1. Tko je izumitelj diferencijalnog stroja i na kojem principu je radio taj stroj? s troj? -prvi diferencijski stroj izumio je Charles Babbage 1821. god. Služio je za izradu logaritamskih tablica. Stroj je bio pokretan vodenom parom i bio je potpuno automatiziran. 2. Navedite osnovna obilježja računala ENIAC? -ENIAC (Electronic Numeral Integrator and Computer) je razvijen za vojne potrebe. To je bilo prvo elektroničko računalo koje je radilo. Sastojalo se od 17468 elektronskih cijevi, bilo je teško 30t, snage 174 kW, korišten za rješavanje balističkih problema i 1000 puta brže od Mark I 3. Skicirajte i ukratko objasnite funkcijski von Neumannov model računala?
SPREMNIK- radna memorija, sastoji se od RAM-a (radne memorije), što ne stane na RAM odlazi na tvrdi disk. Procesor- obrađuje instrukcije, dekodira ih, izvodi zadanu operaciju i pohranjuje rezultat. Upravljačka jedinica – koordinira radom svih dijelova računala (dekodira instrukcije, povezuje registre i određuje vrstu operacije) Aritmetičko-logička jedinica - izvodi aritmetičke i logičke operacije i prosljeđuje rezultat.
4. Skicirajte tri glavna dijela von Neumannove arhitekture računala i objasnite njihovu ulogu. SREDIŠNJA JEDINICA ZA OBRADU (CPU)
MEMORIJA
ULAZNO IZLAZNI SKLOPOVI (U/I)
SREDIŠNJA JEDINICA ZA OBRADU – obrađuje podatke, upravlja i nadzire protok podataka između pojedinih dijelova sustava, te usklađuje pravilan rad cijelog računala. MEMORIJA – pohranjuje podatke i programe, te ih po potrebi stavlja na raspolaganje ostalim dijelovima računala ULAZNO-IZLAZNI SKLOPOVI – omogućuju prijenos podataka između računala i okoline
5. Koja su osnovna obilježja računala na bazi poluvodiča? Pojavom poluvodiča i razvojem tranzistora dolazi do prvog računala na bazi poluvodiča. -smanjuju se dimenzije računala (povećala gustoća pakiranja log. Sklopova) -povećanje brzine rada (više tranzistora, veća brzina) -smanjena potrošnja i zagrijavanje -niža cijena, veća dostupnost računala 6. Što je mikroprocesor? -Mikroprocesor je elektronički uređaj izveden u nekoj naprednoj poluvodičkoj tehnologiji koji obavlja aritmetičke, logičke, organizacijske i ostale instrukcije nad podacima te koordinira radom mikroprocesorskog sustava. 99% mikroprocesora je višenamjensko (koriste se u složenim uređajima, bankomati, zrakoplovi itd), 1% ih završi u računalima. 7. Što je mikroprocesorski sustav? -Nastaje kada se mikroprocesoru dodaju memorijski elementi, uređaj za pohranu podataka (diskovi), te U-I jedinice. Ukoliko te U-I jedinice odgovaraju potrebama korisnika radi se o mikroračunalnom sustavu tj. osobnom računalu. Za ugodan rad korisnik treba dodati primjerenu količinu memorije i diskovskog prostora. 8. Usporedite prema broju tranzistora mikroprocesor Intel Pentium i Intel Pentium 4. -Snaga procesora zavisi o broju tranzistora. Prva računala imala su tisuće tranzistora, danas imaju milijune. Pentium je imao oko 5.5 milijuna tranzistora, dok se Pentium 4 sastoji od 42 milijuna tranzistora. Danas najnovija računala imaju i preko 200 milijuna tranzistora. 9. Što određuje i u kojim jedinicama se iskazuje snaga mikroprocesora? Frekvencija koraka ili takta (engl. clock ), ), jer ona obrađuje podatke u koracima (Pentium 4 (478) 2 GHz). Količina bitova koju istodobno može obraditi CPU (8, 16, 32, 64 - bitni mikroprocesori). Građa (arhitektura) i osobito način na koji dobavlja i obrađuje podatke •
• •
Jedinice mjere snage CPU: MIPS (engl. Mega instructions per seconds ) MFLOPS (engl. Mega floating points instructions per seconds ) • •
10. Kako dijelimo programsku podršku? Navedite barem po dva predstavnika pojedine podskupine? Sustavska (System) - namijenjena je pokretanju računala i zatim što djelotvornijem iskorištenju. (operacijski sustavi, prevodioci…) Primjenska (Application) - namijenjena je rješavanju konkretnih korisničkih poslova. (programi za pretraživanje, formatiranje, obradu teksta, slika…) 11. Skicirajte slojeve operacijskog sustava?
12. Što je i koju ulogu ima operacijski sustav? - operacijski sustavi se nadograđuju na sklopovsku opremu i s njom direktno komunicira
- ovo je najsloženija i najznačajnija vrsta programa u računalnom sistemu - OPERACIJSKI SUSTAV je skup programa koji vode kontrolu korištenja resursa računalnog sustava, kao što su procesor, glavna memorija, eksterna memorija, U-I jedinice - ULOGA: - je upravljanje zadacima obrade i obračun korištenja sustava - je efikasno korištenje sustavnih resursa -
zaštita korisnikovih programa i datoteka
-
brzo i efikasno otklanjanje softverskih i hardverskih kvarova, ponovni start (restart)
13. Komentirajte razliku između Unix i Windows XP operacijskog sustava prema osnovnim obilježjima? Osnovna obilježja OS su:
-
vrsta korisničkog sučelja: tekstualno (UNIX) i grafičko (WIN XP)
-
broj korisnika: jednokorisnički i višekorisnički (oba su višekorisnička)
-
istovremeno izvođenje podataka (jednozadaćni, višezadaćni – oba su višezadaćna)
Osnovna razlika je u upravljanju operacijskim sustavom. XP ima grafičko sučelje do se radu u UNIX-u izvodi isključivo preko komandi ukucanih u konzolu. UNIX je napisan u C jeziku i moguće ga je staviti na bilo koje računalo.
14. Što čini računalnu mrežu? - Računalnu mrežu sačinjava skup računala, sklopovlje i programska podrška koja omogućuje međusobnu komunikaciju između dva ili više računala. 15. Kako dijelimo računalne mreže prema opsegu? - lokalne mreže (Local Area Networks - LAN) - gradske mreže (Metropolitan Area Network - MAN) - globalne mreže (Wide Area Networks - WAN) 16. Skicirajte osnovnu organizaciju računala.
17. U nekoliko koraka objasnite korake izvođenja programa u mikroprocesoru. Osnovni koraci izvođenja programa su dohvati, dekodiraj i izvršavanje instrukcija programa. Mikroprocesor čita instrukcije iz programske memorije preko podatkovne šalje je u instrukcijski registar procesora, tamo je dekodira i preko adresne i upravljačke sabirnice izvodi. Pri tome se svi prijenosi podataka obavljaju preko podatkovne sabirnice sve dok postoji instrukcija. 18. Kako dijelimo sabirnicu mikroprocesorskog sustava? Adresna sabirnica sačinjena od skupa jednosmjernih linija • • prenosi adresu sklopa ili registra koji trenutno komunicira s procesorom (npr. memorijsku adresu) adresa koja je na adresnoj sabirnici određuje izvor ili odredište podataka poslanih po sabirnici • podataka Podatkovna sabirnica • prenosi podatke između različitih komponenti računala • to je dvosmjerna sabirnica Upravljačka sabirnica • prenosi upravljačke signale između mikroprocesora i ostalih komponenti mikroračunalnog sustava • tipični signal na sabirnici su: čitaj/piši, zahtjev za prekid, reset i sl.
19. Logičkom funkcijom i tablicom stanja objasnite način rada logičkih sklopova I, ILI, NE, NI, NILI, EX-ILI, EX-NILI. NE sklop – inventira stanje sa ulaza na n a izlaz A=A' I sklop – na izlazu daje 1 samo ako su svi ulazi u jedinici jed inici ILI sklop – na izlazu daje logičku 1 ako je barem jedan od ulaza jedinica NI sklop – na izlazu daje 0 samo ako su svi ulazi jedinica, a ako je jedan ulaz jedinica, daje 1 NILI – na izlazu će dati 1 ako su oba ulaza nula EX-ILI – daje na izlazu 1 isključivo ako je jedan od ulaza jedinica EX-NILI – daje na izlazu 1ako su svi ulazu u nuli ili svi ulazi u jedinici
20. Kako nazivamo osnovne elemente za pamćenje koji k oji grade memoriju računala? Osnovni elementi za pamćenje podataka su bistabili (SR, JK, D, T bistabil) 21. Koliko podataka pamti jedan bistabil? Bistabil je sklop koji ima dva stabilna stanja, pamti jedan bit podataka i može biti 0 ili 1
22. Skicirajte pojednostavljenu građu CPU
Akumulator -koristi se za privremeno pohranjivanje jednog operanda Programsko brojilo -sadrži adresu slijedeće instrukcije Instrukcijski registar -sadrži operacijski kod instrukcije koja se izvodi Brojilo podataka -sadrži adresnu memorijsku lokaciju gdje se nalazi operand (16-bitni registar Privremeni registar služi za privremenu pohranu jednog od podataka koji sudjeluje u aritm-log operaciji (8-bitni registar). Izravno spojen na ALU ALU- izvršava osnovne aritmetičke i logičke operacije (zbrajanje, posmak, komplementiranje, logičke operacije I i ILI) Skup registara opće namjene-primjenjuju se za privremenu pohranu operanda, međurezultata i rezultata Interna sabirnica-skup linija za prijenos podataka. Izvedena na samom mikroprocesorskom čipu. Preko međuregistara povezana sa vanjskom sabirnicom. Upravljačka jedinica-sastoji se od upravljačkih sklopova i sklopova za dekodiranje instrukcije
23. Skicirajte osnovnu građu ALU.
24. Što je kod? Navedite barem dva primjera kodova. Kod je pravilo koje skupu znakova jedne abecede pridružujemo znakove druge abecede. ASCII kod, BCD kod.. 25. Napišite tablicu 8421-BCD koda.
26. Pretvorite broj 4510 u BCD zapis (mijenjati broj) 0100 0101
27. Pretvorbe brojeva zapisanih u različitim brojevnim sustavima (cijeli i razlomljeni brojevi). Prikazati postupak. DEC, BIN, OCT, HEX
15 3 76 38 19 9 4 2 1 0
:
2
1
: : : : : : :
2 2 2 2 2 2 2
0 0 1 1 0 0 1
15 3 19 2 0
:
8 1
: :
8 3 8 2
15 3 9 0
: :
1 6 1 6
9 9
153(10) = 10011001 (2)
153(10)=231(8)
153(10) = 99(16)
76543210
10011001 (2) = 1·27 + 0·26 + 0·25 + 1·24 + 1·23 + 0·22 + 0·21 + 1·20 = 1·128 + 0·64 + 0·32 + 1·16 + 1·8 + 0·4 + 0·2 + 1·1 = 153(10) 210
231(8) = 2·82 + 3·81 + 1·80 = 2·64 + 3·8 + 1·1 = 153(10) 1 0
99(16) = 9·161 + 9·160 = 153(10) 231(8) = 010|011|001(2) 99(16)
= 1001|1001(2)
28. Što je registar? Registar je je skup memorijskih elemenata koji pamte znamenke binarnog broja, što znači da je za određeno računalo unaprijed propisana dužina registra, a time i brojevno područje unutar kojeg se kreću brojevi. 29. Prikazati broj -34 u obliku dvojnog komplementa. (mijenjati broj) -34:2 = 0 17:2 = 1 8:2 = 0 4:2 = 0 2:2 = 0 1:2 = 1
00100010 11011101 1 11011110
30. Prikazati broj +45 u obliku dvojnog komplementa. (mijenjati broj) +45:2 = 1 22:2 = 0 11:2 = 1 5:2 = 1 2:2 = 0 1:2 =1
00101101
31. Pretvoriti dvojni komplement 10011110 u broj s predznakom (mijenjati broj) 10011110 1·26 + 1·25 + 1·21 = + 98 01100001 + 1 01100010j 32. Napišite opći oblik broja u nekom brojevnom sustavu. Brojevni sustav S s bazom broja B ima znamenke 0,1,2,…,B-1 Npr. B=10 DEC 0,1,2…,10-1 B=8 OCT 0,1,2…,8-1 B=2 BIN 0,2-1
B=16
HEX
0,1,2….E,F 16-1
33. Što govori baza brojevnog sustava? Govori da neki brojevni sustav sa bazom b azom B ima znamenki koje slijede sve do B-1 što znači kao 0,1,2, …,B-1 tj. govori govori s koliko znamenki znamenki raspolaže raspolaže taj sustav sustav s time da je prva prva znamenka 0.
34. Navedite korake nastanka programske podrške. Kraci nastanka programske podrške su: 1. Definiranje zadatka 2. Utvrđivanje ulaza i izlaza u programu 3. Zapis rješenja u obliku algoritma 4. Programiranje u određenom programskom jeziku 5. Ispravljanje i dotjerivanje programa 6. Dokumentiranje ili slaganje dokumentacije
35. Što je algoritam? Algoritam je slijed koraka (uputa) kojima se definira način rješavanja nekog problema ili zadatka, može se reći da je to slijed uputa kako jednoznačno, u vremenu i točno riješiti zadatak.
36. Koja svojstva mora zadovoljavati algoritam? 1. konačnost – napisanim postupkom trebamo doći do konačnog rješenja 2. preciznost (determiniranost) – pojedini koraci algoritma propisuju točno što trebamo izvršiti u pojedinim uvjetima 3. učinkovitost (efektivnost) – algoritam treba trošiti što manje kapaciteta procesora, memorije računala i ostalih resursa
37. Što je jezik za zapisivanje algoritma? Jezik za zapisivanje algoritma obično je podskup riječi govornog jezika koje jednoznačno opisuje zahvate koje algoritam mora obaviti nad podacima. Kada algoritam postane program tada govorimo o strojnom jeziku i višim programskim jezicima kao jezici za zapis algoritma
38. Navedite načine zapisa algoritma? Specijalizirani – primjenjuju se samo na pojedine početne objekte Općeniti – dozvoljavaju različite vrijednosti početnih objekata, te se kod njih definira klasa ulaznih objekata koji su dozvoljeni u izvođenju
39. Navedite osnovne elemente pseudo-jezika u hrvatskom jeziku. Dok je, činiti, vratiti, ako je, onda, inače, početak, kraj, ulaz, čitaj, izlaz, ispiši
40. Objasnite što je vremenska složenost algoritma? Vremenska složenost algoritma je broj osnovnih operacija koje treba izvesti da bi se došlo do konačnog i točnog rješenja.
41. Kako se označava složenost algoritma? Objasnite riječima na primjeru. Ako je trajanje algoritma proporcionalno s brojem ulaznih vrijednosti, pišemo da je njegova složenost 0(n), za n ulaza mora provesti n koraka. Npr. zbrojiti n broj s tipkovnice n=5, pet puta zbroji, pet puta treba ponoviti tu operaciju. ( Ako algoritam traje jednako bez obzira na broj ulaznih varijabli, tj. složenost algoritma je konačna bez obzira na broj ulaznih varijabli pišemo 0(1).
42. Napišite u pseudo-jeziku algoritme za: div, mod, abs, max, min, nzm
div ( X , Y ) R := Y ; Q := 0 ; dok je R >= X činiti R := R – X ; Q := Q + 1; vratiti (Q) ; kraj.
mod ( X , Y ) R := Y ; Q := 0 ; dok je R >= X činiti R := R – X ; Q := Q + 1; vratiti (Q) ; kraj.
abs (X) ako je X < 0 onda Y := -X inače Y := X ; vratiti (Y) ; kraj . max ( X, Y ) ako je X > Y onda Z := X inače Z := Y ; vratiti (Z) ; kraj .
min ( X, Y ) ako je X > Y onda Z := Y inače Z := X ; vratiti (Z) ; kraj .
nzm ( X, Y ) dok je X = Y činiti U := min ( X, Y ) ; V := max ( X, Y ) ; X := U ; Y := V – U ; vratiti ( X ) kraj 43. Napišite Gaussov algoritam složenost O(n). Koliko koraka traje njegovo izvođenje? O(N) ulaz (N); brojeva. S:< O za I := 1 do n činiti; S:= I * I; X:= S+X; izlaz (S); Ako Ako je je N = 100 100
Gaussov algoritam izračunava kvadrate prvih n Unosimo brojeve: 1. izračunamo kvadrate 2. dodamo kvadrate prethodnoj sumi
broj broj kora koraka ka je dvos dvostru truko ko veći veći jer jer se se odv odvij ijaj aju u dvi dvije je oper operac acij ije e *i +
44. Napišite Gaussov algoritam složenosti O(1). Koliko koraka traje njegovo izvođenje? S =
n( n + 1)(2n + 1)
6
O(1) ulaz (N); X:=N+1 S:=N * N X:=X + N S:=S * X S:=div (S,6); izlaz (S);
