1. 1.1. OSNOVNE KOMPONENTE RAČUNARA
Mašinski jezik
OSNOVNE KOMPONENTE RAČUNARA
Računari su mašine za obradu podataka.
One na osnovu određenog skupa ulaznih podataka koje zadaje korisnik računara generišu odgovarajući skup izlaznih podataka.

3. Osnovne funkcionalne jedinice digitalnog računara
FON skripta Glava1

5. Razlikujemo dva osnovna tipa eksternih memorija:
(1) memorije sa sekvencijalnira pristupom, realizovane u vidu magnetnih traka i
(2) memorije sa direktnim pristupom, realizovane najćesće u vidu magnetnih diskova ili disketa.

6. Kapacitet eksterne memorije je u slučaju diskova tipično od 100 do 1000 puta veći od kapaciteta operativne memorije,
a vrijeme pristupa joj je, zbog korišćenja mehaničkih pokretnih dijelova, redovno do puta veće nego kod operativne memorije.

7. Ulazne i izlazne jedinice, operativna memorija, centralni procesor, eksterne memorije i komandni pult računara obrazuju njegov fizički dio koji se nazlva hardver (engl. hardware). Sam hardver nije dovoljan za uspešan rad računara.

8. Da bi računar u procesu obrade podataka mogao da sve operacije obavi željenim redosledom neophodno je da se definiše program rada računara (ill kratko program) kojim će sve aktivnosti računara biti precizno i jednoznačno odredene, kako po pitanju sadrzaja, tako i po pitanju redosleda izvodenja. Svaki program predstavlja niz pojedinačnih instrukcija i uskladistava se u memoriju raćunara. Prema tome, memorija raćunara sadrži podatke i programe koji su binarno kodirani pomoću n—bitnih memorijskih riječi. Da li n jedinica i nula u nekoj memorijskoj ćeliji predstavlja numerički podatak ili mašinsku instrukciju, to zavisi od interpretacije te biname riječi i isti se sadržaj u principu može interpretirati bilo kao podatak, bilo kao instrukcija.

9. Koncepcija da se radom računara upravlja pomoću programa naziva se
princip prograsnskog upravljanja.

10. 1.2 OPERATIVNA MEM0RIJA
Operativna memorija se sastoji od niza memorijskih ćelija u kojima se čuvaju binarno kodirane veličine. Svaka od ovih veličina ima istu dužinu od n binarnih cifara. Binarna clfra, koju nazivamo bit, može biti 0 ill 1. Stoga u svaku memorijsku ćeliju možemo uskladištiti jedan od 2n razlićitih poređanih jedinica i nula.

11. Za n=3 može biti jedna od sledećih 8 velićina: 000,
001,
010,
011,
100,
101,
110,
111.
Ove veličine možemo interpretirati kao nenegativne cijele brojeve 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

12. Sadržaj memorijske ćelije se često naziva memorijska riječ
i za n se kaze da je to dužina memorijske riječi.

13. Razlike u dužinama riječi

14. Obrađujući podatke svaki računar stalno mijenja sadržaj memorijsklh ćelija. Da bi se omogućio efikasan mehanizam pristupa sadržaju memorijskih ćelija, one su numerisane rednim brojevima od 0 do m-1 pri čemu se redni broj ćellje naziva adresa ćelije,
a m je kapacitet memorije izražen u memorljskim riječima.

15. Memorija sa m adresabilnih ćelija i njihovim binarnim sadrtajem

16. adresni registrom memorije (ARM), prihvatni registar memorije (PRM).

17. 1.3 SIMBOLICK0 ADRESIRANJE
Pri pisanju programa javlja se potreba da se memorijske ćelije simbolički označe.

18. Za potrebe karakterizacije navedenog simbola pogodno je uvesti funkcije adr i val koje respektivno označavaju početnu memorijsku adresu i vrednost upisanu unutar memorijske zone označene simbolom X. U prethodnom primjeru gdje je X cjelobrojna velićina imamo
adr(X) = 1023 ,
val(X) =
Ako bi X bila oznaka za neki skup i u tom slučaju ako bi imali
adr(X) = ,
val(X) = { ,4 }
to bi oznaćavalo da se skup X trenutno sastoji od elemenata 1, 9, 8, 4 i da je uskladišten u memorijskoj zoni koja počinje od adrese 2048.

19. Neophodno je evidentirati vezu izmedu simbola i adrese na kojoj se nalazi vrednost promenljive koju taj simbol označava. Prevodioci za programske jezike tu vezu notiraju u specijalnoj tabeli koja se naziva tabela simbola.

20. Prema tome, svakom simbolu pridružene su dvije veličine: (1) vrednost promenljive koju taj sinbol oznaćava, i (2) vrednost simbola.
Vazno je jasno uočiti razliku koja postoji izmedu ovih pojmova:
vrednost promenljive je sadrzaj memorijske zone pridruzene posmatranom simbolu,
a vrednost simbola je sadrzaj tabele simbola u retku koji odgovara ovom simbolu.

21. U memoriji se podaci često premeštaju iz lokacije u lokaciju
U memoriji se podaci često premeštaju iz lokacije u lokaciju. Operaciju prenosa podataka lz neke polazne lokacije (sa simboličkom adresom) X u odredišnu lokaciju Y označavaćemo simbolom :=
koji se takode naziva i simbol dodele vrednosti (engl. assignment).
Prema tome, operaciju Y := X treba interpretirati na sledeći način: "uzima se kopija sadrzaja memorijske lokacije X i prenosi se u lokaciju Y razorivši pri tome njen prethodni sadržaj”.

22. X:= je ispravno
:= X je pogrešno
U programiranju simbol = predstavlja u većini slučajeva relacioni operator pa X = Y označava relaclju koja može biti istinita (ako je sadržaj lokacije X jednak sadržaju lokacije Y), ili neistinita (ako je sadrzaj lokacije X različit od sadržaja lokacije Y).
X + Y = je ispravno
X + Y := je pogrešno

23. Za razmjenu sadržaja dvije memorijske ćelije neophodno posedovati jednu pomoćnu lokaciju koju ćemo označiti sa T. Da bi sadržaj lokacije X prešao u lokaciju Y i obratno, potrebno je obaviti tri operacije prenosa podataka
Ovo se postiže pomoću programa T := X ; X := Y ; Y := T Permutacija veličina X, Y, Z postiže se sa programom T := X ; X := Y ; Y := Z ; Z := T

24. 1.4 CENTRALNI PROCESOR I PRINCIP PROCRAMSKOG UPRAVLJANJA
Uloga procesora je da izvršava instrukcije uskladištene u operativnoj memoriji računara. Procesor mora imati mogućnosti da lokalno uskladišti izvesnu količinu podataka i za to se koriste brzi procesorski registri.
Registar je po definiciji ćelija za uskladištenje jedne memorijske reči.

25. Razlikujemo dve vrste registara: - adresabilne i - interne.
Adresabilni registri su dostupni programeru.
Nasuprot tome interni registri nisu dostupni programeru već se njihov sadržaj inicijalizuje automatski u toku rada procesora.

26. Sastavni djelovi centralnog procesora i njegove veze sa menorijom

27. Prenos instrukcija i podataka na relaciji procesor - memorija obavlja se pomoću niza bidirekcionalnih veza koje se nazivaju magistrala podataka. Ova magistrala je u procesoru vezana na memorijski registar podataka (MD) koji spada u grupu internih procesorskih registara. Izbor memorijske lokacije iz koje procesor uzima ili u koju stavlja podatke obavlja se pomoću adrese koja se odreduje u procesoru, uskladištava u adresni registar (MA) i zatim preko jednosmjerne adresne magistrale prenosi u memoriju.

28. Prenos po magistralama je paralelan .
Ako adresa koja se paralelno prenosi po adresnoj magistrali ima c bita onda se pomoću takve adrese može direktno adresirati A=2c memorijskih lokacija, pa je A maksimalni kapacitet memorije.
Uobičajeno je da se kapacitet memorije izražava u jedinicama
K= K= "kilo“ ili
M=2 20 M= "mega"

29. U opštem slučaju monoprogramskih računara najvažniji su: - interni i -adresabilni reglstri
INTERNI PROCESORSKI REGISTRI
IR = Register Instrukcije - (Instruction Register )
MA = Memorijski adresni registar - (Memory Address Register)
MD = Memorijski registar podataka - (Memory Data Register)
IB = Interni bafer registar - (Internal Buffer Register)

30. ADRESABILNI PROCESORSKI REGISTRI 2.1 REGISTRI ADRESA
PC = Programski brojač - (Program Counter )
AR = Adresni registar podataka - (Data Address Register)
DP = Ukazatelj podatka (Data Pointer )
BR = Bazni registar (Base Register)
DC = Brojač podataka (Data Counter)
XR = Indeks registar (Index Register )
FX = Fiksni indeks (Fixed Index)
XC = Indeksni brojač (Index Counter)
SP = Ukazatelj steka (Stack Pointer)

31. 2.2 REGISTRI PODATAKA 2.3 UNIVERZALNI REGISTRI
DR = Registar podataka (Data Register)
AC = Akumulator (Accumuiator)
SR = Registar stanja procesora (Status Register)
2.3 UNIVERZALNI REGISTRI
GR = Registar opšte nameme (General Register)

32. Osnovna ideja principa programskog upravijanja

33. 1.5 MAŠINSKE INSTRUKCIJE
Mašinska instrukcija mora da specificira operaciju koju procesor treba da obavi, a takođe i adrese podataka (ili podatke) sa kojima se operacija obavlja.
Zbog toga svaka instrukcija redovno ima dva dijela:
- operacioni dio (koji se naziva kod operacije) i - adresni dio (koji specificira podatke).

34. Tri uobičajene strukture mašinske instrukcije

36. Pretpostavimo da OP na pr. predstavlja kod operacije sabiranja.
AC := AC + A1
Obavljanja binarnih operacija izmedu akumulatora i memorijske lokacije ima za poslijedicu da su kod jednoadresnog sistema neophodne posebne operacije za prenos podataka iz memorije u akumulator i obratno, iz akumulatora u memoriju. Ako sa M označimo proizvoljnu memorijsku lokaciju, onda se prenos podatka iz memorije u akumulator može oznaćiti sa AC := M. Obrnuti prenos iz akumulatora u memoriju označava se analogno sa M : = AC.

37. Pretpostavimo sada da su zadate memorijske lokacije X, Y i Z i neka je potrebno obaviti operaciju sabiranja Z:= Y + X
Ako radimo sa jednoadresnim računarom onda za obavljanje ove operacije trebamo sledeće tri instrukcije:
AC := X ; dohvatanje prvog argumenta iz memorije
AC := AC + Y ; sablranje posle koga AC sadrži traženu sumu
Z := AC ; prenos rezultata u odredišnu lokaclju Z
U slućaju dvoadresnog sistema komandi
Z := X ; Inicijalizaclja poćetne vrednosti promenljive Z
Z := Z + Y ; Izračunavanje sume
U slućaju troadresnog sistema komandi
Z := X + Y