pregled
1.
1. Grad̄a i načela funkcioniranja računala
Uvod
Uspješno primjenjivati računalo, dokučiti njegove mogućnosti i ograničenja moguće je jedino ako se zna na koji je način ono ostvareno. Glavna je svrha ove cjeline
- i načela funkcioniranja računala.
upoznati gradu
U prvom se poglavlju opisuje što računalo jest, razmatraju se osnovni dijelovi
računala, njihovo djelovanje i povezanost. Cilj je dobiti uvid u procese koji se odvijaju
unutar računala. Dan je funkcijski model računala kojega je još 1945. godine opisao
John von Neumann. 1 Zanimljivo je da većina današnjih računala u osnovi slijedi tu
strukturu pa ih stoga zovemo “Von Neumannova računala”.
John von Neumann uveo je koncepciju računala s memoriranim programom. Ideja
je da se u memoriju računala smjeste program i podaci u istom obliku, kao nizovi nula
i jedinica. Matematički te nizove možemo interpretirati kao brojeve binarnog brojevnog sustava. Budući da je binarni sustav značajan za opis rada računala, u drugom je
- su opisani
poglavlju pokazano na koji se način u tom sustavu zapisuju brojevi. Takoder
i drugi brojevni sustavi koji se koriste u računalstvu, kao i veze medu njima.
U trećem se poglavlju razmatra na koji način konkretan podatak prikazati pomoću
nula i jedinica, koliko je nula i jedinica potrebno za prikaz i je li taj prikaz jedinstven.
Pokazan je i objašnjen dogovoreni način zapisa brojeva i znakova u računalima (IEEE
norma).
Matematička osnova računala je Booleova 2 algebra. Njezinom primjenom dolazimo do logičkih sklopova od kojih se kasnije primjenom iste logike grade složeniji
logički sklopovi – dijelovi računala. U četvrtom su poglavlju dani osnovni pojmovi i
osnovni teoremi ove matematičke discipline. Pokazano je na koji se način ona može
primijeniti na binarnu logiku računala.
U petom je poglavlju dan pregled perifernih jedinica – komponenata koje se vežu
- te
na središnju jedinicu računala i potpomažu njezin rad. To su ulazni i izlazni uredaji
vanjski spremnici podataka.
U šestom se poglavlju prati na koji je način tehnološki razvoj utjecao na razvoj
sklopovlja te kako se to odrazilo na pristup izvedbi računala. Prati se razvoj programskih jezika, dan je pregled softvera pri čemu je posebno naznačena uloga operacijskog
sustava. I na kraju, opisane su vrste računala i način njihova rada.
1
2
2
John von Neumann (1903. – 1957.), američki matematičar madarskog
porijekla.
George Boole (1815. – 1864.), britanski matematičar i logičar.
Informatika za maturu
1.1. Koncept računala
1
1.1.
Ako u literaturi pokušamo pronaći nešto o povijesti računala gotovo je sigurno
da će prvih nekoliko rečenica biti posvećeno abakusu. Ove stare jednostavne naprave
s kamenčićima i kuglicama jesu prva pomagala za izvodenje
računskih operacija, no
sigurno više govore o čovjekovoj potrebi za računanjem nego li ih možemo dovesti u
vezu s današnjim računalima. Ideja je napraviti pomagalo za brzo i točno izvodenje
osnovnih računskih operacija. Već u 17. st. mehaničke naprave za računanje konstruirali
su B. Pascal 3 i G. W. Leibniz. 4
Zatišje je trajalo čitavih dvjesto goDanas pod obradom podataka podrazumidina. Početkom 19. st. računalnim se
jevamo sve logičke, aritmetičke i ulazpomagalima bavio engleski matematičar
no/izlazne operacije koje se mogu izvršiti
Charles Babbage. 5 Ovaj se briljantni um,
pomoću računala. Dakle, obrada podatačini se, rodio prerano. Njegov je analitička uključuje sve one računalne radnje koje
treba izvršiti da bi od ulaznih podataka (ne
ki stroj bio daleko ispred vremena. Menužno brojeva!) dobili informacije (rezulhanička naprava sastavljena od poluga i
tate). Ne treba zaboraviti da čovjek otkako
zupčanika bila je suviše komplicirana da
zna za sebe obraduje
podatke: sposobnošbi je mogli sastaviti. Tehnologija toga
ću
razlučivanja,
znanjem
računanja i slično.
vremena nije nudila druga rješenja. ZaKasnije se služi papirom, džepnim račumišljen je kao stroj u koji se unose dva
nalom i drugim uredajima.
Zato u širem
niza bušenih kartica: 6 jedan s naredbakontekstu obrada podataka predstavlja sve
ma, drugi s podacima, a rezultati se buše
one operacije koje se obavljaju nad podacina treći niz kartica. Analitičkim je stroma u cilju dobivanja informacija, koristeći
jem u teoriji bilo moguće programirano
računala, druge pomoćne uredaje,
kao i rad
upravljati. Znači da se unaprijed moglo
ljudi.
odrediti kakva se izračunavanja žele iz- samo za osnovne
vršiti i kojim redoslijedom. Iako je Babbageov stroj bio predviden
računske operacije, on je daleko više od obične naprave za računanje. Ideja da se
stroj može programirati, tj. da se računske operacije mogu izvršavati bez intervencije
čovjeka daje nadu da se automatski mogu izvoditi i operacije različite od računskih.
Razmišljanja idu od matematičkih problema prema obradi podataka. Jedino što treba
jest stroj koji automatski izvodi niz naredaba.
Putanje bombi i raketa mogu se odrediti uz puno računanja, stoga se rad na računskim strojevima ubrzano nastavio uoči i za vrijeme Drugog svjetskog rata. U to
3
Blaise Pascal (1623. – 1662.), francuski matematičar i filozof. Konstruirao je prvi mehanički kalkulator.
Tzv. Pascalina mogla je samo zbrajati i oduzimati.
4
Gottfried Wilhelm Leibniz (1646. – 1716), njemački filozof i matematičar. Izradio je kompliciraniji stroj
koji je uz zbrajanje i oduzimanje mogao i dijeliti. U svojim radovima vizionarski spominje stroj koji bi mogao
obradivati
riječi i pojmove.
5
Charles Babbage (1791. – 1871.). Uz njegov se analitički stroj prvi put spominje i posao programera. Ada
Lovelace, kći lorda Byrona, pripremala je programe za analitički stroj. Iako ih nikada nije mogla testirati, s
pravom je smatramo prvim programerom.
6
Radi se o bušenim karticama koje je nedugo prije izumio Francuz Jacquard. On je pomoću njih ostvario
upravljanje tkalačkim stanom tako da se na tkaninu automatski prenose veliki uzorci.
Informatika za maturu
3
1. Grad̄a i načela funkcioniranja računala
je vrijeme realizirano nekoliko elektromehaničkih računala. To su bile spore naprave,
a zbog velikog broja pokretnih dijelova nisu bile pouzdane. Odgovori su traženi u
elektronici. 7 Elektronske cijevi, popularno elektronke, koje rade kao sklopke (slično
sklopkama kojima u sobi palimo svjetlo), jako su brze i nemaju pokretnih dijelova.
Činilo se da je problem riješen.
Prvim elektroničkim računalom opće namjene smatra se ENIAC (engl. Electronic
Numerical Integrator and Calculator) čije postojanje je objavljeno 15. veljače 1946.
godine u SAD-u. U tom se računalu program ostvarivao žično, postavljanjem sklopki i
prospajanjem pojedinih jedinica. Njegovo je programiranje bilo mukotrpno. No to ne
bi bio najveći problem da svako malo nije pregorjela neka cijev. Trošio je mnogo struje,
a ona se uglavnom pretvarala u neželjenu toplinu. Osim izolacijske mase, koja se talila
u kondenzatorima, talio se i optimizam njegovih konstruktora. John von Neumann koji
je kao matematički savjetnik sudjelovao u izgradnji ENIAC-a, svoja je iskustva objavio
1945. godine. U to se vrijeme činilo da znanstvenici gube orijentaciju – ideje o tome što
bi računalo trebalo biti, bile su prilično različite. Von Neumannovu zamisao o strukturi
računala prihvatili su i ostali. Te su spoznaje bile temelj za dalji razvoj i izgradnju
računala.
U ovom se poglavlju razmatraju osnove ustrojstva (Von Neumannovog) računala: definira se što računalo jest, opisani su glavni dijelovi računala i objašnjene veze
- njima. Posebnu bi pozornost trebalo obratiti na dio koji opisuje rad procesora.
medu
Shvatimo li te jednostavne principe, lakše je pratiti preobrazbu računala iz “pametnog”
- koje se može upotrijebiti za rješavanje različitih zadataka.
kalkulatora u snažno orude
Temeljen na tim principima dalji će razvoj tehnologije i organizacije računala omogućiti
rješavanje sve složenijih zadataka, još brže i preciznije. Uza sve to, računalo postaje pristupačnije: njegove se dimenzije smanjuju, a upotreba je olakšana prirodnijim
načinima sporazumijevanja: slikom i govorom.
Što je računalo?
Računalo može raditi mnoge stvari: izvršavati složene računske proračune brzo i
točno, pohraniti velike količine informacija i u kratkom vremenu doći do svake od njih,
nadzirati i upravljati složenim procesima, primjerice elektrodistribucijskim sustavom
zemlje i slično. Ipak, računalo je (samo) stroj koji služi ljudima na način da prima
podatke, obraduje
ih prema ranije pohranjenim naredbama i daje rezultate.
U računalo ulaze podaci kao što su slova, brojevi, slike ili zvukovi. Moramo ga
“snabdjeti” svim podacima koji su nužni da bi se riješio odredeni
problem. Da bi
računalo “razumjelo” što se od njega očekuje, moramo u njega spremiti i odgovarajuće
naredbe. To znači, treba sjesti i razmisliti kako riješiti dani problem, ali tako da se
pritom koriste samo one naredbe koje je računalo u stanju izvršiti. Obično se kaže da
se tim naredbama obraduju
ulazni podaci. Niz naredaba namijenjen obradi podataka
7
Grana elektrotehnike koja se počela razvijati početkom 20. stoljeća, a bavi se proučavanjem kretanja
elektrona i korištenjem pojava vezanih uz to kretanje.
4
Informatika za maturu
1.1. Koncept računala
Informacija je podatak koji ima smisao. Taj nam
smisao pomaže pri donošenju odluka. Primjerice papirić na kojem piše 10 kn jest podatak, no
on za nas ne predstavlja ništa. Ali, ako je to
cijena sladoleda koji želimo kupiti, onda taj podatak za nas predstavlja informaciju. U prošlome
je stoljeću prevelika količina informacija počela
stvarati probleme: kako ih prikupljati, obradivati,
čuvati, prenositi. Govorilo se i o informacijskoj
krizi. Ona se nastojala prevladati razvojem nove
znanstvene discipline – informatike. Ovaj se izraz
prvi put spominje 1957. godine u Francuskoj, a
nastao je kao izvedenica dvije riječi: informacija (franc. l’information) i automatizacija (franc.
l’automatique). Nastanak i razvoj informatike vezan je uz primjenu računala.
1
zove se program. Računalo počinje raditi nešto korisno kad se aktivira program. Ono
izvršava naredbu za naredbom redoslijedom koji propisuje program. Rezultat su podaci
koje čovjek interpretira i koristi. Stoga ove obradene
podatke zovemo informacijama.
Formalno obradu podataka
možemo definirati kao proizvoljno preoblikovanje podataka iz
jednog oblika u drugi koje se izvodi prema strogo definiranim
pravilima. Primjeri takvog preoblikovanja su: zamijeniti mala slova
u tekstu velikim, poredati imena po
abecedi i slično. U prvom će se slučaju spremljeni podaci izmijeniti,
pa će tako rečenica “Dobro jutro!”,
postati “DOBRO JUTRO!”, dok će
se u drugom slučaju iz liste imena
(Iva, Marko, Dinko, Eva) formirati
nova lista: (Dinko, Eva, Iva, Marko).
Stroj “ne razumije” podatke. On na njima može napraviti mnoštvo elementarnih,
tehničkih operacija kojima oni prelaze iz jednog oblika u drugi. Cilj je da nakon
svih tih tehničkih preoblikovanja dobijemo podatke koje možemo upotrijebiti, dakle
informacije.
Hardver i softer
Računalo je spoj hardvera i softvera. Hardver 8 je “tijelo” računala, njegov materi- od kojih je računalo sastavljeno,
jalni, fizički dio. Čine ga svi elementi, odnosno uredaji
primjerice tvrdi disk, tipkovnica, procesor, matična ploča, zvučna kartica i slično.
Softver 9 je naziv za programe koji omogućuju rad hardvera. Dakle, to je skup
svih programa koji se mogu izvoditi na računalu. Svaki je program niz naredaba koji
upravlja radom računala. One nisu vidljive, stoga je teže shvatiti što softver u stvari
jest.
Da bi se približili pojmovi hardvera i softvera može pomoći analogija s filmskom
vrpcom: prazna filmska vrpca je hardver, snimljeni film je softver. Za doživljaj slike i
zvuka nužno je i jedno i drugo – filmska vrpca sa snimljenim filmom.
Hardver i softver se nadopunjuju. Posao je moguće obaviti jedino ako postoji
hardver te softver koji se na njemu može izvoditi.
8
9
engl. hardware; drugi nazivi: sklopovlje, strojna oprema računala.
engl. software; drugi je naziv programska podrška ili samo – programi.
Informatika za maturu
5
1. Grad̄a i načela funkcioniranja računala
Funkcijski model računala
Računala danas najvećim dijelom odgovaraju Von Neumannovom modelu prema
kojemu računalo ima:
1. centralnu procesorsku jedinicu 10 (ili kraće procesor) – dio računala koji
prepoznaje i izvršava naredbe;
2. memoriju za spremanje podataka i programa;
3. ulaznu jedinicu – koja omogućuje unos podataka i programa u računalo;
4. izlaznu jedinicu – kojom se rezultati obrade predaju korisniku.
Za sve navedene komponente kažemo da čine središnju jedinicu računala (“osnovno računalo”). Stoga i centralnu procesorsku jedinicu nazivamo još i središnja
- koji se vežu na središnju jedinicu
obradbena jedinica. Postoji čitava paleta uredaja
i potpomažu njezin rad, kao što su primjerice vanjski spremnici podataka. Te uredaje
jednim imenom zovemo periferni uredaji (engl. peripheral device). Budući da se
- koji se nalaze negdje na rubovima u
ulazni dio i izlazni dio ostvaruju pomoću uredaja
- računala.
odnosu na procesor i memoriju, takoder ih ubrajamo u periferne uredaje
Jednostavno računalo. Prikazane su osnovne jedinice kojima se ostvaruje primanje ulaznih
podataka i naredaba programa, obrada ulaznih podataka te prikaz rezultata.
Na slici je shematski prikaz jednostavnog računala. Središnje mjesto pripada centralnoj procesorskoj jedinici koja upravlja svim ostalim jedinicama. Kažemo da je
ona “mozak” računala. Preko ulazne se jedinice u računalo unose programi i podaci
- u memoriju. Kad se program pokrene,
koje centralna procesorska jedinica prosljeduje
centralna procesorska jedinica dohvaća program iz memorije i izvršava ga. Dohvaća
naredbe, jednu za drugom i njima odgovarajuće podatke (ukoliko ih ima), izvrši ono što
naredba od nje traži i rezultat sprema u memoriju na mjesto koje je naredbom propisano.
Rezultati obrade, dakle informacije, bit će preko izlazne jedinice predočene čovjeku.
Naravno, to će se dogoditi jedino ukoliko je tako propisano programom.
10
Von Neumann je spominjao upravljačku jedinicu i aritmetičko-logičku jedinicu. U današnjim računalima
te dvije jedinice čine jednu cjelinu koja se naziva centralna procesorska jedinica.
6
Informatika za maturu
1.1. Koncept računala
Bit i bajt
1
Podatak se, odnosno informacija, može predstaviti i prenositi na različite načine.
Primjerice ovaj je tekst jedan od načina zapisivanja i prenošenja informacija. Računalu
bi odgovarao jednoznačan zapis koji se lako može prenositi iz jednog dijela računala u
drugi: iz procesora u memoriju, iz memorije u izlaznu jedinicu i slično.
Problem je djelomice riješen kad se vidjelo da se svaki podatak/informacija može
razložiti na male podatkovne/informacijske jedinice slično kao što se molekula može
rastaviti na atome. Takve se osnovne jedinice zovu bitovi. Bitovi su ujedno i najmanje
- dviju
moguće jedinice informacije. Jedan je bit dovoljan da označi razliku izmedu
alternativa: da – ne, broj je pozitivan – broj nije pozitivan, točno – netočno, uključeno
– isključeno i slično. Uobičajeno je ove mogućnosti označiti dvjema znamenkama: 0 i
1. Primjerice 1 – točno, 0 – netočno; 1 uključeno – 0 isključeno. 11
Grupom bitova možemo odrediti jednu od nekoliko mogućnosti. Primjerice želimo li vidjeti koja od dvije žaruljice svijetli, dovoljna su dva bita:
Na sličan se način svaki podatak/informacija može bitno kodirati, 12 tj. prevesti u
niz sastavljen od nula i jedinica. U tom slučaju kažemo da je podatak kodiran binarno.
Znači, za prikaz složenije informacije treba kombinirati uzastopne bitove u veće
jedinice. Iz praktičnih je razloga, osim bita, uvedena još jedna jedinica koja se zove
bajt. 13 Jedan se bajt sastoji od osam uzastopnih bitova. Naziv dolazi od engl. riječi
- upotrebljava i riječ oktet.
byte, a kod nas se još, iako rjede,
11
Naziv bit dolazi od engl. Binary digit, što znači: binarna znamenka. To je stoga što su 0 i 1 znamenke
binarnog sustava.
12
Kôd je skup simbola koji predstavlja drugi skup simbola. Kodovi koje susrećemo u svakodnevnom životu
- ostalog “sadrže” i cijenu
su na primjer: osobni identifikacijski broj (OIB) gradana,
bar kodovi koji izmedu
proizvoda, brojevi registarskih tablica i drugi.
13
Jednim se bajtom mogu kodirati znakovi koje koristimo u pisanju: slova abecede, znamenke ( 0 − 9 ) te
neki specijalni znakovi, ukupno 256 znakova.
Informatika za maturu
7
1. Grad̄a i načela funkcioniranja računala
Binarno je kodiranje podataka fizički moguće ostvariti na različite načine. Primjerice pomoću novčića:
pismo – 0
glava – 1
Ili, s pomoću strujnoga kruga:
Primijetimo da je i u jednom i u drugom primjeru predstavljena ista količina
informacije – jedan bit. Isto tako, svaki
sustav koji ima dva stanja, neovisno o načinu na koji je ostvaren, predstavlja jedan
bit.
U računalima je nuli i jedinici pridijeljeno
odredeno
područje napona. Viši je napon
obično pridijeljen jedinici, a niži nuli.
Bistabil je elektronički ili neki drugi element koji ima dva stabilna stanja. U jednom
stanju ostaje tako dugo dok ga neki vanjski
podražaj, primjerice električni impuls, ne
prebaci u drugo stanje. U računalima bistabil predstavlja fizičko ostvarenje jednog
bita.
Ako je napon u području “jedinice”,
vrijednost bita je 1, a ako je u području
“nule”, vrijednost bita je 0. Na taj je način
vrijednost bita predočena jednom od dvije
razine napona. Sastavni su dijelovi računala elektronički sklopovi koji pohranjuju,
- te dvije razine napona.
prenose i obraduju
Budući da se dvije razine napona tretiraju
kao znamenke (0 i 1), ovakvi elektronički
sklopovi dobili su naziv digitalni. 14
14
8
Dolazi od engl. digit, a znači znamenka.
Informatika za maturu
1.1. Koncept računala
Memorija
—
—
—
—
—
—
1
Memorija služi za spremanje podataka i programa. Možemo reći da se u memoriji
nalazi sve što je nužno za izvodenje
programa, a ne stane u procesor. Tijekom izvo- memorije i procesora dolazi do intenzivne izmjene podataka:
denja
programa izmedu
procesor iz memorije dobavlja naredbu koju treba izvršiti, i pripadne operande, a u nju
vraća rezultat obrade. Stoga memoriju još zovemo radna ili glavna memorija.
Memoriju možemo shvatiti kao niz lokacija od kojih svaka može spremiti dio
informacije. Taj dio informacije ima veličinu jednog bajta. Važna je karakteristika
memorije kapacitet, a to je ukupna količina informacija koju u nju možemo smjestiti.
Kapacitet izražavamo brojem bajtova ili većim jedinicama: 15
1 kilobajt (1 KB = 210 bajta (B) = 1 024 B)
1 megabajt (1 MB = 210 KB = 1 024 KB)
1 gigabajt (1 GB = 210 MB = 1 024 MB)
1 terabajt (1 TB = 210 GB = 1 024 GB)
1 petabajt (1 PB = 210 TB = 1 024 TB)
1 eksabajt (1 EB = 210 PB = 1 024 PB)
Svaka memorijska lokacija ima
svoju adresu. Adresa je broj koji
odgovara redoslijedu lokacije (vidi
sliku). Podatak se iz memorije može pročitati jedino ako se zna adresa
memorijske lokacije na kojoj se nalazi. Kod upisa podatka u memoriju
treba navesti adresu lokacije na koju
će podatak biti spremljen.
Zamišljena slika memorije
16-bitnog računala
U memoriju spremamo različite informacije, duže i kraće. Primjerice podatak o
tome je li svjetlo upaljeno, može se smjestiti u osminu bajta, slovo se može spremiti u
jedan bajt, dok naredba za zbrajanje dvaju brojeva iziskuje više od jednog bajta. Kad
računalo radi s memorijom, bilo da neka jedinica dohvaća podatak iz memorije ili ga
u nju sprema, pokazalo se efikasnim da uvijek radi s istim brojem bajtova: jedan, dva,
- riječ – osnovni podatak
četiri ili više. Za svako je računalo taj broj jedinstven i odreduje
s kojim računalo radi. Duljina je riječi prilagodena karakteristikama procesora.
15
Prefiks ispred naziva jedinice pokazuje kojim se brojem ta jedinica množi. Tako u dekadskom sustavu
prefiks kilo označava da jedinicu treba pomnožiti s 103 (npr. 3 kg = 3 · 103 g). U binarnom sustavu prefiks
kilo označava najbližu vrijednost broju 103 koju je moguće dobiti potenciranjem broja 2. To je 210 = 1 024 . U
ovom je slučaju kilo označeno velikim slovom K.
Informatika za maturu
9
1. Grad̄a i načela funkcioniranja računala
U okviru radne memorije, razlikuju se dvije vrste memorija: RAM i ROM memorije.
— RAM (engl. Random Access Memory) 16 je danas sinonim za radnu memoriju. Isključivanjem napajanja njezin se sadržaj gubi pa kažemo da je RAM
nepostojana ili privremena memorija (engl. volatile memory). Ova se
memorija može čitati, a u nju se može i pisati onoliko puta koliko to želimo.
— ROM (engl. Read Only Memory) je ona memorija kod koje se jednom zapisana informacija može čitati, ali se ne može mijenjati. ROM je trajna memorija
čiji sadržaj ostaje sačuvan i nakon isključivanja računala. U takvu se memoriju spremaju naredbe koje se učestalo koriste i za koje nije predvideno
da se
mijenjaju. Primjerice u ROM se može spremiti manji ili veći dio sistemskog
- ostalog u njemu se nalaze naredbe koje se izvode prilikom
softvera. Izmedu
pokretanja računala. 17
Nestankom struje ili namjernim isključivanjem računala, nestaju i podaci trenutačno upisani u RAM. Stoga je nužno osigurati vanjske, pomoćne spremnike podataka
koji će čuvati podatke i kad računalo ne radi. S njih će se programi učitati prije početka
- pomoćnim
obrade, a rezultati će se na njih spremiti prije završetka obrade. Medu
spremnicima svakako je najvažniji tvrdi disk (engl. hard disk). Možemo ga shvatiti
kao proširenu memoriju računala. Javi li se potreba za podacima koji se nalaze na
disku, oni se jednostavno “učitaju” u radnu memoriju. Pored tvrdog diska danas se
upotrebljavaju i mnogi drugi spremnici koji se razlikuju po svojim karakteristikama i
namjeni, primjerice DVD-ovi, memorijski ključići, memorijske kartice i slično.
U cilju ubrzanja rada u računalo se
- i brze priručne memorije (engl.
ugraduju
cache). To su vrlo brze memorije relativno malog kapaciteta kojima se ubrzava
- radne memorazmjena podataka izmedu
18
rije i procesora.
S obzirom na brzinu rada (pristupa
memorijskoj lokaciji) najbrži su registri
(memorijske lokacije unutar procesora),
slijedi cache memorija, dok su najsporiji
vanjski pomoćni spremnici (vidi sliku).
Trebamo li iz bilo kojeg razloga, promijeniti sadržaj ROM memorije, morat ćemo
postojeći ROM zamijeniti novim. Srećom,
postoje inačice ROM-a koje nude bolje
rješenje. Primjerice PROM (engl. Programmable Read-Only Memory) ili EEPROM
(engl. Electrically Erasable Programmable
Read-Only Memory). PROM je memorija
na koju možemo staviti dodatne naredbe i
pridružiti ih već postojećem sadržaju ROMa. EPROM je takva PROM memorija čiji se
sadržaj specijalnim postupkom može i izbrisati. EEPROM je bolja varijanta EPROM-a
– električki je izbrisiva pa ju je jednostavnije
reprogramirati.
16
RAM u prijevodu glasi: memorija sa slučajnim pristupom. Ta je memorija organizirana tako da je vrijeme
pristupa bilo kojoj (slučajno odabranoj) memorijskoj lokaciji uvijek isto. Ovaj naziv potječe iz vremena kad je
pomoćna memorija bila sekvencijalna, poput papirnatih i magnetskih vrpci. Vrijeme pristupa podatku ovisilo je
o položaju podatka na tom mediju.
17
BIOS (engl. Basic Input-Output System) je program koji se prvi pokreće prilikom uključivanja računala.
- ostalog, provjerava ispravnost pojedinih dijelova računala, a zatim učitava i pokreće operacijski sustav.
Izmedu
BIOS je obično bio pohranjen na ROM-u, no danas ga najčešće nalazimo na flash memoriji.
18
- diska i radne memorije.
Postoji i brza priručna memorija diska koja ubrzava razmjenu podataka izmedu
10
Informatika za maturu
1
1.1. Koncept računala
Usporedbe memorija s obzirom na brzinu čitanja i upisivanja podataka; i s obzirom na kapacitet:
od baze prema vrhu piramide brzina raste, a kapacitet je manji.
Procesor
Zadatak je procesora prepoznavanje i izvodenje
naredaba. Svaki procesor ima
jedinstveni skup naredaba koje može izvršiti (vidi tablicu).
Osnovni skup naredaba
kategorija
primjer
aritmetičke
zbrajanje, oduzimanje, množenje, dijeljenje
logičke
I, ILI, NE
programska kontrola
bezuvjetno grananje, uvjetno grananje, potprogrami
pomicanje podataka
premjesti, stavi, spremi
ulaz/izlaz
učitaj, ispiši
Svaka se naredba, s izuzetkom nekih kontrolnih naredaba, sastoji od dva dijela:
— operatora koji kaže što treba učiniti;
- nad kojim podatkom (podaci— operanda (jednog ili više njih) koji odreduje
ma) to treba učiniti. To može biti sam podatak ili adresa memorijske lokacije
na kojoj je podatak smješten. Ukoliko je rezultat naredbe vrijednost koju
treba zapamtiti, tada operand sadrži adresu memorijske lokacije na koju će ta
vrijednost biti smještena.
Primjerice naredba koja sprema podatak u memoriju sastoji se od podatka
(ili adrese memorijske lokacije na kojoj se podatak nalazi) te adrese one
memorijske lokacije na koju podatak treba spremiti.
Informatika za maturu
11
1. Grad̄a i načela funkcioniranja računala
Ne mogu se sve naredbe izvršiti u jednom ciklusu. Odatle
još jedan pokušaj vrednovanja brzine rada procesora: za
pojedini se procesor odreduje
koliko se (prosječno) naredaba može izvršiti u jednoj sekundi. To se iskazuje brojem
MIPSova (engl. Million Instructions per Second). Tako
primjerice procesor koji ima
brzinu 1 500 MIPS, može u
prosjeku izvesti 1 500 milijuna naredaba u sekundi.
Vrijeme potrebno da bi procesor izvršio naredbu već dohvaćenu iz memorije, vrlo je kratko. Mjeri
se milijarditim dijelovima sekunde i nije isto za sve
naredbe. U računalu postoji sat koji, slikovito rečeno, predstavlja bilo računala. On generira električne
signale kojima se odreduje
početak sljedeće opera- dva “otkucaja” sata naziva se
cije. Vrijeme izmedu
ciklus. Brzina se računala mjeri brojem “otkucaja”
toga sata u sekundi, tj. brojem ciklusa u sekundi. Primjerice procesor od 800 MHz (megaherca) imat će
800 milijuna “otkucaja” svake sekunde. 19 To znači
da taj procesor može izvršiti 800 · 106 = 8 · 108 jednostavnih naredaba u sekundi. Veća je jedinica GHz
(gigaherc). Vrijedi: 1 000 MHz = 1 GHz.
Svaki se procesor sastoji od dvije funkcijske komponente: upravljačke i aritmetičkologičke jedinice. Tu su još i radni registri – najnužnija memorija potrebna da bi upravljačka i aritmetičko-logička jedinica mogle obaviti posao.
Upravljačka jedinica dobavlja naredbe iz memorije, dekodira ih i tako prepoznaje
što dalje mora činiti. Svaku naredbu raščlanjuje na niz jednostavnih koraka ili akcija.
Izvodenje
tih akcija uključuje aktiviranje ostalih dijelova računala. Zato kažemo da
upravljačka jedinica upravlja radom računala.
Aritmetičko-logička jedinica je radna jedinica. Ona obavlja sve aritmetičke i
logičke operacije. Potrebne podatke pribavlja joj upravljačka jedinica.
Registri predstavljaju memoriju unutar procesora. Tako unutar upravljačke jedinice postoje registri koji pohranjuju naredbu koja se izvodi, njezine operande, važne
podatke o naredbi koja se izvodi (status), te adresu sljedeće naredbe programa. U
aritmetičko-logičkoj jedinici u registrima su spremljeni podaci nad kojima će se izvršiti
operacije (zbrajanje, dijeljenje, usporedba i slično), a u posebnim su registrima rezultati
tih operacija.
Snaga ili računalna moć procesora može se odrediti kao količina podataka koje
- ostaloga, ona ovisi o već spoprocesor može obraditi u jedinici vremena. Izmedu
menutoj brzini procesora, ali i o količini bitova koju procesor istodobno može obraditi.
Primjerice 32-bitni procesor može istodobno obraditi 32 bita. Tom je broju bitova prila- procesora, ali i ostalih dijelova računala. Riječ memorije takvog računala
godena
grada
ima duljinu 32 bita. Registri u koje se spremaju operandi, kao i pomoćni spremnici,
- su duljine 32 bita.
takoder
Današnja su osobna računala 64-bitna jer koriste riječi od 64 bita (8 bajtova).
19
12
Ovaj se sat još naziva generator takta, pa kažemo da brzina procesora odgovara frekvenciji takta.
Informatika za maturu
1.1. Koncept računala
Kako procesor radi
1
Nakon pokretanja programa adresa se prve naredbe smješta u registar upravljačke
jedinice koji se zove programsko brojilo (engl. Program Counter). Prema toj se
adresi iz memorije čita naredba i prenosi u naredbeni registar. U programsko se
brojilo stavlja adresa sljedeće naredbe. Sada upravljačka jedinica dekodira kôd naredbe iz naredbenog registra i na taj način računalo zna šta mu je činiti. Ako naredba
ima operande, oni se pročitaju iz memorije i spremaju u podatkovne registre unutar
aritmetičko-logičke jedinice. Ovime je završena faza pribavljanja naredbe i započinje
faza izvršavanja koja se odvija unutar aritmetičko-logičke jedinice. U aritmetičkologičkoj jedinici postoji registar koji se zove akumulator. Ukoliko rezultat operacije
treba spremiti u memoriju, on se najprije stavlja u akumulator, a nakon toga se šalje na
zadanu memorijsku lokaciju. Naredba je izvršena i počinje faza pribavljanja sljedeće
naredbe. Adresa naredbe koja je sad na redu već se nalazi u programskom brojilu. Ovaj
se proces ponavlja tako dugo dok se ne izvede naredba za kraj programa.
Faze izvodenja
programa
Primjer: Pretpostavimo da su u memoriji na adresama 0, 1 i 2 spremljene naredbe
Zbroji 7, 8 u 9, Ispiši 9 i Kraj programa (vidi sliku). Naredba Zbroji 7, 8 u 9 “kaže”
da treba zbrojiti brojeve koji se nalaze na adresama 7 i 8, a rezultat staviti u lokaciju
- (monitoru, pisaču, . . . )
9. Naredbom Ispiši 9 na predvidenom
će se vanjskom uredaju
ispisati broj koji se nalazi u memoriji na adresi 9.
Pojednostavljena slika memorije i procesora. U procesoru su istaknuti registri pomoću kojih
pratimo tijek izvodenja
programa.
Trenutni je sadržaj programskog brojila 0. To je adresa naredbe koju treba izvršiti. Upravljačka jedinica dohvaća naredbu čija se adresa nalazi u programskom brojilu
Informatika za maturu
13
1. Grad̄a i načela funkcioniranja računala
(Zbroji 7, 8 u 9) i sprema je u naredbeni registar (vidi sliku, strelica a). Programsko
se brojilo poveća tako da “pokazuje” sljedeću naredbu (Ispiši 9).
Tijek izvodenja
naredbe
Sada upravljačka jedinica dekodira naredbu u naredbenom registru, i “shvati” da
se operandi koje treba zbrojiti nalaze u memoriji. Stoga adrese operanada prvo stavlja
u adresni registar (strelica b), a zatim pročita brojeve koji se nalaze na tim adresama
te ih smješta u odgovarajuće registre u aritmetičko-logičkoj jedinici (strelice c). Faza
pribavi je gotova i slijedi faza izvrši. Aritmetičko-logička jedinica izvršava naredbu
zbrajanja ( 2 + 3 ), sprema rezultat u akumulator te ga nakon toga šalje u memoriju na
adresu 9 (strelica d).
Naredba zbrajanja je gotova i slijedi faza pribavljanja sljedeće naredbe. To je
ona naredba na koju “pokazuje” programsko brojilo. Ovo kruženje “pribavi – izvrši”
zaustavit će se kad upravljačka jedinica “prepozna” naredbu za kraj programa.
Sabirnice
Računalo je sastavljeno od različitih jedinica koje koordinirano obavljaju posao.
- jedinicama potrebno ostvariti komunikaciju. Za prijenos svakog bita
Stoga je medu
informacije potreban je jedan strujni vodič (jedna “žica”). Da tih “žica” ne bi bilo previše, osmišljen je sabirnički sustav. Sabirnica (engl. bus) zajednički je snop vodiča na
koji su spojeni svi dijelovi računala. Tako sabirnice 20 povezuju procesor s memorijom,
procesor s ulazno-izlaznim jedinicama (od diskova preko grafičke i zvučne kartice) i
slično.
- sobom. Postoji dio vodiča
Vodiči koji tvore sabirnicu podijelili su zadatke medu
zadužen za prijenos naredaba i podataka i naziva se podatkovna sabirnica. Adresna
sabirnica je onaj dio vodiča kojima putuju memorijske adrese. Treći se dio vodiča
naziva upravljačka sabirnica. Koristi se za signalizaciju pojedinim dijelovima raču20
14
- sabirnica (engl. USB hub) koja povezuje periferne jedinice s računalom.
USB je takoder
Informatika za maturu
1.1. Koncept računala
1
nala da otpočnu s prijenosom podataka. I obratno, njima se šalje signal procesoru da je
prijenos završen.
Ulazne i izlazne jedinice računala
Ulazne jedinice prema Von Neumannovom modelu omogućuju unos podataka i
programa u računalo. Računala stoga imaju pristupne sklopove uz pomoć kojih se
- poput miša, tipkovnice i drugih. Slično, računalo
na njih priključuju ulazni uredaji
ima izlazne jedinice kojima se rezultati obrade prosljeduju
korisniku. Ostvaruju se
- poput monitora
pristupnim sklopovima uz pomoć kojih se priključuju izlazni uredaji
ili pisača. Postoje računalni uredaji koji su i ulazni i izlazni. To je primjerice zaslon
osjetljiv na dodir, ali i mrežna kartica pomoću koje računalo razmjenjuje podatke s
drugim računalima.
- detaljno su opisani u poglavlju Periferne jedinice računala.
Navedeni uredaji
1.1.
Zadatak 1. Računala su korisna jer:
a) mogu riješiti bilo koji problem;
b) nikada ne griješe;
c) mogu detaljnije sagledati problem;
d) mogu donositi odluke kad su pravilno isprogramirana.
Odgovor: d) .
Računala ne mogu riješiti bilo koji problem – mogu riješiti samo one probleme koje
je i čovjek u stanju riješiti. Ukoliko je čovjek napravio grešku u programu ili unio
krive podatke, računalo će pogriješiti. Stroj ne može razmišljati o problemu pa ga ne
može niti detaljnije sagledati. Pravilno isprogramirano računalo može donositi odluke.
Primjerice upišemo li krivi PIN na bankomatu, računalo će nam onemogućiti daljnje
transakcije.
Zadatak 2. Za koji od navedenih poslova nije nužno računalo?
a) Let u svemir.
b) Plaćanje računa kreditnom karticom.
c) Popis stanovništva.
d) Za sve navedene poslove neophodno je računalo.
Informatika za maturu
15
1. Grad̄a i načela funkcioniranja računala
Odgovor: c) .
Stanovništvo se popisivalo i prije pojave računala. Tada je analiza podataka i kontrola
popisa bio najteži dio posla. 1890. godine u Americi je za obradu rezultata upotrijebljen tabulirajući stroj koji je tri godine ranije konstruirao Herman Hollerith. Posao koji
se nekad protegao na nekoliko godina, bio je gotov za samo mjesec dana. Računalo
višestruko skraćuje poslove vezane za popis stanovništva. Pored toga, digitalizirani se
podaci kasnije lako mogu koristiti u statistici.
Zadatak 3. Što od navedenoga nije dio hardvera?
a) Miš.
b) Operacijski sustav.
c) Integrirani krug.
d) Tranzistor.
Odgovor: b) .
- Tranzistor i integrirani krug su elektronički dijelovi računala. OpeMiš je ulazni uredaj.
racijski sustav (npr. Windows, Linux, iOS, Symbian, Android . . . ) je sustav programa
koji objedinjuje i povezuje sklopovske dijelove računala, pa stoga nije dio hardvera već
softvera.
Zadatak 4. Softver je:
a) sinonim za bazu podataka;
b) jedna od komunikacijskih jedinica na računalu;
c) materijalna osnovica računala;
d) nematerijalna osnovica računala.
Odgovor: d) .
Računalo je spoj hardvera i softvera. Hardver je materijalni, a softver nematerijalni dio
računala.
Zadatak 5. Zaokružite točan odgovor.
a) Za obradu podataka zadužene su isključivo sklopovske komponente računala.
b) Za obradu podataka zadužena je isključivo programska podrška.
c) Obrada podataka je pretvorba podataka iz jednog oblika u drugi.
d) Obrada podataka je isto što i kodiranje podataka.
Odgovor: c) .
Obrada podataka u računalu ostvaruje se “suradnjom” i hardvera i softvera. Premda
- hardvera i softvera, primjerice vadenje
ne postoji oštra granica izmedu
drugog korijena
može se u jednom računalu ostvariti hardverski, a u drugome softverski, za obradu
podataka nužno je oboje.
Kodirati podatak znači zapisati ga pomoću nekog skupa simbola. Budući da računalo može manipulirati s podacima koji su zapisani u odgovarajućem binarnom obliku,
kodiranje je preduvjet obrade podataka.
16
Informatika za maturu
1.1. Koncept računala
1
Obrada podataka jest pretvorba podataka iz jednog oblika u drugi. Jednoznačno je
odredena
naredbama programa.
Zadatak 6. Obrada podataka je proces koji:
a) mijenja podatke iz jednog oblika u drugi;
b) predaje informacije korisnicima;
c) pohranjuje podatke na tvrdi disk;
d) izvodi računske operacije nad podacima.
Odgovor: a) .
U tijeku obrade podaci se mijenjaju i prelaze iz jednoga u drugi oblik. Kako će se
mijenjati, odredeno
je naredbama. Tako se primjerice oblik podatka može promijeniti
kao rezultat neke računske operacije; prenošenja s jednoga mjesta na drugo i slično.
Zadatak 7. Ulazna jedinica:
a) prihvaća i memorira podatke;
b) prihvaća podatke i pretvara ih u oblik koji računalo razumije;
c) prihvaća podatke i pretvara ih u oblik koji čovjek razumije;
- podatke.
d) prihvaća i obraduje
Odgovor: b) .
Ulazna jedinica prihvaća podatke iz okoline i pretvara ih u računalu razumljiv binarni
- računala i okoline.
kôd. Na taj se način ostvaruje jedan smjer komunikacije izmedu
Zadatak 8. Gigabajt je jedinica koja označava (približno):
a) 103 bajtova;
b) 106 bajtova;
c) 109 bajtova;
d) 1012 bajtova.
Odgovor: c) .
1 kilobajt (KB) = 210 bajtova (B) = 1 024 B ≈ 103 B.
1 megabajt (MB) = 210 KB = 1 024 KB ≈ 103 KB = 106 B.
1 gigabajt (GB) = 210 MB = 1 024 MB ≈ 103 MB = 109 B.
Točan bi račun dao: 1 GB = 1 073 741 824 B.
Zadatak 9. Zaokružite točnu tvrdnju.
a) 1 bajt ima 8 bita.
c) 1 kilobajt ima 1 024 bita.
b) 1 bit ima 8 bajta.
d) 1 kilobajt ima 1 000 bajta.
Odgovor: a) .
1
Ostale su tvrdnje netočne jer: 1 bit = bajta, 1 kilobajt = 1 024 bajta,
8
1 kilobajt = 1 024 · 1 024 bita = 1 048 576 bita.
Informatika za maturu
17
1. Grad̄a i načela funkcioniranja računala
Zadatak 10. Jedna od jedinica za kapacitet memorije je:
a) MB;
b) m/s;
c) b/s (bps);
d) MHz.
Odgovor: a) .
Ostale su mjerne jedinice: m/s – jedinica za mjerenje brzine; b/s – jedinica za brzinu
prijenosa digitalnih podataka; MHz – frekvencija takta (jedinica za brzinu računala).
Često se internetske veze mjere pomoću Mbps, tj. milijunima bitova po sekundi.
Zadatak 11. Elektronički sklop s dva moguća stabilna stanja zove se:
Odgovor:
Odgovor: bistabil.
Jedan bistabil uvijek pamti jednu binarnu znamenku: 0 ili 1, dakle jedan bit. Konstruiran je tako da u jednome stanju ostaje trajno, sve dok se pod utjecajem nekog signala
ne prebaci u drugo stanje.
Zadatak 12. Mjesto gdje se privremeno smještaju programi za vrijeme njihovog rada,
kao i podaci koji se trenutno obraduju,
je:
a) cache memorija;
b) RAM memorija;
c) tvrdi disk;
d) procesor.
Odgovor: b) .
U procesoru se nalazi samo jedna naredba programa i to ona koja se trenutno izvodi.
Veličina cache memorije ograničena je tako da se u njoj nalazi samo dio aktivnog programa. U ovu se memoriju stavljaju one naredbe programa za koje se pretpostavlja da
su sljedeće na redu za izvodenje.
S vanjskih se memorija, kao i s tvrdog diska, program
i podaci učitavaju u glavnu memoriju nakon pokretanja programa. Podaci i program
se za vrijeme njihova rada nalaze u radnoj memoriji koju danas obično zovemo RAM
memorija.
Zadatak 13. Što je od navedenoga točno za RAM?
a) RAM je upravljačka jedinica računala.
b) RAM je komunikacijska jedinica računala.
c) RAM je brza memorija.
d) RAM je memorija malog kapaciteta.
Odgovor: c) .
Brzina rada računala ne ovisi samo o brzini procesora već i o izvedbi ostalih sklopova.
Pogotovo je važna brzina pristupa podacima RAM memorije jer je komunikacija izme- RAM-a i procesora tijekom izvodenja
du
programa vrlo intenzivna. I stoga graditelji
računala ovu memoriju, u okvirima dostupne tehnologije, uvijek ostvaruju kao brzu
memoriju.
18
Informatika za maturu
1.1. Koncept računala
1
Zadatak 14. Što od navedenoga nije točno za RAM memoriju?
a) RAM je radna memorija.
b) RAM je memorija s izravnim pristupom.
c) RAM je privremena memorija koja gubi sadržaj isključivanjem računala.
d) RAM je memorija za ubrzavanje pristupa podacima.
Odgovor: d) .
RAM je sinonim za radnu memoriju. Izravan pristup je isto što i “slučajan pristup”
što znači da je vrijeme pristupa isto za sve lokacije. Da bi se postigao kompromis
- zahtjeva da RAM bude brza, srednje velika memorija, a cijena prihvatljiva,
izmedu
ova je memorija izvedena kao privremena – isključivanjem računala njezin se sadržaj
gubi. Memorija kojom se ubrzava pristup podacima u radnoj memoriji zove se cache
memorija.
Zadatak 15. Oznaka trajne memorije računala koja se može samo čitati je:
a) ROM;
b) RAM;
c) REM;
d) niti jedna od navedenih.
Odgovor: a) .
ROM (engl. Read Only Memory) je memorija čiji se sadržaj upisuje posebnim postupkom i nije ga moguće promijeniti naredbama računala. Ne ovisi o napajanju tako da će
sadržaj ostati sačuvan i nakon isključivanja računala.
Zadatak 16. Kako se naziva memorija u kojoj je smješten program BIOS koji se prvi
pokreće pri uključivanju računala?
Odgovor:
Odgovor: ROM ili flash memorija.
- ostalog provjerava ispravnost
BIOS se prvi izvršava pri uključivanju računala. Izmedu
dijelova računala. Jedan dio BIOS-a učitava dio operacijskog sustava u RAM memoriju
te ga potom pokreće. BIOS se pohranjuje na postojanu poluvodičku memoriju. To
može biti ROM, no danas je to najčešće flash memorija.
Zadatak 17. RAM je skraćenica od:
a) RAdna Memorija;
c) Radno Aktivna Memorija;
b) Random Access Memory;
d) Random Available Memory.
Odgovor: b) .
Većina naziva u računalstvu predstavlja akronim engleskih naziva, tj. kratice dobivene
“spajanjem” početnih slova ili slogova engleskoga naziva koji se sastoji od više riječi.
U ovome je slučaju: RAM – Random Access Memory.
Informatika za maturu
19
1. Grad̄a i načela funkcioniranja računala
Zadatak 18. Podatke koje želimo trajno sačuvati spremit ćemo:
a) u RAM memoriju;
b) u ROM memoriju;
c) u cache memoriju;
d) na tvrdi disk.
Odgovor: d) .
RAM i cache memorija nisu postojane memorije. U ROM memoriju podaci se upisuju
posebnim postupkom. Tvrdi je disk postojana memorija. Predstavlja glavno mjesto na
koje se spremaju podaci koji se žele trajno sačuvati na računalu.
Zadatak 19. Programi i podaci trajno su pohranjeni u:
a) registrima;
b) cache memoriji;
c) perifernoj memoriji;
d) RAM memoriji.
Odgovor: c) .
Sve su periferne memorije, dakle one koje nisu dio osnovnog računala, postojane. Stoga
su u njima programi i podaci pohranjeni trajno. Ostale su navedene memorije ovisne o
napajanju.
Zadatak 20. Registri su:
a) brze memorije unutar središnje obradbene jedinice;
b) memorijske lokacije unutar ulazno-izlaznih jedinica;
- unutar sabirničkog sklopa;
c) uredaji
d) jedinice za registraciju korisnika.
Odgovor: a) .
Registri su važna funkcijska komponenta središnje obradbene jedinice. Njihov broj i
- svojstva središnje obradbene jedinice.
veličina bitno odreduju
Zadatak 21. U tijeku izvodenja
programa, kojoj se od navedenih memorija najčešće
pristupa?
a) RAM memoriji.
b) Cache memoriji.
c) Registrima.
d) Vanjskoj memoriji.
Odgovor: c) .
U usporedbi s ostalim navedenim memorijama registri su najmanji po kapacitetu, najbrži, najskuplji, a tijekom rada računala pristup registrima je najčešći.
Zadatak 22. Središnja se obradbena jedinica sastoji od:
a) upravljačke jedinice i registara;
b) upravljačke jedinice i ulazno-izlazne jedinice;
c) upravljačke jedinice i aritmetičko-logičke jedinice;
d) upravljačke jedinice i radne memorije.
20
Informatika za maturu
1.1. Koncept računala
Odgovor: c) .
1
Funkcijski dijelovi središnje obradbene jedinice jesu: upravljačka jedinica i aritmetičkologička jedinica.
Zadatak 23. Upravljačka je jedinica sastavni dio:
a) operacijskog sustava;
b) procesora;
c) RAM-a;
d) upravljačkog operatora.
Odgovor: b) .
Upravljačka jedinica važni je dio procesora. Pribavlja naredbe iz memorije, dekodira
ih, raščlanjuje na niz jednostavnih akcija, aktivira dijelove računala koji će te akcije
izvesti i na taj je način odgovorna za rad računala.
Zadatak 24. Naredba se dekodira u:
a) aritmetičko-logičkoj jedinici;
c) tijeku prijenosa podataka;
b) cache memoriji;
d) upravljačkoj jedinici.
Odgovor: d) .
Dekodirati naredbu znači odrediti o kojoj je naredbi riječ. Upravljačka jedinica dekodira
naredbu i nakon toga pokreće akcije za njezino izvršenje.
Zadatak 25. Podaci se kodiraju:
a) pri prijenosu podataka iz memorije u središnju obradbenu jedinicu;
b) automatski pri unosu podataka u računalo;
c) prije prikaza na jednoj od izlaznih jedinica računala kako bi korisnik razumio rezultate obrade;
d) netom prije izvodenja
naredbe u aritmetičko-logičkoj jedinici.
Odgovor: b) .
- stroju.
Pri unosu podaci se automatski binarno kodiraju, tj. prevode se u oblik prilagoden
- ju na izvršavanje,
Zadatak 26. Jedinica koja analizira naredbu programa i prosljeduje
naziva se:
a) ulazna jedinica;
b) aritmetičko-logička jedinica;
c) analitička jedinica;
d) upravljačka jedinica.
Odgovor: d) .
Analizirati naredbu znači dekodirati, prepoznati naredbu. To je zadatak upravljačke
jedinice.
Informatika za maturu
21
1. Grad̄a i načela funkcioniranja računala
Zadatak 27. Što od navedenog neće raditi procesor?
a) Osigurati pravilan redoslijed izvodenja
naredaba.
b) Upravljati datotekama.
c) Izvoditi aritmetičke operacije.
d) Izvoditi logičke operacije.
Odgovor: b) .
Upravljanje datotekama jedan je od zadataka operacijskog sustava.
Zadatak 28. Neposredno prije obrade u središnjoj obradbenoj jedinici naredbe i podaci
smještaju se:
a) na sabirnicu;
b) na disk;
c) u RAM;
d) u ROM.
Odgovor: c) .
Središnja obradbena jedinica izvodi naredbe koje zajedno s podacima dohvaća iz radne
(RAM) memorije. Stoga se neposredno prije obrade naredbe i podaci smještaju u
RAM, ukoliko se tamo već ne nalaze.
Zadatak 29. Koliko bitova može procesor obraditi u jednom ciklusu?
a) Jedan bit.
b) Jedan bajt.
c) Onoliko bitova koliko mu stane u registar.
d) Ovisno o naredbi koja se izvodi.
Odgovor: c) .
U jednom ciklusu procesor može izvršiti jednu operaciju nad podatkom koji se nalazi
u registru. Dakle, najveći broj bitova koji može obraditi odgovara duljini (kapacitetu)
registra.
Zadatak 30. Procesor frekvencije 2 GHz u sekundi može obaviti:
a) 2 tisuće koraka;
b) 2 milijuna koraka;
c) 200 milijuna koraka;
d) 2 milijarde koraka.
Odgovor: d) .
To je procesor koji u sekundi može obaviti 2 · 109 koraka. Za broj 109 postoje dva
naziva: europski – milijarda i američki bilijun. Iznimka su Britanci; njihov moderni
naziv je bilijun, a tradicionalni 1 000 milijuna.
Zadatak 31. U kojim se jedinicama izražava prosječna brzina kojom procesor izvršava
naredbe na računalu?
Odgovor:
22
Informatika za maturu
1.1. Koncept računala
Odgovor: MIPS.
1
Ova mjera kaže koliko milijuna naredaba može izvršiti procesor u jednoj sekundi.
No njezina je vrijednost samo približna jer se temelji na pogrešnoj pretpostavci da je
vrijeme potrebno za izvršenje naredbe, isto za sve naredbe.
- ostalog sabirnice služe i za:
Zadatak 32. Izmedu
a) prikupljanje podataka;
b) zbrajanje;
c) prijenos podataka;
d) sažimanje podataka.
Odgovor: c) .
Osim podataka, sabirnicama se prenose naredbe programa, adrese i upravljački signali.
Zadatak 33. Komunikacijski kanal koji spaja dijelove računala, a kojim se prenose
podaci, naredbe, adrese i upravljačke naredbe, zove se:
a) komunikacijska jedinica;
b) registar;
c) sabirnica;
d) cache memorija.
Odgovor: c) .
- osnovnih jedinica
Preko sabirnica se u svim smjerovima ostvaruje “promet” izmedu
računala.
Informatika za maturu
23
Was this manual useful for you? yes no
Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

Download PDF

advertisement