8.). Izumio ga je Apple, ali ga koriste i mnogi

drugi proizvoĊaĉi raĉunala. To je mala pravokutna ploĉica smještena na

tipkovnici. Pomicanje prsta po ploĉici prenosi se na pomicanje

pokazivaĉa po zaslonu.

Slika 8. Trackpad


37

2.1.6. Monitor

Monitor je izlazna jedinica na ĉijem se zaslonu (ekranu, engl.

screen) prikazuju rezultati obrade podataka u obliku teksta, slike,

razumljivih simbola i sliĉno. Koristi se i za kontrolu podataka koji su

uneseni u raĉunalo preko tipkovnice.

Kvaliteta prikaza slike na zaslonu monitora ovisi o broju

elementarnih toĉaka (pixel) od kojih se slika sastoji. Maksimalan broj

toĉaka koje neki monitor na zaslonu moţe prikazati naziva se

rezolucijom monitora, a izraţava se kao umnoţak horizontalnog i

vertikalnog broja elementarnih toĉaka. Raspon rezolucija suvremenih

monitora kreće se od 640 x 200 preko 2.560 x 2.048 toĉaka (ukupno

5.242.880 toĉaka na zaslonu) i više.

Monitori koji sliku prikazuju u samo jednoj boji zovu se

jednobojni ili monokromatski, a oni koji imaju mogućnost prikaza slike

u više boja, višebojni ili kolor monitori.

Slika 9. LCD monitor

S obzirom na tehnologiju izrade pokaznog dijela monitora (display

technology), razlikuju se:


38

monitori s katodnom cijevi (CRT monitor – Cathode Ray Tube

monitor)

monitori s tekućim kristalom (LCD – Liquid Crystal Display)

monitori s plinskom plazmom (Gas – Plasma Display)

elektroluminiscentni monitori (EL – ElectroLuminiscent).

Najzastupljeniji su monitori s katodnom cijevi, dok se kod

prijenosnih raĉunala koriste monitori s tekućim kristalom (slika 9.).

Prikaz podataka na zaslonu monitora

Slika na zaslonu monitora dobiva se kombinacijom osvjetljavanja

pojedinih elementarnih toĉaka. Budući da se u raĉunalu sve zapisuje u

digitalnom obliku, u memoriji raĉunala mora biti pohranjena informacija

o tome koje toĉke moraju biti osvijetljene da bi se prikazao odreĊeni

simbol (znak) na zaslonu. Postoje dva bitno razliĉita naĉina zapisivanja

informacija o znakovima koji se mogu prikazati: rasterski i vektorski.

Kod rasterskog (raster font, bitmap font) prikazivanja svaki je

znak dan s nepromjenjivim rasporedom zaslonskih toĉaka. Taj raspored

je mapa tog znaka koja odreĊuje visinu, širinu i oblik, tj. koje će toĉke

biti osvijetljene na zaslonu. Dakle znak je odreĊene veliĉine i oblika koje

nije moguće mijenjati.

Kod vektorskog (vector font, outline font, scalable font)

prikazivanja svaki je znak definiran matematiĉkim opisom krivulja koje

opisuju vanjske obrise simbola (outline). Promjenom matematiĉkog

opisa, znaku se moţe promijeniti veliĉina i oblik. Za razliku od

rasterskog prikaza, kod vektorskog je za svaku vrstu znaka potrebno

pohraniti samo jednu definiciju prikaza. Prije prikazivanja znaka na

zaslonu monitora, potrebno je pretvoriti matematiĉki opis u raspored

zaslonskih toĉaka koje će biti osvijetljene. Ta se pretvorba zove

rasterizacija. Kod današnjih raĉunala uglavnom se koristi vektorski

naĉin prikazivanja.

Spajanje monitora na računalo

Spajanje monitora na raĉunalo obavlja se preko grafiĉke kartice

(graphic card). Grafiĉka kartica je raĉunalni sklop ĉiji je zadatak

pretvorba digitalnih signala iz raĉunala u oblik razumljiv monitoru.


39

Grafiĉka kartica i monitor moraju biti sukladni. Grafiĉka kartica se

ugraĊuje u raĉunalo, a monitor se na nju spaja prikljuĉnim kabelom.

Zaslon osjetljiv na dodir

Zaslon osjetljiv na dodir (touch screen) zaslon je monitora koji je u

ovisnosti o primijenjenoj tehnologiji sposoban registrirati prisutnost i/ili

dodir unutar predviĊene površine (slika 10.). Dodir se moţe ostvariti

prstom ili kojom drugom pasivnom stvari (npr. olovkom). Kod nekih

tehnologija kao što je infracrvena ili ultrazvuĉna, nije potrebno ni

dodirnuti zaslon; treba se pribliţiti dovoljno blizu, ĉime se prekidaju

horizontalne i vertikalne zrake svjetlosti na temelju ĉega se odreĊuje

toĉan poloţaj. Kod otporne tehnologije, za odabir mjesta na ekranu moţe

se koristiti ruka ili koja druga pasivna stvar, dok će npr. kapacitivni

zaslon osjetljiv na dodir reagirati samo na ljudski prst (ruka ne smije biti

u rukavicama) zato što ĉovjek ima svojstvo akumuliranja elektriĉnog

naboja.

Slika 10. Zaslon osjetljiv na dodir

2.1.7. Pisač

Pisaĉ (printer) izlazna je jedinica koja sluţi za ispis rezultata

obrade podataka na papiru ili sliĉnome mediju. Najĉešće se koristi kod

poslovnih aplikacija kod kojih su rezultati obrade podataka razliĉiti


40

izvještaji i dokumenti. Pisaĉe najĉešće dijelimo prema tehnologiji kojom

se ostvaruje otisak. Ovdje će biti navedeni najĉešće korišteni pisaĉi kod

osobnih raĉunala.

Iglični ili matrični pisač (dot matrix printer) ispisuje znakove

pomoću iglica koje se nalaze u glavi pisaĉa, rasporeĊenih u matriĉni

oblik (slika 11.). Iglice su najĉešće rasporeĊene u matrice dimenzija 9 x

7, 9 x 9 ili 24 x 24. Brojem iglica u glavi pisaĉa odreĊuje se kvaliteta

otiska. Kod suvremenih je pisaĉa broj iglica u glavi najĉešće 9 ili 24.

Slika 11. Matrični pisač

Osim znakova, matriĉnim se pisaĉima mogu crtati i slike. Brzina

ispisa ovih pisaĉa mjeri se brojem znakova koji se moţe otisnuti u jednoj

sekundi (cps – characters per second) i kreće se od nekoliko desetaka

znakova do 200 znakova u jednoj sekundi.

Slika 12. Matrica 9 x 7 slova A


41

Laserski pisač (laser printer) znakove ispisuje na principu sliĉnom

fotokopirnom stroju. Kvaliteta otiska laserskih pisaĉa izraţava se brojem

elementarnih toĉaka koje pisaĉ moţe otisnuti na jedinici duţine, naziva

se još i rezolucija. Rezolucija suvremenih laserskih pisaĉa kreće se od

300 x 300 dpi (dot per inch = toĉaka po inĉu) na više. Brzina ispisa

laserskih pisaĉa kod PC raĉunala mjeri se brojem ispisanih stranica u

jednoj minuti, a kreće se od 4 do nekoliko desetaka stranica u minuti.

Slika 13. Laserski pisač

Pisač s mlazom tinte, tintni pisač (ink jet) sliku na papiru

ostvaruje štrcanjem mlaza tinte. Tinta se štrca kroz otvore (mlaznice) u

glavi pisaĉa. Mlaznica ima od 50 do 100, ovisno o modelu i tipu pisaĉa.

Ovaj pisaĉ odlikuje se kvalitetnim otiskom, rezolucijom 300 x 300 dpi i

većom, a brzina mu iznosi od 4 do nekoliko desetaka stranica u jednoj

minuti.

Slika 14. Tintni pisač


42

Termički pisač (thermal printer) ispisuje na papiru toplinskim

djelovanjem termiĉke glave. Glava se sastoji od minijaturnih grijaĉa koji

se zagrijavaju prolaskom elektriĉne struje. Papir na koji se ispisuje

termiĉki je osjetljiv pa na mjestima na kojima je zagrijan, prelazi u crnu

boju. Karakteristike su ovog pisaĉa male dimenzije, niska cijena i

bešuman rad. Njegovi nedostaci kao što su mala brzina i potreban

specijalan papir, glavni su razlozi zašto se malo koristi.

Elektrostatski pisač (electrostatic printer) ostavlja otisak na

posebnom papiru koji se moţe elektrostatski nabiti. Papir pri radu

prolazi ispod glave koja ga elektriĉki nabija. Papir zatim prolazi ispod

spremnika s crnim prahom koji se hvata na elektrostatski nabijena mjesta

na papiru stvarajući sliku.

2.1.8. Skener

Skener (scanner) je ulazna jedinica namijenjena unosu crteţa i

slika s papira u raĉunalo. Skener sliku dijeli u toĉke te informaciju o

svakoj toĉki u obliku elektriĉnih impulsa prosljeĊuje raĉunalu. Slika će

biti vjernije prenesena ako skener ima veći broj toĉaka po jedinici

duljine. Ta karakteristika skenera zove se rezolucija ili razluĉljivost i

izraţava se u broju toĉaka po inĉu. Razluĉljivost skenera kreće se od

nekoliko stotina do nekoliko tisuća dpi.

Slika 15. Skener


43

Prema uĉitavanju informacija o svakoj toĉki, razlikuju se sljedeće

vrste skenera:

Crno-bijeli skeneri (bilevel scanner) koji mogu oĉitati sliku u

jednoj boji u dva intenziteta. Svaka je toĉka crna ili bijela.

Stupnjevani sivi skeneri (gray scale scanner) koji mogu oĉitati

jednobojnu sliku u više intenziteta. Boja toĉke moţe biti crna, bijela i

svih intenziteta sivog.

Skeneri u boji (color scanner) kod kojih se slike oĉitavaju u boji.

Danas su na trţištu zastupljeni gotovo iskljuĉivo skeneri u boji.

2.1.9. Crtač

Crtaĉ (plotter) izlazna je jedinica namijenjena za ispis crteţa.

Prema naĉinu iscrtavanja crteţa, dijele se na vektorske i rasterske.

Vektorski crtaĉi iscrtavaju crteţ pomoću mehanizma koji vuĉe pero po

papiru, dok rasterski crtaĉi iscrtavaju sliku kao mnoštvo toĉkica

smještenih po redovima i stupcima (raster).

Vektorski crtač

Crtač s perima (pen plotter)

Najstarija je vrsta crtaĉa. Crteţ se ostvaruje kretanjem pera

po papiru. Razlikuju se po broju i vrsti pera. Crtaĉi imaju

obiĉno 8 pera koja mogu biti razliĉite debljine i crtati

razliĉitim bojama. Prema naĉinu pomicanja pera po papiru,

mogu se podijeliti na crtaĉe kod kojih je papir nepomiĉnim

(flatbed pen plotter) i crtaĉe kod kojih se papir pomiĉe

tijekom rada (roll pen plotter). Kod crtaĉa s nepomiĉnim

papirom (slika 16.), papir je priĉvršćen na ravnu ploĉu, a

mehanizam s perom pomiĉe se iznad njega u svim

smjerovima. Kod crtaĉa s pomiĉnim papirom, papir je

poloţen preko bubnja koji moţe rotirati oko svoje osi, ĉime

se papir pomiĉe gore-dolje. Mehanizam s perom moţe se

pomicati u smjeru paralelnom na smjer pomicanja papira.


44

Slika 16. Flatbad crtač

Rasterski crtač

Prema tehnici stvaranja slike, najznaĉajniji predstavnici su:

Crtač s mlazom tinte (ink jet plotter)

Princip rada ovog crtaĉa jednak je pisaĉu s mlazom tinte.

Kroz mlaznice glave raspršuju se kapljice tinte na mjesta na

papiru koja moraju biti obojena.

Elektrostatski crtač (electrostatic plotter)

Princip rada jednak je principu rada elektrostatskog pisaĉa.

Slika se prenosi na papir pomoću tonera koji je elektrostatski

(zbog razlike elektrostatskog potencijala) privuĉen na ona

mjesta koja moraju biti obojena.

2.1.10. Ostale ulazno/izlazne jedinice

Ostale ulazne jedinice koje se ĉesto susreću jesu ĉitaĉ crtiĉnog bar

koda (bar code reader), ureĊaj za raspoznavanje govora, grafiĉka ploĉa,

digitalni fotoaparat, WEB kamera, svjetlosna olovka, palica za upravljanje

(joystick), ureĊaj za prihvat slike i drugi. Od starijih ulaznih jedinica koje

se više ne koriste, još se moţe susresti ĉitaĉ bušenih kartica, ĉitaĉ bušene

trake itd.


45

Izlazne jedinice koje se još mogu nalaziti u konfiguraciji raĉunala,

ureĊaji su za stvaranje zvuka, projektori i dr. Od starijih izlaznih ureĊaja

koji najĉešće više nisu u uporabi, moţe se vidjeti bušaĉ kartica, bušaĉ traka

i sliĉno.

2.2. MEMORIJA

Kod von Neumannova modela raĉunala, programi i podaci

pohranjuju se u memoriju. Memorija, dakle, ima sposobnost ĉuvanja

podataka. O programima će poslije biti više rijeĉi, ali ovdje radi lakšeg

razumijevanja treba kazati da je program nedvosmisleni niz naredaba ĉijim

se izvršavanjem rješava zadani problem. Pred memorijom se postavljaju

dva zahtjeva. Jedan je da bude većeg kapaciteta kako bi se moglo pohraniti

više podataka. Drugi je zahtjev za brzinom kako bi se povećala brzina

ĉitanja, odnosno pisanja podataka, a time i brzina rada raĉunala. Ta dva

razloga teško je uskladiti jer i cijena po jedinici kapaciteta raste s

povećanjem brzine njezina rada. Stoga se memorija današnjih raĉunala

dijeli hijerarhijski u dvije razine:

Radnu (unutarnju, glavnu, engl. primary) memoriju pred

kojom je zahtjev da bude ĉim brţa. Ta se memorija, s obzirom

na postojanost podataka, moţe podijeliti u dvije osnovne

skupine:

1. memorija iz koje se podaci i programi mogu

ĉitati i u koju se mogu zapisivati tijekom rada –

RAM (Random Access Memory)

2. memorija iz koje se podaci i programi mogu

samo ĉitati – ROM (Read Only Memory).

Memoriju za pohranjivanje podataka (vanjsku, pomoćnu,

engl. secondary) pred kojom je zahtjev da prvenstveno ima

ĉim veći kapacitet

Hijerarhijska struktura memorije prikazana je na slici 17. Brzina

rada raste proporcionalno s visinom piramide, dok je kapacitet obrnuto

proporcionalan. Velike razlike u brzini rada RAM memorije i procesora

koji iz memorije ĉita, odnosno u nju piše podatke, kod današnjih raĉunala

nastoje se prevladati predmemorijama (cache).


46

Predmemorija ima mnogo manji kapacitet od RAM memorije, ali je

napravljena u tehnologiji koja je od nje brţa. Temeljni naĉin rada sastoji se

u tome da pri svakom zahtjevu procesora za podacima iz RAM memorije,

upravljaĉi sklop predmemorije provjerava nalazi li se traţeni podatak u

njoj. Ako se nalazi, podatak se moţe isporuĉiti. Budući da je brzina rada

predmemorije veća od brzine rada radne memorije, time se povećava

brzina dobivanja podataka od procesora. Ako se podatak ne nalazi u

predmemoriji, procesor poĉinje ĉitati traţeni podatak iz RAM memorije.

Istovremeno s prijenosom traţenih podataka iz RAM memorije u procesor,

prenosi se i mnogo veća skupina podataka iz RAM memorije u brzu

predmemoriju. O uspješnosti predviĊanja koje će podatke u sljedećem

trenutku trebati procesor, ovisi i stvarno povećanje brzine dostupnosti do

podataka. Kod današnjih raĉunala postoji više hijerarhija predmemorije

koja se ugraĊuje izmeĊu procesora i RAM memorije tako da se najviša

hijerarhija manjeg kapaciteta (nekoliko kilobytea) ugraĊuje u sam procesor

(L1 cache), dok se sljedeća razina, ĉiji kapaciteta se izraţava u

megabyteima (L2 cache), nalazi na matiĉnoj ploĉi. Kod nekih procesora,

osim L1 cache, sve se više i L2 cache poĉinje ukljuĉivati u njihovu

arhitekturu. U tom sluĉaju nova razina predmemorije, koja se nalazi na

matiĉnoj ploĉi, naziva se L3 cache.

Slika 17. Hijerarhijski pristup organizaciji memorije

Predmemorija se ugraĊuje i izmeĊu radne memorije i memorije za

pohranjivanje podataka. Smještena je na samim jedinicama za

pohranjivanje podataka, izraĊena u RAM tehnologiji, ali puno manjeg


47

kapaciteta od kapaciteta jedinica vanjske memorije (npr. kod današnjih

tvrdih diskovi ĉiji je kapacitet u stotinama gigabytea [gigabajta] iznosi

nekoliko megabytea [megabajta]).

Koliĉina i vrsta memorije koju sadrţi svako raĉunalo ovisi o

njegovoj kategoriji i namjeni.

2.2.1. Radna memorija računala

Radna (unutarnja) memorija nalazi se na osnovnoj ploĉi raĉunala

(motherboard). Osim unutarnje memorije, na osnovnoj ploĉi nalazi se i

procesor, dok su svi ostali dijelovi raĉunala spojeni na nju. IzraĊena je u

poluvodiĉkoj tehnologiji. Pri obradi podataka, procesor podatke koji se

trebaju obraditi, kao i naredbe koje definiraju obradu koja će se izvršiti,

moţe dohvatiti (proĉitati) samo iz unutarnje memorije raĉunala.

2.2.1.1. RAM memorija računala

RAM memorija (memorija s slobodnim pristupom) sluţi za

privremeno pohranjivanje podataka i naredaba programa koji se trenutaĉno

izvodi. IzgraĊena je od elektroniĉkih sklopova – ĉipova, što je prikazano

na slici 18.

Slika 18. RAM memorija

Nestankom napajanja raĉunala elektriĉnom energijom njezin sadrţaj

se gubi pa se stoga naziva još i nepostojanom memorijom (volatile


48

memory). Moţe se promatrati kao skup memorijskih ćelija (lokacija)

odreĊene veliĉine, u koje se spremaju podaci. Veliĉina ćelije izraţava se

brojem bita i najĉešće iznosi 8 bita (jedan oktet, engl. byte). Svakoj se

ćeliji jednoznaĉno pridruţuje adresa (slika 19.) pa je pri spremanju

podataka u memoriju ili ĉitanja podataka iz memorije potrebno navesti

adresu ćelije. Kako je najĉešće veliĉina ćelije jedan byte (bajt) kaţe se da

je byte najmanja adresibilna koliĉina memorije.

Osnovne karakteristike RAM memorije su njezin kapacitet i brzina

rada. Kapacitet memorije izraţava se u byteima. Kapacitet RAM

memorije kod PC raĉunala kreće se u rasponu vrijednosti od 640 KB

(KiloByte) kod prvih PC osobnih raĉunala do nekoliko GB (GigaByte) kod

današnjih osobnih raĉunala.

Adrese Memorija Memorijska lokacija

0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0

1

2

.

.

.

N

Slika 19. Ćelije RAM memorije

Brzina rada RAM memorije odreĊena je brzinom kojom se u RAM

memoriju mogu pisati i/ili iz nje ĉitati podaci. Budući da je za ĉitanje

podataka iz memorije potrebno navesti adresu ćelije na kojoj se podatak

nalazi, od trenutka kada se na stezaljkama memorije pojavi adresa do

trenutka kada se na stezaljkama pojavi podatak, potrebno je odreĊeno

vrijeme. To vrijeme naziva se vremenom pristupa memoriji (access time) i

ono ograniĉava brzinu kojom se podaci mogu upisivati u memoriju i iz nje

ĉitati. Budući da vrijeme pristupa moţe ograniĉiti brzinu rada cijelog

raĉunala, u raĉunala se nastoje ugraditi brze RAM memorije s vremenom

pristupa od nekoliko nanosekundi. Suvremene RAM memorije graĊene su

od poluvodiĉkih elemenata (integriranih krugova) izgraĊenih u CMOS

tehnologiji.


49

Razlikuju se dva tipa RAM memorije:

statiĉki (SRAM)

dinamiĉki (DRAM).

Kad je pod napajanjem elektriĉnom energijom, statiĉki tip

kontinuirano zadrţava sadrţaj, dok se dinamiĉkom tipu memorije sadrţaj

mora obnavljati svakih nekoliko milisekundi. SRAM je izgraĊen iz

bistabila (poluvodiĉki sklopovi koji mogu na svom izlazu sadrţavati dva

stanja: ima/nema elektriĉnog napona), dok se DRAM sastoji od

mikrokondenzatora (zbog praţnjenja kondenzator treba obnavljati njihov

sadrţaj). Prednosti su SRAM-a jednostavnost graĊe i brz pristup memoriji

(nekoliko nanosekundi), a nedostaci razmjerno velike dimenzije i veća

cijena u odnosu na DRAM memoriju. Zato se kao radna memorija

današnjih PC raĉunala većinom koristi DRAM memorija i to SDRAM

(synchronous DRAM) memorija ĉiji je rad sinkroniziran s taktom rada

sabirnice kojom se prenose podaci prema memoriji ili iz memorije.

Vrijeme pristupa odreĊuje brzinu rada same RAM memorije, ali ne

mora i brzinu isporuke podataka. Vrijeme pristupa odreĊuje pristup do

jednog bita podatka. Podaci se ĉitaju bit za bitom. Memorijski ĉipovi

organizirani su u memorijske module koji omogućuju istovremeno pristup

do više bitova podataka (kod SDRAM memorije 64 bita). IzraĊuju se u

DDR (Double Date Rate) tehnologiji koja omogućuje da se kod jednog

impulsa moţe izvršiti dvostruki prijenos podataka. Razvojem tehnologije

(DDR2 koja omogućuje dvostruko prijenos podatak, DDR3 koja to

udvostruĉuje u odnosu na DDR2, te DDR4 koja se razvija i trebala bi se

pojaviti 2011. godine) povećava se i brzina isporuke podataka. Zato kada

se govori o brzini rada memorije, bolje je govoriti o njezinoj sposobnosti

isporuĉivanja podataka, tzv. bandwith (broj bitova u sekundi koje

memorija moţe isporuĉiti) koji je definiran brzinom rada sabirnice

(izraţenoj u MHz), o širini sabirnice (izraţenoj u bitima) te o

upotrijebljenoj tehnologiji izrade memorijskih ĉipova (DDR2, DDR3…).

2.2.1.2. ROM memorija

Podaci pohranjeni u ovoj vrsti memorije ne gube se prekidom

elektriĉnog napajanja, tj. postojani su (non-volatile). Podaci su i

nepromjenjivi (unchangeable) ili se moraju obaviti posebne operacije da

bi se promijenili (za razliku od RAM memorijskih ĉipova u kojima se


50

sadrţaj moţe mijenjati tijekom normalnog rada). To znaĉi da se

prestankom napajanja elektriĉnom energijom neće prouzroĉiti gubitak

pohranjenih podataka u ROM memorijskim ĉipovima.

Upisani podatak u ROM memoriji moţe se proizvoljno mnogo

puta ĉitati, ali ne mijenjati ili brisati. Zbog toga se ROM memorija

koristi za pohranjivanje podataka, odnosno programa koji se ne

mijenjaju (program za dijagnostiku pojedinih dijelova raĉunala pri

pokretanju raĉunala, programi za neposredno upravljanje ulaznim i

izlaznim jedinicama, npr. za prihvaćanje znakova s tipkovnice, slanje

podataka monitoru u odgovarajućem obliku itd., kao i ostali programi

koji se koriste pri pokretanju raĉunala. Ti se programi nazivaju

zajedniĉkim imenom BIOS (BASIC Input Output System). UgraĊena

ROM memorija u osobnim raĉunalima malog je kapaciteta (veliĉine je

oko 128 KB).

S obzirom na mogućnosti upisivanja podataka, postoji nekoliko

vrsta ROM memorijskih ĉipova:

ROM

PROM

EPROM

EEROM

Flash memorija.

ROM

ROM je memorija u koju se podatak moţe upisati samo jednom.

Podatke u ROM memoriju upisuje proizvoĊaĉ pri izradi memorijskog

ĉipa.

PROM

Budući da je proizvodnja u malim koliĉinama ROM memorijskih

ĉipova razmjerno skupa jer se za svakog korisnika (npr. proizvoĊaĉa

raĉunalnih dijelova…) mora tijekom proizvodnje upisati sadrţaj,

razvijeni su PROM memorijski ĉipovi. PROM (Programmable Read

Only Memory) memorijski ĉipovi proizvode se prazni, što znaĉi da se ne

proizvode posebno za svakog korisnika. Sadrţaj se upisuje (programira)


51

samo jednom posebnim ureĊajem. Takav je prazan ĉip onda razmjerno

jeftin, a svaki korisnik moţe sam u njega upisivati sadrţaj. Kad se

jednom upiše sadrţaj, PROM se ponaša kao ROM (sadrţaj se više ne

moţe brisati ni mijenjati).

EPROM

Ĉesto se ukaţe potreba za mijenjanjem sadrţaja ROM memorije.

Kod ROM i PROM memorijskih ĉipova to nije moguće. Jedini naĉin

promjene sadrţaja jest promjena samih memorijskih ĉipovima. Kod

EPROM-a (Erasable Programmable Read Only Memory) sadrţaj se

moţe brisati i zatim ponovno upisivati. Sadrţaj se briše ultravioletnom

svjetlošću. EPROM na sebi ima prozorĉić kroz koji se osvijetli i time

izbriše ĉitav sadrţaj. Da bi se to obavilo, EPROM se mora izvaditi iz

raĉunala. Novi sadrţaj se zatim upisuje (programira) kao kod PROM

memorijskog ĉipa.

EEPROM

Za razliku od EPROM-a, kod EEPROM (Electrically Erasable

Programmable Read Only Memory) memorijskih ĉipova sadrţaj se briše

elektriĉnim signalima. Sve loše znaĉajke EPROM-a uklonjene su.

Karakteristike EEPROM-a su:

Sadrţaj se moţe mijenjati bez vaĊenja ĉipa iz raĉunala.

Ne mora se izbrisati cijeli ĉip (sav sadrţaj) da bi se upisao

novi.

Mijenjanje sadrţaja ne zahtijeva dodatnu opremu.

Izmjena sadrţaja donekle je spora (jedan byte u jednom trenutku)

pa se ova vrsta memorijskih ĉipova ne upotrebljava kod proizvoda kod

kojih se zahtijevaju velike brzine pri izmjeni podataka.

Flash memorija

Kao odgovor na ograniĉenja u brzini brisanja i pisanja podataka u

EEPROM memorijskim ĉipovima, poĉeli su se proizvoditi flash

memorijski ĉipovi. Za razliku od EEPROM-a kod kojeg se upisuje 1


52

byte u jednom trenutku, kod flash memorijskih ĉipova upisuju se blokovi

(obiĉno veliĉine 512 bytea) podataka.

Slika 20. ROM u kojem se nalazi BIOS realiziran u flash tehnologiji

Danas se ova vrsta memorijskih ĉipova koristi i kao pomoćna

memorija za trajno pohranjivanje podatka. Flash jedinice (flash pogon,

engl. flash drive) spajaju se preko prikljuĉaka na vanjske sabirnice

raĉunala (obiĉno USB sabirnicu kod osobnih raĉunala). Koriste se i za

pohranjivanje sigurnosnih kopija te za razmjenu podataka izmeĊu

raĉunala.

2.2.2. Memorija za pohranjivanje podataka

Sluţi za trajno pohranjivanje podataka i programa. Naziva se još i

pomoćna ili vanjska memorija. Na jedinicama memorije za pohranjivanje

podataka nalaze se pohranjeni svi podaci i programi koji se mogu

izvršavati na raĉunalu (osim programa koji su zapisani u ROM memoriji).

Stoga je kapacitet na jedinicama za pohranjivanje podataka mnogo veći od

kapaciteta radne memorije. Tijekom rada, podaci koji trenutaĉno nisu

potrebni programu koji se izvodi na raĉunalu, pa i sami programi koji se

trenutaĉno ne izvode, pohranjuju su na jedinicama vanjske memorije.

Podaci spremljeni na jedinicama memorije za pohranjivanje

podataka nisu dostupni izravno, već se moraju usmjeravati preko RAM


53

memorije. Dok je pristup podacima u RAM memoriji veoma brz, pristup

podacima na jedinicama memorije za pohranjivanje podataka mnogo je

sporiji. RAM memorija je, meĊutim, skupa i ograniĉena kapaciteta, za

razliku od vanjske memorije koja je relativno jeftina i praktiĉno

neograniĉenog kapaciteta. PC osobna raĉunala imaju kapacitete na

jedinicama za pohranjivanje podataka od 1,2 MB, 1,44 MB ili 2,8 MB kod

mekanih magnetskih diskova, odnosno do nekoliko desetaka GB kod

optiĉkih diskova do nekoliko TB (terabyte) kod tvrdih magnetskih

diskova.

Kod raĉunala najĉešće su u uporabi sljedeće jedinice (pogoni, engl.

drive) za pohranjivanje podataka:

jedinice magnetskih diskova

tvrdi magnetski disk (hard disk drive)

mekani magnetski disk (floppy disk drive)

jedinice optiĉkih diskova (optical disk drive)

jedinice magnetsko-optiĉkih diskova (MO – Magneto-

Optic drive)

jedinice magnetskih traka (magnetic tape drive).

jedinice elektroniĉkih diskova (SSD – Solid State Drive)

koje oponašaju tvrde magnetske diskove.

Dok je radna memorija (RAM, ROM) obvezno sastavni dio

sklopovske opreme raĉunala, kod PC osobnih raĉunala mogu se susresti

razliĉite jedinice za pohranjivanje podataka.

Jedinice za pohranjivanje podataka mogu se podijeliti na razliĉite

naĉine.

Prema upotrijebljenoj tehnologiji, dijele se na:

magnetske, kao npr. tvrdi disk, mekani disk ili magnetska

traka

optiĉke, kao npr. CD (Compact Disk)

magnetsko-optiĉke, kao npr. MO

bez pomiĉnih dijelova, kao npr. SSD.

Po tome moţe li se medij na koji se pišu, odnosno s kojega se ĉitaju

podaci vaditi iz same jedinice, dijele se na:


54

fiksne (fixed), kao npr. tvrdi magnetski disk,

izvadive (removable), kao npr. mekani magnetski disk,

optiĉki diskovi ili magnetske trake.

Po tome nalazi li se jedinica u kućištu ili se na njega spaja preko

posebnih prikljuĉaka ili vanjskih sabirnica, dijele se na:

unutarnje (inside), kao npr. jedinice tvrdih magnetskih

diskova, jedinice SSD diskova, jedinice optiĉkih diskova i

sliĉno

vanjske (external), kao npr. jedinice magnetskih traka,

jedinice vanjskih tvrdih magnetskih diskova, jedinice MO

diskova, ZIP jedinice i sliĉno,

prijenosne (portable), kao npr. jedinice prijenosnih

magnetskih diskova, mikrojedinice, SSD diskovi, USB

flash jedinice i sliĉno.

2.2.2.1. Magnetski diskovi

Kod magnetskih diskova (kao i kod magnetskih traka) za zapisivanje

podataka koristi se fizikalno svojstvo magnetskog polja. Pri zapisivanju

podataka magnetski mediji na koje se zapisuje, pod djelovanjem

magnetnog polja, postaju magnetizirani. Za zapisivanje se

koristi magnetska glava kroz koju prolazi elektriĉna struja, ĉime se stvara

magnetsko polje (slika 21.). Budući da elektriĉna struja moţe protjecati u

jednom od dva moguća smjera, tako se i magnetski medij magnetizira. Na

taj se naĉin postiţe zapis osnovne fizikalne jedinice podataka od 1 bita. Bit

moţe poprimiti jednu od dvije moguće vrijednosti (logiĉki 0 ili 1). Pri

tome magnetizacija magnetskog medija u jednom smjeru predstavlja

logiĉku 0, a magnetizacija u drugom smjeru logiĉku 1. Pri ĉitanju se,

djelovanjem magnetskog polja zapisanog podatka u magnetskoj glavi,

inducira se elektriĉni napon i poteĉe elektriĉna struja. Smjer protjecanja

elektriĉne struje govori o vrijednosti zapisanog bita. Protjecanje struje u

jednom smjeru znaĉi da je magnetski medij bio namagnetiziran u tom

smjeru što predstavlja logiĉku 0, a suprotno protjecanje struje u drugom

smjeru znaĉi da je bila zapisana logiĉka 1.


55

Slika 21. Način zapisivanje podataka na magnetskom disku

Podaci se na disku zapisuju na toĉno odreĊena mjesta. Zato kod

novog diska treba formirati strukturu na kojoj će se zapisivati podaci. Taj

postupak naziva se formatiranje (format) diska. Pri formatiranju disk se

dijeli na koncentriĉne kruţnice, staze (track) koje se zatim dijele na sektore

(sector), što je prikazano na slici 22. Sektori su veliĉine 512 bytea, svaki

ima svoju adresu i prostor u koji se upisuju podaci.

Slika 22. Staze i sektori na magnetskom disku

Magnetski diskovi dijele se na tvrde HD (Hard Disk) i mekane FD

(Floppy Disk). Mekani diskovi sastoje se od ureĊaja (jedinice) koji se

ugraĊuje u kućište raĉunala i medija (diskete) na koji se zapisuju podaci.

Disketa je napravljena od plastiĉnog materijala na koji je nanijet magnetski

materijal (magnetic coating). Disketa se moţe stavljati i vaditi iz jedinice

mekanog diska. Tvrdi diskovi napravljeni su najĉešće od aluminija (u

novije vrijeme izraĊuju se i od stakla, keramike) na koji se nanosi


56

magnetski premaz. Nalaze se fiksirani u unutrašnjosti raĉunala, zaštićeni

od vanjskog utjecaja (npr. razliĉitih oneĉišćenja, prašine…) te je kod njih

mnogo veća gustoća zapisa podataka nego kod diskete. Kapacitet im se

moţe povećati tako da jedan ureĊaj ima više ploĉa (diskova) pa je

kapacitet tvrdog diska mnogo veći nego mekanog diska. Kako je tvrdi disk

fiksan unutar jedinice, moguće je i preciznije napraviti mehaniĉke dijelove

pa se njihova brzina vrtnje kreće od 3.600 do preko 10.000 okretaja u

minuti. Brzina vrtnje mekanih diskova je oko 300 okretaja u minuti pa je

stoga kod tvrdog diska vrijeme potrebno za ĉitanje/pisanje podataka

(obiĉno nekoliko milisekundi) mnogo kraće nego kod mekanog diska.

Slika 23. Tvrdi magnetski disk

Dobra svojstva tvrdih magnetskih diskova jesu:

Veliki kapacitet – kapacitet današnjih takvih diskova kreće se

u stotinama GB ili u TB (terabyte je 1.024 gigabtea).

Dobra postojanost podataka.

Brz pristup podacima (prosjeĉno vrijeme pristupa, engl.

access time, podacima iznosi oko 10 ms).

Loša su svojstva osjetljivost na elektromagnetsko polje, neĉistoće,

udarce i vibracije. Tvrdi magnetski disk danas je obvezan dio svakog

raĉunala, dok mekani magnetski disk polagano izlazi iz uporabe i

zamjenjuje se drugim jedinicama.

Kao što je već reĉeno, tvrdi magnetski disk je fiksan, dok se disketa

moţe vaditi iz disketnog ureĊaja (izvadiva je, engl. removable). Na taj


57

naĉin mogu se razmjenjivati podaci izmeĊu razliĉitih raĉunala.

Poboljšavanjem tehnologije, povećavao se i kapacitet tvrdih diskova, tako

da se od poĉetnih 10 MB kod prvih raĉunala, njihov kapacitet danas mjeri

u TB. Za mekani magnetski disk postoji standard formatiranja kojega se

svi proizvoĊaĉi moraju pridrţavati upravo zato da bi se diskete mogle

izmjenjivati izmeĊu ureĊaja razliĉitih proizvoĊaĉa. Od poĉetnih 360 MB,

kapacitet je narastao na 1,44 MB odnosno ĉetiri puta. Budući da se danas

veliĉina programa izraţava u desecima MB, diskete gube svoje prvotno

znaĉenje, tj. zbog premalenog kapaciteta nisu više pogodne za spremanje

sigurnosnih kopija, distribuciju programa i sliĉno te izlaze iz uporabe. Zato

su pojedini proizvoĊaĉi poĉeli traţiti zamjene s boljim karakteristikama.

Jedno je od rješenja, koje je u jednom trenutku postiglo najbolji

komercijalni uspjeh, ZIP jedinica proizvoĊaĉa IOMEGE.

2.2.2.2. ZIP jedinica

Princip rada sliĉan je radu s mekanim diskom. ZIP disk se, kao i

mekani disk moţe, vaditi iz jedinice. Glavna je razlika izmeĊu ZIP diska i

mekanog diska upotrijebljena magnetska obloga koja se nanosi na disk. Na

ZIP disku obloga je mnogo kvalitetnija. Veća kvaliteta znaĉi da magnetska

glava za ĉitanje i pisanje moţe biti znaĉajnije manja, tako da je taj odnos

1:10. Manja glava u sprezi s mehanizmom za pozicioniranje glave (head-

positioning mechanism), koji je poput onih koji se rabe kod tvrdog diska,

omogućuje na ZIP disku tisuće staza po inĉu. Bolja iskoristivost prostora

postiţe se i promjenjivim brojem sektora po stazi. Zbog svega toga, takav

mekani disk moţe sadrţavati veliku koliĉinu podataka, sve do 250 MB.

Slika 24. ZIP jedinica


58

ZIP jedinica proizvodi se u razliĉitim konfiguracijama koje se mogu

spajati na paralelni sklop, kao i na vanjske sabirnice, npr. USB i sliĉno.

Razvojem optiĉkih, pogotovo elektroniĉkih jedinica vanjske

memorije, magnetske jedinice s izvadivim medijem polako izlaze iz

uporabe.

S namjerom da se napravi raĉunalo manjeg volumena, tendencija je

prijenosnih raĉunala da u samom kućištu imaju samo najpotrebnije

dijelove (npr. samo jedan tvrdi disk), dok se povećavanje kapaciteta

postiţe spajanjem vanjskih jedinica (ureĊaja). Danas su najraširenije dvije

vrste vanjskih prijenosnih jedinica.

2.2.2.3. Prijenosni tvrdi disk

Razvojem vanjskih sabirnica na koje se mogu spajati vanjski ureĊaji,

jedinica prijenosnoga tvrdog diska (portable hard drives) postaje sve

popularnija. Ovaj ureĊaj, poput jedinica tvrdih diskova koje se nalaze u

unutrašnjosti osobnih raĉunala, ima u istom hermetiĉki zatvorenom

kućištu pogonski mehanizam s glavom za ĉitanje i pisanje (drive

mechanism), kao i sam magnetski disk na kojem se pišu podaci. UreĊaj se

najĉešće spaja na osobno raĉunalo preko vanjske USB sabirnice. Kapacitet

im je sliĉan fiksnome tvrdom disku.

Slika 25. Jedinica 1,8-inčnog prijenosnoga 300 GB tvrdog diska


59

2.2.2.4. Mikrojedinica

Drugi tip jedinice prijenosnog diska zove se mikrojedinica

(microdrive). Ovaj maleni ureĊaj veliĉine 1 inĉa ugraĊuje se na posebne

PCMCIA kartice (Personal Computer Memory Card International

Association) koje se spajaju na raĉunala s posebnim PCMCIA utorima

(slot). Takve utore imaju najĉešće laptop raĉunala. Kapacitet današnjih

mikrojedinica je 8 GB.

Slika 26. Mikrojedinica kapaciteta 2,5 GB (veličina kutije šibica)

2.2.2.5. Magnetsko-optički disk

Kod magnetsko-optiĉkih MO (Magnetic-Optical) diskova podaci se

takoĊer mogu pisati i ĉitati više puta. Razlika u odnosu na klasiĉni

magnetski disk u magnetskom je sloju koji se moţe magnetizirati samo

kada se zagrije na tzv. Curievu temperaturu (pribliţno 180 0C). Podaci se

zapisuju pomoću magnetske glave pri ĉemu se sloj zagrijava laserskom

zrakom pa je zapis otporan na utjecaj stranih magnetskih polja. Ĉitanje se

obavlja osvjetljavanjem površine diska laserskom zrakom manje snage.

Magnetsko polje ima svojstvo polarizacije svjetlosti. Svjetlost će se

polarizirati ovisno o smjeru magnetskog polja koje predstavlja upisani

podatak. Glava za ĉitanje ima sposobnost odrediti koja je bila polarizacija,

odnosno je li bila upisana logiĉka nula ili jedinica. Kapacitet je ovih

diskova nekoliko GB (npr. 2,6 GB, 5,2 GB…), a prosjeĉno vrijeme

pristupa oko 25 ms. Razvili su se kao zamjena za mekani magnetski disk

(medij MO diska se, kao i disketa, moţe se vaditi iz disk-jedinice).

Razvojem optiĉke, a pogotovo poluvodiĉke tehnologije za pohranu

podataka, ova tehnologija kod PC raĉunala polako izlazi iz uporabe.


60

2.2.2.6. Magnetske trake

Magnetske trake zbog svojih karakteristika (sekvencijalan pristup

podacima, manji kapacitet, sporiji rad) koriste se prije svega za pohranu

podataka kao sigurnosnih kopija. Podaci se pohranjuju na plastiĉnu traku

premazanu feromagnetskim slojem koji se moţe magnetizirati. Princip

rada je isti kao kod audio- i videotraka. Pri pisanju podataka traka prolazi

ispod magnetske glave koja je magnetizira u skladu s primljenim

signalom. Pri ĉitanju u magnetskoj se glavi inducira napon proporcionalan

magnetizaciji trake. Danas je na trţištu mnoštvo razliĉitih nekompatibilnih

standarda (QIC, DAT, DLT…). Razvojem optiĉkih diskova, magnetske se

trake više gotovo ne koriste kao medij za pohranu podataka kod PC

raĉunala.

2.2.2.7. Optički diskovi

Optiĉki diskovi noviji su medij za pohranjivanje podataka. Pojavili

su se sredinom osamdesetih godina u audioindustriji odakle su se zbog

dobrih svojstava proširili i na raĉunalnu industriju.

Nedostatak je optiĉkog diska malo manja brzina rada zbog manje

brzine okretaja nego kod tvrdoga magnetskog diska. Treba istaknuti da

optiĉki disk nije zamjena za tvrdi magnetski disk. Najviše se primjenjuje u

distribuciji programske podrške, multimedijskih sadrţaja ili baza

podataka. Optiĉki disk na koji se moţe pisati, koristi se i za spremanje

sigurnosnih kopija sadrţaja s tvrdog diska.

Kod optiĉkih diskova koristi se fizikalno svojstvo svjetlosti za

pisanje, odnosno ĉitanje podataka. Kao izvor svjetlosti koristi se laser jer

laserska zraka ima mogućnost stvaranja vrlo uskog snopa svjetlosti (ne

raspršuje se) relativno velike energije. Osnovni princip ĉitanja podatak s

optiĉkih diskova jest da laserska zraka pada na disk i odbija se od njega.

Pritom koliĉina reflektirane svjetlosti ovisi o vrijednosti zapisanog podatka

(1 bit). Ako je njezina vrijednost logiĉko 1, koliĉina reflektirane svjetlosti

bit će razliĉita nego kada je zapisana druga vrijednost (logiĉka 0).

Dok su se kod magnetskih diskova podaci upisivali na koncentriĉne

kruţnice, kod optiĉkih diskova upis se obavlja na spirali koja ide iz

unutrašnjosti prema vanjskom obodu diska (slika 27.).

Optiĉki diskovi mogu se podijeliti prema naĉinu zapisivanja,

odnosno ĉitanja podataka na diskove kod kojih se podaci mogu samo


61

ĉitati, diskove kod kojih je moguće podatke jednom upisati i nakon toga

samo ĉitati te diskove kod kojih je moguće pisati i ĉitati podatke.

Slika 27. Spiralni zapis na optičkom disku

Kod diskova kod kojih se podaci mogu samo ĉitati (ROM – Read

Only Memory), oni se zapisuju pri izradi diska kao niz glatkih ravnih

površina i utora (logiĉkih nula i jedinica). Laserska zraka se reflektira kada

pogodi ravnu površinu, a rasprši kada pogodi izboĉinu. Mjereći koliĉinu

reflektirane svjetlosti, moţe se odrediti vrijednost zapisanog podatka.

Optiĉki diskovi kod kojih se podaci mogu jednom zapisati, a nakon

toga samo ĉitati (R – Recordable) imaju tanki premaz boje koji se nalazi

na disku izmeĊu reflektivnog i prozirnog plastiĉnog sloja. Pri pisanju

laserska zraka veće snage usmjeri se na premaz koji mijenja boju.

Promjena boje je nepovratna zbog ĉega je moguće pisati na disk samo

jednom. Pri ĉitanju, kada se površina osvijetli standardnom laserskom

zrakom koja je manje snage od zrake za pisanje, neosvijetljeni dijelovi

reflektiraju više svjetlosti nego toĉke bez boje.

Optiĉki diskove na koje se moţe pisati i ĉitati (RW – Read/Write,

Rewritable) koriste fizikalno svojstvo metala da moţe poprimiti dva stanja

(phase change media). Zagrijavajući disk laserskom zrakom umjerene

snage (snaga pisanja, engl. write power), materijal se hladi u obliku

kristala. Kada se disk zagrijava snaţnijom zrakom (snaga brisanja, engl.

erase power) materijal tvori tzv. amorfni sloj (nekristalni sloj). Kristalni

sloj reflektira više svjetlosti od amorfnog sloja, što omogućuje ĉitanje

podataka.


62

Budući da je više proizvoĊaĉa krenulo s razvijanjem optiĉkih

diskova, nastajali su i razliĉiti standardi, meĊusobno nekompatibilni.

Kod osobnih raĉunala najprije se poĉeo koristiti CD (Compact Disk)

optiĉki disk. Razvijen je u audioindustriji kao zamjenu za gramofonsku

ploĉu. Promjer CD-a je 12 centimetara i na njega se moţe pohraniti 650

MB/700 MB podataka, odnosno 74/80 minute audiozapisa. Brzina

prijenosa podatka od CD ureĊaja prema raĉunalu (transfer rate) iznosi 150

KB/s (kilobyte u sekundi) što se naziva jednom brzinom (1x). Današnji

CD ureĊaji najĉešće su 52-brzinski. Podaci su na disku zapisani u spiralu

samo s jedne strane diska. CD diskovi smatraju se prvom generacijom

optiĉkih diskova.

Slika 28. DVD uređaj

Da bi se povećao kapacitet, ponajprije u videoindustriji kako bi se

omogućilo pohranjivanje jednog filma na jedan optiĉki disk, razvila se

druga generacija optiĉkih diskova, odnosno novi standard DVD (Digital

Versatile Disk, Digital Video Disk).

Razvojem HD tehnologije u filmskoj industriji i videoindustriji,

postojeći DVD diskovi nisu omogućavali zapisivanje jednog filma u HD

tehnologiji na jedan disk. Rješenje je naĊeno povećanjem postojećeg

kapaciteta tako da se povećala gustoća zapisa podataka (smanjila se

veliĉina zapisanog podatka, smanjio se razmak izmeĊu zapisa podataka te

razmak izmeĊu staza na disku). Da bi se to omogućilo, morala se smanjiti

valna duţina laserske zrake, ĉime se prešlo iz podruĉje tzv. crvenog u

podruĉje tzv. plavog lasera. Odatle i ime novog standarda BD (Blu-ray

Disk). BD optiĉki disk ima kapacitet od 25 GB. Povećanje kapaciteta

postiţe se pisanjem u više slojeva. Danas se komercijalno koriste BD

optiĉki disk sa zapisom u dva sloja, ĉime se postiţe kapacitet od 50 GB


63

(moţe se, npr., zapisati 4 i pol sata HD videa ili više od 20 sati

standardnog videa).

Slika 29. Blu-ray Disk

S obzirom na mogućnosti upisa, brisanja i promjene podataka,

optiĉki se diskovi dijele u sljedeće kategorije:

Diskovi kod kojih se podaci mogu samo ĉitati (engl. Read Only

Memory):

CD-ROM

DVD-ROM

BD-ROM.

Diskovi kod kojih se podaci mogu samo jednom zapisivati (engl.

Recordable):

CD-R

DVD-R

DVD+R

BD-R.

Diskovi kod kojih je moguće podatke pisati i brisati (engl.

ReWritable):

CD-RW

DVD-RW

DVD+RW

DVD RAM

BD-RW/BD-RE.


64

Zbog razliĉitih formata zapisa podataka, danas sve više proizvoĊaĉa

vidi rješenje u proizvodnji optiĉkih pisaĉa koji će imati podršku za više

formata (npr. Super Multi je standard koji omogućuje pisanje na CD-R-u,

CD-RW-u, DVD-R-u, DVR-RW-u, DVD+R-u, DVR+RW-u ili DVD-

RAM-u).

2.2.2.8. SSD (Solid State Drive) diskovi

Pod SSD diskom razumijeva se ĉvrsti disk (Solid State Drive)

visokih performansi, koji nema mehaniĉkih dijelova. SSD diskovi su

mehaniĉki, elektroniĉki i programski kompatibilni s klasiĉnim

magnetskim tvrdim diskovima. Razlika je u mediju za pohranjivanje

podataka koji nije magnetski nego poluvodiĉki. Tehnologije koje se

koriste za zapisivanje podataka su DRAM (dinamiĉki RAM) ili flash

tehnologija. DRAM tehnologija stara je već desetljeće. Velika cijena

razlog je što ovi diskovi nisu postali komercijalni. Pojavom flash

tehnologije poĉinju se izraĊivati i SSD-i zasnovani na njoj. Masovna

promjena flash tehnologije u audio-, video- i raĉunalnoj industriji

(memorijske kartice za pohranjivanje glazbe, slika, videozapisa ili

podataka kod raĉunala) dovodi do pada njezine cijene, a time i do

komercijalizacije Flash SSD diskova (Flash SSD diskovi su nekoliko

desetaka puta jeftiniji od DRAM SSD diskova (2009. godine je odnos

cijena bio 1:25), ali su i nekoliko desetaka puta sporiji).

Ako se koristi DRAM tehnologija izrade SSD diskova, sastavni je

dio diska i baterija (samostalno napajanje), ĉime se omogućuje odrţavanje

zapisanih podataka i kada disk nije spojen na raĉunalo. Ova je tehnologija

brţa, ali i skuplja od flash tehnologije.

Sastavni dio SSD disk jedinice je i vlastiti procesor koji upravlja

pohranom podataka. Sama tehnologija izrade (nema mehaniĉkih dijelova,

procesor za pohranu) omogućuje brţi pristup nego kod konvencionalnih

magnetskih tvrdih diskova (prosjeĉno vrijeme pristupa kod Flash SSD

stotinjak je puta manje nego kod konvencionalnih tvrdih diskova te se

mjeri u desecima mikrosekundi). Fiziĉki su otporniji na razliĉite

mehaniĉke vibracije i udarce te mogu raditi u mnogo većem rasponu

vanjskih temperatura, npr. od -65 0C do +95

0C. Jedini je nedostatak veća

cijena po jednom megabyteu kapaciteta pohrane podataka. Stoga se SSD

diskovi koriste kao glavne jedinice za pohranu podataka tamo gdje se traţi

velika brzina pristupa podacima (razni serveri) ili su takvi uvjeti rada


65

(visoke ili niske temperature, vibracije, utjecaj vanjskih magnetskih polja)

u kojima konvencionalni magnetski diskovi ne bi mogli normalno

funkcionirati (svemirska istraţivanja, vojska, industrija..).

Slika 30. 2,5-inčni 128 GB Flash SSD

2.3. CENTRALNI PROCESOR

Glavni dio raĉunala središnja je procesna jedinca (CPU – Central

Processing Unit) koja se još naziva centralni procesor. Razvoj

mikroelektronike omogućio je da se procesori današnjih raĉunala izraĊuju

u jednom integriranom sklopu (ĉipu). Takvi se procesori zovu

mikroprocesori (slika 31.).

Slika 31. Mikroprocesor

Procesor upravlja svim dijelovima raĉunala i izvodi operacije

zapisane u naredbama programa koji se trenutaĉno izvršava (program se

mora nalaziti u unutarnjoj memoriji).


66

Slika 32. Procesor u funkciji upravljanja računalom

VANJSKA MEMORIJA

1. Tvrdi magnetski disk

2. Mekani magnetski disk

3. Optiĉki disk

4. Magnetsko-optiĉki disk

Upravljačka

jedinica

1. Prevodi naredbe

programa

2. Upravlja radom U/I

jedinica, memorijom

i ALU kako bi se

provele naredbe

programa

Aritmetičko-

logička jedinica

Izvršava aritmetiĉke i

logiĉke operacije

IZLAZNE

JEDINICE

1. Zaslon

monitora

2. Pisaĉ

3. Crtaĉ

ULAZNE

JEDINICE

1. Tipkovnica

2. Skener 3. Miš

PROCESOR

GLAVNA MEMORIJA

podaci naredbe obraĎeni

podaci

naredbe i

podaci

u

p

r

a

v

lj

a

n

je

n

a

r

e

d

b

e

upravljanje


67

Te operacije mogu biti: ĉitanje podataka s ulaznih jedinica,

spremanje podataka u glavnu memoriju, izvoĊenje razliĉitih aritmetiĉkih i

logiĉkih operacija nad podacima, slanje obraĊenih podataka na izlazne

jedinice radi prikazivanja i spremanja obraĊenih podataka na jedinice

vanjske memorije (slika 32.).

Naredba programa u izvršnom obliku (oblik koji izvršava procesor)

mora sadrţavati informacije o operaciji koja će se izvršiti. Procesor moţe

izvršavati samo odreĊeni broj (instruction set) unaprijed, pri izgradnji

procesora, definiranih operacija. Operacije su kodirane pa se taj dio

naredbe zove operacijski kod. Osim koda operacije, u naredbi programa

sadrţana je i informacija o operandima nad kojima će se izvršiti dana

operacija (npr. sadrţani su operandi u naredbi ili su u naredbi adrese

memorijskih lokacija gdje se nalaze operandi…).

Procesor se sastoji od upravljaĉke jedinice (CU – Control Unit),

aritmetiĉko-logiĉke jedinice (ALU – Arithmetic-Logic Unit) i registara

(register).

Upravljačka jedinica sinkronizira rad i upravlja svim jedinicama

raĉunala: memorijom, aritmetiĉko-logiĉkom jedinicom i ulazno-izlaznim

jedinicama. Upravlja, prema tome, njihovim radom i usmjerava ih na

izvoĊenje koraka koji mogu biti predstavljeni jednom ili slijedom

instrukcija programa. Program se izvodi tako da upravljaĉka jedinica

pribavlja instrukcije u kodiranom obliku iz memorije, dekodira ih i u

skladu s njihovim znaĉenjem generira upravljaĉke signale pomoću kojih

aktivira ostale dijelove raĉunala (aritmetiĉko-logiĉku jedinicu, memoriju

ili ulazno-izlazne jedinice). Upravljaĉka jedinica u funkcioniranju

procesora ima istu funkciju kao ljudski mozak u upravljanju ljudskim

tijelom. U tablici 1. prikazana je sliĉnost u izvršavanju osnovnih

kontrolnih funkcija upravljaĉke jedinice procesora i ljudskog mozga.


68

Tablica 1. Analogija kontrolnih funkcija upravljačke jedinice procesora i

ljudskog mozga

LJUDSKI MOZAK

kontrolne funkcije

UPRAVLJAĈKA JEDINICA

kontrolne funkcije

osnovnih pet osjetila uporaba ulaznih jedinica

pohranjivanje i

pretraţivanje informacija

u memoriji mozga

pohranjivanje i pretraţivanje

podataka iz glavne memorije

sposobnost rješavanja

analitiĉkih problema i

donošenja odluka

generiranje izvršavanja

aritmetiĉko-logiĉkih operacija

sposobnost

komuniciranja govorom,

pisanjem i sliĉno

uporaba izlaznih jedinica

odreĊivanje redoslijeda

kojim će se izvršiti prije

navedene operacije

odreĊivanje redoslijeda

kojim će se provesti naredbe

programa

Aritmetičko-logička jedinica izvodi operacije s podacima, tj. stvarno

obraĊuje podatke. Te su operacije jednostavne aritmetiĉke i logiĉke

operacije zapisane u naredbama programa (npr. zbrajanje, oduzimanje,

logiĉko “I”, logiĉko “ILI”…). Uzastopnim izvoĊenjem tih operacija, tj.

izvoĊenjem odreĊenog programa, mogu se rješavati i najsloţeniji

problemi. Za rješavanje sloţenijeg problema potreban je i veći broj

operacija. Procesore razlikujemo i po broju i razliĉitosti osnovnih

operacija koje mogu izvesti. Kod procesora veće procesne snage jedna

instrukcija moţe obraditi podatke za što treba nekoliko desetaka

instrukcija procesora manje procesne snage. No i s jednostavnim

instrukcijama mogu se rješavati i najsloţeniji problemi.

Registri su najnuţnija interna memorija procesora. Sluţe u razliĉite

svrhe pa postoji više tipova registara. Imena registara ovise o proizvoĊaĉu

procesora, ali najĉešće ime asocira na njihovu funkciju. Ovdje će biti

prikazani samo osnovni registri procesora:

Instrukcijski registar (IR) – sadrţi instrukciju (kod operacije) koja se

mora izvršiti (npr. zbroji, pomnoţi, usporedi…).


69

Adresni registar (AR) – sadrţi adresu memorijske lokacije na koju će

procesor pisati (npr. rezultat neke aritmetiĉko-logiĉke operacije) ili

iz koje će ĉitati (npr. naredbu programa ili podatak koji se treba

obraditi).

Podatkovni registar (PR) – pri ĉitanju iz memorije, u njega će se uĉitati

sadrţaj s adrese na koju pokazuje adresni registar, a pri pisanju u

memoriju (ili U/I jedinicu), njegov će se sadrţaj upisati na adresu na

koju pokazuje adresni registar.

Brojač instrukcija (PC) – sadrţi adresu naredbe programa koja se mora

sljedeća izvršiti.

Akumulator (AC) – sadrţi podatke nad kojima će se izvoditi operacije.

Slika 33. Pojednostavnjeni prikaz procesora

Aritmetiĉko-

logiĉka jed.

PR

AR

PC IR

Kontrolna

logika

Registri

…

Upravljaĉki

signali

Upravljaĉka

jedinica


70

Kao što je već reĉeno, raĉunalo je stroj za obradu podataka. Obrada

se obavlja upravo u procesoru te se procesori razlikuju prema tome koliko

podataka mogu obraditi u odreĊenome vremenskom intervalu. Ĉesto se

spominje pojam snaga procesora. Pritom se pod snagom ne razumijeva

pretvorba energije, već upravo sposobnost obrade podataka. Na snagu

procesora utjeĉe naĉin graĊe (arhitektura) mikroprocesora i njegove

karakteristike kao što su brzina rada ili takt procesora i veličina riječi.

Arhitektura procesora definira naĉin na koji procesor dobavlja i

obraĊuje podatke. Postoje dva smjera razvoje procesora – RISC (Reduced

Instruction Set Computer) i CISC (Complex Instruction Set Computer).

Kod RISC arhitekture nastoji se reducirati vrijeme izvršavanja naredaba

procesora kako bi se one ĉim brţe izvršile. Kod CICS arhitekture svaka se

naredba izvršava u više taktova i najĉešće se sastoji od izvoĊenja više

operacija. Moţe se kazati da su naredbe moćnije, ali njihovo izvršavanje

duţe traje. Kod RISC-a naredbe su jednostavnije te ih je potrebno više da

bi se riješio neki problem. Povećanje performansi procesora postiţe se i

uvoĊenjem paralelizma u njegov rad. Mnoge operacije kod današnjih

procesora izvode se istovremeno. Najnoviji procesori imaju više jezgra

(multi core) integriranih u jednom ĉip. Najĉešće su integrirane dvije (dual

core) ili ĉetiri (quad core) jezgre. Svaka jezgra ponaša se kao nezavisni

procesor.

Procesor obavlja obradu podataka u koracima. Tipiĉan slijed koraka

pri obradi podataka je:

1. Dobavljanje prvog podatka iz memorije u registre procesora.

2. Dobavljanje drugog podatka iz memorije u registre procesora.

3. Obrada podataka (npr. zbrajanje).

4. Pohrana rezultata obrade u memoriju.

Svaka od navedenih operacija izvodi se u jednom koraku ili taktu pa

su procesoru za obavljanje kompletnog posla u ovom primjeru potrebna

ĉetiri koraka. Jednostavnije operacije mogu se izvesti u jednom koraku, za

sloţenije (npr. mnoţenje) potrebno je više koraka.

Brzinu rada odreĊuje broj operacija koje procesor moţe izvesti u

jednoj sekundi i izraţava se u MHz (MegaHerz), odnosno kod današnjih

mikroprocesora u GHz (GigaHerz). Kao što je reĉeno, svaka operacija

izvodi se za vrijeme trajanja jednog takta. Procesor koji radi na 3 GHz,

mogao bi teoretski izvesti 3 milijarde operacija u jednoj sekundi (pritom se

misli da se svi potrebni operandi za izvoĊenje operacija nalaze u


71

registrima procesora). To, meĊutim, ne znaĉi da će procesor izvesti i 3

milijarde naredaba programa u jednoj sekundi jer za izvoĊenje jedne

naredbe treba više taktova. Procesor mora najprije uĉitati naredbu iz radne

memorije, zatim je dekodirati i pribaviti operande te je nakon toga izvršiti i

najĉešće zapisati rezultat u radnu memoriju.

Teţnja je proizvoĊaĉa napraviti procesor s ĉim većom frekvencijom

koraka kako bi mogao izvesti ĉim više operacija u odreĊenome

vremenskom razmaku.

Osnovni problem povećanja frekvencije jest ograniĉenje brzine

poluvodiĉkih integriranih krugova i problem ograniĉene brzine širenja

elektroniĉkih signala.

Veličina riječi predstavlja veliĉinu podatka koju procesor moţe u

jednom trenutku obraditi, a izraţava se u bitovima. Cjelokupna graĊa

procesora prilagoĊena je koliĉini bitova koju procesor obraĊuje u jednom

koraku (registri, unutarnja sabirnica...).

Povijest mikroprocesora

Povijest mikroprocesora poĉinje 1971. godine kada je mala

kompanija Intel prvi put kombinirala više tranzistora na jednoj tiskanoj

ploĉici (ĉipu), koji su obavljali funkciju procesora i nazvala ga Intel 4004.

Bio je to 4-bitni procesor i radio je na frekvenciji od 740 kHz. Sastojao se

od 2.250 tranzistora. Trebalo je proći više od osam godina da bi bio

napravljen prvi PC. Prva PC osobna raĉunala (klase XT) imala su centralni

procesor tvrtke Intel 8086, koji je radio na frekvenciji 4,77 Mhz sa 16-

bitnom rijeĉi.

Današnja PC osobna raĉunala najĉešće imaju Intelov® procesor

Core 2 Duo ili neki od procesora drugih proizvoĊaĉa karakteristika (npr.

AMD), brzine rada veće od 1 GHz (najĉešće od 1,7 Ghz do 3 GHz) sa 64-

bitnom rijeĉi.

Koliko je napredovala mikroelektronika, ĉime su se povećale i

performanse mikroprocesora, najbolje govori podatak da je mikroprocesor

(Intel 8086), ugraĊen u prvo PC raĉunalo 1980., imao na ploĉici veliĉine

manje 1 cm2 29.000 tranzistora, prvi Intelov Core Duo procesor koji se

pojavio 2006. ima 151 milijun tranzistora, a Core i7 Intelov

mikroprocesor koji se pojavio 2008., sastoji od 730 milijuna tranzistora.


72

Način rada procesora

Ĉitav rad von Neumannova raĉunala je pod kontrolom naredaba

programa koji se trenutaĉno izvodi. Program koji se izvodi mora se

nalaziti u unutarnjoj memoriji iz koje procesor ĉita jednu po jednu njegovu

naredbu i izvršava je. Moţe se kazati da procesor radi u dva koraka:

- Pribavi (fetch) u kojem procesor s adrese na koju pokazuje

brojaĉ instrukcija uĉitava naredbu programa. To se obavlja

tako da se najprije sadrţaj brojaĉa instrukcija prenese u

adresni registar. Nakon toga upravljaĉka jedinica generira

upravljaĉki signal čitaj. Time se s adrese u memoriji ili

ulaznoj/izlaznoj jedinici na koju pokazuje adresni registar

proĉita podatak i prenese u podatkovni registar. Brojaĉ

instrukcija se zatim poveća kako bi pokazivao na sljedeću

instrukciju koja se mora izvršiti.

- Izvrši (execute) u kojem procesor najprije dekodira naredbu,

a zatim je i izvrši. U dekoder će se iz instrukcijskog registra

prenijeti operacijski kod na temelju kojega se generiraju

upravljaĉki signali koji se zatim prosljeĊuje upravljaĉkim

sklopovima. Sad upravljaĉki sklopovi znaju što treba

napraviti da bi se izvela traţena operacija.

Procesor tijekom rada prelazi naizmjeniĉno iz jednog u drugi korak

(slika 34.).

Slika 34. Koraci procesora

PRIBAVI

IZVRŠI


73

2.4. MATIČNA PLOČA

Današnja se raĉunala sastoje od mnogo elektroniĉkih dijelova

razliĉitih proizvoĊaĉa. Okosnica spajanja svih dijelova raĉunala matiĉna

je ploĉa (motherboard). Najvaţniji dijelovi raĉunala kao npr. procesor,

RAM memorija ili ROM memorija, nalaze se na matiĉnoj ploĉi ili su

spojeni na nju (jedinice vanjske memorije ili ulazno-izlazne jedinice).

Matiĉna ploĉa ne samo da spaja sve dijelove, nego im omogućuje i

napajanje elektriĉnom energijom kako bi mogli normalno funkcionirati.

Ranija raĉunala nisu imala matiĉne ploĉe. Tek razvojem

mikroelektronike, pojavom mikroprocesora i memorijskih ĉipova,

razvile su se matiĉne ploĉe. U zadnjih dvadesetak godina doţivjele su

velike promjene. Prve matiĉne ploĉe kod osobnih raĉunala imale su na

sebi mikroprocesor i prikljuĉke za spajanje (card slot). Na prikljuĉke su

se spajali ostali dijelovi raĉunala kao kontroleri za upravljanje

diskovima, memorijske ili grafiĉke kartice. Današnje matiĉne ploĉe

(slika 35.) imaju široku lepezu ugraĊenih razliĉitih mogućnosti koje

izravno utjeĉu na tekuće performanse raĉunala, odnosno na moguću

nadogradnju (upgrade) razliĉitom sklopovskom opremom, a time i na

poboljšanja performansi.

Slika 35. Matična ploča


74

Na matiĉnoj ploĉi nalazi se skup ĉipova (chipset), najĉešće dva

kod PC raĉunala, North Bridgea i South Bridgea. Chipset povezuje

mikroprocesor s ostalim dijelovima matiĉne ploĉe, a time i s ostalim

dijelovima raĉunala. Na chipset su preko sabirnica povezani i drugi

dijelovi matiĉne ploĉe.

2.5. ULAZNO-IZLAZNI SKLOPOVI

Zadatak je ulazno-izlaznih sklopova povezivanje raĉunala s

okolinom. Ulazni sklopovi omogućuju prikljuĉivanje ulaznih jedinica

pomoću kojih će se podaci iz okoline unijeti u raĉunalo, a izlazni

sklopovi omogućuju spajanje izlaznih jedinica na kojima će se rezultati

obrade podataka prikazati, odnosno predati okolini.

U raĉunalu postoji više takvih ulazno-izlaznih sklopova. Budući da

je većina njih ugraĊena u raĉunalo, korisnik najĉešće nije ni svjestan

njihove prisutnosti. Postoje, meĊutim, dva sklopa smještena na kućištu

raĉunala, na koja se najĉešće spajaju ulazno ili izlazne jedinice kao što

su pisaĉ, miš i modem. To su serijski i paralelni ulazno-izlazni sklop.

Kod osobnih raĉunala namijenjenih igrama, na kućištu se nalazi i

prikljuĉak za igru (game port).

Serijski sklop

Serijski sklop (serijska vrata) omogućuje razmjenu podataka s

okolinom, pri ĉemu se u jednom trenutku razmjenjuje 1 bit podataka.

Kako su unutar raĉunala podaci (npr. slova, razliĉiti znakovi...)

pohranjeni u 1 byteu (8 bita), znaĉi da se za prijenos jednoga znaka treba

izvršiti osam uzastopnih prijenosa od 1 bita. Najĉešće je to i više jer se

pri prijenosu dodaju i kontrolni bitovi (start i stop bitovi koji oznaĉavaju

poĉetak i kraj prijenosa, parity bitovi kojima se kontrolira uspješnost

prijenosa i sliĉno).

Postoji više normi koje definiraju prijenos podataka (od veliĉine

naponskih nivoa, rasporeda vodiĉa za podatke i upravljaĉke signale,

brzine prijenosa...). Kod PC osobni raĉunala koristi se najĉešće RS 232C

norma.

Na serijska vrata najĉešće se od jedinica spajaju miš i modem.

Kako se danas sve više ureĊaja spaja na raĉunalo beţiĉno, veoma se


75

ĉesto (pogotovo kod prijenosnih raĉunala) na serijski sklop spaja IrDA

(infrared) ureĊaj kod kojega se infracrvena svjetlost koristi za prijenos

podataka.

Paralelni sklop

Paralelni sklop ili paralelna vrata omogućuju razmjenu podatka s

okolinom, pri ĉemu se istovremeno razmjenjuje više bitova podataka

(najĉešće 8 bita). To se postiţe na taj naĉin da se svaki bit podatka

prenosi po svojem vodiĉu. Kod današnjih PC osobnih raĉunala najĉešće

se koriste norme: Centronics, EPP (Enhanced Parallel Port), ECP

(Extended Capabilities Port) i IEEE 1284.

Budući da je koliĉina podataka koja se moţe razmijeniti veća nego

kod serijskih vrata, na paralelna vrata se spajaju izlazne jedinice kao što

su pisaĉ i skener.

2.6. SABIRNICA

Svi dijelovi sklopovske opreme raĉunala moraju biti meĊusobno

povezani. Skup vodiĉa koji povezuje dijelove raĉunala zove se sabirnica

(bus). Sabirnica se obiĉno realizira kao skup vodiĉa utisnutih u glavnu

ploĉu raĉunala. Na sabirnicu su, osim dijelova raĉunala, spojeni i dodatni

prikljuĉci (konektori) kako bi se omogućilo proširivanje raĉunala novim

sklopovima (npr. zvuĉna kartica, interni modem i sliĉno). Prema vrsti

informacija koje prenosi, sabirnica se moţe promatrati kao skupina tri

vrste vodiĉa:

1. Sabirnica podataka (data bus) skup je vodiĉa za prijenos

elektriĉnih signala kojima se predoĉuju podaci. Po jednom

vodiĉu se u jednom trenutku moţe prenijeti jedan bit

podataka. Broj vodiĉa najĉešće odgovara broju bita podataka

koje u jednom trenutku moţe obraditi procesor.

2. Adresna sabirnica (adress bus) skup je vodiĉa za prijenos

elektriĉnih signala kojima se predoĉuju adrese. Broj vodiĉa

ovisi o graĊi raĉunala i najĉešće je odreĊen veliĉinom

adresnog prostora glavne memorije.

3. Upravljaĉko-kontrolna sabirnica (control bus) skup je vodiĉa

za prijenos elektriĉnih signala kojima se predoĉuju


76

upravljaĉki i kontrolni signali. Tim signalima procesor

upravlja i nadzire rad svih dijelova raĉunala. Njihov broj i

funkcija uglavnom ovise o vrsti procesora.

Današnja raĉunala imaju u pravilu više vrsta sabirnica. Dijele se u

dvije skupine:

1. Unutarnje sabirnice kojima se meĊusobno povezuju sastavni

dijelovi raĉunala (centralni procesor, jedinice vanjske

memorije, unutarnja memorija, razni sklopovi...). Kod

osobnih raĉunala razlikuju se sljedeće sabirnice: AGP

(Accelerated Graphis Port) Bus za spajanje grafiĉkih

kartica, Frontside Bus za spajanje procesora, Memory Bus

za spajanje radne memorije, PCI (Peripheral Component

Interconnect) Bus za spajanje kartica koje sadrţe perifernih

jedinice (kao zvuĉna kartica, interni modem itd.), ATA

(Advanced Technology Attachment) Bus za spajanje tvrdih

diskova itd., što je prikazano na slici 36.

2. Vanjske sabirnice koje omogućuju razmjenu podataka

izmeĊu raĉunala i prikljuĉenih ureĊaja. To su kod osobnih

raĉunala USB, IE1394, itd.

Kod današnjih osobnih raĉunala sve se više jedinica spaja na

raĉunalo preko USB sabirnice.


77

Slika 36. Unutarnje sabirnice kod današnjih PC računala

USB

Osobna raĉunala imaju prikljuĉne sklopove na kućištu raĉunala za

spajanje ulazno/izlaznih jedinica. Prikljuĉni sklopovi omogućuju

spajanje jedne jedinice po sklopu. Razvojem informatiĉke tehnologije

pojavila se potreba istovremenog spajanja više ureĊaja na raĉunalo.

Rješenje je naĊeno u vanjskim sabirnicama koje ne samo da omogućuju

spajanje više jedinica, nego i mnogo veći prijenos podataka, a time i

mnogo brţi rad.

USB (Universal Serial Bus) sabirniĉka je norma za spajanje

vanjskih jedinica na raĉunalo. Jedinice se spajaju serijski (sinkrono ili

asinkrono). USB norma omogućuje spajanje do 127 jedinica. Prva norma

USB 1.1 omogućavala je brzinu prijenosa podataka do 12 Mbps

(Megabita per second). Tako velikom brzinama prijenosa omogućuje se,


78

osim podataka, prijenos zvuka i slike. Norma USB 2.0 povećala je

brzinu prijenosa do 480 Mbps. Najnovija norma USB 3.0 omogućuje

teorijske brzine prijenosa podataka do 4,8 Gbps (Gigabita per second).

USB je predviĊen za spajanje tipkovnice, miša, skenera, crtaĉa,

palica za igru, vanjskoga tvrdog diska, vanjskog optiĉkoga diska,

jedinice flash memorije i drugo.

79

Poglavlje

3. PRIKAZ PODATAKA U

RAČUNALU

Danas se u komercijalne svrhe rabe digitalna raĉunala. Za razliku od

analognih raĉunala koja rade s podacima prikazanim u obliku

kontinuiranih fizikalnih veliĉina, digitalna raĉunala rade s podacima

prikazanim u obliku diskretnih fizikalnih veliĉina napona, struje i

magnetskog polja. U digitalnom raĉunalu fizikalne veliĉine napon, struja, i

magnetsko polje mogu poprimati samo dva stanja, npr. napona ima ili

napona nema, struja teče ili struja ne teče, orijentacija magnetskog polja

u jednom smjeru ili orijentacija magnetskog polja u suprotnom smjeru.

Budući da se radi o samo dva stanja, za njihov su prikaz dovoljne dvije

znamenke pa je u tom sluĉaju najprikladniji binarni brojevni sustav. Naziv

digitalna koji se pripisuje današnjim raĉunalima, dolazi od engleske rijeĉi

digit – znamenka.


80

3.1. FIZIČKE JEDINICE PODATAKA

Podaci se na raĉunalnim medijima zapisuju pomoću fiziĉkih jedinica

podataka. Najmanja fiziĉka jedinica podataka je jedna binarna znamenka

tzv. BIT (kratica BInary digiT). Bit se u raĉunalu realizira pomoću

fizikalnih veliĉina koje mogu poprimiti dva stanja (npr. ima napona/nema

napona). Svako od tih stanja fizikalne veliĉine moţe se logiĉki prikazati

jednom znamenkom binarnog brojevnog sustava ĉija vrijednost moţe biti

1 ili 0. Tako se npr. prisutnost fiziĉke veliĉine moţe predstaviti s 1, a

odsutnost s 0.

Jedan bit, odnosno jedna binarna znamenka ujedno je i osnovna

jedinica za količinu informacija. Dakle s "n" binarnih znamenki moguće

je prikazati podatak koji nosi informaciju od "n" bita.

Binarnih brojeva s n znamenki ima ukupno 2n, znaĉi s n bita moţe

se u raĉunalu prikazati 2n razliĉitih podataka.

n bita 2n razliĉitih mogućnosti

Prva veća fiziĉka jedinica naziva se oktet (byte). Byte se sastoji iz 8

bita i ujedno predstavlja osnovnu adresibilnu jedinicu memorije. U jednom

byteu moţe se pohraniti samo 8 bita. Veće jedinice su: kilobyte, megabyte

i gigabyte.

oktet (byte) 1 byte (oktet) = 8 bitea

kilobyte (KB) 1 KB = 210

byte = 1.024 bytea

megabyte (MB) 1 MB = 220

byte = 1.048.576 bytea

gigabyte (GB) 1 GB = 230

byte = 1.099.511.627.776 bytea

3.2. KODIRANJE I KODOVI

Naĉin prikazivanja znakova na jednome mediju nije uvijek prikladan

i za prikaz na nekom drugome mediju. Npr. prikazivanje znakova (slova i

PRIKAZ PODATAKA U RAĈUNALU

81

brojeva) grafiĉkim simbolima na papiru nije pogodno za prijenos tih

znakova elektriĉnim putom. Morse je zbog toga pridruţio svakom znaku

abecede odreĊeni kod. Na papiru se znak u Morseovu kodu prikazuje kao

kombinacija toĉaka i crta, a u stvarnom prijenosu preko ţice ili kroz eter

kao elektromagnetski signali veće ili manje frekvencije.

Primjer kodova nekih Morseovih znakova:

E .

T _

A ._

I ..

N _.

O _ _ _

Kodiranje je dakle pretvaranje znakova (signala, pojmova) iz jedne

izraţajne mogućnosti u drugu prema odreĊenim pravilima. Ta mogućnost

izraţavanja znakova naziva se kod.

Primjer: Glas "Š" izraţava se razliĉito u razliĉitim kodovima:

hrvatski engleski njemački maĎarski

Š SH SCH S

S n bita moţe se kodirati 2n elemenata.

Broj bita Broj elemenata

1 21

= 2

2 22

= 4

3 23

= 8

4 24

= 16

5 25

= 32

6 26

= 64

7 27

= 128

8 28

= 256

9 29

= 512

10 210

= 1024


82

Raĉunalo se ne koristi samo za raĉunanje, već i za obradu teksta,

slike, zvuka i drugog. Sve pojmove potrebno je zapisati pomoću binarnih

brojeva kako bi ih raĉunalo moglo obraĊivati. Postupak kojim se

binarnim brojevima pripisuje drugo znaĉenje naziva se binarnim

kodiranjem.

Za predstavljanje znakova (slova, brojevi, specijalni znakovi) u

raĉunalu najĉešće se koristi meĊunarodni kod br. 5 (standard ISO i CCITT,

odnosno ASCII). ASCII (American Standard Code for Information

Interchange) je kod propisan ameriĉkom normom, a propisuje

pridjeljivanje 8-bitnog binarnog broja brojevima, slovima i specijalnim

znakovima. Sedam bita namijenjeno je kodiranju, a 8. bit je tzv. bit

pariteta i sluţi za provjeru ispravnosti podataka. Sa 7 bita moguće je

kodirati 128 razliĉitih znakova. Prva 32 (od 0 do 31) znaka namijenjena su

kontrolno-upravljaĉkim signalima za upravljanje pisaĉem i komunikaciju

općenito, a preostalih 96 sluţi za prikaz slova, brojeva i specijalnih

znakova.

Primjer:

ZNAK BINARNO OKTALNO HEKSADECIMALNO

P 1010000 120 50

E 1000101 105 45

T 1010100 124 54

A 1000001 101 41

R 1010010 122 52

Skup od 96 znakova relativno je mali pa je uveden prošireni ASCII

kod (Extended ASCII) koji koristi 8 bita za predodţbu znakova. Time se

broj znakova koje moţemo kodirati povećao na 256. Prvih je 128 (od 0 do

127) kodova dodijeljeno istim znakovima kao i kod normiranog ASCII

koda, dok je preostalih 128 namijenjeno novim znakovima.


83

Slika 37. Prošireni ASCII kod

Kodovi od 128 do 255 nisu jedinstveno normirani pa tako razliĉiti

proizvoĊaĉi imaju razliĉite tablice znakova. Prošireni ASCII kod


84

omogućuje ugradnju specifiĉnih znakova pojedinih zemalja, uz

zadrţavanje normiranog ASCII skupa. Na slici 37. prikazan je prošireni

ASCII kôd pod imenom 852, u kojem su sadrţani hrvatski znakovi Š, š, Đ,

Ċ, Ĉ, ĉ, Ć, ć, Ţ i ţ.

Radi bolje ĉitljivosti, ASCII kod (kao i svaki binarni broj) moţe

imati i oktalnu i heksadekadnu prezentaciju.

3.3. LOGIČKE JEDINICE PODATAKA

Logiĉke (semantiĉke) jedinice podataka su jedinice koje se koriste za

razmjenu podataka meĊu ljudima, tj. za komunikaciju podacima na

nosiocima podataka prihvatljivim ĉovjeku. Najmanja logiĉka jedinica

podataka jest znak, zatim polje (obiljeţje ili pojam), zapis (slog), datoteka

i baza podataka (slika 37.).

Znakovima se predstavljaju slova abecede, znamenke od 0 do 9,

aritmetiĉke operatore, znakove interpunkcije itd.

Polja ili obiljeţja (pojmovi) smislene su kombinacije od jednog ili

više znakova. Njima se izraţavaju znaĉajke predmeta, imena ljudi itd.

Primjer:

Mat. broj: 11111/N

Zapis ili slog je grupa logiĉki povezanih polja ili obiljeţja

(pojmova).

Primjer:

11111/N

Perić

Pero

Nautika

Datoteka je skup istovrsnih zapisa. Npr. podaci o imenima,

prezimenima i adresama svih studenata fakulteta.


85

Slika 38. Fizičko-logičke jedinice podataka

Baza podataka je skup razliĉitih datoteka koje sadrţe sve

informacije o jednom podruĉju. Npr. studentska evidencija na fakultetu

imat će datoteke s podacima o studentima, ispitima, nastavnicima itd.

BIT

BAZA PODATAKA

Datoteke: nastavnici

ispiti

studenti

DATOTEKA studenti

SLOG DATOTEKE

Polja: mat. broj

prezime

ime

smjer…

POLJE ime

BYTE (znak)


86

3.4. BAZA PODATAKA

Baza podataka je skup meĊusobno povezanih podataka, pohranjenih

u vanjskoj memoriji raĉunala. Podaci su istovremeno dostupni raznim

korisnicima i aplikacijskim programima. Ubacivanje, promjena, brisanje i

ĉitanje podataka obavlja se posredstvom zajedniĉke programske podrške.

Korisnici i aplikacije pritom ne moraju poznavati detalje fiziĉkog prikaza

podataka, već se referenciraju na logiĉku strukturu baze.

Jedna od definicija baze podataka jest da je baza podataka skup

međusobno povezanih podataka pohranjenih bez nepotrebne zalihosti s

ciljem da na optimalni način posluže u raznim primjenama. Podaci se

spremaju neovisno o programima koji ih koriste, zajedničkim pristupom

dodaju se novi podaci te mijenjaju i premještaju postojeći.

Podaci se pohranjuju u bazu podataka koristeći odgovarajući model

podataka. Model podataka je skup osnovnih koncepata koji definiraju

postupak opisa podataka, manipulaciju podacima, mogućnost postavljanja

upita i integritet podataka. Model podataka definira logiĉku strukturu baze

podataka. Model podataka osnovni je koncept za razvoj sustava za

upravljanje bazom podataka (Database Management System, skraćeno

DBMS) pomoću kojega se implementira odgovarajuća baza podataka. On

oblikuje fiziĉki prikaz baze u skladu s traţenom logiĉkom strukturom.

Brine se i za sigurnost podataka te automatizira administrativne poslove s

bazom. Dakle, DBMS je programski sustav koji osigurava osnovne

funkcije odabranog modela podataka u postupku kreiranja i korištenja baze

podataka. Sastoji se od integrirane kolekcije programske podrške koja

omogućava:

opis i manipulaciju podacima pomoću posebnog jezika

visoki nivo suĉelja prema podacima nezavisan od strukture

podataka u raĉunalu

efikasno korištenje i razumijevanje informacija pohranjenih u

bazi podataka, zahvaljujući skupu programskih alata

(pomagala).

Dosadašnji DBMS-i podrţavaju neki od sljedećih modela:

Relacijski model. Zasnovan na matematiĉkom pojmu relacije. I

podaci i veze medu podacima prikazuju se pravokutnim tablicama.


87

Mreţni model. Baza je predoĉena usmjerenim grafom. Ĉvorovi su

tipovi zapisa, a lukovi definiraju veze medu tipovima zapisa.

Hijerarhijski model. Specijalni sluĉaj mreţnog. Baza je predoĉena

jednim stablom ili skupom stabala. Ĉvorovi su tipovi zapisa, a hijerarhijski

odnos “nadreĊeni-podreĊeni” izraţava veze medu tipovima zapisa.

Objektni model. Inspiriran je objektno-orijentiranim programskim

jezicima. Baza je skup trajno pohranjenih objekata koji se sastoje od svojih

internih podataka i “metoda” (operacija) za rukovanje tim podacima. Svaki

objekt pripada nekoj klasi. IzmeĊu klasa se uspostavljaju veze

nasljeĊivanja, agregacije, odnosno meĊusobnog korištenja operacija.

Hijerarhijski i mreţni model bili su u uporabi u 60-im i 70-im

godinama 20. stoljeća. Od 80-ih godina do današnjih dana prevladava

relacijski model. Oĉekivani prijelaz na objektni model za sada se nije

dogodio, tako da današnje baze podataka uglavnom još uvijek moţemo

poistovjetiti s relacijskim bazama.


88

89

Poglavlje

4. PROGRAMSKA

PODRŠKA RAČUNALA

U ovom poglavlju govori se o programskoj podršci raĉunala

(softver). Programska podrška je skup svih programa koji se na raĉunalu

mogu izvršavati. Rezultat je umnog rada koji se opredmećen nalazi

zapisan u memoriji raĉunala. Ako je rijeĉ o unutarnjoj memoriji raĉunala,

zapisan je kao niz elektriĉnih stanja, a u sluĉaju vanjske memorije dolazi

kao digitalni zapis na magnetskom ili optiĉkom disku.

4.1. PROGRAM

Program se moţe definirati kao nedvosmisleni slijed raĉunalnih

naredaba koje, kada se izvrše, obave odreĊenu funkciju.

Ĉitav rad raĉunala pod kontrolom je naredaba programa smještenog

u unutarnjoj memoriji raĉunala. Procesor ĉita jednu po jednu naredbu iz

memorije te ih izvršava.


90

Naredba programa

U svakodnevnom ţivotu pojam naredbe je jasan. Naredba oznaĉava

izvršitelju na njemu razumljiv naĉin što treba napraviti. Sliĉno je i kod

raĉunala. Ĉovjek koji piše naredbe (programer), naredbom odreĊuje u

obliku razumljivom raĉunalu što raĉunalo treba izvršiti. Kao što je već

spomenuto, kod raĉunala se za predstavljanje bilo koje vrste podataka, pa

tako i naredaba, koristi elektriĉni napon. Moguća su dva nivoa elektriĉnog

napona (0V/+5V), što znaĉi da se naredba programa pri pohranjivanju u

raĉunalu predstavlja nizom naponskih veliĉina. Budući da elektriĉni napon

ima dvije vrijednosti (binarni karakter), ĉovjek te vrijednosti predstavlja

binarnom nulom ili jedinicom.

Naredba u binarnom obliku izgleda kao niz jedinica i nula:

1011010010100101

odnosno ako se izrazi heksadekadno:

B4A5

Svaki procesor ima odreĊeni set naredaba koje moţe izvršiti i koje

mu se prosljeĊuju upravo u prije navedenom obliku kao niz elektriĉnih

naponskih stanja. Takav oblik programa zove se strojni jezik (machine

language). Ĉovjeku je neprikladno pisati naredbe u takvom obliku pa je

uveo jednostavniji, njemu razumljiviji oblik koji se naziva mnemoniĉki

oblik. Svakoj naredbe pridruţio je niz znakova koji podsjećaju na radnju

koju treba izvršiti.

Primjer:

SUM A,B

oznaĉava da se trebaju zbrojiti (sumirati – SUM) vrijednosti pridruţene

operandu A i B.

Svakoj mnemoniĉkoj naredbi odgovara jedna naredba procesoru u

binarnom obliku, tj. jedna kombinacija niza naponskih stanja. Za svaki

PROGRAMSKA PODRŠKA RAĈUNALA

91

procesor proizvoĊaĉ objavljuje tablicu koja definira za njegove naredbe

odgovarajuće mnemoniĉne naredbe. Programski jezik koji se sastoji iz

mnemoniĉnih naredaba, zove se assembler.

I ovaj oblik pisanja naredaba programa ĉovjeku je neprikladan pa se

definiraju novi programski jezici ĉije su naredbe mnogo bliţe ljudskom

naĉinu razmišljanja i logiĉkom rješavanju problema. Kod tih programskih

jezika svakoj se naredbi pridruţuje niz naredaba u binarnom obliku. Takve

se naredbe zovu više naredbe, a jezici koji ih sadrţe, viši programski

jezici. Viši programski jezici su Fortran, BASIC, Pascal, C i drugi.

Slika 39. Hijerarhijski model računala

Mjesto i uloga programske podrške u raĉunalnom sustavu veoma je

sloţena. Hijerarhijski se nalazi izmeĊu korisnika i sklopovske opreme

(slika 39.). Programska se podrška u osnovi moţe podijeliti na sustavsku i

aplikacijsku.

sklopovska oprema

sustavska programska

podrška

aplikacijska

programska podrška

korisnik


92

4.2. SUSTAVSKA PROGRAMSKA PODRŠKA

To su programi bez kojih se raĉunalo uopće ne bi moglo pokrenuti i

bez kojih ne bi moglo obavljati svoje osnovne zadatke. Zahvaljujući njoj,

se moţemo sluţiti raĉunalom.

Sustavska programska oprema moţe se podijeliti na operacijski

sustav, programe za razvoj programske podrške i pomoćne programe.

4.2.1. Operacijski sustav

Kao što je već spomenuto, sklopovska oprema raĉunala sastoji se od

centralnog procesora, memorije te ulazno/izlaznih jedinica. Svi dijelovi

sklopovske opreme nalaze se pod kontrolom centralnog procesora koji

upravlja njihovim funkcijama. Da bi to bilo moguće, moraju postojati

jedinstveno definirana pravila komunikacije izmeĊu centralnog procesora i

ostalih dijelova raĉunala. Upravo skup svih tih pravila definiran je unutar

operacijskog sustava.

Operacijski sustav podijeljen je u dva dijela. Manji se dio nalazi u

ROM memoriji i naziva se BIOS (BASIC Input Output System). Neki

autori smatraju da BIOS i nije dio operacijskog sustava. Veći dio

operacijskog sustava smješten je na nekoj od jedinica vanjske memorije

(najĉešće na tvrdom disku). Ovaj dio treba posebno kupiti od proizvoĊaĉa

(isporuĉuje se na optiĉkom disku) i instalirati na raĉunalo. Kada se govori

o operacijskom sustavu, misli se uglavnom na ovaj dio. Postoje više

razliĉitih operacijskih sustava za PC raĉunala. Danas se najĉešće koriste

Windows ili Linux operacijski sustavi.

BIOS je osnovni ulazno/izlazni sustav koji izravno upravlja

sklopovskim dijelovima raĉunala. BIOS je skup osnovnih instrukcija i

pokretaĉkih programa za monitor, tipkovnicu, pisaĉ, jedinice vanjske

memorije s koje se podiţe sustav (obiĉno tvrdi disk) itd. Svako raĉunalo

posjeduje vlastiti BIOS ugraĊen u ROM memoriju. Bez obzira na to koji

se operacijski sustav instalira na raĉunalo, BIOS je uvijek isti. Zadatak je

BIOS-a posredovati izmeĊu zahtjeva preostalih dijelova operacijskog

sustava i prije navedenih ureĊaja. Svaki pojedinaĉni zahtjev operacijskog


93

sustava BIOS prevodi u niz instrukcija koje upravljaju radom zahtijevanog

ureĊaja. Osim toga BIOS ima vaţnu ulogu pri ukljuĉivanju raĉunala jer:

provjerava ispravnost pojedinih dijelova raĉunala. Provjeru

obavlja program koji se najĉešće zove POST (Power On Self

Test)

uĉitava u RAM memoriju s vanjske memorije za rad nuţne

dijelove operacijskog sustava. Ovo izvršava program koji se

najĉešće zove Bootsrap Loader.

Ĉitav rad raĉunala je pod kontrolom operacijskog sustava.

Najvaţnije zadaće koje izvršava operacijski sustav su:

upravljanje radom procesora (processor management)

upravljanje radnom memorijom ( memory management)

upravljanje memorijom za pohranjivanje i datoteĉnim

sustavom (storage and file management)

upravljanje radom ulazno/izlaznih jedinica (device

management)

omogućavanje izvršavanja drugih programa (application

interface)

komunikacija korisnikom s raĉunalom (user interface).

Sa stajališta korisnika koji s raĉunalom komunicira, operacijski

sustav je skup pravila dovoljnih da se raĉunalom moţe koristiti, a da se ne

mora poznavati unutarnja struktura i logika rada samog procesora.

Donedavno najĉešći naĉin komuniciranja operacijskog sustava s

korisnikom bio je u obliku ispisanih znakova i simbola na monitoru ili

pisaĉu. Takvi operacijski sustavi zovu se operacijski sustavi sa znakovnim

suĉeljem, a tipiĉni njihov predstavnik je MS-DOS operacijski sustav.

Razvojem tehnologije omogućeno je i drukĉije razmjenjivanje poruka

izmeĊu korisnika i raĉunala, osim znakovima i slikovnim simbolima.

Danas su preteţno u uporabi takvi operacijski sustavi. Operacijski sustavi

koji komuniciraju s korisnikom s pomoću znakova i slikovnih simbola

zovu se operacijski sustavi s grafiĉkim korisniĉkim suĉeljem (GUI –

Graphic User Interface). Raĉunalo predaje poruke korisniku u obliku

sliĉica koje se zovu ikone (icon), a koje opisuju i podsjećaju na akciju ili

objekt kojim korisnik ţeli rukovati. Korisnik odabire ikonu i na taj naĉin

pokreće akciju koja joj je pridruţena (npr. pokreće programe, izvršava

naredbe operacijskog sustava). Najpoznatiji predstavnici operacijskih


94

Korisnik pokreće

izvršavanje drugih

programa pomoću

operacijskog

sustava

korisnik

izdaje

naredbe

sustava s grafiĉkim suĉeljem su neke od inaĉica Microsoft Windowsa kao,

npr., Windows XP, Windows Vista, Windows 7 ili operacijski sustavi

drugih proizvoĊaĉa kao što su Unix, Linux, Mac Os ili OS/2.

Ukratko se moţe kazati da je operacijski sustav skup programa koji

povezuju sve dijelove raĉunala u jednu funkcionalnu cjelinu, omogućuje

izvršavanje drugih programa na raĉunalu, a preko njegovih naredaba

ostvaruje se i komunikacija korisnika s raĉunalom (slika 40.).

Slika 40. Uloga operacijskog sustava

Ako je procesor srce sklopovske opreme raĉunala, operacijski je

sustav srce programske podrške raĉunala. Postoji velik broj razliĉitih

operacijskih sustava. Mogu se podijeliti na jednokorisniĉke (single user)

koji su veoma jednostavni i omogućuju da se jedan korisnik sluţi

raĉunalom, i višekorisniĉke (multi user) kada se više korisnika

istovremeno moţe sluţiti raĉunalom. Kod razliĉitih operacijskih sustava

korisnik moţe u jednom trenutku izvršavati samo jedan (single tasking) ili

više poslova, odnosno više zadaća (multi tasking).

Prva osobna raĉunala bila su graĊena pod pretpostavkom da će na

njima raditi samo jedan korisnik. Razvojem sklopovske opreme otvorile su

Sklopovska

oprema raĉunala

Operacijski

sustav

Aplikacijski

programi

Korisnik


95

se mogućnosti boljeg iskorištavanja raĉunala pa su u tu svrhu razvijeni

višezadaćni i višekorisniĉki operacijski sustavi.

Višezadaćni operacijski sustavi omogućuju korisniku da

istovremeno obavlja više poslova, tj. moţe izvršavati više od jednog

programa (npr. dok jedan program izvodi neko izraĉunavanje, korisnik

piše tekst u drugom programu…). Korisnik veoma jednostavno (preko

tipaka tipkovnice ili uporabom miša) odreĊuje s kojim programom će

trenutaĉno komunicirati, tj. prikaz kojega će programa biti na zaslonu. Svi

programi i podaci koje oni obraĊuju, nalaze se u glavnoj memoriji, što

znaĉi da se operacijski sustav treba brinuti o njihovu rasporedu unutar

raspoloţive memorije Sve programe izvršava jedan procesor tako da

operacijski sustav odreĊuje koji će i koliko dugo (koliko naredaba)

program procesor izvršiti.

Razlikuju se dvije vrste višezadaćnosti. Kooperativna višezadaćnost

(cooperative multitasking) omogućuje da se više programa izvodi jedan za

drugim tako da svaki program odredi procesoru vrijeme koje mu je duţan

posvetiti. To znaĉi da jedan program po svom završetku, predaje kontrolu

drugom programu. Problem se javlja pri nastajanju pogreške u izvoĊenju

tzv. lošeg programa koji ne ţeli prepustiti kontrolu rada drugim

programima. Time se blokira rad svih programa. Da bi se moglo ponovno

sluţiti raĉunalom, potrebno ga je resetirati.

Kod preventivne višezadaćnosti (preemptive multitasking) taj je

nedostatak otklonjen. Svi se programi izvode istovremeno, a loš program

koji uzrokuje probleme, moţe se zatvoriti (close program).

Neki operacijski sustavi, kao npr. Windows, podrţavaju i višenitnost

(multithreading). Višenitnost se moţe shvatiti kao višezadaćnost, ali

unutar jednog programa. Npr. kod Worda koji radi pod Windowsima

moguće je pokrenuti više radnji koje će se izvoditi istovremeno (npr.

pohranjivanje zapisanog teksta na disk, ali i istovremeno ispis istog teksa

na pisaĉ).

Višekorisnički operacijski sustav omogućuje rad više korisnika na

raĉunalu. Razvijen je prije svega za raĉunala koja omogućuju da se na njih

mogu spojiti više terminala (zaslona i tipkovnica). Operacijski sustav

omogućuje da svaki korisnik preko terminala pokreće svoj program. Sve te

programe izvodi jedan procesor te se operacijski sustav, osim što nalaţe

procesoru koji će i koliko dugo (koliko naredaba) program izvoditi, brine o

raspodjeli resursa raĉunala izmeĊu pojedinih korisnika. Najĉešće je


96

višekorisniĉki operacijski sustav i višezadaćni, tako da razliĉiti korisnici

mogu istovremeno izvoditi više programa.

Korisnik će već pri prvom susretu lako uoĉiti razliku izmeĊu

jednokorisniĉkog i višekorisniĉkog operacijskoga sustava. Pri pokretanju

jednokorisniĉkog operacijskoga sustava korisnik ima na raspolaganju sve

resurse raĉunala i moţe odmah pokrenuti neki program. Pri

višekorisniĉkom operacijskome sustavu tijekom pokretanja raĉunala od

korisnika se zahtjeva prijavljivanje za rad (login). To je postupak kojim se

korisnik identificira (unošenjem imena i lozinke), a operacijski sustav mu

na temelju njegove prijave dopušta rad na raĉunalu. Svi korisnici obiĉno

nemaju istu vaţanost pa se pri definiranju korisnika odreĊuje i njihov

prioritet (koje dijelove sklopovske i programske opreme mogu koristiti,

koji su njihovi prioriteti u izvoĊenju operacija u raĉunalu…).

Tipiĉni predstavnik jednokorisniĉkog i jednozadaćnog operacijskog

sustava je MS-DOS, a višekorisniĉkog i višezadaćnog Unix.

4.2.2. Programi za razvoj programske podrške

Danas gotovo nema poslovnog sustava u kojem se ne nalazi

raĉunalo. Najĉešći je razlog uvoĊenja raĉunala u neki poslovni ili drugi

sustav ţelja da se odreĊeni poslovi koji su se prije obavljali ruĉno, riješe

brţe, efikasnije i toĉnije pomoću raĉunala. To znaĉi da je potrebno

napraviti raĉunalni program koji će svojim izvoĊenjem na raĉunalu obaviti

zadane poslove.

Zadatak rješavanja problema pomoću raĉunala sastoji se od više

koraka. Rješenje problema predstavlja algoritam (algoritam – slijed uputa

ĉijim provoĊenjem rješavamo odreĊeni problem). Implementacijom

algoritma na raĉunalu dobije se raĉunalni program, što je zadnji korak. To

se radi uz pomoć programa za razvoj programske podrške. Takvi programi

omogućuju (slika 40.):

upisivanje i izmjenu programa napisanog u nekom

programskom jeziku

prevoĊenje u oblik razumljiv raĉunalu

dobivanje programa u izvršnom obliku (oblik programa

koji se moţe izvoditi na raĉunalu)

otkrivanje i otklanjanje pogrešaka koje mogu nastupiti

tijekom rješavanja zadanog problema.


97

Slika 41. Postupak razvoja programa


98

Razvoj programskog rješenja danog problema moţe se postići

pomoću jednog programa u kojem su integrirani prije navedeni koraci koji

se izvršavaju pozivom odreĊene funkcije ili tako da se svaki korak izvodi

pomoću posebnog programa kao što je:

program za upisivanje (Editor)

program za prevoĊenje (Compiler)

program za povezivanje (Linker)

program za otkrivanje pogrešaka (Debugger).

Editor je program koji se upotrebljava za upis programa i njegovo

pohranjivanja na jedinice vanjske memorije kao što su tvrdi diskovi,

mekani diskovi ili trake. Kad se podaci ili program jednom pohrane na

neku od jedinica vanjske memorije, editor omogućuje njihovu izmjenu.

Rad s editorom odvija se uz pomoć njegovih naredaba. Naredbe editora su

npr. COPY – kopira obiljeţeni tekst u bafer (privremena memorija), CUT

– uklanja obiljeţeni tekst i sprema u bafer pa se nakon toga uklonjeni

tekst naredbom PASTE moţe umetnuti na drugo mjesto, PASTE –

postavlja kopirani dio teksta iz bafera na odreĊeno mjesto, FIND –

pronalazi odreĊenu rijeĉ ili dio teksta, REPLACE – zamjenjuje odreĊenu

rijeĉ drugom. Uz to, tipkama sa strelicama na tipkovnici ili mišem moţe se

pozicionirati toĉno mjesto gdje se ţeli izvršiti odreĊena operacija. Program

napisan u nekom programskom jeziku uz pomoć editora te pohranjen na

jedinicama vanjske memorije raĉunala naziva se izvorni program (source

code). To je tekstualni oblik programa razumljiv ĉovjeku (naravno ako zna

programski jezik u kojem je program napisan).

Program prevodilac prevodi izvorni program pisan u nekom

programskom jeziku iz izvornog koda u oblik razumljiv raĉunalu

(procesoru), tj. u strojni kod (object code). Prevodiocu su ulazni podaci

nizovi naredaba odgovarajućega programskog jezika. Ti se podaci

analiziraju znak po znak, ĉime se provjerava jesu li naredbe napisane po

pravilima, a zatim se za svaku naredbu generira odgovarajući niz

elementarnih naredaba na osnovi kojih se dobije strojni oblik programa.

Svako raĉunalo ima više prevodilaca, tj. budući da se programski jezici

razlikuju po svojoj sintaksi, semantici i namjeni, za svaki programski jezik

raĉunalo mora imati poseban prevodilac.


99

Program za povezivanje povezuje program u strojnom kodu s

modulima (programima operacijskog sustava) koji omogućuju izvoĊenje

funkcija vezanih za komunikaciju s tipkovnicom, zaslonom i dr. Ako je

program pisan tako da se sastoji od više modula, onda program za

povezivanje povezuje objektne module zajedno, ĉime se dobije jedan

program. Programom za povezivanje stvara se program koji se moţe

izvoditi na raĉunalu (izvršni kôd, engl. executable code).

Napisan i preveden program moţe u sebi sadrţavati veću ili manju

koliĉinu logiĉkih pogrešaka. Takve pogreške pronalaze se uz pomoć

programa za pronalaţenje pogrešaka. Korisniĉki se program starta, a

program za pronalaţenje pogrešaka omogućuje da se korisniĉki program

podijeli na dijelove koji se tako ispituju. Omogućuje i pregledavanje

meĊurezultata, kao i manje promjene programskog koda (izvršnog koda)

bez editora.

Danas su ovi programi objedinjeni u integriranim programima za

razvoj programske podrške, npr. pod DOS operacijskim sustavom Quick

BASIC ili Visual BASIC pod Windows operacijskim sustavom. Dok se

kod Quick BASIC-a program razvija tradicionalnim, prije opisanim

naĉinom (od pisanja, prevoĊenja, povezivanja i ispitivanja programskog

koda) kod Visual BASIC-a koristi se interaktivni pristup razvoja

programa. Visual BASIC prevodi program već pri pisanju, oznaĉujući sve

sintaksne ili pravopisne pogreške. Osim otkrivanja pogrešaka, Visual

BASIC djelomiĉno prevodi programski kod za vrijeme pisanja. Ako se

nakon pisanja ţeli pokrenuti i ispitati napisani program, potrebno je veoma

malo vremena do kraja prevoĊenja. Zbog svoje interaktivne prirode,

Visual BASIC omogućuje pokretanje programa još dok je u fazi pisanja,

ĉime se mogu ispitivati razliĉiti efekti još pri pisanju, a da se ne ĉeka na

prevoĊenje programa nakon što je napisan.

Kao što je već kazano, programi se pišu u nekom programskom

jeziku. Kako je BASIC najjednostavniji i općenito najpopularniji

programski jezik, svi primjeri programa bit će dani upravo u njemu. U

uporabi su razliĉite inaĉice BASIC-a, koje su proizveli razliĉiti autori kao

što su npr. Microsoft BASIC, Turbo BASIC, GWBASIC, True BASIC,

Liberty BASIC (Just BASIC) ili Visual BASIC. Danas su u široj uporabi

ostale inaĉice BASICA: True BASIC, Quick BASIC, Liberty BASIC (Just


100

BASIC) i Visual BASIC. True BASIC je izvorni BASIC koji je zadrţao

jednostavnost i normiranost. Kao odgovor na pojavu konkurentnih jezika

kao što je Turbo Pascal, Microsoft je razvio Quick BASIC u koji je uveo

programske strukture i time omogućio strukturirano programiranje. Quick

BASIC mnogo je većih mogućnosti, ali bitno sloţeniji od izvornog

BASIC-a.

Pojavom Windows operacijskog sustava, Microsoft razvija Visual

BASIC, ĉime se znatno pojednostavnjuje pisanje programa za Windows

grafiĉko suĉelje. Liberty BASIC je proizvod drugog autora, koji takoĊer

omogućuje pisanje programa u Windows okruţenju. Just Basic je

besplatna inaĉica Liberty Basica u kojoj su neke funkcije onemogućene.

Liberty BASIC, kao i Visual BASIC, nudi mnogo gotovih programskih

objekata kao što su prozori razliĉitih vrsta, rubni klizaĉi, razliĉite tipke,

objekti za rukovanje bazama podataka i sliĉno. Programeru je time znatno

olakšan posao jer u svoj program moţe unositi gotova rješenja. Ipak dio

programa koji treba obaviti traţenu funkciju treba napisati tradicionalnim

naĉinom, tj. pisanjem programskih naredaba koje se koriste u uobiĉajenom

BASIC-u.

4.2.3. Pomoćni programi

Pomoćni programi (utility program) nadopunjuju funkcije

operacijskog sustava obavljajući poslove koje nije moguće obaviti s

pomoću njegovih naredaba i/ili omogućuju korisniku lakše i efikasnije

korištenje postojećih naredaba operacijskog sustava. Ti programi

omogućuju npr. kopiranje podataka s jednog mjesta u vanjskoj memoriji

raĉunala na drugo, brisanje podataka, pripremu medija vanjske memorije

na koju se smještaju podaci, dijagnostiku ispravnosti sklopovske opreme,

saţimanje podataka, testiranje performansi, traţenje i otklanjanje virusa i

sliĉno. Općenito reĉeno, to su programi koji omogućuju odrţavanje

podatkovne strukture raĉunala, tj. svih podataka koji su pohranjeni u

raĉunalu, kao i same sklopovske opreme.


101

4.3. APLIKACIJSKI (PRIMJENSKI) PROGRAMI

Aplikacijski programi napisani su za odreĊenu primjenu, tj. da riješe

odreĊen problem korisnika. Njima se sluţe krajnji korisnici raĉunalnih

sustava. Mogu se podijeliti na namjenske i korisniĉke programe.

4.3.1. Namjenski programi

Namjenski programi najĉešće su proizvod profesionalnih tvrtki za

izradu programske podrške. Pisani su za širok krug korisnika i ne

zadovoljavaju specifiĉne potrebe pojedinog korisnika. Najrašireniji

namjenski programi danas su razliĉite vrste raĉunalnih igara, programi za

obradu teksta, programi za upravljanje i organizaciju podataka, programi

za proraĉunske tablice, programi za crtanje, programi za obradu slika,

programi za reprodukciju zvuĉnih zapisa i videozapisa i sliĉni programi.

Program za obradu teksta obuhvaća unos, oblikovanje i

pohranjivanje teksta na jedinice vanjske memorije. Uporabom razliĉitih

vrsta pisama, stilova, formatiranjem teksta, umetanjem tablica, slika,

formula ili drugih objekata uneseni se tekst moţe uljepšati. Sastavni dio

programa za obradu teksta je i provjera pravopisa, ĉime se omogućuje

otklanjanje pravopisnih i gramatiĉkih pogreška koje nastaju pri unosu

teksta. Odabirom veliĉine papira, prilagodbom margina stranice,

uvoĊenjem numeracije stranica i sliĉno tekst je moguće pripremiti i za

ispis na pisaĉu. Najpoznatiji je MS Word.

Program za proračunske tablice (spreadsheets) omogućuje unos

podataka u redove i stupce tablica te prikaz razliĉitih izvještaja

dobivenih obradom podataka u tablicama, uporabom razliĉitih izraĉuna

nad elementima tablica. Podaci sadrţani u tablicama mogu se prikazivati

i u grafiĉkom obliku (grafikon u obliku stupaca, dijagram, pita i sliĉno).

Najpoznatiji program za proraĉunske tablice je MS Excel.


102

4.3.2. Korisnički programi

Korisniĉki programi razvijeni su za konkretnu primjenu kod

poznatog korisnika koji i sudjeluje u njihovu izraĊivanju. Time se postiţe

da su izraĊeni u skladu i sa zahtjevima korisnika, ĉime zadovoljavaju sve

njegove prohtjeve (osim zahtjevanih obrada, i odreĊivanje npr. koje

informacije će se i gdje prikazati u razliĉitim sluĉajevima na ekranu, izgled

izvještaja na pisaĉu i sliĉno). U korisniĉke programe mogu se ubrojiti razni

programi za praćenje i upravljanje strojarnicom broda, obraĉun osobnih

dohodaka, voĊenje evidencije studija, katalogizacija knjiţniĉnoga fonda,

voĊenje knjigovodstva i sliĉno.

103

Poglavlje

5. PRIMJENA RAČUNALA

NA BRODU

S gledišta primjene, raĉunala na brodu mogu se podijeliti na:

procesna raĉunala

opća raĉunala.

Povezivanjem procesnih i općih raĉunala u raĉunalnu mreţu i

stvaranjem integriranog informacijskoga sustava omogućeno je

neposrednije upravljanje brodom, kao i raspolaganje informacijama o

administrativnom i procesnom radu, a time i efikasnije poslovanje.

Primjenom integriranog informacijskoga sustava povećava se

pouzdanost i raspoloţivost broda u eksploataciji, odnosno smanjuju se

ukupni troškovi, a time se ostvaruje veći dobitak.


104

5.1. PROCESNA RAČUNALA

Procesna raĉunala nadziru ili upravljaju brodskim sustavima,

utjeĉući na procese koji se u njima odvijaju (npr. nadzor stroja). Njihova

sklopovska oprema prilagoĊena je za komunikaciju s procesima kojima

upravljaju ili ih nadziru.

Procesnim raĉunalima se na brodu najĉešće upravlja sljedećim

sustavima:

sustavom navigacije

sustavom rukovanja teretom

sustavom strojarnice

komunikacijskim sustavom.

Navigacijski sustav omogućuje upravljanje brodom u plovidbi.

Satelitski navigator u bilo koje doba dana ili noći daje poziciju broda,

njegovu brzinu i informacije o preostalom dijelu puta. Ostali ureĊaji

navigacijskog sustava (npr. dubinomjer, radar, GPS, ţirokompas,

autopilot...) daju potrebne informacije o plovidbi, kursu broda,

pouzdanosti broda i izbjegavanju sudara u plovidbi.

Sustav rukovanja i upravljanja teretom ovisi o tipu i vrsti

tereta. Njegove funkcije su upis i ispis podataka o teretu, vrsti tereta,

teţini tereta, luci ukrcaja i iskrcaja te poziciji tereta na brodu. Na osnovi

podataka o teretu dobiva se plan ukrcaja, odnosno iskrcaja te plan

slaganja tereta na brodu. Na temelju tih podataka izraĉunava se stabilitet

broda, moment naginjanja i naprezanja broda, gaz, trim i sliĉno.

Sustav strojarnice omogućuje upravljanje strojnim kompleksom

brodske strojarnice, koji saĉinjavaju glavni pogonski stroj, pomoćni

strojevi, proizvodnja elektriĉne energije i sliĉno. Omogućuje se

upravljanje pojedinim strojnim sustavima, praćenje njihova stanja i

performansi te dijagnostika kvarova.

Komunikacijski sustav rabi se za komuniciranje s kopnom,

drugim brodovima te za interne komunikacije unutar broda. Za potrebe

integriranog informacijskoga sustava najvaţnije su satelitske


105

komunikacije koje omogućuju pristup raĉunala s broda Internetu i sve

usluge koje on nudi (razmjena podataka, slanje elektroniĉke pošte,

razliĉita pretraţivanja baza podataka…).

Osim prije navedenih sustava, procesna raĉunala sve se više

koriste na brodovima i za upravljanje kriznim situacijama (npr. pri

pojavi poţara, oštećenju trupa, poremećenoj stabilnosti itd.), pri sidrenju

i privezivanju, pri nadzoru integriteta trupa, za potrebe crne kutije, pri

dijagnostici ispravnosti brodskih sustava i sliĉno.

Danas na trţištu postoji više proizvoĊaĉa integriranih paketa (u

njima su ukljuĉeni neki od prije spomenutih sustava) za upravljanje

brodskim sustavima. Najpoznatiji su Norcontrol, Valmet i Simens.

5.2. OPĆA RAČUNALA

Opća raĉunala omogućuju obavljanje administrativnih i raznih

operativnih poslova broda. Svrha je izvoĊenja tih poslova na raĉunalu da

se dobije fleksibilnije i jednostavnije upravljanje brodom, pogotovo

efikasnije upravljanje troškovima poslovanja broda.

Poslovi koji se obavljaju na općem raĉunalu mogu se podijeliti na:

komercijalne poslove

tehniĉko operativne poslove.

U komercijalne poslove ubraja se obraĉun premija brodske posade,

rad u luci (dolazak, odlazak, broj iskrcanog tereta...), brodski dnevnik,

podaci o osoblju, podaci o stanju brodske apoteke, zalihe hrane,

informacije o lukama, agentima i sliĉno.

U tehniĉko operativne poslove svrstavaju se poslovi kao što su

odrţavanje broda, upravljanje priĉuvnim dijelovima, upravljanje

potrošnim materijalom i sliĉno.


106

Slika 42. Integrirani informacijski sustav

Primjena raĉunalstva i informatike te novih tehnologija na

podruĉju komunikacija temeljni je ĉimbenik za realizaciju integriranoga

brodskog informacijskog sustava (slika 42.).

Ostvarivanjem integriranog informacijskoga sustava omogućen je

pristup do relevantnih podataka svim umreţenim raĉunalima.

107

Poglavlje

6. RAD S OSOBNIM

RAČUNALOM

PC osobna raĉunala spadaju u kategoriju mikroraĉunala. Sljedeći se

tekst odnosi na rad s takvim raĉunalima.

6.1. POKRETANJE RAČUNALA

Pokretanje raĉunala zapoĉinje u trenutku kada se raĉunalo ukljuĉi.

Tada procesor zapoĉinje s ĉitanjem BIOS naredaba zapisanih u ROM-u,

namijenjenih testiranju i inicijalizaciji sustava te provjeri ispravnosti

pojedinih dijelova sklopovske opreme raĉunala. Obiĉno se taj dio naziva

POST (Power On Self Test).

U sluĉaju da je pronaĊena neispravnost na pojedinom dijelu

sklopovske opreme raĉunala, ispisuje se poruka o pogrešci i zaustavlja se

startanje raĉunala. Raĉunalo je neupotrebljivo za daljnji rad dok se

neispravni dio sklopovske opreme ne zamijeni ispravnim. Nakon što je

izveden POST program, poĉinje uĉitavanje operacijskog sustava s diska


108

u glavnu memoriju raĉunala (redoslijed pretraţivanja diskova, kao npr.

tvrdi magnetski disk, optiĉki disk, mekani magnetski disk, moguće je

definirati). Program BIOS-a koji ovo izvršava se zove Bootstrap Loader.

U sluĉaju da se operacijski sustav ne pronaĊe, ispisuje se poruka o

pogrešci i daljnje pokretanje raĉunala se zaustavlja. Tada treba raĉunalo

resetirati, tj. ponovno ga pokrenuti s optiĉkim diskom (ili mekanim

magnetskim diskom) na kojem se nalazi operacijski sustav. Kada se

raĉunalo pokrene i postane spremno za rad, operacijski sustav treba

instalirati na tvrdi disk, kako se pri sljedećem pokretanju ne bi ponovno

pojavili problemi.

Nakon uĉitavanja operacijskog sustava u glavnu memoriju raĉunala,

komunikaciju s korisnikom preuzima program operacijskog sustava koji se

zove korisniĉko suĉelje (user interface).

Korisniĉko suĉelje zaduţeno je za prihvat naredaba od korisnika i

predaju podatak korisniku. Na zaslonu monitora kod operacijskog sustava

sa znakovnim suĉeljem ispiše se odreĊeni znak ili kombinacija znakova,

odnosno radna površina (slika 43.) ako je rijeĉ o operacijskom sustavu s

grafiĉkim suĉeljem. Sada je raĉunalo spremno primati naredbe korisnika,

tj. spremno je komunicirati s njime. Komunikacija korisnika s raĉunalom

moguća je preko terminala koji je s tim raĉunalom povezan. Naredbe koje

korisnik zadaje raĉunalu, naredbe su operacijskom sustavu da izvrši neku

akciju. To moţe biti poziv za pokretanje nekog programa koji obavlja

posao, npr. editora zbog upisa nekih novih podataka ili programa u

izvornom obliku ili moţda pokretanje kojega pomoćnog sustavskog

programa ili najĉešće pokretanje aplikacijskog programa. Nakon

pokretanja programa, daljnju komunikaciju s korisnikom preuzima

program. Komunikacijski dijalog programa s korisnikom ovisi o

umješnosti programera koji je program osmislio – programirao. Nakon

završetka programa, kontrolu nad komunikacijom s korisnikom ponovno

preuzima operacijski sustav.

RAD S OSOBNIM RAĈUNALOM

109

Slika 43. Radna površina Windows operacijskog sustava

Kako postupiti kada se računalo zaglavi?

Kada se neki program izvodi na raĉunalu, a korisnik ne moţe

izdavati nikakve naredbe mišem ili tipkovnicom (nema nikakve

reakcije), pristupa se tzv. resetiranju raĉunala, tj. ponovnom startanju

raĉunala na sljedeći naĉin:

Najprije treba pokušati izvršiti tzv. programski reset, tj.

istovremeno pritisnuti tipke tipkovnice: Ctrl – Alt – Del.

Ako je instaliran na raĉunalu neki od operacijskih sustava

iz porodice Windows, npr. Windows XP ili Windows

Vista, na zaslonu će se pojaviti prozor Windows Task

manager (Windows XP) ili izbornik u kojem treba

odabrati Start Task Manager. U prozoru Windows Task

manager (slika 44.) zatim treba izabrati karticu

Applications, u njoj izabrati program koji se zaglavio i

nakon toga na dnu prozora izabrati tipku End Task.


110

Slika 44. Pozor WindowsTask Manager

Ako je rad na raĉunalu i dalje nemoguć, treba ga pokušati iskljuĉiti

(Shut Down).

Ako raĉunalo nakon obavljanja prije navedenih radnji ne

pokaţe nikakve znakove vraćanja u normalno stanje, treba

pritisnuti na tipku s nazivom Reset koja se nalazi na prednjoj

strani kućišta raĉunala. Ako raĉunalo nema Reset tipku,

iskljuĉit će se pritiskom i drţanjem Power On tipke koja sluţi

za njegovo ukljuĉivanje.


111

6.2. ORGANIZACIJA PODATAKA NA DISKU

Da bi mogao opsluţivati sve jedinice raĉunala, operacijski sustav

svakoj od njih dodjeljuje ime (logiĉku adresu). U tablici 2. dan je prikaz

logiĉkih adresa koje se koriste za diskove.

Tablica 2. Logičke adrese

Jedinica Logička adresa (ime)

JEDINICE VANJSKE

MEMORIJE: tvrdi disk, mekani

disk, optički disk, USB flash

memorija…

slova engleskog alfabeta: A – Z

(uobičajena imena:

mekani disk – A:, B:

tvrdi disk, optički disk… –

C:, D:, E: itd.)

Disk je jedinica vanjske memorije koja se koristi za pohranjivanje

podataka. Kao što je već reĉeno, podaci se pohranjuju u datoteke. Broj

datoteka koji se prosjeĉno nalazi na disku kreće se u tisućama. Da bi se

lakše manipuliralo s podacima, nastoji se organizirati podatke na disku.

Analogija bi se mogla uzeti iz uredskog poslovanja i manipulacije sa

stotinama ili tisućama raznih dopisa ili dokumenata. Sve te dokumente

treba spremiti u ormar i na odreĊeni naĉin sloţiti da bi se ĉim brţe mogli

pronaći. Zato se u uredskom se poslovanju dokumenti slaţu po mapama

koje se zatim spremaju u ormare. Dokumenti spremljeni u mape imaju

jednu ili više zajedniĉkih karakteristika (npr. pripadaju odreĊenoj

korespondenciji, dokumenti o zaposleniku…).

Na isti naĉin pohranjuju se i podaci na diskovima. Uzme li se

analogija iz uredskog poslovanja, disk je ormar. Disk se zatim dijeli na

pojedina podruĉja. Naziv tih podruĉja ovisi o operacijskom sustava pa se

kod Windows operacijskog sustava zovu mape (folder). Kod starijeg MS-

DOS operacijskog sustava podruĉja nazivala su se direktoriji ili popisi

(directory). Pojedine mape mogu se naredbama operacijskog sustava

kreirati ili brisati tako da korisnik moţe i unutar mapa kreirati druge mape

(podmape). U mape se pohranjuju datoteke (po analogiji s uredskim

poslovanjem, datoteka je dopis ili dokument). Datoteke su na odreĊeni

naĉin organizirani podaci (vidi poglavlje 3.3).


112

Svaka mapa, osim datoteka, moţe sadrţavati i proizvoljan broj

drugih mapa. Korisniku je omogućeno da sam odredi kako će srodne

datoteke grupirati u veće logiĉke cjeline – podmape. Tako organizirana

struktura mapa na disku naziva se hijerarhijska struktura mapa, tzv.

struktura "stabla" (slika 45.). Da bi se datoteke i podmape meĊusobno

razlikovale, dodjeljuju im se nazivi.

Slika 45. Primjer hijerarhijske strukture mapa na tvrdom disku C:

Ovisno o operacijskom sustavu, postoje ograniĉenja u duţini

naziva datoteke (podmapa). Budući da su operacijski sustavi iz porodice

Microsoft Windows na neki naĉin zamijenili MS-DOS na osobnim

raĉunalima, većina imena datoteka vuĉe korijene iz ograniĉenja koja su

bila u MS-DOS operacijskom sustavu. Zato će ovdje, osim za Windows,

biti objašnjeno i davanje imena datoteka, odnosno mapa u MS-DOS

operacijskom sustavu.

C:\

My

Documents Windows . . .

Help Command . . . config.sys autoexec.bat

.

. .


113

MS-DOS operacijski sustav

Kod MS-DOS operacijskog sustava za mapu se upotrebljava

naziv direktorij (directory). Naziv datoteke kao i naziv

poddirektorija moţe se sastojati od dva dijela: imena i tipa.

Ime je duţine od jednog do osam znakova i obvezatno je. Tip

moţe biti duljine do tri znaka i nije obvezatan dio naziva. U nazivu

datoteka i direktorija za uporabu su dopušteni sljedeći znakovi:

sva slova naše abecede (A – Ţ) i slova engleskog alfabeta

(A – Z)

znamenke dekadskoga brojevnog sustava (0 – 9)

specijalni znakovi: _ - ! # $ % & ( ) { @ „ ‟ ^ ~

Nazivi: NUL, CON, COM1, AUX, COM2, COM3, COM4,

LPT1 i LPT2 nisu dopušteni za datoteke i direktorije jer ih

operacijski sustav koristi za oznaĉavanje jedinica prikljuĉenih na

raĉunalo.

MS DOS ne radi razliku izmeĊu malih i velikih slova pa se

nazivi datoteka i direktorija, kao i naredbe operacijskog sustava

mogu pisati malim ili velikim slovima ili njihovom kombinacijom.

ime.tip

ime= datoteke naziv

Tip datoteke najĉešće oznaĉava vrstu podataka koji se u

datoteci nalaze i pruţa nam dodatnu informaciju o karakteru

datoteke. Postoji velik broj standardnih tipova datoteka.

Npr. kada se radi o datotekama u kojima se nalaze programi

u izvornom obliku, upotrebljavaju se sljedeći tipovi:

FOR – fortran program

PAS – pascal program

BAS – basic program

BAT – procedura operacijskog sustava.


114

Program u strojnom jeziku ima tip OBJ, a izvršni oblik

programa COM ili EXE.

Windows operacijski sustavi

U Windows operacijskim sustavima naziv datoteka moţe se

sastojati od najviše 255 znakova, pri ĉemu se moţe koristiti više od

jedne toĉke (.). U nazivu se ne smiju koristiti sljedeći znakovi:

\ / : * ? “ < > |

Radi kompatibilnosti s prijašnjim verzijama programa, koje

su radile pod MS-DOS operacijskim sustavom, programi koji sad

rade pod Windows operacijskim sustavima imaju takoĊer isti tip

datoteke, npr. doc kod Word programa za DOS i Windows

operacijskih sustava.

Općenito, na istom disku ne mogu se nalaziti dvije ili više mapa,

odnosno datoteka istog naziva. Pod tim se razumijeva puni naziv

datoteke koji ukljuĉuje oznaku diska, putanju i naziv datoteke/mape.

Putanja je popis naziva svih mapa hijerarhijske grane na kojoj se nalazi

traţena datoteka, a kroz koje se mora proći da bi se došlo do traţene

mape ili datoteke.

Primjer:

puni naziv datoteke autoexec.bat koja se nalazi u

osnovnoj mapi na C disku:

C:\autoexec.bat

puni naziv datoteke suma.bas koja se nalazi u mapi QB

koja je podmapa osnovne mape C diska:

C:\QB\suma.bas

puni naziv datoteke f-prot.exe koja se nalazi u mapi

VIRUSI podmapi mape UTY koja se nalazi u osnovnoj

mapi D diska:

D:\UTY\VIRUSI\f-prot.exe

115

Poglavlje

7. POVEZIVANJE

RAČUNALA

Današnji informacijski sustavi zasnivaju se na uporabi raĉunalima.

Na raĉunalima se nalaze baze podataka relevantnih za odreĊeno

podruĉje. Ako raĉunalo nije povezano s drugim raĉunalima, dostup do

tih podataka moguć je jedino preko tog raĉunala. U raznim podruĉjima

ljudske djelatnosti, kao što je npr. poslovna, vojna ili znanstvena,

dostupnost do informacije u pravo vrijeme moţe koji put biti od

presudnog znaĉenja. Razvojem komunikacijskih infrastruktura osiguralo

se razmjerno lako povezivanje raĉunala te na taj naĉin dobivanje i

korištenje podataka koji se nalaze na bilo kojem meĊusobno povezanom

raĉunalu. Raĉunalom iz svoga doma danas se moţe pristupiti podacima

koji se nalaze na raĉunalima bilo gdje u svijetu.

Moţe se kazati da su najvaţniji razlozi zbog kojih se raĉunala

meĊusobno povezuju:

potreba za razmjenom podataka (komunikacija meĊu

udaljenim korisnicima, pristup do baza podataka, razmjena

elektroniĉke pošte itd.)

jednostavan, brz pristup podacima (podaci su na

raspolaganju svim umreţenim raĉunalima, tj. korisnicima

bez obzira na fiziĉku lokaciju raĉunala)


116

mogućnost uporabe umreţenih resursa (korištenje resursa

koji su dio sklopovske opreme nekog od umreţenih

raĉunala, kao npr. memoriju za pohranjivanje velikih

koliĉina podataka, pisaća, crtala, modema itd.)

mogućnost raspodjele obrade podataka (kod opseţnih

poslovnih procesa mogućnost distribucije obrade podataka

po pojedinim umreţenim raĉunalima).

Da bi se omogućilo povezivanje raĉunala u mreţu, osim raĉunala

potrebno je imati dodatnu sklopovsku opremu i odgovarajuću

programsku podršku. Raĉunala se meĊusobno povezuju prijenosnim

medijem. Najĉešće je to bakrena ţica (parica) ili kod većih udaljenosti

optiĉki kabel. Kod bakrene ţice podaci se prenose elektriĉnom strujom,

dok je kod optiĉkog kabela prijenos svjetlošću.

Osim prijenosa fiziĉkim medijem, prijenos podataka moţe biti i

beţiĉni. Tada govorimo o WLAN-u (Wireless LAN). Kod beţiĉnog

prijenosa podaci se prenose radiovalovima. Potreba za ovom vrstom

prijenosa podataka pojavila se porastom broja prijenosnih raĉunala i

povezivanjem u mreţu bez nepotrebnog nošenja ţica.

Od sklopovske opreme najvaţnija je mreţna kartica (NIC –

Network Interface Card). Koristi se za spajanje raĉunala na prijenosni

medij. Pretvara podatke iz raĉunala u oblik prihvatljiv za prijenos i

obratno. Kartica se u raĉunalu utakne u odgovarajući utor i time spoji na

sabirnicu raĉunala. Na prikljuĉak koji se nalazi na kartici spoji se

prijenosni medij. Nakon što je raĉunalo povezano na prijenosni medij,

potreban je još i programski dio koji omogućuje meĊusobnu

komunikaciju. Kod današnjih operacijskih sustava, kao što je Windows,

programski dio nuţan za umreţavanje, ugraĊen je u sam operacijski

sustav.

7.1. ISO/OSI NORME ZA PRIJENOS PODATAKA

MeĊunarodna organizacija za standarde (ISO – International

Standard Organization), sa sjedištem u Ţenevi, bavi se razvojem i

donošenjem meĊunarodnih standarda u znanstvenim i tehniĉkim

disciplinama. Razvila je model meĊunarodnih normi za razmjenu

podataka pod nazivom OSI (Open System Interconnection). Osnovna je

POVEZIVANJE RAĈUNALA

117

zadaća ovog modela omogućavanje spajanja raĉunala i raĉunalnih

ureĊaja razliĉitih proizvoĊaĉa, ĉime je omogućena izgradnja raĉunalnih

mreţa neovisno o proizvoĊaĉima raĉunalne opreme, odnosno neovisno o

korištenoj mreţnoj infrastrukturi. ISO model skupni je naziv za norme,

odnosno preporuke ili pravila za graĊu protokola za izmjenu podataka.

Sastoji se od sedam skupina normi. Svaka skupina naziva se slojem.

Razlog velikog broja slojeva jest ţelja za rašĉlanjivanjem problema

sloţenoga komunikacijskog protokola. Pojedini sloj oĉekuje podatke

prireĊene na naĉin propisan slojem ispod njega, a rezultat normi tog sloja

je oblik podatka koji oĉekuje sloj iznad njega. Ovakvo rašĉlanjivanje

normi u slojeve znatno olakšava izradu cjelokupnog sustava za razmjenu

podataka jer se pojedini dijelovi mogu razvijati neovisno o ostalim

slojevima. Vaţno je samo da rezultat obrade jednog sloja bude sukladan

ISO/OSI standardu. Prvi sloj, fiziĉke veze (physical layer), ima zadatak

prijenosa bitova posredstvom prijenosnog kanala i definira npr. razinu

elektriĉnih signala, njihovo trajanje, mehaniĉka svojstva prikljuĉka i

sliĉno. Zadnji sloj primjene (application layer) s gledišta korisnika je

najvaţniji jer je to ulaz u komunikacijski kanal. Zadaća je ovog sloja

rukovanje razmjenom podataka i prilagodba korisniĉkog suĉelja i

korisniĉkih programa sljedećem niţem sloju.

Skup meĊusobno povezanih raĉunala mreţnom infrastrukturom

(sklopovskom opremom kao što su ureĊaji za prijenos podataka i

prijenosni mediji, te programskom podrškom), ĉime se omogućuje

razmjenu podataka meĊu korisnicima kao i uporabu raspoloţivih resursa,

naziva se raĉunalna mreţa. Sudionike komunikacije u nekoj mreţi

naziva se ĉvorovima (engl. node). Ĉvor mreţe je mjesto u mreţi

sposobno predavati podatke ostalim ĉvorovima ili primati podatke od

njih (npr. pisaĉ). Veza pojedinog ĉvora s ostalim umreţenim ĉvorovima

moţe biti trajna poput npr. kabela ili privremena putem telefona ili

drugih komunikacijskih veza.

U naĉelu se razlikuju dvije vrste raĉunalnih mreţa:

lokalna mreţa (LAN – Local Area Network)

globalna mreţa (WAN – Wide Area Network).


118

7.2. LOKALNA MREŢA

Lokalna mreţa je mreţa raĉunala koji se nalaze na jednom

lokalitetu (npr. jedna prostorija ili jedna zgrada). Lokalna mreţa je

jednostavno rješenje koje omogućuje komunikaciju raĉunala. Najĉešće je

jedan vlasnik svih umreţenih raĉunala kao i potrebne infrastrukture za

realizaciju mreţe.

7.2.1. Topologija lokalne mreže

Pod topologijom mreţe oznaĉava se struktura mreţe u smislu

fizikalnog rasporeda pojedinih ĉvorova i naĉina njihova spajanja. Izbor

najpovoljnije topologije ovisi o razliĉitim kriterijima kao što su broj,

vrsta i raspored ĉvorova, brzina predaje i prijama podataka, namjena

mreţe, cijena sklopova, propusnost itd. Najĉešće susretane topologije

LAN mreţe su:

Točka – točka (point to point)

Ĉvorovi se povezuje s drugim ĉvorovima tako da na svakoj strani

veze bude jedna jedinica.

Zvijezda (star network topology)

Svi ĉvorovi spojena su samo s jednim, središnjim ĉvorom koji

upravlja i koordinira prometom podataka po mreţi. Najĉešće se koristi

kada su nesredišnji ĉvorovi ograniĉene sposobnosti komuniciranja pa

svom komunikacijom mora upravljati središnji ĉvor. U sluĉaju kvara

središnjeg ĉvora dolazi do ispadanja mreţe. Ĉinjenica da se svaki ĉvor sa

svojim prijenosnim medijem spaja središnjim ĉvorom, utjeĉe na

povećavanje troškova umreţavanja. Zbog toga se ova topologija rijetko

koristi.


119

Sabirnica (bus network topology)

Svi ĉvorovi spojeni su na jedan prijenosni medij. Podaci putuju u

oba smjera po sabirnici. Predajni ĉvor šalje poruku koja putuje

sabirnicom i na raspolaganju je svim drugim ĉvorovima. Ĉvor kojem je

poruka upućena, prepoznaje ju i prihvaća. Prikljuĉak na sabirnicu je

pasivan pa je i domet slanja poruka ograniĉen snagom kojom je poslana.

Najveći je problem prekid sabirnice jer to uzrokuje pad cijele mreţe.

Prsten (ring network topology)

Ĉvorovi su povezani u logiĉki prsten, tj. u krug. Podaci putuju

samo jednim smjerom po prstenu. Ĉvorovi primaju poruku, utvrĊuju je li

poslana njima te je prihvaćaju ili upućuju dalje po prstenu. Pri

prosljeĊivanju poruke ĉvor moţe ujedno i ojaĉati elektriĉni signal kojim

se poruka prenosi. Zato se kod ove topologije poruke mogu slati na veće

daljine. Neispravan rad bilo kojega sklopa za prosljeĊivanje poruke,

meĊutim, zaustavlja rad cijele mreţe. Njegovim iskljuĉivanjem

omogućuje se ponovni rad mreţe.

Slobodna – rešetkasta

Ova je topologija kombinacija dviju ili više prije navedenih

topologija. Nema pravila prema kojem su meĊusobno spojeni ĉvorovi.

Spajanje nekoliko lokalnih mreţa u jednu najĉešće rezultira ovakvom

topologijom. Koristi se kod velikih LAN mreţa, dok je kod globalnih

mreţa ova topologija jedina i moguća.

7.3. GLOBALNA MREŢA

Spajanjem više lokalnih mreţa zajedno, nastaju globalne

(rasprostranjene) mreţe. Globalne mreţe su puno sloţenije od lokalnih

jer imaju razliĉite vlasnike ne samo raĉunala koja se spajaju, nego i

sklopovske i programske opreme potrebne za njihovu realizaciju.

Sklopovska i programska oprema treba omogućiti da se spoje lokalne

mreţe koje mogu biti realizirane s razliĉitim fiziĉkim prijenosnim


120

medijem, razliĉitim mreţnim ureĊajima i kod kojih postoje razliĉita

pravila za prijenos podataka. Najveća globalna mreţa je Internet.

7.4. PROTOKOLI ZA PRIJENOS PODATAKA

Da bi raĉunala meĊusobno mogla komunicirati preko istog

prijenosnoga kanala moraju postojati pravila koja odreĊuju naĉin njihova

komuniciranja (npr. tko moţe slati u kojem trenutku, kako riješiti sluĉaj

ako dva raĉunala hoće slati istovremeno…). Takav skup pravila naziva

se protokol.

Mreţne kartice mogu se podijeliti prema fiziĉkoj mreţnoj

specifikaciji, odnosno prema protokolima (regulira ih grupa preporuka

IEEE 802 odnosno ISO 8802) koji se koriste za odreĊenu mreţnu

specifikaciju na:

Protokol s detekcijom nosioca (CSMA/CD – Carrier Sense

Multiple Access/Collision Detection) definiran s IEEE 802.3. Koristi se

kod Ethernet mreţne tehnologije.

Protokol s prenošenjem znaĉke. Definiran s IEEE 802.4 za

prenošenje znaĉke kod sabirniĉke mreţne topologije (Token Bus) i s

IEEE 802.5 za prenošenje znaĉke kod prstenaste mreţne topologije

(Token Ring).

Kod protokola s detekcijom nositelja, kada raĉunalo ţeli poslati

poruku, najprije osluhne je li slobodan prijenosni kanal. Ako je

slobodan, šalje poruku. Problem moţe nastupiti ako su dva ili više

raĉunala ţeljela slati poruke. U trenutku kada je kanal slobodan, sva će

raĉunala poĉeti slati poruke te će doći do kolizije, tj. do sudara

elektriĉnih signala. Ĉim se detektira kolizija, raĉunala prestaju slati

poruke. Svako raĉunalo saĉeka odreĊeno vrijeme (razliĉito za svako

raĉunalo). Nakon isteka vremena, raĉunalo opet osluškuje je li slobodan

kanal kako bi se ponovilo slanje.

Ovaj se protokol naziva i nedeterministiĉkim protokolom jer nije

unaprijed definirano kada koje raĉunalo moţe slati podatke, već to ovisi

o raspoloţivosti prijenosnog kanala.

Pogodan je kod mreţa gdje nije velika opterećenost jer je kod

takvih mreţa velika vjerojatnost da će raĉunalo koje ţeli slati podatke

naići na slobodan prijenosni kanal.


121

Kod protokola s prenošenjem znaĉke (slika 46.) unaprijed je

definirano kada koje raĉunalo moţe slati podatke. Raĉunala mogu slati

podatke samo kada su u posjedu znaĉke, što znaĉi da je slobodan

prijenosni kanal. Prazna znaĉka, koju predstavlja poruka sastavljena od

specijalnog niza bitova, cirkulira odreĊenim redoslijedom mreţom od

raĉunala do raĉunala. Kada prazna znaĉka doĊe do raĉunalo koje ţeli

slati podatke, raĉunalo je oznaĉi kao zauzetu te umetne poruku i adresu

primaoca. Znaĉka putuje od raĉunala do raĉunala. Kada znaĉka doĊe do

odredišnog raĉunala, to raĉunalo kopira poruku, a znaĉku oznaĉi

slobodnom. Znaĉka se vraća pošiljatelju; kada pošiljatelj vidi da je

oznaĉena kao slobodna, briše poruku. Prazna znaĉka se zatim prosljeĊuje

sljedećem raĉunalu.

Slika 46. Prenošenje značke (token) kod prstenaste topologije

Ovaj se protokol naziva deterministiĉkim jer je toĉno odreĊeno

vrijeme kada raĉunalo moţe slati poruku. Budući da u jednom trenutku

samo jedno raĉunalo moţe biti u posjedu znaĉke, kod ovog se protokola

ne moţe dogoditi da više raĉunala pokuša istovremeno slati podatke.

Loše je svojstvo ovog protokola slaba iskoristivost prijenosnog kanala

pri malom prometu jer i u sluĉaju kada nitko ne šalje podatke po mreţi,

ne moţe to ni raĉunalo koje ţeli ako nije u posjedu znaĉke.


122

7.5. UREĐAJI ZA PRIJENOS PODATAKA

Da bi se omogućilo povezivanje raĉunala u mreţe, osim nuţne

sklopovske opreme i programske podrške na samim raĉunalima koja se

umreţuju, potrebno je imati i mreţnu infrastrukturu. Mreţna

infrastruktura sastoji se od prijenosnih medija i ureĊaja za prijenos

podataka. Za realizaciju lokalnih mreţa i za njihovo spajanje na Internet

koriste se razni mreţni ureĊaji kao što je, npr., hub, bridge, router ili

gateway. Ovi ureĊaji povezuju više segmente mreţe zajedno. Pritom

neki od njih (npr. bridge, router, gateway) vrše preklop (switch)

podataka. Zato se ovi ureĊaji ĉesto nazivaju i switchevi. Pritom se

preklop moţe vršiti na raznim slojevima ISO modela, tj. od ĉistog

preusmjeravanja podataka s jednog segmenta mreţe na drugi (ulaz u

preklopnik prosljeĊuje se na jedan od izlaza) do preusmjeravanja

podataka s pretvorbom komunikacijskih protokola.

Za spajanje raĉunala na mreţu preko postojeće telefonske

infrastrukture koriste se razliĉite vrste modema kao što su dial-up

modem ili ADSL modem.

7.5.1. Hub ili koncentrator

Hub ili koncentrator je mreţni ureĊaj koji omogućuje spajanja više

segmenata LAN mreţna zajedno. Kada podatak doĊe na ulaz, prosljeĊuje

se na sve izlaze. Stariji, pasivni hub samo prosljeĊuje signal s ulaza na

izlaze. Pritom ni na koji naĉin ne utjeĉe na signal (ne obraĊuje signal).

Aktivni hub ima funkciju repetitora, odnosno obnavlja (pojaĉava) signal

na potrebnu razinu snage. Inteligentni aktivni hub ima ugraĊene dodatne

mogućnosti koje pomaţu operateru da nadzire promet kroz hub i

konfigurira svaki izlaz posebno. Ovaj se hub naziva još i upravljivi

(manageable) hub. Hub radi na prvom, fiziĉkom sloju OSI model.


123

7.5.2. Most ili premosnik

Most (bridge) mreţni je ureĊaj sliĉan hubu, ali ima sposobnost

ĉitanja ulaznog podatka. Na osnovi utvrĊene adrese odredišnog raĉunala,

prosljeĊuje podatka na pravi izlaz. Time se smanjuje nepotreban promet

po mreţi jer podatak putuje samo segmentom u kojem se nalazi

odredišno raĉunalo. Ostali segmenti su slobodni i njima se moţe

prenositi neki drugi podatak. Most se koristi pri spajanju razliĉitih

segmenata mreţe tako da izgledaju kao jedan segment. Moţe biti

izveden kao jedno osobno raĉunalo s dvije ili više mreţnih kartica, na

koje se spajaju pojedini segmenti mreţe. Most radi konverziju na

drugom, podatkovnom sloju OSI modela.

7.5.3. Usmjernik

Usmjernik (router) je mreţni ureĊaj, najĉešće raĉunalo ĉija uloga je

usmjeravanje (routing) podataka na njihovu putu po mreţi. Topologije

današnjih mreţa su takve da postoji više mogućih veza (putova) izmeĊu

umreţenih raĉunala. Pritom podaci moraju proći razliĉitim ĉvorovima

(mjestima na kojima se spaja više segmenata mreţe, realizirana s

mreţnim ureĊajima kao što su usmjernici, mostovi, gateway itd.) da bi

stigli od izvora do odredišta. Usmjeravanje je proces odabira puta kojim

će se prosljeĊivati podaci po mreţi. Usmjernik prima podatak na ulazu,

analizira kojim sve putovima bi taj podatak mogao ići prema odredištu te

izabire optimalan put (najmanji promet, najbolja veza…). Pritom svi

segmenti mreţe kojima se obavlja prijenos podataka, moraju raditi na

istome komunikacijskom protokolu. Usmjernik radi na trećem, mreţnom

sloju OSI modela.

7.5.4. Gateway

Za razliku od usmjernika koji primljene podatke samo usmjerava

pravim putom prema odredištu, gateway pritom izvodi i konverziju

komunikacijskih protokola. Zato se gateway naziva i prevodilac


124

protokola. Gateway je spojno mjesto na kojem se mreţa kojom teĉe

prijenos podataka, jednim komunikacijskim protokolom povezuje na

drugu koja najĉešće radi s drugim komunikacijskim protokolom.

Pomoću gatewaya se npr. spajanju lokalnih mreţa na Internet gdje se

koristi TCP/IP protokol. Gateway moţe biti realiziran sklopovski,

programski ili na oba naĉina. Najĉešće se realizira programski unutar

usmjernika. U tom sluĉaju gateway mora znati formatirati podatke

prema svim komunikacijskim protokolima kojima se obavlja prijenos

podataka mreţama spojenim na usmjernik. Gateway moţe raditi na svih

sedam slojeva OSI modela.

7.5.5. Modem

Modem je ureĊaj koji omogućuje prijenos digitalnog signala

izmeĊu dva raĉunala preko komunikacijskog kanala tako da modulira

digitalnim signalom analogni signal kojim se obavlja prijenos (u

ovisnosti o digitalnom signalu mijenja se analogni signal). Na prijamnoj

strani modem dobiveni analogni signal mora demodulirati u izvorni

oblik i pritom išĉitavati poslani digitalni podatak. Naziv modem nastao

je upravo kao spoj operacija koje obavlja pri slanju, odnosno primanju

signala (modulate/demodulate). Najpoznatiji je modem koji omogućuje

prijenos digitalnog signala preko obiĉne telefonske linije odnosno

omogućuje prijenos digitalnog signala modulacijom govornog signala

(dial-up modem). Osim prijenosa preko telefonske ţice, postoje modemi

koji omogućuju prijenos podataka i po drugim fiziĉkim (npr.

koaksijalnim kabelom, optiĉkim kabelom itd.) ili nefiziĉkim medijima

(beţiĉni prijenos radiosignalima). Uporaba dial-up modema omogućuje

povezivanje raĉunala na Internet preko telefonske linije. Brzina prijenosa

podataka (propusnost) mjeri se u bit/s (bitovima u sekundi, engl. bps –

bits per second). Kako je govorni signal u uskom podruĉju frekvencije

od 300 Hz do 3.400 Hz (tzv. voiceband), ovi se modemi nazivaju i

uskopojasnim modemima. Brzina prijenosa im je relativno mala i iznosi

najĉešće 56 kb/s (kilobit u sekundi). Danas je Internet postao sinonim za

informatiĉku pismenost, a pretraţivanje i pregledavanje podataka na

Internetu kao sastavni dio ljudske profesionalne, zabavne ili obrazovne

djelatnosti zahtijeva prijenos velike koliĉine podataka. Posljedica je

korištenja uskopojasnih modema, koji su ograniĉeni na relativno male


125

brzine prijenosa, nepotrebno ĉekanje da bi se dobile traţene informacije.

Stoga se danas sve više koriste širokopojasni modemi kao npr. DSL

(engl. Digital Subscriber Line) modemi za povezivanje raĉunala od kuće

ili s posla na Internet. Najpopularnija inaĉica DSL modema je ADSL

modem. Osnovna razlika u odnosu na DSL u tome je što je kod ADSL-a

brzina prijenosa podataka ovisna o njegovu smjeru.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line – asinkrona digitalna

pretplatniĉka linija) modem omogućuje prijenos digitalnih podataka

preko obiĉne telefonske linije. Pritom se koristi širi frekvencijski pojas

(broadband) pa se time omogućuju i veće brzine prijenosa. Širina

frekvencijskog pojas kod ADSL modema iznosi do 1,1 MB. Taj

frekvencijski pojas dijeli se na tri dijela. Najuţi dio frekvencije od 0 do 4

kHz koristi se za prijenos govora, dok se ostala dva, po frekvencijskoj

širini razliĉita, koriste za prijenos podataka – uţi frekvencijskog

podruĉja od 25 kHz do 138 kHz za prijenos podataka od raĉunala prema

Internetu (upload), a širi frekvencijskog podruĉja od 138 kHz do 1,1

MHz za prijenos podataka prema raĉunalu (download). Otud i veća

brzina primanja nego slanja podataka. Svaki se od ova dva dijela

pomoću filtra dalje dijeli na mnogo kanala frekvencijske širine od 4 kHz,

kojima se obavlja prijenos podataka. Moţe se zamisliti kao da je linija za

prijenos podijeljena na stotine 4 kHz linija spojenih sa standardnim

modemima kojima se istovremeno obavlja prijenos podataka. ADSL

modem prati kvalitetu prijenosa podataka (po odnosu signal/šum) na

svakom 4 kHz kanalu i ako kvaliteta nije zadovoljavajuća, prebacuje

prijenos s jednog kanala na drugi. Sve je to razlog velikih brzina

prijenosa podataka (od 4 do 12 Mbit/s za download i od 0,5 do 1 Mbit/s

za upload). Ovi se ureĊaji razvijaju tako da danas, osim klasiĉnih ADSL

ureĊaja, postoje ADSL2 i ADSL2+ koji imaju šire frekvencijsko

podruĉje (ĉak do 2,2 MB) pa su veće i brzine prijenosa (od 12 do 24

Mbit/s za download i od 1 do 3,5 Mbit/s za upload).

7.6. INTERNET

Internet je svjetska globalna raĉunalna mreţa. Njome su povezane

stotine miliona raĉunala ili drugih ureĊaja (pisaĉi, telefoni, mobilni

telefoni…) razliĉitim komunikacijskim medijima (parica, kabel,


126

svjetlovod, beţiĉni prijenos mikro radio valovi kao što je WiFi,

Bluetooth, UMTS, Infrared ili satelitske veze i sliĉno). U nju su spojene

milione lokalnih mreţa što omogućuje svakom umreţenom raĉunalu

korištenje razliĉitih usluga kao što je npr.:

WWW (Word Wide Web) za pretraţivanje i prijenos

podataka,

e-mail (elektroniĉka pošta) za slanje i primanje podataka,

FTP (File Transfer Protocol) prijenos datoteka,

Usenet za razmjenu poruka unutar interesnih skupina,

Telnet za rad na udaljenom raĉunalu,

VoIP (Voice Internet Telephony) za telefoniranje i druge.

Internet se razvio iz mreţe ĉetiri meĊusobno povezana raĉunala

1969. godine (ARPANET). Do tada osnova topologija raĉunalnih mreţa

je bilo središnje raĉunalo i na njega spojena druga raĉunala. Središnje

raĉunalo bilo je odgovorno za prijenos podataka izmeĊu raĉunala. Kako

je to bilo vrijeme hladnog rata postavio se problem kako osigurati

uspješnu komunikaciju ukoliko bi bilo uništeno središnje raĉunala.

Zahtjev je bio postaviti novi naĉin komuniciranja bez središnjeg

autoriteta u kojem će sva umreţena raĉunala biti ravnopravna. Raĉunala

meĊusobno slobodno povezana te postoji više mogućih putova od

ishodišnog (raĉunala koje šalje podatke) do odredišnog raĉunala

(raĉunalo kojem su podaci poslani). Svi ĉvorovi imaju isti status i mogu

slati i primati podatke. Put prijenosa podataka mreţom nije unaprijed

definiran (ukoliko doĊe do zagušenja ili prekida jednog puta, podaci se

mogu upućivati alternativnim putovima). Velike poruke se dijele u

manje (pakete). Paket se sastoji od zaglavlja (sadrţi kontrolne podatke

kao što je adresa ishodišnog raĉunala, adresa odredišnog raĉunala i sl.),

dijela u kojem se nalaze podaci i od završnog dijela koji sluţi za

provjeru ispravnosti prenesenog paketa. Svaki paket probija se sam do

odredišta na naĉin da putuje po mreţi od ĉvora do ĉvora. Put kojim će se

paket kretati nije unaprijed odreĊen, već ovisi o mogućnosti ĉvorova da

proslijede pakete prema sljedećem ĉvoru u pravcu odredišta. Ĉvor

(router) odabire u tom trenutku optimalni put prijenosa paketa do

sljedećeg ĉvora. Ovakvom realizacijom i u sluĉaju da veliki dijelovi

mreţe ispadnu iz funkcije, paketi se još uvijek mogu probiti kroz

preostali dio mreţe. Na odredišnoj strani paketi se sastavljaju u cjelovitu


127

poruku kakva je bila na ishodištu. Ovakva mreţa zove se paketna mreţa

(Packet Switching Network).

U ĉetrdeset godina svog postojanje Internet je postao prava

svjetska mreţe rasprostranjena na svim kontinentima. U svijetu je

krajem 2009. godine bilo preko 1.8 milijardi korisnika Interneta. Od toga

je u Hrvatskoj bilo preko 2.2 miliona.

Od kuće ili s posla na Internet se moţe spojiti preko telefonske

infrastrukture korištenjem modema (npr. dial-up ili ADSL) ili izravnim

spajanjem mreţnom karticom na lokalnu mreţu koja je već spojena na

Internet. Kod telefonske infrastrukture provodi se spajanje na modem

davatelja internetskih usluga (ISP - Internet Service Provider), institucije

ili poduzeća koje omogućuje spajanje na Internet. Davatelji usluge

spajanje na Internet mogu biti:

nekomercijalni kao što je CARNet ili

komercijalni kao što je npr. HTinternet, Vipnet, Iskon,

Metronet i drugi.

Da bi umreţena raĉunala mogla komunicirati moraju se

meĊusobno razlikovati, što se postiţe jedinstvenom adresom svakog

raĉunala. Mora biti definiran i naĉin slanja, odnosno primanja podataka.

Sve je ovo dano je TCP/IP (Transmission Control Program/Internet

Protocol) protokolom.

Adresiranje raĉunala definirano je IP protokolom, dok se TCP

brine o prosljeĊivanju podataka kroz mreţu od pošiljaoca do primaoca.

Radi lakšeg upravljanja Internet je podijeljen u domene. Osnovna

naĉela organizacije internetskog domenskog prostora (DNS - Domain

Name System) ostala su nepromijenjena od samih poĉetaka Interneta do

danas. Na vrhu hijerarhijske podjele domena nalaze se vršne domene

(TLD – Top Level Domains) koje se dijele u dvije osnovne kategorije:

generiĉke vršne domene (gTLD), kao što su npr. com, org, edu i sl., te

nacionalne vršne domene (ccTLD - Country Code TLD) kao što su npr.

hr za Hrvatsku, uk za Veliku Britaniju, si za Sloveniju, it za Italiju i sl.

Vršna domena dijeli se dalje na poddomene.

Upravljanje globalnim domenskim Internet prostorom, kao i

sustavom središnjih (root) posluţitelja koji osiguravaju funkcioniranje

DNS sustava, danas se ostvaruje kroz nezavisnu organizaciju ICANN


128

(Internet Corporation for Assigned Numes and Numbers), koja je

poslove upravljanja preuzela od tijela poznatog kao IANA (Internet

Assigned Number Authority).

Organizacija i upravljanje nacionalnim domenskim internetskim

prostorom svaka drţava povjerava odreĊenoj, najĉešće akademskoj,

ustanovi. U Hrvatskoj upravljanje domenskim prostorom tj. vršnom

domenom hr i registraciju internetskog domena unutar nje obavlja

Hrvatska akademska i istraţivaĉka mreţa CARNet. Tehniĉke poslove

vezane uz upravljanje domenskim prostorom Republike Hrvatske

obavlja Sveuĉilišni raĉunski centar - SRCE u sklopu kojeg djeluje i HR-

DNS sluţba. Dok je 1992. godine u Hrvatskoj bilo registrirano 12

domena, krajem 2009. godine ih je bilo 72.870. U isto vrijeme u svijetu

je bilo blizu 184 miliona imena domena.

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=hr&langpair=en%7Chr&u=http://www.icann.com/&rurl=translate.google.com&usg=ALkJrhgErDrCo6PD01GJu75_cSZnwMyFIg

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=hr&langpair=en%7Chr&u=http://www.iana.org/&rurl=translate.google.com&usg=ALkJrhjzKKpHp-BIg_AWSnQ3jIGlQRZAkQ

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=hr&langpair=en%7Chr&u=http://www.iana.org/&rurl=translate.google.com&usg=ALkJrhjzKKpHp-BIg_AWSnQ3jIGlQRZAkQ

http://www.srce.hr/

129

RJEŠAVANJE PROBLEMA POMOĆU

RAČUNALA

Raĉunala danas rade ono što im kaţemo, a ne ono što ţelimo.

Raĉunalo uvijek rješava problem odreĊenim redoslijedom. Velika

paţnja mora se posvetiti tome da se osigura jedan jedini smjer

(redoslijed rješavanja problema) tako da se dobiju rezultati koji se

oĉekuju. Rješavanje problema raĉunalom moţe biti teško. Neki problemi

su sami po sebi teško rješivi (sloţeni matematiĉki problemi). Mnogo je

ĉešći sluĉaj da problem oteţavaju neki drugi subjektivni ĉimbenici koji

bi mogli biti pod kontrolom, kao npr. nepotpuna i nejasna specifikacija.

Sama sloţenost ne mora biti problem ako se moţe prikladno

kontrolirati.

II. DIO


130

Rješavanje problema uz pomoć raĉunala najĉešće je veoma teška i

sloţena aktivnost jer povezuje više umnih procesa. Moţe se olakšati tako

da se podijeli u više manje sloţenih aktivnosti (slika 47.). Tako se za

poĉetak rješavanje problema uz pomoć raĉunala moţe podijeliti u dviju

faze:

faza stvaranja algoritma

faza implementacije.

Slika 47. Rješavanje problema

Aktivnosti u fazi stvaranja algoritma trebaju rezultirati

algoritmom uz pomoć kojega se moţe riješiti problem.

Iz prije reĉenoga moţe se zakljuĉiti da se faza stvaranja

algoritma dijeli u dvije podfaze:

matematiĉko-logiĉko rješavanje problema, pri ĉemu se

definira kako problem treba riješiti, odnosno koje će se

matematiĉke ili logiĉke operacije upotrijebiti

Raĉunalni

program

Algoritam

Problem

Teţi naĉin

Faza stvaranja algoritma

Faza implementacije

RJEŠAVANJE PROBLEMA POMOĆU RAĈUNALA

131

opisivanje algoritma, u kojem se opisuje redoslijed postupaka

i operacija, ĉijim će se izvršavanjem riješiti zadani problem.

Nakon stvaranja algoritma, treba se pozabaviti prevoĊenjem

algoritma u neki programski jezik te stvaranjem programa koji se

moţe izvršavati na raĉunalu i ĉijim će se izvoĊenjem riješiti zadani

problem.

Dakle, ova se faza sastoji od sljedećih podfaza:

prevoĊenje algoritma u neki programski jezik

stvaranje programa koji se moţe izvršavati na raĉunalu.

U fazi implementacije potrebno je voditi raĉuna o nizu detalja

vezanih uz odreĊeno raĉunalo. Takvi detalji ovdje neće biti predmet

razmatranja.


132

133

Poglavlje

8. ALGORITMI I

PROGRAMI

Ako postoji problem koji ţelimo riješiti, rješenje treba dati u

obliku niza uputa. IzvoĊenjem tih uputa dobit će se rješenje postavljenog

problema za zadane ulazne vrijednosti problema.

Slijed uputa za rješavanje nekog problema je algoritam, a svaka

pojedina uputa je korak algoritma. Korak algoritma mora biti u obliku

razumljivom izvršitelju. Ako je izvršitelj ĉovjek, pojedini se koraci

mogu izraziti prirodnim jezikom. Ako se problem rješava pomoću

raĉunala, korake treba izraziti u obliku razumljivom raĉunalu. Algoritam

kod kojega su koraci razumljivi raĉunalu i mogu se izvršavati na

raĉunalu je program. Pojedini koraci su naredbe programa.

Pojam algoritam moţe se definirati kao nedvosmislen, ureĊen i

konaĉan slijed uputa koje vode rješavanju zadanog problema.

Nedvosmislen – znaĉi da svaki korak mora jasno upućivati na

poznatu operaciju. UreĊen – znaĉi da se svaki korak izvodi

propisanim redoslijedom. Drugim rijeĉima, koraci algoritma

organiziraju se uz pomoć struktura koje s obzirom na vrijednosti nekih

podataka odreĊuju smjer izvoĊenja uputa algoritma. Konaĉan – ne znaĉi


134

samo da mora imati konaĉan broj uputa, nego da pri izvršavanju mora

završiti (ne smiju se upute beskonaĉno ponavljati u krug).

Primjeri:

1. Kulinarski recept

Postupak pripravljanja sastoji se od jednostavnih lako

razumljivih koraka – ako se ţeli dobro pripremiti jelo, koraci

se moraju izvršavati jedan za drugim redoslijedom koji je

propisan receptom. Svaki korak mora biti poznat, a cijeli

recept nedvosmislen kako bi izvršavanje konaĉnog niza

radnji doveo do ţeljenog rezultata – dobro pripremljenog

jela.

2. Zamjena kotaĉa na automobilu

podignuti auto na dizalicu

skinuti kotaĉ

ako rezervni kotaĉ nije pripremljen, pripremiti ga

staviti rezervni kotaĉ

spustiti auto s dizalice.

3. Zbrajanje dva broja

dohvatiti (saznati) vrijednost prvog broja X

dohvatiti (saznati) vrijednost drugog broja Y

zbrojiti prvi i drugi broj te dobivenu vrijednost pridruţiti

broju Z

ispisati broj Z.

8.1. OPISIVANJE ALGORITMA

Algoritam se moţe opisati na više naĉina koristeći se razliĉitim

metodama. Ovdje će biti prikazane metode postupnog opisivanja koje na

kraju treba rezultirati opisom najpogodnijim za implementaciju na

ALGORITMI I PROGRAMI

135

raĉunalu. Najprije će algoritam biti zadan s minimalnom koliĉinom

detalja koji općenito opisuju što treba napraviti da bi raĉunalo riješilo

postavljeni problem. Takav algoritam naziva se opći algoritam. Nakon

toga se algoritam postupno, korak po korak, detaljno opisuje, kako bi

poprimio oblik u kojem su ukljuĉeni svi detalji potrebni da bi se mogao

implementirati na raĉunalu.

8.1.1. Literarno opisivanje (opisivanje govornim jezikom)

Najjednostavniji je naĉin opisivanja algoritma taj da se njegovi

koraci izraze govornim (prirodnim) jezikom. Pritom se mogu koristiti

jednostavne reĉeniĉne konstrukcije, matematiĉke formule i druge

oznake. Primjer takva naĉina opisivanja dan je u prethodnim primjerima

algoritma (kulinarski recept, zamjena kotaĉa i zbrajanje dva broja).

Dobra strana opisivanja prirodnim jezikom jest njegova

razumljivost. Nije potrebna posebna informatiĉka naobrazba. No za

opisivanje istog problema, upravo zato što se dopušta velika sloboda

izraţavanja, svaki ĉovjek koji opisuje, dat će svoje rješenje. Pritom ta

rješenja najĉešće i nisu drugim ljudima najjasnija i najbolja upravo zbog

raznih dvosmislenosti, nepreciznosti i nedoreĉenosti. Zato se ova metoda

koristi kao pomoćna metoda, odnosno kao prvi korak u daljnjem

preciziranju i opisivanju algoritma.

Da bi opisivanje algoritma bilo razumljivo i jasno, primjenjuju se

metode pri kojima se za opisivanje koraka algoritma koristi toĉno

definiran skup naredaba.

Ovdje će biti prikazane dvije takve formalne metode:

grafiĉko opisivanje algoritma

programsko opisivanje algoritma.

Koristit će se upravo ove metode jer je ĉovjeku lakše rješenja

izraziti grafiĉki, dok je programska metoda prilagoĊena izvršavanju

algoritma na raĉunalu. Prijelaz iz opisa algoritma grafiĉkom metodom u

programsko opisivanje jednostavan je jer svakome grafiĉkom simbolu

odgovara jedna naredba programskog rješenja.


136

8.1.2. Grafičko opisivanje algoritma

Za grafiĉko opisivanje koristit će se metoda dijagram toka. To je

metoda koja se sastoji od grafiĉkih simbola i veza izmeĊu njih. Svaki

grafiĉki simbol predstavlja jednu naredbu algoritma, dok se vezama

odreĊuje smjer izvršavanja naredaba. U tablici 3. dani su osnovni

simboli koji se koriste u dijagramu toka.

Tablica 3. Simboli dijagrama toka

Simbol

Znaĉenje

Poĉetak dijagrama toka

Kraj dijagrama toka

Ulaz podataka u algoritam

Izlaz podataka iz algoritma

Pridruţivanje podataka

Odluka o grananju

Veza (smjer izvršavanja

naredaba unutar algoritma)

Ovakav naĉin opisivanja blizak je razmišljanju ĉovjeka.


137

Primjer:

Zbrajanje dva broja

8.1.3. Programsko opisivanje algoritma

Da bi se mogla opisati rješenja problema algoritmom, u uporabi su

razna sredstva koja konkretno ovise o kasnijoj realizaciji algoritma na

raĉunalu, odnosno o tome kojim će se programskim jezikom algoritam

opisati. Pri programskom opisivanju algoritma koristi se toĉno definiran

skup naredaba. Moţe se primijeniti bilo koji algoritamski jezik. Budući

da se ovdje koristi Just BASIC za razvoj algoritma i njegovu

implementaciju na raĉunalu, bit će prikazani osnovni elementi

algoritama i naĉin kako se oni realiziraju u programskom jeziku Just

BASIC.

Poĉetak

Ulaz

X,Y

Z = X + Y

Izlaz

Z

Kraj


138

Primjer:

Zbrajanje dva broja

INPUT " Prvi broj = "; X

INPUT " Drugi broj = "; Y

Z = X + Y

PRINT " Zbroj = "; Z

Znaĉenje naredaba bit će opisano poslije.

8.2. TIPOVI PODATAKA

Osnovna je namjena raĉunala manipuliranje podacima. Ti podaci

mogu biti, npr., dnevni prihodi, imena, adrese, ocjene iz kakva predmeta,

podaci mjerenja nekog eksperimenta i sliĉno. Kada se govori o podacima

u raĉunalu, najĉešće se misli na brojeve (numeriĉke podatke). Danas se,

meĊutim, raĉunalo sve više koristi u obradi nenumeriĉkih podataka, npr.

u obradi teksta. Takvi su podaci znakovi, slova, brojevi itd., koji se u

memoriji raĉunala predstavljaju u obliku niza znamenki. Brojevi se na

raĉunalu predstavljaju drukĉije od znakova, a razliĉite su i obrade koje se

mogu izvršavati nad njima (npr., za razliku od brojeva, nema smisla

mnoţiti dva znaka). Zbog naĉina pohranjivanja podataka u memoriji

raĉunala i njihova dohvata preko adresa memorijskih lokacija,

ograniĉena je i duţina podataka kojim se u raĉunalu manipulira. Da se

pri pisanju problema ne bi opterećivali kako se pojedini podaci

predstavljaju na raĉunalu, uvodi se pojam tip podatka. Pod tipom

podataka prvobitno se razumijevao skup vrijednosti koje odreĊeni

podatak moţe poprimiti. Danas je to shvaćanje prošireno sa skupom

dopuštenih operacija koje su nad pojedinim podatkom definirane. Moţe

se kazati da je tip podatka skup vrijednosti koje imaju neke zajedniĉke

karakteristike. Najznaĉajnija karakteristika je skup operacija definiranih

nad vrijednostima toga tipa. Tipovi podataka ovise o programskom

jezicima u kojima se koriste za predstavljanje podataka.

Općenito postoje tri osnovna tipa podataka: brojevni, znakovni i

logiĉki.


139

Tipovi podataka

Brojevni tip Znakovni tip Logiĉki tip

Cjelobrojni tip Realni tip

8.2.1. Brojevni (numerički) tip podataka

Brojevni tip podataka moţe biti cjelobrojni (integer) ili realni

(real). Cjelobrojni tip su podaci koji su podskup skupa cijelih brojeva. Ti

brojevi nemaju decimalni dio i decimalnu toĉku. Koji je podskup iz

skupa cijelih brojeva, ovisi o konkretnoj realizaciji tog tipa u raĉunalu.

Najĉešće se za realizaciju toga tipa upotrebljavaju dva bytea memorije,

što znaĉi da elementi toga tipa mogu poprimiti vrijednosti iz intervala od

–32.768 do +32.767 (od -215

do 215

-1).

Ako se posebno navede cjelobrojni tip, moţe biti i iz intervala od

–2.147.483.648 do 2.147.483.647 (od -231

do 231

-1). Za takav se tip

kaţe da je dugi cjelobrojni tip podataka (zauzima ĉetiri bytea memorije).

Primjer:

13

-6

295

Realni tip su podaci koji ĉine podskup skupa realnih brojeva. Broj

ovog tipa moţe imati decimalni dio. Za pohranjivanje koriste se najĉešće

ĉetiri bytea. Podatak realnog tipa jest broj koji je iz intervala vrijednosti

od 1,401298 10-45

do 3,402823 1038

. U posebnim sluĉajevima

podatak realnog tipa moţe biti iz mnogo šireg intervala. Pritom se takav

tip naziva dvostrukim realnim (real – double precision) i zauzima osam

bytea memorije.


140

Primjer:

23,8

3,6752

-8.756

Brojevi realnog tipa u raĉunalu se zapisuju u tzv. normalnom

obliku, koji se zove i oblik s pomiĉnim zarezom (floating point). U tom

obliku broj se zapisuje s decimalnom toĉkom ispred najznaĉajnije

znamenke (mantisa) i eksponentom koji kazuje kojom se potencijom

broja 10 mora mnoţiti mantisa da bi se dobio izvorni broj.

Primjer:

realni tip oblik s pomičnim zarezom

3.863.214.000 0,3863214*1010

0,00000002857 0,2857*10-7

3789,028 0,3789028*104

Mantisa i eksponent moraju (opet zbog realizacije realnog tipa na

raĉunalu) biti u odreĊenim granicama. To je razlog što je pri definiciji

reĉeno da su podaci realnog tipa samo iz podskupa skupa realnih

brojeva.

Treba istaknuti da su prethodni primjeri zapisa brojeva radi lakšeg

razumijevanja prikazani u dekadskom obliku, dok se stvarni zapis na

raĉunalu realizira u binarnom obliku.

8.2.2. Znakovni podaci

Znakovni (string) podaci su nenumeriĉki podaci koji se

predstavljaju kao niz znakova. Znakovi su elementi skupa abecede

(A....@, a....ţ), brojeva (0,9) i specijalnih znakova (+ ? + * : , - _ = " # $

% & ' ! > <).

Nizovi znakova organiziraju se npr.:


141

"Ante Bilĉić"

"333 + 444 jednako 777"

8.2.3. Logički podaci

Ovdje se neće posebno objašnjavati logiĉki podaci jer je to

uĉinjeno u poglavlju 1.2. U Just BASIC-u ne postoji definiranje logiĉkih

tipova podataka već se brojevne podatke moţe promatrati logiĉki.

8.3. OPERATORI

Operator je simbol za odreĊenu operaciju koja se moţe izvesti nad

pojedinim tipovima podataka. Nad podacima u Just BASIC-u mogu se

primjenjivati sljedeće grupe operatora:

brojevni (aritmetiĉki) operatori

znakovni operatori

relacijski operatori

logiĉki operatori.

8.3.1. Aritmetički operatori

Aritmetiĉki operatori izvode se nad brojevnim tipom podataka. Od

aritmetičkih operatora na raspolaganju su sljedeći operatori prikazani u

tablici 4. prema prioritetu izvoĊenja.


142

Tablica 4. Aritmetički operatori

Operator

(oznaka)

Operacija Primjer Rezultat

^ potenciranje 5 ^ 3 125

*

/

mnoţenje

dijeljenje

5 * 2

5 / 2

10

2.5

mod ostatak cijel.

dijeljenja

5 MOD 2

1

+

-

zbrajanje

oduzimanje

5+2

5-2

7

3

Prioritet operatora moţe se promijeniti uporabom okruglih

zagrada.

8.3.2. Znakovni operatori

Nad znakovnim podacima primjenjuje se operator povezivanja.

Operator povezivanja je binarni operator koji povezuje dva znakovna

podatka, tj. stavljanje drugog znakovnog podatka iza zadnjeg znaka

prvog podatka).

Primjer:

"AUTO” + “BUS" "AUTOBUS"

"DOBRO" + " " + "JUTRO" "DOBRO JUTRO"

8.3.3. Relacijski operatori

Relacijski operatori upotrebljavaju se za usporeĊivanje dvaju

izraza istog tipa (npr. dva znakovna - "ANA"<>"KRAJ" ili dva brojevna

izraza 4+3<=10). Rezultat usporeĊivanja moţe biti jedna od dviju

logiĉkih vrijednosti: ISTINA (true) ili LAŢ (false).


143

Takvi izrazi ĉije je rješenje logiĉka vrijednost, zovu se logiĉki

izrazi. Logiĉki izrazi primjenjuju se pri zadavanju naredaba uvjetnog

grananja (IF ... END IF strukturirana naredba) i naredaba ponavljanja

(DO.... LOOP strukturirana naredba). Zato se još nazivaju i logiĉkim

uvjetima.

Dopušteni su sljedeći relacijski operatori prikazani u tablici 5.

Tablica 5. Relacijski operatori

Operator Objašnjenje

= jednako

<> razliĉito

< manje od

> veće od

<= manje ili jednako

>= veće ili jednako

8.3.4. Logički operatori

Za pisanje sloţenih logiĉkih izraza ili uvjeta upotrebljavaju se

logički operatori. Logiĉki izrazi ili uvjeti u kojima su operandi povezani

relacijskim operatorima, povezuju se u sloţene logiĉke izraze ili uvjete

pomoću logiĉkih operatora. Osnovni logiĉki operatori objašnjeni u

poglavlju 1.2. su:

NOT (negacija)

AND (konjunkcija)

OR (disjunkcija).

U uporabi su još:

XOR (iskljuĉiva disjunkcija)

EQV (ekvivalencija)

IMP (implikacija).


144

ISKLJUČIVA DISJUNKCIJA:

EKVIVALENCIJA:

A B A XOR B A B A EQV B

0 0 0 0 0 1

0 1 1 0 1 0

1 0 1 1 0 0

1 1 0 1 1 1

IMPLIKACIJA:

A B A IMP B

0 0 1

0 1 1

1 0 0

1 1 1

8.4. PREDSTAVLJANJE VRIJEDNOSTI U

ALGORITMU

Do sada su objašnjeni razliĉiti tipovi podataka i osnovne operacije

koje se nad njima mogu izvoditi. Ovdje će biti objašnjeno kako se u

programu predstavljaju vrijednosti podataka.

8.4.1. Konstante

Vrijednosti koje se ne mogu mijenjati tijekom izvoĊenja programa,

predstavljaju se pomoću oznaka konstanti (constant). To su simboliĉke

konstrukcije koje odgovaraju naĉinu oznaĉavanja razliĉitih tipova


145

podataka. Konstante mogu biti brojevne (cjelobrojne ili realne) i

znakovne vrijednosti (tablica 6.)

Tablica 6. Tipovi konstanti

Vrijednost konstante Tip konstante

28 Cjelobrojna brojevna

-238,33 Realna brojevna

"AB" Znakovna

U tablici 7. prikazani su primjeri zapisivanja brojeva kao

konstantnih vrijednosti.

Tablica 7. Primjeri zapisivanja konstantnih vrijednosti

Vrijednost Zapis konstante

7.350 7.350 ili 7,35E3

106 1.000.000 ili 1E+06 ili 1E6

0,15·102 0,15E2 ili 1,5E1 ili 15

1,66·10-3

1,66E-3 ili 0,00166

10 10 ili 1E1

1/6 0,1666667 ili 1,67E-1

8.4.2. Varijable

U programiranju je veoma vaţno usvojiti pojam varijable

(variable). Varijabla je simboliĉko ime (simboliĉka adresa) memorijske

lokacije u koju se pohranjuju podaci koji se tijekom izvoĊenja programa

mogu mijenjati. Potrebno je primijetiti da varijabla koja se pojavljuje na

odreĊenome mjestu u algoritmu, moţe tijekom izvoĊenja algoritma

mijenjati svoju trenutaĉnu vrijednost te time utjecati na rezultat, npr.,

izraza u kojem sudjeluje. Ime varijable mora biti jednoznaĉno

definirano. Ime mora zapoĉeti slovom, a ostali znakovi u imenu mogu

biti kombinacija slova i brojeva (slova engleskog alfabeta A – Z i

znamenke 0 – 9). Programer se u pravilu ne brine koju će memorijsku


146

lokaciju raĉunalo koristiti jer za isto ime varijable u nekom programu

raĉunalo rabi uvijek istu memorijsku lokaciju. U tablici 8. prikazani su

primjeri ispravnih i neispravnih imena varijabli.

Tablica 8. Primjeri ispravnih i neispravnih imena varijabli

Ime varijable Napomena

brojaĉ Neispravno ime – upotrijebljeno je slovo ĉ

(nedopušteni znak)

1NA Neispravno ime – poĉinje brojem

a1+2 Neispravno ime – upotrijebljen je znak +

a*b Neispravno ime – upotrijebljen je znak *

REM Neispravno ime – rezervirana rijeĉ

END Neispravno ime – rezervirana rijeĉ

AS Neispravno ime – rezervirana rijeĉ

umnoţak Neispravno ime – upotrijebljeno je slovo ţ

(nedopušteni znak)

brojac Ispravno ime

A12 Ispravno ime

suma Ispravno ime

ARS Ispravno ime

AB Ispravno ime

umnozak Ispravno ime

Varijablama se predstavljaju vrijednosti razliĉitih tipova podataka

pa se moţe govoriti o razliĉitim tipovima varijabli (npr. brojevna,

znakovna). Varijabla je istoga tipa kao i podatak koji se njome

predstavlja.

Ako je ime varijable definirano kao što je prije navedeno, ta je

varijabla brojevnog tipa. U Just BASIC-u ime varijable znakovnog tipa

definira se tako da se ime varijable proširi dodavanjem sufiksa $.

Npr. A$, a1$, ime$... neka su od mogućih imena znakovnih

varijabli.


147

8.4.3. Nizovi

Za razliku od varijabli koje imaju jednu vrijednost, kod niza

(array) više se vrijednosti oznaĉavaju jednim imenom. Takav skup

vrijednosti mora biti smješten u memoriju na odreĊen naĉin. U tom se

sluĉaju koristi niz. Moţe se kazati da je niz linearna struktura koja se

sastoji od više elemenata pomoću kojih se predstavljaju vrijednosti istog

tipa podataka. Pojedinu vrijednost iz niza nazivamo elementima niza.

Svaki element je u naĉelu varijabla za sebe i pristupa mu se preko

indeksa koji definira poziciju elementa unutar niza.

Sva razmatranja vezana uz varijable vrijede i za nizove i to od

tipova niza do operacija nad njima.

Niz se mora definirati posebnom naredbom (DIM), ĉime se u

memoriji rezervira mjesto za njegove elemente.

DIM ime( ind_x )

gdje je:

ime – ime niza

ind_x – broj elemenata niza. Svaki je element definiran

imenom niza i njegovom pozicijom unutar niza

(npr.: ime(0), ime(1)…ime(ind x)).

Kao i kod varijabla, mora se definirati tip podataka koji će se

pohranjivati u elemente niza. Tip niza definira se isto kao i tip varijable,

što znaĉi da ako se navede samo ime, niz je realnog tipa jednostruke

preciznosti. Ako se imenu doda sufiks $, u elemente niza mogu se

pohranjivati znakovne vrijednosti.

Indeksi elemenata niza ne moraju biti samo cjelobrojne konstante.

Mogu to biti i varijable, ali i izrazi odreĊenog tipa, o kojima će biti više

rijeĉi poslije.

Primjer: Definiranja jednodimenzionalnog niza

DIM A(4)


148

Definira se na nekoj adresi u memoriji (npr. 2000) niz A koji

se sastoji iz 5 elementa.

Adresa Memorija

Element niza

2000 A(0)

2004 A(1)

2008 A(2)

2012 A(3)

2016 A(4)

Slika 48. Realizacija niza u RAM memoriji

Niz moţe imati i više dimenzija. Naredba za definiranje n-

dimenzionalnog niza ima oblik:

DIM ime( ind_x1, ind_2…ind_n )

gdje je:

ime – ime niza

ind_x – broj elemenata niza u x-toj dimenziji.

Primjer: Definiranje dvodimenzionalnog niza (polja):

DIM B(2,3)

B(0,0) B(0,1) B(0,2) B(0,3)

B(1,0) B(1,1) B(1,2) B(1,3)

B(2,0) B(2,1) B(2,2) B(2,3)


149

8.4.4. Funkcije

S prije navedenim operatorima moguće je izvoditi samo neke

jednostavne operacije pa se za izvoĊenje ostalih operacija uvode funkcije

(function). Naziv i broj funkcija ovisi konkretno o programskom jeziku

kojim se opisuje algoritam. Ovdje će bit prikazane neke od osnovnih

funkcija programskog jezika Just BASIC.

U ovisnosti o rezultatu izvoĊenja funkcije, razlikuju se:

brojevne funkcije

znakovne funkcije.

Brojevne funkcije

Rezultat brojevne funkcije je brojevni podatak. Argument moţe

biti brojevni ili znakovni podatak.

Brojevne funkcije kod kojih je argument brojevni podatak:

ABS(x) – raĉuna apsolutnu vrijednost zadanog izraza x

ACS(x) – raĉuna arkus kosinus numeriĉkog izraza,

vraćajući kut u radijanima

(1 radijan = 180° / 3.14)

ASN(x) – raĉuna arkus sinus numeriĉkog izraza, vraćajući

kut u radijanima

ATN(x) – raĉuna arkus tangens numeriĉkog izraza,

vraćajući kut u radijanima

COS(x) – raĉuna kosinus kuta zadanog u radijanima

EXP(x) – raĉuna vrijednost eksponencijalne funkcije za

zadani izraz x, tj. ex, izraz mora biti manji ili

jednak 88,02969

INT(x) – vraća najveću cjelobrojnu vrijednost iz intervala

[-32.768, 32.767] manju ili jednaku zadanom

izrazu


150

LOG(x) – raĉuna vrijednost prirodnog logaritma za zadani

izraz, tj. logaritma po bazi e, izraz mora biti > 0

SIN(x) – raĉuna sinus kuta x zadanog u radijanima (1° =

3,14 / 180 radijana)

SQR(x) – raĉuna vrijednost kvadratnog korijena za zadani

izraz koji mora biti 0

TAN(x) – raĉuna tangens kuta zadanog u radijanima

Brojevne funkcije kod kojih je argument znakovni podatak:

ASC(x$) – vraća ASCII kod prvog znaka u zadanom

znakovnom izrazu

LEN(x$) – daje duţinu znakovnog podatka

VAL(x$) – daje brojevni ekvivalent od znakovnog podatka

Znakovne funkcije

Rezultat izvoĊenja znakovnih funkcija znakovni je podatak.

Argument moţe biti znakovni ili brojevni podatak.


151

Znakovne funkcije kod kojih je argument znakovni podatak:

LEFT$(r$, x) – daje prvih x znakova slijeva u zadanom

znakovnom izrazu

LOWER(r$) – pretvara znakove zadanog izraza u mala

slova, ne djeluje nad znakovima ĉ, ć, Ċ, š,

ţ

MID$(r$, y, br) – vraća dio zadanog znakovnog izraza, tj. br

znakova poĉevši od pozicije y

RIGHT$(r$, x) – daje prvih x znakova zdesna u zadanom

znakovnom izrazu

UPPER(r$) – pretvara znakove zadanog izraza u velika

slova, ne djeluje nad znakovima ĉ, ć, Ċ, š,

ţ

Znakovne funkcije kod kojih je argument brojevni podatak:

CHR$(x) – za zadani ASCII kod vraća znak

STR$(x) – zadani broj pretvara u znakovni podatak

8.4.5. Izrazi

Izraz (expression) niz je koji sadrţi više operanada (npr. konstanti,

varijabli, elemenata niza, funkcija) povezanih operatorima i zagradama u

skladu s odreĊenim pravilima. Svaki izraz ima vrijednost koja se dobije

izvoĊenjem nazoĉnih operacija nad vrijednostima zadanih operanda.

Potrebno je primijetiti da vrijednost izraza mora pripadati nekom tipu

podataka pa se kaţe i da je izraz toga tipa.

Brojevni izrazi

Brojevni (aritmetiĉki) izraz sadrţi brojevne operande povezane s

brojevnim operatorima i zagradama. Vrijednost izraza izraĉunava se


152

poĉevši slijeva nadesno, uvaţavajući prioritet operatora. Prioritet

operatora moţe se izmijeniti uporabom okruglih zagrada.

U sljedećim primjerima prikazano je kako se neki matematiĉki

izrazi izraţavaju pomoću brojevnih izraza u Just BASIC-u.

Primjer:

Matematiĉki izraz Brojevni izraz u Just BASIC-u

1253 cba

12^5^*3^ cba

3

z

y

yx

)3//()( zyyx

n ma

)/(^ nma

3)2

(1

b

a

c

)3())^2/((*/1 bac

222 xyyx

zyx

)2^*2^*2/()( yxyxzyx

Znakovni izrazi

Znakovni izraz je niz koji se sastoji iz znakovnih operanda

povezanih s operatorom povezivanja.


153

Primjeri:

A$ + B$

"Jedan-" + "dva" "Jedan-dva"

LEFT$("dobrovoljac",5) + " jutro" "dobro jutro"

Logički izrazi

Logiĉki izraz je niz koji se sastoji iz logiĉkih operanda povezanih s

logiĉkim operatorima, ali i od brojevnih i/ili znakovnih izraza povezanih

s relacijskim operatorima.

Budući da u logiĉkim izrazima moţe nastupiti više vrsta operatora,

definiran je prioritet njihova izvoĊenja unutar izraza.

Primjeri:

A+5*SQR(B^7) >= C OR D<50

Mat = 5 AND FIZ =5

Brbod >= 30 OR Brbod < 40

Budući da u prethodnom izrazu nastupaju razliĉiti operatori, pri

rješavanju logiĉkog izraza treba uzeti u obzir prioritete njihova

izvoĊenja.

Prioritet izvoĊenja operatora:

brojevni/znakovni operatori: potenciranje, mnoţenje,

dijeljenje, zbrajanje, oduzimanje ako je rijeĉ o

brojevnim operatorima, odnosno povezivanje ako je

rijeĉ o znakovnom operatoru

relacijski operatori: jednako, razliĉito, manje, manje ili

jednako, veće, veće ili jednako


154

logiĉki operatori: logiĉka negacija, konjunkcija,

disjunkcija.

155

Poglavlje

9. OSNOVNE NAREDBE

Pri opisivanju algoritma koristio se skup toĉno odreĊenih

naredaba. Ovdje će biti objašnjeno njihovo znaĉenje i sintaksa pisanja u

Just BASIC-u. Najprije će se objasniti jednostavne linijske naredbe za

ulaz i izlaz podataka u algoritam te za pridruţivanje vrijednosti.

9.1. ULAZ PODATAKA U ALGORITAM

Ulaz podataka je operacija koja omogućuje da se u algoritam unesu

proizvoljne vrijednosti koje se pridruţuju varijablama ili elementima

niza.


156

Naredba:

Primjer:

1. Naredba za uĉitavanje realnog broja s tipkovnice

INPUT A gdje je A realna varijabla

2. Naredba za uĉitavanje imena studenta s tipkovnice

INPUT IME$ gdje je IME$ znakovna varijabla

9.2. IZLAZ PODATAKA IZ ALGORITMA

Razliĉita izraĉunavanja ne bi imala smisla ako se dobivena

vrijednost ne bi mogla prikazati. Izlaz je operacija koja omogućuje da se

neka vrijednost prikaţe okolini. Ovdje će biti prikazano kako se

vrijednost nekog izraza prikazuje na zaslonu.

Naredba:

Ulaz

v1,v2…

INPUT v1,v2…

gdje je:

v1,v2… varijable

ili elementi niza.

Izlaz

i1,i2…

PRINT i1,i2…

gdje su:

i1,i2… izrazi, pri ĉemu se njihova

vrijednost najprije izraĉuna,

a zatim i ispiše na zaslon.

OSNOVNE NAREDBE

157

Primjeri:

1. Naredbu za ispisivanje na zaslonu broja 5 (brojevne

konstante)

PRINT 5

2. Naredba za ispisivanje na zaslon teksta (znakovne

konstante) IDEMO DALJE

PRINT "IDEMO DALJE"

3. Naredba za ispisivanje na zaslon vrijednosti brojevnog

izraza (na zaslon će se ispisati izraĉunata vrijednost izraza,

tj. broj 10)

PRINT 4+3*2

9.3. PRIDRUŢIVANJE VRIJEDNOSTI UNUTAR

ALGORITMA

Pridruţivanje je operacija koja omogućuje da se vrijednost nekog

izraza pridruţi varijabli ili elementu niza.

Naredba:

v = i

v = i

gdje je:

v – varijabla ili

elementi niza

i – izraz.


158

Primjeri:

1. Pridruţivanje varijabli X vrijednost izraza: 5+7.52 -4

X = 5 + 7.5^2 – 4

2. Pridruţivanje varijabli A$ vrijednost znakovne konstante

(teksta): Ovo je poĉetak

A$ = "Ovo je poĉetak"

159

Poglavlje

10. KONTROLNE

STRUKTURE

ALGORITMA

Problemi koji se rješavaju uz pomoć algoritama ĉesto nisu

jednostavni pa se ne mogu riješiti slijednim izvoĊenjem pojedinih

koraka. Oni su takve prirode da se unaprijed ne zna koji će se koraci

morati izvršiti, odnosno koliko će se puta ponoviti njihovo izvoĊenje,

već to ovisi o nekoj vrijednosti koja će biti poznata tijekom izvoĊenja

algoritma. Da bi se lakše izrazili algoritmi za rješavanje takvih problema,

uvode se naredbe za kontrolu toka izvoĊenja koraka algoritma. Te

naredbe omogućuju slijedno izvoĊenje koraka algoritma, odabir

pojedinih koraka i njihovo ponavljanje. Tim se naredbama opisuju

kontrolne strukture algoritma pa ih se još naziva i strukturirane naredbe.


160

10.1. SLIJED

Slijed je linearna struktura koja omogućuje slijedno izvoĊenje

naredaba algoritma. Sastoji se od dvije ili više naredaba koje se izvode

jedna za drugom redoslijedom kako su navedene.

Primjer:

Slika 49. Slijed

U Just BASIC-u, za razliku od drugih programskih jezika (npr.

Pascal, C…), ne postoji naredba koja bi opisala slijed.

.

.

.

INPUT R

P = R^2 * 3.14

PRINT P

.

.

.

P = R2 * 3.14

Izlaz

P

Ulaz

R

KONTROLNE STRUKTURE ALGORITMA

161

10.2. GRANANJE ILI SELEKCIJA

Za grananje ili selekciju u algoritmu koriste se dvije kontrolne

strukture:

uvjetna struktura (IF – THEN – ELSE)

selektivna struktura (SELECT CASE).

IF – THEN – ELSE omogućuje da se izvrši jedan od dva moguća

toka naredaba algoritma. Ako ima više mogućih tokova algoritma,

upotrijebit će se SELECT CASE kontrolna struktura.

10.2.1. IF – THEN - ELSE

Slika 50. Struktura IF – THEN -ELSE

?

LI

struktura_1 struktura_2


162

Naredba:

gdje je:

LI – Logiĉki izraz kojim se

realizira uvjet

struktura_x – linijska ili strukturirana

naredba

Objašnjenje:

[AKO je vrijednost LI istina (uvjet zadovoljen) ONDA

struktura_1

INAĈE

struktura_2

ZAVRŠI AKO]

Primjer:

Napisati program (programski opisati algoritam) koji će

uĉitati broj s tipkovnice te ispisati na zaslon je li uĉitani broj cijeli

ili decimalan.

INPUT A

IF INT(A)=A THEN

PRINT "Broj je cijeli"

ELSE

PRINT "Broj je decimalan"

END IF

IF LI THEN

struktura_1

ELSE

struktura_2

END IF


163

10.2.2. SELECT - CASE

Dok se kod uvjetnih struktura uvijek izvodi jedan od dva moguća

toka naredaba algoritma, kod selektivne strukture izvodi se jedan od n

mogućih tokova. Koji će se tok izvoditi ovisi o vrijednosti izraza. Nad

izrazom se ispituju razliĉiti logiĉki testovi. Kad se prvi put dogodi da je

rezultat ispitivanja istinit, izvodi se struktura navedena pod tim testom te

se više ne provodi ispitivanje, nego se izlazi izvan strukture. Ako niti

jedan od navedenih testova nije ispunjen, izvodi se struktura navedena

pod CASE ELSE.

Slika 51. Kontrolna struktura SELECT - CASE

?

LI_1

?

LI_2

?

LI_n-1

struktura_1 struktura_2 struktura_n struktura_n-1

F

F

F

T

T

T

F

F

F

T

T

T


164

Naredba:

SELECT CASE

CASE LI_1

struktura_1

CASE LI_2

struktura_2

.

.

.

CASE LI_n-1

struktura_n-1

CASE ELSE

struktura_n

END SELECT

gdje je:

Primjer:

Napisati program koji će za uĉitani broj ispisati da li je

pozitivan, negativan ili jednak nuli.

INPUT A

SELECT CASE

CASE A>0

PRINT "Broj je pozitivan"

CASE A<0

PRINT "Broj je negativan"

CASE ELSE

PRINT "Broj je jednak nuli"

END SELECT

struktura_x – linijska ili strukturirana naredba

LI_x – x-ti logiĉki izraz koji predstavlja uvjet za

selekciju


165

10.3. PONAVLJANJE

Kontrolna struktura koja omogućuje ponavljanje izvoĊenja

naredaba algoritma, naziva se petlja (loop).

Petlja se sastoji od dva dijela:

tijela petlje

kontrole ponavljanja.

Ovi su dijelovi prisutni u nekom obliku u svakoj petlji, bez obzira

na to kako je realizirana. Tijelo petlje saĉinjavaju naredbe algoritma koje

se ponavljaju. Kontrola ponavljanja treba omogućiti kraj ponavljanja

petlje. U sluĉaju neispravne kontrole ponavljanja, dolazi do pogreške u

izvoĊenju, tj. do beskonaĉnog ponavljanja tijela petlje.

Kontrola ponavljanja sadrţi kontrolne varijable, regulacijski korak

i provjeru uvjeta. Prije ulaska u petlju, postavljaju se kontrolne varijable

na poĉetne vrijednosti. Svakim ponavljanjem petlje, mijenjaju se

vrijednosti kontrolnih varijabli (dodaje joj se regulacijski korak)

odnosno provjerava se uvjet. Uvjet je logiĉki izraz i u ovisnosti o

njegovoj vrijednosti donosi se odluka o ponavljanju tijela petlje ili o

napuštanju petlje. U logiĉkom izrazu nastupaju kao operandi kontrolne

varijable, ĉime se postiţe promjena vrijednosti logiĉkog izraza.

Prema naĉinu kontrole ponavljanja tijela petlje razlikuju se:

uvjetne petlje (conditional loops)

petlje s brojaĉem (counted loops).

U daljnjem tekstu bit će prikazani razliĉiti naĉini opisivanja petlje.

Osim grafiĉkog opisivanja, bit će prikazane i programske naredbe kojom

se petlje realiziraju u programskom jeziku Just BASIC.


166

10.3.1. Uvjetna petlja (DO - LOOP)

Svakim ponavljanjem tijela petlje, ispituje se uvjet. Uvjet je logiĉki

izraz ĉija vrijednost moţe biti istina ili neistina. Kontrola ponavljanja

(kontrolne varijable, regulacijski korak) tijela petlje nije ugraĊena u

samu naredbu. O postavljanju poĉetnih vrijednosti kontrolnih varijabli,

regulacijskog koraka i logiĉkog uvjeta mora se brinuti programer koji

opisuje petlju. Ako to nije napravljeno ili je pogrešno izvedeno, petlje se

neće korektno ponašati, tj. moţe doći do njezina beskonaĉnog

ponavljanja.

Prema naĉinu ispitivanja uvjeta, postoje dvije vrste uvjetnih petlji:

WHILE petlja – tijelo petlje se ponavlja sve dok je zadovoljen

uvjet (njegova je vrijednost ISTINA)

UNTIL petlja – tijelo petlje se ponavlja sve dok se ne zadovolji

uvjet (njegova je vrijednost NEISTINA).

Uvjet u petlji moţe biti na poĉetku ili na kraju petlje. Prema mjestu

uvjeta u petlji, razlikuju se:

petlje s ispitivanjem uvjeta na poĉetku (top tested

conditional loops)

petlje s ispitivanjem uvjeta na kraju (bottom tested

conditional loops).

Te opcije su prikazane na slikama 52., 53. i 54.


167

Uvjetna petlja s ispitivanjem uvjeta na početku petlje

(DO WHILE - LOOP)

?

LI

S

1

0

Slika 52. DO WHILE - LOOP petlja

Naredba:

DO WHILE LI

.

.

S

.

.

LOOP

gdje je:

LI – logiĉki izraz

F – vrijednost logiĉkog izraza je neistina (False)

T – vrijednost logiĉkog izraza je istina (Truth)

S – tijelo petlje (naredbe koja se ponavljaju)

T

F


168

Tijelo petlje ponavlja se sve dok je logiĉki izraz istinit, odnosno

dok je uvjet zadovoljen. Kada uvjet nije zadovoljen, izlazi se iz petlje i

nastavlja s izvoĊenjem prve naredbe navedene nakon nje.

Primjer:

Napisati program koji će ispisati koliko je potrebno najviše

zbrojiti razliĉitih prirodnih brojeva (treba zbrajati najmanje

prirodne brojeve) da bi njihova suma bila veća ili jednaka 1.000.

SUMA = 0

BROJ = 0

DO WHILE SUMA < 1.000

BROJ = BROJ + 1

SUMA = SUMA + BROJ

LOOP

PRINT BROJ


169

Uvjetna petlja s ispitivanjem uvjeta na kraju petlje

( DO - LOOP WHILE )

?

LI

0

1

S

Slika 53. DO - LOOP WHILE petlja

Naredba:

DO

.

.

S

.

.

LOOP WHILE LI

Za razliku od uvjetne petlje s ispitivanjem uvjeta na poĉetku, kada

se tijelo petlje ne mora niti jednom izvršiti, kod ove petlje (slika 52.)

tijelo petlje će se izvršiti najmanje jednom. Zbog toga se ova petlja ĉesto

koristi za kontrolu unosa podataka u program. Nakon unosa podataka

ponavlja se naredba unosa, sve dok vrijednosti unesenih podataka nisu

pravilno zadane.

T

F


170

Primjer:

Kontrola unosa prirodnog broja uporabom DO-LOOP

WHILE petlje:

DO

INPUT "Unesite prirodan broj", A

LOOP WHILE A<1 OR A<>INT(A)

Realizacija UNTIL uvjetne petlje neće se posebno opisivati zato

što je UNTIL petlja negativna WHILE petlja. UNTIL petlju lako se

realizira iz WHILE petlje negiranjem uvjeta, što je prikazano sljedećim

izrazom:

UNTIL ( LI ) = WHILE NOT ( LI )

Primjer:

Kontrola unosa prirodnog broja uporabom DO-LOOP

UNTIL petlje:

DO


LOOP UNTIL NOT (A<1 OR A<>INT(A))

ili ako se negira logiĉki izraz:

DO


LOOP UNTIL A>=1 AND A=INT(A)

Zbog navedenog razloga neki programski jezici ne podrţavaju

realizacije obje petlje, već samo neke od njih. Programski jezik C

poznaje samo While petlju, dok Pascal poznaje While petlju s

ispitivanjem uvjeta na poĉetku i Until petlju s ispitivanjem uvjeta na

kraju.


171

10.3.2. Petlja s brojačem (FOR – NEXT)

U mnogim sluĉajevima unaprijed je poznat broj ponavljanja tijela

petlje. Tada se upotrebljava petlja s brojaĉem jer je kod nje kontrola

ponavljanja sastavni dio naredbe.

?

v [x,y] 0

1

S

v = x

v = v + z

Slika 54. FOR - NEXT petlja

Naredba:

FOR v = x TO y (step z)

.

.

S

.

.

NEXT v

gdje je:

v – brojaĉ

x – poĉetna vrijednost brojaĉa

y – krajnja vrijednost brojaĉa

F

T


172

z – regulacijski korak

S – tijelo petlje

Na poĉetku petlje postavlja se poĉetna vrijednost brojaĉa.

Svakim ponavljanjem vrijednost brojaĉa se povećava za regulacijski

korak. Tijelo petlje ponavlja se sve dok vrijednost brojaĉa ne izaĊe iz

intervala postavljenih vrijednosti (od poĉetne do krajnje vrijednosti

brojaĉa). U ovisnosti o tome povećava li se brojaĉ svakim

ponavljanjem tijela petlje (regulacijski korak pozitivan) ili smanjuje

(regulacijski korak negativan), razlikuju se sljedeće dvije varijante

ove petlje:

inkrementalna petlja – brojaĉ se povećava (poĉetna vrijednost

brojaĉa je manja ili jednaka krajnjoj)

dekrementalna petlja – brojaĉ se smanjuje (poĉetna vrijednost

brojaĉa je veća ili jednaka krajnjoj).

Regulacijski korak unutar naredbe nije obvezatan. Ako se

regulacijski korak ne navede, petlja postaje inkrementalna (brojaĉ se

svakim ponavljanjem povećava za jedan).

Primjer:

Napisati program koji će izraĉunati i ispisati sumu svih

prirodnih brojeva od 1 do 70.

SUMA=0

FOR I = 1 TO 70

SUMA = SUMA + I

NEXT I

PRINT SUMA


173

10.3.3. Ugniježđena petlja

Tijelo petlje predstavljaju naredbe ĉije se izvoĊenje ţeli ponoviti.

To mogu biti jednostavne ili strukturirane naredbe, tako da se ĉesto

unutar tijela petlje nalazi druga petlja. Unutarnja petlja tada je

ugnijeţĊena petlja (nested loop). Vanjska i njoj ugnijeţĊene petlje mogu

biti razliĉito realizirane. Svakim ponavljanjem vanjske petlje,

ugnijeţĊena se petlja ponavlja predviĊeni broj puta. Pravilno

ugnijeţĊena petlja mora poĉeti i završiti unutar vanjske petlje (slika 55.),

dok je nepravilno ugnijeţĊena petlja prikazana na slici 56.

Slika 55. Pravilno ugniježđena petlja

Slika 56. Nepravilno

ugniježđena petlja

Primjer:

Kontrola unosa 20 prirodnih brojeva:

DIM A(20)

FOR I = 1 TO 20

DO

INPUT "Unesite prirodan broj", A(I)

LOOP WHILE A(I)<1 OR A(I)<>INT(A(I))

NEXT I


174

U ovom primjeru FOR-NEXT je vanjska, a DO-LOOP unutarnja

petlja. Za svaki uneseni broj, DO-LOOP petljom kontroliramo je li

prirodan. Budući da se zahtijeva uĉitavanje 20 brojeva, to je uraĊeno s

FOR-NEXT petljom.

POPIS SLIKA

175

POPIS SLIKA

Slika 1. Građa računala prema von Neumannovu modelu .................... 26

Slika 2. Matična ploča ............................................................................ 26

Slika 3. Ergonomske tipkovnica osobnih računala ................................ 29

Slika 4. Virtualna laserska tipkovnica .................................................... 33

Slika 5. Miš ............................................................................................. 34

Slika 6. Pomična kuglica ........................................................................ 35

Slika 7. Trackpoint ................................................................................. 36

Slika 8. Trackpad .................................................................................... 36

Slika 9. LCD monitor ............................................................................. 37

Slika 10. Zaslon osjetljiv na dodir .......................................................... 39

Slika 11. Matrični pisač ......................................................................... 40

Slika 12. Matrica 9 x 7 slova A .............................................................. 40

Slika 13. Laserski pisač .......................................................................... 41

Slika 14. Tintni pisač .............................................................................. 41

Slika 15. Skener ...................................................................................... 42

Slika 16. Flatbad crtač ........................................................................... 44

Slika 17. Hijerarhijski pristup organizaciji memorije ............................. 46

Slika 18. RAM memorija ......................................................................... 47

Slika 19. Ćelije RAM memorije ............................................................... 48

Slika 20. ROM u kojem se nalazi BIOS realiziran u flash tehnologiji ... 52

Slika 21. Način zapisivanje podataka na magnetskom disku ................... 55

Slika 22. Staze i sektori na magnetskom disku ....................................... 55

Slika 23. Tvrdi magnetski disk ................................................................ 56

Slika 24. ZIP jedinica .............................................................................. 57

POPIS SLIKA

176

Slika 25. Jedinica 1,8-inčnog prijenosnoga 300 GB tvrdog diska ........ 58

Slika 26. Mikrojedinica kapaciteta 2,5 GB (veličine kutije šibica) ........ 59

Slika 27. Spiralni zapis na optičkom disku ............................................. 61

Slika 28. DVD uređaj .............................................................................. 62

Slika 29. Blu-ray Disk ............................................................................. 63

Slika 30. 2,5-inčni 128 GB Flash SSD ................................................... 65

Slika 31. Mikroprocesor.......................................................................... 65

Slika 32. Procesor u funkciji upravljanja računalom ............................ 66

Slika 33. Pojednostavnjeni prikaz procesora ......................................... 69

Slika 34. Koraci procesora ..................................................................... 72

Slika 35. Matična ploča .......................................................................... 73

Slika 36. Unutarnje sabirnice kod današnjih PC računala ................... 77

Slika 37. Prošireni ASCII kod ................................................................. 83

Slika 38. Fizičko-logičke jedinice podataka ........................................... 85

Slika 39. Hijerarhijski model računala .................................................. 91

Slika 40. Uloga operacijskog sustava .................................................... 94

Slika 41. Postupak razvoja programa ..................................................... 97

Slika 42. Integrirani informacijski sustav ............................................ 106

Slika 43. Radna površina Windows operacijskog sustava ................... 109

Slika 44. Pozor WindowsTask Manager ................................................ 110

Slika 45. Primjer hijerarhijske strukture mapa na tvrdom disku C: .... 112

Slika 46. Prenošenje značke (token) kod prstenaste topologije ........... 121

Slika 47. Rješavanje problema ............................................................. 130

Slika 48. Realizacija niza u RAM memoriji .......................................... 148

Slika 49. Slijed ...................................................................................... 160

Slika 50. Struktura IF – THEN -ELSE ................................................. 161

Slika 51. Kontrolna struktura SELECT - CASE ................................... 163

Slika 52. DO WHILE - LOOP petlja .................................................... 167

Slika 53. DO - LOOP WHILE petlja ................................................... 169

Slika 54. FOR - NEXT petlja ............................................................... 171

Slika 55. Pravilno ugniježđena petlja .................................................. 173

Slika 56. Nepravilno ugniježđena petlja .............................................. 173

POPIS TABLICA

177

POPIS TABLICA

Tablica 1. Analogija kontrolnih funkcija upravljačke jedinice

procesora i ljudskog mozga .................................................. 69

Tablica 2. Logičke adrese .................................................................... 111

Tablica 3. Simboli dijagrama toka ....................................................... 136

Tablica 4. Aritmetički operatori ........................................................... 142

Tablica 5. Relacijski operatori ............................................................. 143

Tablica 6. Tipovi konstanti ................................................................... 145

Tablica 7. Primjeri zapisivanja konstantnih vrijednosti ...................... 145

Tablica 8. Primjeri ispravnih i neispravnih imena varijabli ............... 146

LITERATURA

178

LITERATURA

KNJIGE

Antonini, N., Tudor, M. Primjena elektroničkih računala s

rješenim zadacima u programskom jeziku Turbo Basic,

Rijeka, Pomorski fakultet u Rijeci, Rijeka, 1998.

Budin, L. Operacijski sustavi, Element, Zagreb, 2005.

Davis, S. Operating System, A Systematic View, Addison-

Wesley Publishing Company, Oxford, 1987.

Englander, Irv The architecture of computer hardware and

system software and networking an Information Technology

Approach, 4th edition, John Wiley & Sons, England, 2010.

Fuori, W. M., Aufiero, L. J. Computers and Information

Processing, Prentice-Hall International, New Jersey, 1989.

Galvin, A. P. B., Gagne, G. Operating Systems Concepts

Silberschatz, John Wiley&Sons, New York, 2003.

Grbavac, V. Informatika, kompjutori i primjena, Školska

knjiga, Zagreb, 1988.

Grundler, D. Osobna računala, INA-INFO, Zagreb, 1995.

Grundler, D. Primijenjeno računalstvo, Graphis, Zagreb,

2000.

Grundler i ostali, ECDL, Osnovni program, PRO-MIL d.o.o.,

Varaţdin, 2005.

Johnson, S. Microsoft Office 2007 – na dlanu, MIŠ, Zagreb,

2007.

Lee Ford, J. jr. Programming for the Absolute Beginner,

Thompson Course Technology PTR, United States of

America, 2007.

LITERATURA

179

Kodak, D. Organizacija in arhitektura računalniških

sistemov, Fakulteta za elektrotehniko in raĉunalstvo,

Univerza v Ljubljani, Ljubljana, 1988.

Norton, P. Inside the IBM PC, Prentice-Hall International,

New York, 1986.

Pague, D. Windows Vista, kompletan priručnik, Stega tisak,

Zagreb, 2007.

Patterson, D. A., Hennessy, J. L., Morgan Kaufmann,

Computer Organization & Design, 3rd ed. 2005.

Ribarić, S. Naprednije arhitekture mikroprocesora, Element

Zagreb, 2002.

Rochester, J. B. Computers, Homewood, Irwin, 1993.

Schildt, H. Advanced Turbo C, Berkeley, Borland-

Osborne/McGraw-Hill, 1989.

Stipić, A. MS-DOS 5.0, Znak, Zagreb, 1992.

Skupina autora, PC-kompjuteri i programi, biblija za PC-

korisnike, SysPrint, Zagreb, 1995.

Skupina autora, Osnove informatike, Zagreb, Informator,

1988.

Tremblay, J., DeDourek, J. M., Bunt, R. B. Introduction to

Computer Science, An Algorithmic Approach, New York,

McGraw-Hill, 1989.

Tudor, M. Microsoft Word 97, Korištenje i primjena, Rijeka,

Visoka pomorska škola u Rijeci, 1999.

Tudor, M. Osnove primjene računala, Sveuĉilište u Rijeci,

Pomorski fakultet u Rijeci, Rijeka, 2003.

WEB-adrese

http://www.cppreference.com

http://www.howstuffworks.com

http://www.intel.com/products/processor

http://www.jbasicnews.com

http://www.kingston.com/tools/UMG

http://www.pcguide.com/

http://www.thocp.net/hardware

http://www.computerhope.com

http://www.howstuffworks.com/

http://www.jbasicnews.com/

http://www.pcguide.com/

http://www.thocp.net/hardware

http://www.computerhope.com/

LITERATURA

180

http://www.usbyte.com

http://www.ict.hr

http://www.informatika.buzdo.com

http://en.wikipedia.org

http://www.usbyte.com/

http://www.ict.hr/

http://www.informatika.buzdo.com/

http://en.wikipedia.org/