Skripta_za_prijemne_ispite

SADRŽAJ 1 TEORIJA SISTEMA I INFORMATIKA

3

1.1 ANALITIČKI I SISTEMSKI PRISTUP ISTRAŽIVANJU 1.2 PREDMET PROUČAVANJA OPĆE TEORIJE SISTEMA 1.3 OSNOVNE POSTAVKE OPĆE TEORIJE SISTEMA 1.4 INFORMATIKA 1.5 ELEKTRONIČKA OBRADA PODATAKA KAO SISTEM

3 3 4 6 6

2 KIBERNETIKA I TEORIJA INFORMACIJA

7

2.1 KIBERNETIKA 2.2 SEMIOTIKA 2.3 SEMANTIČKE I FIZIČKE JEDINICE PODATAKA 2.4 KOMUNIKACIJE 2.5 POVRATNA VEZA

7 7 8 9 10

3 VRSTE OBRADE PODATAKA

11

3.1 RUČNA OBRADA PODATAKA 3.2 MEHANIČKA OBRADA PODATAKA 3.3 OBRADA PODATAKA POMOĆU KARTIČNIH UREAJA 3.4 ELEKTRONIČKI KARTIČNI SISTEMI 3.5 ELEKTRONIČKA OBRADA PODATAKA – GENERACIJE ELEKTRONIČKIH UREAJA

11 11 12 12 13

4 STRUKTURA SISTEMA ZA EOP

15

4.1 OSNOVNE KOMPONENTE STRUKTURE SISTEMA ZA EOP 4.2 HARDVER 4.3 PROGRAMSKA OSNOVICA SISTEMA ZA EOP - SOFTVER

15 15 16

5 OSNOVNE JEDINICE ELEKTRONI ČKOG RAČUNALA

18

5.1 JEDINICE SISTEMA ZA EOP 5.2 CENTRALNA JEDINICA 5.3 ULAZNE JEDINICE 5.4 IZLAZNE JEDINICE 5.5 MULTIMEDIJSKI SUSTAVI 5.6 JEDINICE VANJSKIH MEMORIJA I NOSIOCI PODATAKA 5.7 JEDINICE MIKROKOMPJUTERA

18 18 20 21 21 21 23

6 MATEMATI ČKE OSNOVE ELEKTRONI ČKIH RAČUNALA

24

6.1 BROJEVNI SUSTAVI

24

6.2 LOGIČKA ALGEBRA 6.3 KODOVI I KODIRANJE 6.4 KOLIČINA INFORMACIJE

25 25 26

7 PROGRAMIRANJE

27

7.1 ALGORITMI 7.2 PROGRAMIRANJE I PROGRAMSKI JEZICI 7.3 PROGRAMSKI JEZICI 7.4 METODE PROGRAMIRANJA 7.5 PREVOENJE (KOMPAJLIRANJE) 7.6 INTERPRETIRANJE

27 29 31 32 32 32

8 NAČIN OBRADE PODATAKA

33

8.1 SKUPNA (SERIJSKA) OBRADA PODATAKA 8.2 DALJINSKA SKUPNA OBRADA PODATAKA 8.3 OBRADA S PODJELOM VREMENA 8.4 MULTIPROGRAMIRANJE 8.5 SIMULTANA OBRADA PODATAKA 8.6 OBRADA U STVARNOM VREMENU 8.7 DISTRIBUIRANA OBRADA PODATAKA

8.8 KLIJENTSKO-POSLUŽITELJSKA POSLUŽITELJSKA KONCEPCIJA I POSLUŽITELJI POSLUŽITELJI (SERVERI )

33 33 34 34 34 35 35 36

9 ORGANIZACIJA PODATAKA

38

9.1 DATOTEKA I STRUKTURA PODATAKA 9.2 VRSTE ORGANIZACIJE DATOTEKE 9.3 VRSTE DATOTEKA 9.4 BAZE I BANKE PODATAKA 9.5 OSIGURANJE I ZAŠTITA PODATAKA

38 39 41 41 42

10 INFORMACIJSKI SISTEMI I POSLOVNA POLITIKA

43

10.1 POJAM INFORMACIJSKOG SISTEMA I NJEGOVE OSNOVNE AKTIVNOSTI 10.2 VRSTE INFORMACIJSKIH SISTEMA 10.3 PROJEKTIRANJE I IZGRADNJA INFORMACIJSKOG SUSTAVA 10.4 INFORMACIJSKI SISTEM ORGANIZACIJE UDRUŽENOG RADA

43 44 44 45

11 RAČUNALNE MREŽE I INTERNET

46

11.1 RAČUNALNE MREŽE 11.2 INTERNET 11.3 INTERNET SERVISI 11.4 WORLD WIDE WEB (WWW)

46 47 49 49

6.2 LOGIČKA ALGEBRA 6.3 KODOVI I KODIRANJE 6.4 KOLIČINA INFORMACIJE

25 25 26

7 PROGRAMIRANJE

27

7.1 ALGORITMI 7.2 PROGRAMIRANJE I PROGRAMSKI JEZICI 7.3 PROGRAMSKI JEZICI 7.4 METODE PROGRAMIRANJA 7.5 PREVOENJE (KOMPAJLIRANJE) 7.6 INTERPRETIRANJE

27 29 31 32 32 32

8 NAČIN OBRADE PODATAKA

33

8.1 SKUPNA (SERIJSKA) OBRADA PODATAKA 8.2 DALJINSKA SKUPNA OBRADA PODATAKA 8.3 OBRADA S PODJELOM VREMENA 8.4 MULTIPROGRAMIRANJE 8.5 SIMULTANA OBRADA PODATAKA 8.6 OBRADA U STVARNOM VREMENU 8.7 DISTRIBUIRANA OBRADA PODATAKA

8.8 KLIJENTSKO-POSLUŽITELJSKA POSLUŽITELJSKA KONCEPCIJA I POSLUŽITELJI POSLUŽITELJI (SERVERI )

33 33 34 34 34 35 35 36

9 ORGANIZACIJA PODATAKA

38

9.1 DATOTEKA I STRUKTURA PODATAKA 9.2 VRSTE ORGANIZACIJE DATOTEKE 9.3 VRSTE DATOTEKA 9.4 BAZE I BANKE PODATAKA 9.5 OSIGURANJE I ZAŠTITA PODATAKA

38 39 41 41 42

10 INFORMACIJSKI SISTEMI I POSLOVNA POLITIKA

43

10.1 POJAM INFORMACIJSKOG SISTEMA I NJEGOVE OSNOVNE AKTIVNOSTI 10.2 VRSTE INFORMACIJSKIH SISTEMA 10.3 PROJEKTIRANJE I IZGRADNJA INFORMACIJSKOG SUSTAVA 10.4 INFORMACIJSKI SISTEM ORGANIZACIJE UDRUŽENOG RADA

43 44 44 45

11 RAČUNALNE MREŽE I INTERNET

46

11.1 RAČUNALNE MREŽE 11.2 INTERNET 11.3 INTERNET SERVISI 11.4 WORLD WIDE WEB (WWW)

46 47 49 49

PRIPREME ZA RAZREDBENI ISPIT EKONOMSKI FAKULTETI I FOI

TEORIJA SISTEMA I INFORMATIKA

1 Teorija sistema i informatika 1.1 Analitički i sistemski pristup istraživanju Promatranjem pojava dobiva se skup činjenica o pojavi koji je osnova za daljnje istraživanje i predstavlja uvod u: • •

analitički i sistemski pristup istraživanju pojava.

Analitički pristup

Analitički pristup znanstvenom istraživanju predmeta i pojava sastoji se u izdvajanju iz cijeline pojedinih dijelova koji se zatim zasebno prou čavaju. Osnovna obilježja analiti čkog pristupa su: • • •

svi se elementi i pojave promatraju kao skup neovisnih elemenata koje valja izu čavati, odnosi izmeu elemenata objašnjavaju se uzročno-posljedičnim vezama i predmeti i pojave opisuju se krutim statičkim definicijama, pravilima ili materijalnim strukturama.

Sistemski pristup

Metodom sistemskog pristupa predmet ili pojavu promatramo kao sistem, odnosno cijelinu koja se ne može rastaviti na svoje elemente, a da se pri tome ne izgube njena osnovna svojstva. Primjer bi bio sustav od tri jednadžbe s tri nepoznanice koji se ne može riješiti ako svaku jednadžbu promatramo zasebno.

1.2 Predmet prou čavanja opće teorije sistema Opća teorija sistema je znanstvena disciplina koja se bavi izu čavanjem sistema i zakonitosti koje u njima vladaju.

3



Da bismo opisali neki sistem, potrebno je pobliže odrediti: • • •

koji elementi pripadaju sistemu, koje veze postoje izmeu elemenata unutar sistema te izme u sistema i okoline i kakvo je ponašanje (funkcioniranje) sistema.

Elementi sistema

Dijelove sistema nazivamo elementima. Sistem je od svoje okoline odijeljen granicom, prirodnom ili proizvoljnom. Ono što se nalazi izvan granice sistema pripada okolini sistema i može utjecati na funkcioniranje sistema. S druge strane i sistem svojim djelovanjem može utjecati na svoju okolinu. Pojedini elementi sistema tako er mogu biti skup me usobno povezanih elemenata. Takav složen element predstavlja podsistem odreenog sistema. Veze sistema

Dva elementa sistema su povezana ako jedan od njih dijeluje na drugi. Elementi sistema i njihova povezanost naziva se struktura sistema. Veze koje se uspostavljaju me u elementima mogu biti:

materijalne energetske informacijske Osnovni su tipovi veza me u elementima sistema: • • •

• • •

jednostrana veza (uzročno-posljedična) povratna veza (posredna i neposredna) i usporedna veza.

Ponašanje sistema

Ponašanje sistema definiramo kao odre enu pretvorbu njegovih ulaznih veli čina u izlazne veličine. S obzirom na tu definiciju dijelimo sistem na četri osnovna sastojka: • • • •

ulaz, proces, izlaz i povratna veza.

1.3 Osnovne postavke op će teorije sistema Osnovne postavke opće teorije sistema: • • •

•

• •

Sistem čine uzajamno povezani elementi. Elementi sistema specijalizirani su za obavljanje razli čitih funkcija. Elementi sistema promatraju se u okviru funkcioniranja cjeline, a ne zasebno (holistički pristup). Elementi sistema me usobnim djelovanjem ostvaruju svoje zajedni čke ciljeve (svrhovitost). Isti cilj funkcioniranja sistema može se posti ći na različite načine (ekvifinalitet). Funkcioniranje sistema može se shvatiti kao pretvorba ulaznih veličina u izlazne. 4


•

•

•


Cilj sistema postiže se procesom regulacije. Reguliranje se obavlja povratnom vezom, tj. usporedbom stvarnih veli čina sistema s veli činom koja je postavljena kao cilj funkcioniranja sistema, te uklanjanjem nastalih odstupanja. Svaki je sistem dio nekog ve ćeg sistema, a ujedno može sadržavati podsisteme kao svoje elemente ( hijerarhija sistema). Teorija sistema bavi se prou čavanjem zajedni čkih svojstava razli čitih sistema (izomorfnost). Izomorfni sistemi jednako reagiraju na vanjska djelovanja, imaju iste skupove ulaznih i izlaznih veli čina, procesi slijede istu zakonitost.

Najvažnije vrste sistema

Prema prirodi elemenata koji čine sistem razlikujemo:

apstraktne – pojmovi meusobno vezani definicijama i pravilima (brojevni sustavi, kompjutorski programi, ljudski govor itd.) realne sisteme – konkretni realni objekti koji se opisuju kao sistem (mehani čki, fizički, biološki i društveni sistemi) Prema stupnju složenosti, tj. prema broju elemenata i njihovih veza: •

•

jednostavni (elektroničko računalo) složeni (poduzeća) vrlo složeni (ljudsko društvo) Prema vezama s okolinom: • • •

otvoreni – u aktivnom su odnosu, uzajamnom djelovanju s okolinom zatvoreni – ne komuniciraju s okolinom Prema načinu ponašanja: • •

statički – ne mijenjaju svoju strukturu i funkcioniranje u vremenu dinamički – mijenjaju i razvijaju svoju strukturu i funkcioniranje u uzajamnom djelovanju s okolinom. S obzirom na mogu ćnost predvianja njihovog budućeg ponašanja: • •

deterministički – dijeluju u skladu s unaprijed poznatim pravilima. Njihovo ponašanje možemo predvidjeti ako poznajemo postoje će stanje, ulaze i na čine njihove prerade, obrade i pretvorbe (npr. kompjuterski program, linearni sustavi jednadžbi i sl.). stohastički – ponašanje nije potpuno predvidljivo, oni imaju obilježje ve će ili manje vjerojatnosti i slučajnosti. Ponašanje se prognozira s odre enom vjerojatnoš ću (npr. svi društveni sistemi, klima itd.) Za informatiku su važni informacijsko-upravljački sistemi. Dijele se na dva podsistema: podsistem kojim se upravlja i podsistem koji upravlja. Rezultati se upravlja čkog podsistema prenose u prvi podsistem na izvršavanje. •

•

5



1.4 Informatika Definicija informatike

Informatika je znanstvena disciplina koja izu čava načine oblikovanja, prenošenja, registriranja, obraivanja i korištenja informacija.. Ona istražuje strukturu, funkcioniranje, oblikovanje i izgradnju informacijskih sistema uz primjenu kompjuterske podrške. Informacijska kriza

Zbog goleme koli čine informacija nastaje problem kako sakupljati, obra ivati, čuvati, prenositi i pronalaziti potrebne informacije. Ako se taj problem ne riješi na efikasan na čin dolazi do informacijske krize. Informacijska se kriza prevladava primjenom znanstvene discipline informatike i tehni čkih ureaja pomoću kojih se čuvaju, prenose i obra uju informacije mnogo racionalnije i brže.

1.5 Elektronička obrada podataka kao sistem Obrada podataka je sistem koji obuhva ća unošenje, registriranje i sre ivanje poslovnih podataka, zatim obradu tih podataka i izdavanja rezultata obrade. Elektronička obrada podataka složena je cijelina koja se sastoji od me usobno povezanih elemenata. Elementi sistema za elektroni čku obradu podataka svrstani su u četiri grupe: ulazni ureaji – unošenje podataka i programa u centralnu jedinicu centralna jedinica za obradu podataka pomoćni ureaji (vanjske memorije) izlazni ureaji • • • •

6


KIBERNETIKA I TEORIJA INFORMACIJA

2 Kibernetika i teorija informacija 2.1 Kibernetika Predmet istraživanja kibernetike su sistemi u kojima se odvija proces upravljanja. Kibernetika proučava odnose i svojstva upravlja čkih procesa u sistemima. Kibernetika je znanost koja se bavi op ćim zakonitostima upravljanja te oblikovanjem, prijenosom i obradom informacija u složenim, dinami čkim sistemima da bi se otkrili i modelirali odgovaraju ći načini upravljanja procesima u tim sistemima. 2.2 Semiotika Dio kibernetike koji prou čava zakonitosti oblikovanja i primjene raznih oblika razmjene informacija u upravljanim sistemima naziva se semiotika ili teorija znakova i sistema znakova. Pojmovi

Skup znakova povezanih u cijelinu koja ima odre eno značenje naziva se pojam. Podaci

Podaci se sastoje od skupa pojmova i prema potrebi dodanih znakova, ili pak od fizi čkih veličina dobivenih mjerenjima i iskazanih npr. dužinom stupca žive u termometru, električnim naponom i sl. Objekt ili subjekt koji opisujemo informacijama nazivamo entitet. Podaci iskazani fizi čkim veličinama nazivaju se analognim podacima. Analogni se podaci u analognim elektroničkim strojevima iskazuju elektri čnim naponom. Analogni se podaci koriste uglavnom na podru č ju tehničkih znanosti. U elektroničkim se ureajima i na nosiocima podataka koje stroj može čitati, brojevi, slova i posebni znakovi izražavaju pomo ću slijeda dva razli čita skokovita stanja (binarna 0 – nema struje, binarna 1 – ima struje). U tom slu čaju govorimo o digitalnim podacima.

7



Podatke s gledišta uloge u procesu obrade dijelimo na:

količinske i vrijednosne identificirajuće i klasificirajuće – pobliže odreivanje količinskih i vrijednosnih podataka upravljačke – odreuju način obrade. S gledišta toka u procesu obrade dijelimo ih na: • •

•

ulazne kontrolne – služe za ispitivanje, usporedbu i objašnjenje ulaznih podataka. izlazne S gledišta promjenljivosti podataka razlikujemo: • • •

stalne i nestalne S gledišta mjesta gdje podaci nastaju: • •

unutrašnji – unutar sistema vanjski – iz okoline sistema S gledišta načina prikazivanja: • •

abecedne (Marko) numeričke (21.000,15) alfanumeričke (Paromlinska 2) S gledišta strukture: • • •

•

•

formatizirani – imaju utvrenu strukturu: redoslijed i broj mjesta predvi enih za znakove neformatizirani

Informacije

Informacija je skup podataka, pojmova ili znakova koji primatelju smanjuje ili uklanja neizvjesnost i neodre enost, a uz to omogu ćuje izbor izme u vjerojatnih doga aja i poduzimanje odre ene akcije. Pretvaranje podatka u informaciju osnovna je svrha obrade podataka.

2.3 Semantičke i fizičke jedinice podataka Pod semantičkim se jedinicama podataka podrazumijevaju one jedinice koje stvaraju i koriste ljudi u meusobnoj pismenoj razmjeni informacija ili u razmjeni informacija sa strojem za obradu podataka. U semanti čke jedinice podataka ubrajamo znakove, pojmove, segmente, slogove, datoteke, baze podataka i banke podataka. Znakovi mogu biti abecedni, numeri čki i posebni, a jednim ih imenom nazivamo alfanumerički znakovi. Kombinacije od više alfanumeri čkih znakova daju pojmove. Grupa pojmova sijedinjenih višim, nadre enim pojmom čini segment. Npr. segment je naziv neke radne organizacije i sl. 8



Slog se sastoji od grupe me usobno povezanih segmenata. Npr. naziv, adresa i telefon nekog poduze ća. Datoteka je skup istovrsnih slogova istovjetnih prema strukturi. Npr. tel. imenik. Baza podataka sastoji se od više me usobno povezanih datoteka. Banka podataka nastaje logičkim ili tehničkim povezivanjem me uovisnih baza podataka u jedinstven sistem. Fizičke jedinice podataka

Najmanja fizička jedinica nosioca podataka naziva se bit i on može poprimiti dva stanja (0 ili 1). Veća fizička jedinica je tetrada. To je grupa od 4 bita. Njome se može prikazati 2 4 = 16 znakova. Grupa od 8 bitova naziva se bajt (byte). Fizička jedinica riječ (word ) najčešće sadrži 32 bita. Blok podataka obuhva ća više bajtova, rije či, odnosno dvostrukih rije či, koje su memorirane kao cijelina. Blokovi su fizi čke jedinice koje služe za prijenos podataka izme u glavne memorije i ulaznih, odnosno izlaznih jedinica. U fizičke jedinice podataka mogu se ubrojiti i datoteke, te baze i banke podataka.

2.4 Komunikacije Komunikacija je razmjena informacija izme u najmanje dvaju sistema od kojih je jedan izvor informacija, a drugi primatelj. Veza kojom se prenose informacije naziva se komunikacijski kanal. Njegov kapacitet se mijeri u bitima u sekundi. Komunikacije prema smjeru prijenosa signala dijelimo na: jednosmjerne (simpleks) – signali idu u samo jednom smjeru od pošiljatelja prema primatelju. dvosmjerno-izmjenične (polu ili semidupleks) – signali se prenose u samo jednom smjeru, ali poslije jednog prijenosa pošiljatelj i primatelj mogu mijenjati uloge, a tada se ujedno mijenja i smjer kretanja signala. Dva sistema, dakle, komuniciraju naizmjence u oba smjera. dvosmjerna (dupleks) – omogućuje istodoban prijenos signala u oba smjera. Prema sistemima koji sudjeluju u komuniciranju razlikujemo: •

•

•

• •

čovjek – čovjek čovjek – stroj i

stroj – stroj komunikaciju. Prema vrstama podataka razlikujemo komunikacije kojima se prenose:: •

• • •

podaci koji su predmet obrade upravljački podaci ulazni podaci i dr.

9



Smetnje u komunikacijama

Smetnje u komunikacijama su pojave uslijed kojih se izobli čuju informacije tijekom prijenosa. Razlikujemo dvije vrste smetnji: • •

semantičke smetnje – posljedica su nejednakog znanja sudionika u komuniciranju pragmatske smetnje – nastaju zbog nejednakog interesa i položaja sudionika.

2.5 Povratna veza U ponašanju sistema razlikujemo dvije promjenljive veličine: stanje sistema u odreenom trenutku i veličina promjene. Povratna veza zatvara krug toka informacija u kojem se na temelju izlazne informacije donose odluke pomo ću kojih se regulira ulazna veli čina sistema u novom procesu. Povratnom vezom se prenose informacije o tome kako je izvršena upravlja čka naredba, tj. o novom stanju objekta nakon promjene. Razlikujemo: • •

negativnu povratnu vezu – to su kontrolne informacije koje pokazuju da li se stanje sistema kreće u granicama predvi enih standardnih vrijednosti. Ako se pokaže odstupanje od postavljenih standarda, tada se regulacijom ostvaruju standardne vrijednosti. pozitivna povratna veza – to su kontrolne informacije na temelju kojih se donosi odluka o rastu veli čina promjene sistema. U svakom je realnom sistemu veliki broj negativnih i pozitivnih povratnih veza pomo ću kojih se regulira funkcioniranje i razvoj sistema i tako se postiže da sistem ostvaruje željene rezultate. •

•

10


VRSTE OBRADE PODATAKA

3 Vrste obrade podataka 3.1 Ručna obrada podataka U sistemu ručne obrade podataka nosilac obrade je čovjek. Radne zadatke koje čovjek stalno izvršava pomo ću nekoliko istih funkcija nazivamo rutinskim radnim zadacima. Prednosti: male pripreme novi zadaci se mogu odmah izvršavati proces obrade se može lako preoblikovati i podijeliti na više izvršioca lako se kontroliraju radni koraci obrade greške se mogu odmah ispraviti lako se povezuje s ostalim vrstama obrade ekonomi čna za obrade manjeg opsega Nedostaci: • • • • • • •

• • • • •

mala brzina umor veliki broj grešaka skupoća neekonomi čnost za opsežne obrade

3.2 Mehanička obrada podataka Mehanička obrada podataka se odvija pomoću mehaničkih i elektromehani čkih strojeva. Tu se ubrajaju ra čunski strojevi, knjižilice, fakturirke, pisa ći strojevi, pisaći automati i obračunski automati. Prednosti: • • •

veća brzina veća točnost bolja preglednost rezultata obrade 11



Nedostaci: • • •

brzina obrade ovisi o brzini ru čnog unošenja podataka u stroj teže je otkrivanje i ispravljanje grešaka čovjek mora upravljati svim obradama podataka

3.3 Obrada podataka pomo ću kartičnih ureaja Razlikujemo dvije temeljne vrste karti čnih ureaja za obradu podataka: elektromehanički (mehanografski – klasi čni) elektronički Kod jednih i drugih nosilac podataka je bušena kartica. Bušena kartica ima odre ene razmjere, debljinu i kvalitetu papira. Podijeljena je na stupce, a stupci u redove. U stupcima se bilježe podaci tako da je svaki znak prikazan odgovaraju ćom kombinacijom (kôdom) izbušenih rupica. U sistemu kartičnih ureaja za obradu podataka postoje: • •

•

•

osnovni strojevi – bušilica za bušenje podataka u kartice, stroj za kontrolu izbušenih podataka (verificirke), stroj za sortiranje kartica odre enim redoslijedom (sortirke), stroj za čitanje podataka s kartica, njihovu obradu i stroj za ispis (tabelirke). dodatni strojevi – mješač sortiranih kartica (collator ), koji spaja kartice iz dvije kartoteke u jednu ili ih razdvaja, strojevi za reproduciranje kartica, strojevi za obračunavanje podataka, strojevi za prevo enje kartica u normalno pismo (interpreteri) ili u kôd koji je čitljiv drugom stroju (konverteri).

3.4 Elektronički kartični sistemi Elektronički se sistemi sastoje od četiri grupe jedinica: ulazne – čitalo kartica ili bušene vrpce centralna jedinica – upravljački dio, aritmetičko-logički dio i centralna memorija izlazne – ispisivalo spiskova, bušilo kartica ili vrpci konzola – ona je izravno povezana s upravlja čkim dijelom centralne jedinice, tako da operator može upravljati radom i kontrolirati rad pojedinih jedinica sistema. Prednosti: • • • •

veća brzina osigurana točnost isti podaci se mogu koristiti u razli čitim obradama povezivanjem jedinica u sistem smanjuju se rutinski poslovi u vezi s obradom podataka podaci se obra uju prema pripremljenim programima Nedostaci: • • • • •

• • • •

teškoće u vezi sa skladištenjem i čuvanjem kartica visoki troškovi bušenih kartica za pripremu obrade treba puno vremena obrada se ograni čava na izvršavanje pojedina čnih zadataka.

12



3.5 Elektronička obrada podataka – generacije elektroni čkih ureaja Elektronika je grana elektrotehnike koja se bavi izu čavanjem i primjenom pojava vezanih s gibanjem slobodnih elektrona u vakuumu, plinu ili poluvodi čima. Svaki proces u kojem se mijenja stanje podataka da bi se dobilo novo stanje naziva se obrada podataka. Elektroničku obradu podataka (EOP) redovito prati ručna obrada podataka, te mehani čki, optički, elektrooptički i drugi ureaji. Bitna je osobina elektroni čke obrade podataka da ure aji izvršavaju sve operacije samostalno prema unaprijed zadanom programu koji se sastoji od niza instrukcija smještenih u glavnoj memoriji centralne jedinice. Razvoj i generacije elektroni čkih računala

Principe i način rada prema kojima su se kasnije izgra ivala elektronička računala postavio je Charles Babbage 1883. g. U toku II sv. rata grade se relejna ra čunala, od kojih valja ista ći Z3 što ga je izgradio Nijemac K. Zuse 1941. g. i računalo Mark I što ga je izradio Amerikanac H. Aiken 1944. g. 1946. g. Amerikanci J. Mauchly i J. Eckert izgradili su prvo ra čunalo koje računske operacije izvodi pomo ću elektronskih cijevi. Računalo je nazvano ENIAC , težilo je 30 t i imalo je velike dimenzije, bilo je vrlo nepouzdano i nije moglo poslužiti u komercijalne svrhe. Generacije elektroni čkih računala: računala prve generacije (1951. – 1957.) – primjena ra čunala za komercijalnu obradu podataka zapo činje 1951. g. pojavom ra čunala UNIVAC I , kojemu su elektronske cijevi takoer temeljni element, a proizvodilo se serijski. Odlikuje ih velika potrošnja energije, česti kvarovi, slaba efektivnost i velike dimenzije. računala druge generacije (1958. – 1964.) – temeljni element postaje tranzistor. Smanjuju se dimenzije, a pove ćava sigurnost i brzina. Po činju se upotrebljavati simbolični jezici za programiranje (asembleri). računala treće generacije (1965. – 1971.) – tranzistori se zamijenjuju integriranim krugovima. Male dimenzije, mali trošak energije, velika brzina i pouzdanost u radu i niska cijena. Razvijeni su viši programski jezici, mogućnost istovremene obrade podataka prema nekoliko programa ( multiprocesorska obrada), mogućnost priključaka ureaja za daljinsku obradu podataka , više ulazno-izlaznih ureaja. računala četvrte generacije (1971. – 1981.) – zapo činje izgradnjom serije kompjutera IBM 370 . Visoko integrirani krugovi koji su omogu ćili jeftinu proizvodnju, male dimenzije i velike mogu ćnosti. To je omogućilo decentralizaciju procesora kompjutera i primjenu razgranate obrade podataka računala pete generacije (1981. - ) – osnovni elementi su čipovi (poluvodička pločica) sa super visokim stupnjem integriranosti. Paralelna arhitektura omogućuje da više računala radi istovremeno na istom zadatku. Pojavljuju se i prva osobna ra čunala 1983. g. Danas se razvija nova, tj. VI. gen. ra čunala koja se zasniva na arhitekturi neuronske mreže. To su tzv. neurora čunala. •

•

•

•

•

13



Kategorije ureaja za EOP:

veliki kompjuteri – služe kao centralna ra čunala s razgranatom mrežom terminala i korisnika. kompjuteri srednje veličine – samostalni sistemi op će namjene za obradu podataka u velikim radnim organizacijama. uredski kompjuteri – služe za vo enje odreenih evidencija minikompjuteri – danas se ne razlikuju od ure aja srednje veličine mikrokompjuteri/osobna računala – temelje se na principu mikroprocesora koji sadrži sve funkcije upravlja čke i aritmetičko-logičke jedinice u jednom elektronskom sklopu, te memorije s izravnim pristupom podacima ručno prenosivi kompjuteri – laptopi i notebookovi kućni kompjuteri – mikrokompjuteri s manjom memorijom ureaji za daljinsku obradu podataka (terminali) – omogućuju komuniciranje čovjeka s kompjuterom s udaljenih mijesta i rade pod kontrolom centralne jedinice procesna računala – služe za upravljanje radom proizvodnog postrojenja, za obradu mjernih podataka, za upravljanje letom avionom i sl. Prednosti EOP-a: •

•

• • •

• • •

•

velika brzina veliki kapacitet memoriranja podataka ureaji su pogodni za op će i specijalne svrhe povećava se produktivnost i ekonomi čnost obrade podataka brz i jeftin prijenos podataka na velike udaljenosti Nedostaci: • • • • •

• • •

potrebna je odgovaraju ća priprema obrade potrebno je stručno znanje opsežne mjere osiguranja i zaštite podataka.

14


STRUKTURA SISTEMA ZA EOP

4 Struktura sistema za EOP 4.1 Osnovne komponente struktur e sistema za EOP U sistemu za EOP možemo razlikovati slijede će komponente: elektroničke i mehaničke ureaje (hardver) skup programa i programskih sistema (softver) kadrove i organizaciju obrade podataka. Sistem optimalno radi onda kada su zadaci svake njegove komponente to čno odreeni i raščlanjeni, kada se to čno znaju uloga i mogu ćnosti svake komponente i kad njihova obilježja najbolje odgovaraju zahtijevima što ih postavljaju korisnici sistema. • • • •

4.2 Hardver S gledišta podjele rada hardver dijelimo na: • • •

obradbene ili procesne jedinice periferne jedinice i specijalizirane posredničke ureaje.

Obradbene ili procesne jedinice

Obradbenim ili procesnim jedinicama u okviru hardvera smatramo one jedinice koje izvršavaju stanovitu obradu ili pretvorbu podataka. Obrada se podataka svodi na izvršavanje odreenog broja aritmetičkih i logičkih operacija, te operacija prijenosa i memoriranja podataka. Kod elektroni čkih elemenata bitno je to što imaju binarno svojstvo, tj. mogu poprimiti dva stanja (0 ili 1). Povezivanjem jednostavnih elektroni čkih elemenata binarnih svojstava izgra uju se logi čki skolopovi kojima se ostvaruju aritmeti čko-logičke operacije. Logički sklopovi čine osnovu tzv. umjetne inteligencije.

15



Periferne jedinice

Periferne jedinice sistema za EOP služe za pripremu podataka prije njihove strojne obrade, za unošenje podataka u centralnu jedinicu, za privremeno ili trajno memoriranje podataka, te za ispostavljanje rezultata obrade podataka. Zadaci perifernih jedinica sistema za EOP svode se na: • •

•

pripremu podataka za strojnu obradu uspostavljanje komunikacije izmeu čovjeka i stroja – ostvaruje se preko ulaznih i izlaznih jedinica sistema za EOP. pohranjivanje (memoriranje) podataka – ostvaruje se pomo ću memorijskih ureaja.

Specijalizirani posredni čki ureaji

Služe za povezivanje ve ćeg broja perifernih jedinica instaliranih na me usobno udaljenim mjestima s centralnom jedinicom ili za povezivanje nekoliko obradbenih jedinica i njihovih perifernih jedinica u jedinstven složen sistem. Takvim prijenosom ili prometom podataka upravljaju komunikacijski procesori, a pri tome im pomažu i drugi ure aji – modemi, koncentratori, konverteri i sl.

4.3 Programska osnovica sistema za EOP - softver U svrhu programiranja sistema za EOP koriste se programi ili programski sistemi koji se zajedničkim imenom nazivaju softver. Sistemski softver

Programi kojima se rješavaju problemi svojstveni unutrašnjoj strukturi strojnog podsistema – problemi koordinacije, sinhronizacije i upravljanja radom jedinica strojnog sistema – nazivaju se sistemskim softverom. Sistemski softver čine: •

•

•

operativni sistem – jezgra sistemskog softvera. Sastoji se od velikog broja programa što upravljaju radom pojedinih hardverskih jedinica, sinhroniziraju njihov rad i koordiniraju ga. Najrašireniji operativni sistemi su: DOS, razne verzije Windowsa, OS/2, Unix, Lynux itd. programi prevoditelji – služe za prevo enje izvornog programa u program na strojnom jeziku. Ujedno provjeravaju smanti čku i sintaktičku točnost izvornog programa. pomoćni (servisni) programi – izvršavaju specifi čne aktivnosti, npr. sortiranje podataka, upravljanje bankom podataka, spajanje dviju ili više datoteka itd.

Aplikacijski softver – korisni čka programska potpora

Programi kojima se rješavaju problemi za potrebe korisnika sistema za EOP, tj. problemi kojih je izvor u okolini strojnog sistema nazivaju se aplikacijskim softverom. Razlikujemo vlastiti aplikacijski softver i kupljeni ili iznajmljeni aplikacijski softver. Aplikacijski softver (korisnička programska podrška) sastoji se od programa koji provode korisni čke obrade podataka. Uobi čajeno se pohranjuju u vanjskim memorijama elektroni čkog računala.

16



Komunikacijski softver

U složenim se komunikacijskim sistemima prijenosom podataka i radom strojeva upravlja pomoću komunikacijskog softvera. Prijenos podataka i informacija na udaljena mjesta obavljaju specijalizirane hardverske jedinice, a prijenosom upravljaju posebni programi koji čine komunikacijski softver. Me u njima su najvažnije kontrolne komunikacijske rutine (rutina je skup instrukcija u odre enom redoslijedu pomoću kojih se izvršava neka standardna ili česta operacija) i rutine za povezivanje ure aja različitih karakteristika.

17


OSNOVNE JEDINICE ELEKTRONIČKOG RAČUNALA

5 Osnovne jedinice elektroni čkog računala 5.1 Jedinice sistema za EOP Svaki sistem za obradu podataka raspolaže slijede ćim jedinicama: • • •

ulazne, centralna jedinica i izlazne jedinice.

5.2 Centralna jedinica Centralna jedinica se sastoji od upravljačke i aritmetičke jedinice te radne memorije. Upravljačka i aritmetička jedinica čine centralni procesor (CPU). Pored radne memorije u centralnoj se jedinici nalaze i druge memorije. Zajedni čkim ih imenom zovemo centralna memorija. Centralna memorija

U centralnu memoriju ubrajaju se: •

radna memorija – u njoj se nalaze programi i podaci koji su potrebni za neposredno izvoenje svih operacija obrade, a pri tome dobiveni rezultati obrade predaju se opet u radnu memoriju. Radna se memorija sastoji od elemenata s dva mogu ća stanja (bistabili). Mjesta za memoriranje imaju svoju adresu. Bitovi se grupiraju u ve će jedinice koje imaju adresu (bajt ili riječ). Ako su najmanje adresne jedinice u nekoj memoriji riječi, njihova dužina može biti stalna ili promjenljiva. Ako je bajt najmanja jedinica tada se radi o jedinici od 8 bitova i jedan kontrolni bit. Svaka radna memorija ima ograničenu sposobnost memoriranja podataka. Tu sposobnost ozna čujemo kao kapacitet radne memorije, a mjeri se u megabajtima. Upis podataka na odre eno mjesto, odnosno čitanje podataka s odre enog mjesta u memoriji zapo činje naredbom kojom se poziva to mjesto. Vrijeme koje pro e od časa kad se ta naredba smjesti u centralni procesor pa do po četka upisa odnosno čitanja naziva se vrijeme zahvata ili vrijeme pristupa i mijeri se u nanosekundama. Vrijeme ciklusa je najkra će vrijeme

18


•

•

•


izmeu početaka dvaju procesa upisa ili dvaju procesa čitanja koji neposredno slijede jedan za drugim. trenutna memorija (cache ili buffer memorija) – služi za privremeno memoriranje podataka koji se prenose izmeu pojedinih funkcionalnih jedinica ra čunala s različitim brzinama rada. Kako brži centralni procesor ne bi morao čekati dok se obavi razmjerno spori ciklus čitanja i upisa u radnoj memoriji, prvo se napuni trenutna memorija. Ista je uloga trenutne memorije kada se koristi u prijenosu podataka izme u radne memorije i perifernih jedinica. registri – to su brze memorije smještene u centralnom procesoru, a služe za privremeno pohranjivanje informacija. Njihov je kapacitet ograni čen na jednu riječ, a rijee na jedan bajt. Registri mogu biti namijenjeni za izdavanje odre enih podataka (namjenski registri) ili raznih operacija (op ći registri). Registri su napravljeni od bistabilnih poluvodi čkih elemenata (bistabili). memorije mikroprograma – služe za memoriranje naredbi. To su aritmeti čke operacije, logi čke naredbe i naredbe za ulazno-izlazne operacije. Ra čunala, već prema tipu i kategoriji, raspolažu sa 50 do 250 razli čitih naredbi, koje su ili ugra ene u hardveru ili se stvaraju iz mikroinstrukcija koje su smještene u brzoj poluvodi čkoj memoriji. Svaka mikroinstrukcija odre uje jednu strojnu operaciju. Budu ći da se mikroinstrukcije za razli čite operacije pozivaju iz memorije mikroprograma, ta memorija ima stalan sadržaj i može se samo čitati (ROM – Read Only Memory ).

Upravljačka jedinica

Upravljačka jedinica aktivira, koordinira i kontrolira rad aritmeti čke jedinice i ostalih funkcionalnih jedinica elektroni čkog računala pri izvoenju programa. Upravljačka jedinica se sastoji od logi čkih sklopova i registara, s odre enim funkcijama, npr.:

registar naredbi, registar operacija, registri adresa, registri statusa – sadrži informacije o stanju procesa u ra čunalu. Svaka naredba sastoji se od najmanje dva dijela: • • • •

operacijskog dijela – u kojem se navodi vrsta operacije koju valja izvesti adresnog dijela – u kojem se nalaze adrese podataka u memoriji ili gdje valja smjestiti podatke. Većina naredbi ima još i podatkovni dio. Naredbe se sabirnicama prijenose izme u dijelova upravljačke jedinice. Rad upravlja čke jedinice teče slijedećim redoslijedom: • •

• • •

• •

iz registra brojila naredbi uzima adresu naredbe koju valja izvršiti naredbu koja je smještena na toj adresi prenosi iz radne memorije u registar naredbi iz registra naredbi preuzima operacijski dio naredbe u registar operacija, a adresni dio u registar adresa dekodira operacijski kod odreuje adrese operanada

19


•

•


šalje upravljačke signale pomo ću kojih se ostvaruje prijenos operanada iz njihovih adresnih mjesta u memoriji u odre ene funkcionalne jedinice ra čunala, izvodi operacije s operandima i smješta rezultat na odre enu adresu u memoriji izračunava adresu slijede će naredbe i memorira je u brojilu naredbi ili programskom brojilu.

Aritmetička jedinica

Aritmetička jedinica je sastavni dio centralnog procesora te izvodi aritmeti čke (+, -, / i *) i logičke operacije (uspore ivanje dvaju brojeva, odre ivanje mjesta zareza, zaokruživanje brojeva, kontrola predznaka i sl.) Aritmetička se jedinica sastoji od registara i logi čkih sklopova pomo ću kojih se izvršavaju odreene operacije. Ulazno-izlazni procesor

Ulazno-izlazni procesor koordinira i kontrolira izvo enje operacija ulaza i izlaza podataka, tj. tok podataka izme u radne memorije i perifernih jedinica. Periferna jedinica je svaka funkcionalna jedinica elektroni čkog računala koja ne pripada centralnoj jedinici. Kod manjih računala ulazno-izlazni procesor se sastoji od registara trenutnih memorija, a kod velikih se u tu svrhu koriste posebni procesori koji se nazivaju i ulazno-izlazni kanali. Ti se kanali dijele na selektorske i multipleksorske. Selektorski kanal upravlja ulazom i izlazom podataka izme u brzih vanjskih memorija i radne memorije, a multipleksorski kanal upravlja prijenosom podataka izme u radne memorije i sporih perifernih jedinica.

5.3 Ulazne jedinice Zadatak je ulaznih jedinica da podatke koji su predmet obrade prenesu u odgovaraju ćem kôdu u centralnu jedinicu ili preko centralne jedinice u neku perifernu jedinicu. Razlikujemo: posredni ulaz podataka – podaci se najprije prenose na nosioce u strojno čitljivom obliku, potom se putem ulaznih jedinica prenose u centralnu jedinicu. neposredni ulaz podataka – podaci se istovremeno s pretvaranjem u strojno čitljiv oblik odmah prenose u elektri čno računalo. Nabrojimo neke ulazne jedinice: čitalo bušenih kartica – za ulaz podataka koji se nalaze na bušenim karticama. čitalo markirnih obrazaca – služi za ulaz podataka ipisanih olovkom ili pomo ću brzih ispisivala ili tintom na posebno pripremljenom, tzv. markiranom obrascu. čitalo optički čitjivih pisama – čita slova, brojeve i posebne znakove koji su stilizirani. čitalo bušenih vrpci – radi na fotoelektri čnom principu. čitalo markiranih obrazaca – takoer radi na fotoelektri čnom principu. jedinica za govorni ulaz – sastoji se od mikrofona i procesora. Izgovorene rije či u mikrofon pretvaraju se u digitalne signale. tastatura – služi za ručno unošenje podataka u centralnu jedinicu. Najstandardnija je tzv. QWERTY tastatura. •

•

• •

•

• • •

•

20


• • •


miš – po načinu rada razlikujemo mehani čki i optički miš. svjetlosna olovka – služi za ozna čavanje (markiranje) točke na ekranu. skener – služi za stvaranje digitalnog opisa analognog predloška na papiru.

5.4 Izlazne jedinice Zadatak je izlaznih jedinica da rezultate obrade podataka izdaju u takvom obliku da se mogu koristiti pri donošenju odluka ili da ih registriraju na nosioce podataka u strojno čitljivom obliku za potrebe slijede ćih obrada. Kao izlazne jedinice služe: • • •

• •

•

• •

bušilo kartica bušilo papirne vrpce pisač (printer) – dvije naj češće tehnologije su: tintni pisa či (ink jet ) i laserski pisa či koji spadaju u kategoriju elektrostatskih pisa ča.. jedinica za crtanje (ploter) zaslon (ekran) – za zaslon se može re ći i da je ulazna jedinica u kombinaciji sa svjetlosnom olovkom. Postoje dvije tehnologije izrade zaslona: tehnologija katodne cijevi i LCD tehnologija. Osnovni tehni čki podatak za monitor je duljina dijagonale koja se mijeri u inčima. jedinica za crtanje (ploter) – služi za pretvaranje digitalnih podataka u grafi čke prikaze na obi čnom papiru. jedinica za izlaz na mikrofilm – mikrofilm je analogni spremnik podataka. zvučnici

5.5 Multimedijski sustavi Multimedijski sustav je računalo koje objedinjuje primjenu telekomunikacije, slike, zvuka i video sekvenci. Sastavni dijelovi multimedija su: • • • • • • • •

temeljna konfiguracija PC-a optički diskovi optički čitači govorni sustav mikrofon audioprilagodnik (adapter) aplikacijski softver videokamera

5.6 Jedinice vanjskih memorija i nosioci podataka Jedinice vanjskih (pomo ćnih, masovnih, perifernih) memorija služe kao ulazno-izlazne jedinice na kojima se podaci zadržavaju (memoriraju) toliko dugo koliko su potrebni. Jedinica magnetskih vrpci

Služi ili za izlaz podataka iz centralne jedinice na magnetsku vrpcu ili za ulaz podataka u centralnu jedinicu s magnetske vrpce. Jedinica magnetskih vrpci upisuje podatke na vrpcu i čita s nje serijski – znak po znak, najčešće u blokovima. Podaci se na magnetsku vrpcu upisuju u razli čitim gustoćama zapisa i 21



na različitom broju kanala. Razlikujemo 7-kanalske i 9-kanalske vrpce. Podaci se na vrpcu upisuju u blokovima koji mogu biti sastavljeni od više slogova. Izme u blokova su prostori bez podataka – me ublokovski prostor – koji služi jedinici magnetske vrpce za zaustavljanje i pokretanje vrpce pri obradi. Odlike magnetske vrpce: niska cijena mogućnost višestruke upotrebe trajnost zapisa jednostavnost obrade. Jedinica kazeta predstavlja varijantu jedinica vanjskih memorija s magnetskom vrpcom. U njoj je magnetska vrpca široka oko 3 mm ili oko 6 mm, smještena na kolutovima u kazeti. • • • •

Jedinica magnetskih diskova

Magnetski disk omogu ćuje izravan pristup do podataka. U odnosu na magnetsku vrpcu pristup podacima je brži i brzina prijenosa podatka je ve ća. Osnovni dijelovi tvrdog diska su: osovina diska ploče diska glava za čitanje i pisanje aktuator osovina aktuatora ruka aktuatora Svaka je strana magnetske plo če podijeljena u koncentri čne trake ili staze. Trake su dalje podijeljene u sektore. Jedan sektor sadrži 512 bajtova. Sve trake koje se nalaze to čno jedna ispod druge nazivaju se jednim cilindrom. Adresa na magnetskom disku se sastoji od rednog broja cilindra, rednog broja staze i rednog broja sloga. Podaci se na magnetski disk upisuju na koncentrične staze u blokovima. Najvažnije karakteristike tvrdog diska su: • • • • • •

kapacitet – mijeri se u GB. Uobi čajeni kapacitet je 60-100 GB brzina rotacije diskova – mijeri se u RPM (okretaji u minuti) vrijeme pristupa podacima – mijeri se u milisekundama brzina prijenosa podataka – oko 30-35 MB/s Jedinica disketa predstavlja varijantu vanjskih memorija s magnetskim diskom. Nosilac podataka je disketa ( floppy disk ). Standardna disketa je dimenzija 3,5'' (in ča) i ima kapacitet od 1,44 MB. Prije memoriranja podataka svaka disketa mora biti formatirana ili «inicijalizirana» kako bi se svaki podatak mogao smijestiti na odre eno mjesto s adresom. Prilikom formatiranja na disketi se brišu svi ranije memorirani podaci, a disketa se magnetski dijeli na staze, a ove na sektore/blokove koji dobijaju svoje adrese. • • • •

Jedinica optičkih diskova

Za razliku od tvrdih diskova i disketa, koji podatke zapisuju korištenjem magnetskih polja, jedinice optičkih diskova za zapisivanje i čitanje podataka koriste lasersku svjetlost. Nosilac podataka je opti čki disk.

22



Razlikujemo više formata opti čkih diskova i njima pripadaju će ureajima za čitanje odnosno pisanje podataka:

CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory ) – na njemu se ne može mijenjati sadržaj kada je jednom snimljen. Kapacitet standardnog CD medija je 650 MB, a može se nagurati i do 700 MB. CD-R ( Recordable) i CD-RW ( ReWritable) – omogućavaju snimanje na posebne, CDR i CD-RW medije. Razlika izmeu ova dva medija je u tome što prvi omogu ćavaju samo jednokratno snimanje medija, dok CD-RW ure aji omogućavaju i brisanje podataka zapisanih na mediju, te ponovno snimanje. CD-R mediji se još nazivaju WORM mediji (Write Once Read Many). DVD ROM – omogućava čitanje DVD ( Digital Versatile Disc) medija na kojima su pohranjeni podaci, glazba ili film. Kapacitet DVD medija je 4,7 GB, a ukoliko se snima na dvostrukom sloju dostiže se kapacitet od 8,5 GB. Postoji i kombinacija magnetskih i opti čkih diskova. To su magnetsko-optički mediji na koje se podaci zapisuju kombinacijom laserske zrake i magnetskog polja. •

•

•

5.7 Jedinice mikrokompjutera Mikrokompjuteri se sastoje od centralnih i perifernih jedinica. U centralnoj jedinici imaju: mikroprocesore – upravljaju radom svih dijelova mikrokompjutera s kojima je povezan preko sabirnica (bus). U mikroprocesor je hardverski smješteno niz instrukcija koje zna izvršiti i nekoliko memorijskih ćelija – ragistara različitih funkcija. Brzina izvoenja operacija u mikroprocesoru ovisi o davaocu takta ( clock ) koji je obično smješten izvan mikroprocesora. Brzina mikroprocesora se izražava u MIPSima (milijardu instrukcija u sekundi) i o njemu ovisi brzina rada kompjutera. ROM ( Read-Only memory) – stalna memorija koja se može samo čitati. U njoj su smješteni sistemski programi, programi operativnog sistema i barem jedan program prevoditelj nekog interaktivnog programskog jezika. Postoji još i PROM – ROM memorija na koju se mogu snimati programi, ali kada se jednom snime više se ne mogu mijenjati. EPROM i EEPROM memorije se mogu brisati upotrebom posebnih tehnologija i zatim ponovno upotrijebiti. RAM ( Random-Access Memory) – memorija s izravnim pristupom. Napravljena je od čipova koji su povezani s mikroprocesorom preko sabirnica. Ve ći kapacitet može se realizirati povezivanjem više modula memorije. O veli čini RAM-a ovisi mogu ćnost izvoenja programa odre ene složenosti. Sadržaj RAM-a briše se isklju čenjem napajanja strujom. Izvedbe RAM memorije su SRAM, DRAM itd. komunikacijski dio – omogućuje povezivanje s perifernim jedinicama. U tu svrhu koriste se posebni mikroprocesori u obliku čipa, koji su povezani sa sabirnicama podataka i adresa. •

•

•

•

23


MATEMATIČKE OSNOVE ELEKTRONIČKIH RAČUNALA

6 Matematičke osnove elektroni čkih računala 6.1 Brojevni sustavi U dekadskom brojevnom sustavu baza sustava iznosi 10, a temeljni skup znamenki je Z = {0, 1, …, 9}. Kod binarnog brojevnog sustava baza je 2, a osnovni skup znamenki je Z = {0, 1}. Binarne znamenke najčešće nazivamo bitovima. Uočite da je broj znamenki jednak bazi. Binarni je zapis za stroj prikladniji jer je jednostavnije proizvesti elemente koji mogu poprimiti samo dva stanja (0 ili 1) nego neki ve ći broj stanja (npr. 10 koliko bi trebalo za dekadski prikaz broja). Zapisivanje i računanje se u računalu provodi na dva na čina. Govori se o prikazivanju (memoriranju) i aritmetici s čvrstom i s pomi čnom decimalnom to čkom. Primjer zapisa s čvrstom točkom je npr. zapis novčanog iznosa 123,45 kn, gdje je broj decimalnih mjesta fiksan, tj. ima ih dva. Pomična točka se u praksi upotrbljava na područ jima gdje numeričke veličine imaju mnogo zanmenki, a počinju ili završavaju s nizom ništica, npr. masa zemlje je 0,598·1028 g, a masa elektrona je 0,9107·10-27 g. Što se tiče računskih operacija, sve se mogu svesti na osnovnu operaciju zbrajanja. Operacija oduzimanja se interpretira kao zbrajanje s binarnim komplementom . Binarni komplement binarnog broja se dobije tako da se sve nule zamijene s jedinicima i obratno, i zatim se dobivenom broju doda jedinica (ovo je bitno). Npr., da bi oduzeli dva binarna broja 1011 (u dekadskom je 11) i 0011 (u dekadskom je 3), postupak je slijedeći: prvo izračunamo binarni komplement drugog broja. To radimo tako da prvo zamijenimo 0 i 1. Dobijemo 1100 i zatim tom broju dodamo 1. Na taj na čin dobijemo binarni broj 1101. Zatim taj binarni komplement zbrojimo s prvim brojem, dakle, 1011 + 1101 = 11000. Sada je potrebno ukloniti onu prvu jedinicu viška da bi dobili četveroznamenkasti rezultat, 1000 (u dekadskom je 8) što je točan rezultat jer je 11 – 3 = 8. Heksadekadski sustav ima bazu 16 pa samim time mora imati i 16 znamenki. Kako mi imamo samo 10 znamenki (0, 1, …, 9) preostalih 6 se zamijenjuje sa slovima A, B, …, F tako da je

24



potpuni skup znamenki Z = {0, 1, …, 9, A, B, …, F} gdje A ima vrijednost 10, B ima vrijednost 11, … i F ima vrijednost 15.

Ovdje bi bilo potrebno da se podsjetite postupaka kako se brojevi pretvaraju iz bilo koje baze u bazu 10 i obratno.

6.2 Logička algebra Jedan od osnovnih pojmova matematike je pojam funkcije. Funkcija je meusobna ovisnost dviju promjenljivih veličina. Na osnovi funkcionalne ovisnosti svakoj vrijednosti nezavisne promjenljive veličine argumenta pridružena je odre ena vrijednost zavisne promjenljive veličine funkcije. U informatici su zanimljive funkcije koje poprimaju samo dvije vrijednosti – to čno i netočno, odnosno 0 i 1. To su logičke funkcije. Osnovne logičke funkcije su: «NE» funkcija, inverzija ili negacija (oznake su ¯ , ¬ ili -) «I» funkcija, konjukcija ili logički umnožak (oznake su ·, Λ ili I) «ILI» funkcija, disjunkcija ili logički zbroj (oznake su +, V ili ili) Vrijednosti logičkih funakcija su 0 ili 1, pa ih se može spremiti u jedan bit. Vrijednosti tih funkcija prikazujemo u tablici: a b -a a+b a·b 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 • • •

Pomoću jednostavnijih ili složenijih logi čkih funkcija opisuju se i aritmeti čke operacije u binarnom sustavu. Budu ći da su složene logi čke funkcije sastavljene od triju osnovnih logičkih funkcija, za njihovo ostvarivanje koriste se elektoni čki logički sklopovi koji imaju ulaze i zlaze prema tablicama vrijednosti osnovnih logi čkih sklopova.

6.3 Kodovi i kodiranje Kôd je skup pravila za zapisivanje tekstualnih podataka u kompjuter, a kodiranje je sam postupak prevo enja teksta s pomo ću odreenog kôda u zapis koji je prepoznatljiv našem računalu. Danas se primjenjuju razli čiti kôdovi: •

•

•

BCD kôd sastoji se od 4 bita (4 binarne znamenke) i omogu ćuje kodiranje dekadskih znamenki. EBCDIC kôd – binarno-decimalni kôd sastoji se od 8-bitnog niza koji može poprimiti 256 različitih vrijednosti. služi za prikaz alfa-numeričkih znakova. ASCII kôd je 7-bitni kod sličan kôdu EBCDIC i poprima 128 razli čitih vrijednosti.

Kod 8-bitnog kodiranja bajt je podijeljen na dva dijela: zonski i brojčani dio. S obzirom na to brojevi se mogu kodirati na dva na čina: u nepakiranom i pakiranom obliku. U nepakiranom obliku zonski dio nije iskorišten dok se u pakiranom obliku koristi cijeli bajt pa je i ekonomi čniji. • •

25



Gospodarstven, odnosno ekonomičan je onaj kôd koji sadrži što manji broj bitova, a pouzdan je onaj kôd koji pri pojavi smetnji i pogrešaka pri memoriranju i naro čito pri prijenosu ima sposobnost otkrivanja, pa čak i ispravljanja pogrešaka. 6.4 Količina informacije Najmanja količina informacije je ona koju sadrži jedna binarna znamenka, odnosno jedan bit. Skupina (niz) od 8 bitova naziva se bajt (byte). Takav bajt može poprimiti 28 = 256 različitih stanja. Općenito niz od n bitova može imati 2n različitih stanja, odnosno sadržavati toliko različitih informacija.

Veće jedinice kojima mijerimo kapacitet memorija i koli činu podataka jesu:

kilobajt (1 kB = 1024 bajta = 2 10 bajtova) megabajt (1 MB = 1024 kB = 2 20 bajtova) gigabajt (1 GB = 1024 MB = 2 30 bajtova) terabajt (1 TB = 1024 GB = 2 40 bajtova). Prema tome, koliko bajtova ima 1 GB? Prema gornjem, 1 GB = 1024 MB. Kako je 1 MB = 1024 kB tako je 1 GB = 1024*1024 kB = 1048576 kB, a kako je 1 kB = 1024 bajta tako je 1 GB = 1048576*1024 bajta = 1073741824 bajta = 2 30 bajtova. • • • •

26


PROGRAMIRANJE

7 Programiranje 7.1 Algoritmi Pojam algoritma i osnovna svojstva algoritma

Obavljanje različitih poslova svodi se na izvo enje pojedinih osnovnih operacija zadanim redoslijedom. Pod pojmom algoritma podrazumjevamo to čno opisana pravila za postizanje željenog cilja, odnosno, možemo re ći da je algoritam kona čan niz nedvosmislenih koraka za postizanje cilja. Svojstva algoritma: uz svaki algoritam moraju jasno biti definirani početni objekti nad kojima se obavljaju operacije i završni objekti ili rezultati koji se pojavljuju kao ishod provo enja algoritma. algoritam mora biti sastavljen od konačnog broja koraka. Svaki korak opisuje se instrukcijom. Obavljanje algoritma naziva se algoritamskim procesom. za obavljanje algoritma potreban je izvoditelj algoritma, koji razumije algoritam i zna točno obaviti svaki korak algoritma. Trajanje algoritamskog procesa odre eno je brzinom kojom izvoditelj obavlja korake algoritma. Obavljanje algoritma ne zahtjeva nikakvu domišljatost ili inicijativu izvoditelja. Izvršitelj djeluje sasvim mehani čki algoritam je uporabljiv (ili teorijski uporabljiv) ako se za bilo koji član iz početne klase objekata može dobiti rezultat iz klase dozvoljenih završnih objekata u kona čnom vremenu, tj. uz kona čan broj koraka u algoritamskom procesu. Neki teorijski uporabljivi algoritmi su krajnje neprikladni za praktičnu uporabu jer njihovo izvoenje može trajati neprihvatljivo dugo. Isto tako neki teorijski neuporabljivi algoritmi mogu biti praktični upotrebljivi za odreeni podskup klase po četnih objekata, ako se u njih ugrade ograni čenja koja zaustavljaju algoritamski proces nakon odreenog broja koraka ili ga zaustavljaju nakon pojave prepreke u nekom od koraka. Algoritme, s obzirom na opseg primjene, možemo podijeliti u dvije vrste: •

•

•

•

• •

specijalizirani – mogu se primijeniti samo na pojedine po četne objekte općeniti – dozvoljava razli čite vrijednosti početnih objekata. 27


PROGRAMIRANJE

Jezik za zapisivanje algoritama – instrukcije za obavljanje operacija

Algoritmi se mogu pisati na bilo kojem govornom jeziku. Isto je tako mogu će sačiniti i umjetne jezike za zapisivanje algoritama. Bitno je da izvoditelj algoritma poznaje jezik na kojem je algoritam zapisan. Algoritmi zapisani dobro oblikovanim umjetnim jezikom mogu biti mnogo sažetiji, pregledniji i mogu se jednozna čno tumačiti. Agoritmi zapisani takvim jezikom nazivaju se programima, a jezici programskim jezicima. O tome više u slijede ćim poglavljima. S obzirom da su vrste osnovnih objekata u takvim jezicima relativno jednostavne i da najčešće poprimaju oblik brojki i slova, objekti se naj češće nazivaju podacima. Umjesto klasa objekata koristimo naziv tip podataka. Početne vrijednosti podataka nazivaju se ulaznim podacima, a završne vrijednosti objekata izlaznim podacima programa Sastavni dio programa su instrukcije koje se ugrubo mogu podijeliti na: instrukcije za obavljanje operacija instrukcije za odreivanje toka programa instrukcije za ulaz i izlaz podataka. Često se javlja potreba da se više instrukcija objedini u grupu instrukcija. U programskim se jezicima za zapisivanje algoritama koriste simboli, te odabrane riječi ili kratice koje se još nazivaju ključne ili rezervirane riječi. • • •

Neke posebne programske instrukcije

Ovisno o vrijednostima varijabli mogu se izvoditi razli čite grupe instrukcija, pa kažemo da se program odvija razli čitim mogućim tokovima izvoenja. Jedna od važnih instrukcija odreivanja toka programa odreena je ključnim riječima «ako je… onda… inače». Ona služi za donošenje odluke o obavljanju jedne od dviju alternativnih grupa instrukcija, koje se mogu nazvati granama. Vrijednosti varijablama možemo pridodati pomo ću dvije vrste instrukcija. Jedna vrsta instrukcija pridružuje pojedinim varijablama konstantne vrijednosti. Takvim instrukcijama vrijednosti varijabli se utvruju prilikom pisanja programa, meutim varijable poprimaju te vrijednosti tek tijekom izvoenja programa i to u trenutku završetka instrukcije pridruživanja. Druga vrsta instrukcija služi za davanje vrijednosti varijabli tijekom odvijanja algoritamskog procesa opisanog programom. Vrijednosti varijable unose se iz okoline. One poprimaju vrijednosti u trenutku nakon završetka instrukcije . Ova vrsta instrukcije naziva se ulaznom instrukcijom: «ulaz (X, Y, …)». Isto tako neke od rezultata je potrebno prenijeti u okolinu. Instrukcije koje to izvode nazivamo izlazne instrukcije: «izlaz (X, Y, …)».

28


PROGRAMIRANJE

Takoer imamo instrukcije za ponavljanje (petlje). Dijelimo ih na instrukcije s:

unaprijed zadanim brojem ponavljanja – instrukcija «za». U takvim petljama imamo jednu upravlja čku varijablu, početnu i kona čnu vrijednost. Odreeni niz instrukcija se izvršuje onoliko puta koliko je potrebno da upravlja čka varijabla poprimi konačnu vrijednost. ponavljanjem s ispitivanjem logičkog uvjeta. Petlje s ponavljanjem s ispitivanje uvjeta dijelimo na: •

•

petlje s ispitivanjem uvjeta prije izvoenja niza instrukcija – instrukcija «dok je uvjet činiti». Kako se prvo provjerava uvjet mogu će je da se niz instrukcija niti jednom ne izvrši. petlje s ispitivanjem uvjeta nakon izvoenja niza instrukcija – instrukcija «ponavljati … do uvjet». S obzirom da se uvjet ispituje na kraju niza instrukcija, one će se sigurno izvršiti barem jednom. Imamo i instrukcije za bezuvjetan skok u programu na odreenu instrukciju – «idi na» ili «vrati se na». •

•

Stvaranje algoritama i njihova vremenska složenost

Stvaranje algoritama je kreativna djelatnost. Algoritmi nastaju na razli čite načine. Izvore algoritama možemo podijeliti na:

praktično iskustvo – tu imamo imitacijske i eksperimentalne algoritme znanstvena teorija – teorijski algoritmi skup prethodno definiranih algoritama – konstrukcijski algoritmi domišljatost stvaratelja kombinacija svega navedenog Dva algoritma su ekvivalentna kada su: • • • • •

klase ulaznih objekata dovoljne i za jedan i za drugi algoritam iste rezultati i jednog i drugog algoritma za jednake ulazne objekte su jednaki Kod novostvorenih algoritama važno je najprije ustanoviti njihovu ispravnost ili korektnost. Algoritam je korektan ako za sve objekte iz klase dozvoljenih ulaznih objekata omogu ćuje odreivanje rezultata i ako je taj rezultat ispravan pri svim mogu ćim vrijednostima ulaznih varijabli. Drugo važno svojstvo, koje treba ocijeniti kod algoritama, je trajanje algoritamskog procesa, izraženo kao broj osnovnih operacija koje treba obaviti. Pretpostavlja se da će trajanje algoritamskog procesa biti proporcionalno ukupnom broju operacija. To svojstvo se naziva vremenska složenost ili kompleksnost algoritma. • •

7.2 Programiranje i programski jezici Programiranje je u širom smislu riječi postupak sastavljanja programa, tj. odre ivanje redoslijeda radnji (operacija) pomo ću kojih se dolazi do željenog rezultata. Program je niz logičkih povezanih operacija, odnosno instrukcija. Svaka instrukcija predatavlja odre enu naredbu koju kompjuter mora izvršiti. To je najmanji element programa. U kompjuterskoj obradi instrukcije se smještaju u memoriji centralne jedinice jedna do druge, onako kako 29


PROGRAMIRANJE

slijede u programu. Program se odvija redoslijedom kako su instrukcije napisane ako kompjuteru nije nareeno drugačije. Razlikujemo slijedeće najvažnije vrste instrukcija: • • • • •

instrukcije ulaza/izlaza instrukcije grananja instrukcije računanja logičke instrukcije instrukcije prijenosa

Faze programiranja

Kada je program napisan na odre enom programskom jeziku tada se prenosi na nosioce podataka. Da bi kompjuter mogao izvršavati naš program, mora se program prethodno prevesti na jezik razumljiv stroju, tj. na strojni jezik. Taj se prijevod dobiva pomo ću posebnog programa – programa prevodioca koji je sastavni dio sistemskog softvera. Prilikon prevo enja mogu se otkriti formalne pograške u programu koje su nastale narušavanjem propisanih pravila pisanja programa. Kada se isprave formalne pogreške, još su mogu će logičke pogreške uslijed kojih se pri izvo enju programa ne dobije željeni rezultat obrade. Blok dijagram

Blok dijagram (algoritamska shema, dijagram toka) grafi čki je prikaz programa. Tako prikazan program vrlo je pregledan i potpuno odre en. Posebno je pogodan za analize programa, traženje sli čnih rješenja ili potrebne izmjene. Pri crtanju dijagrama toka služimo se posebnim znakovima: OGRANIČENJE: označuje početak, kraj ili privremeni prekid programa PRIKLJUČNA TOČKA: povezuje razne dijelove programa, tj. izlaz iz nekog dijela programa i ulaz u drugi dio. PROGRAMSKA MODIFIKACIJA : instrukcija koja dijeluje na neku drugu instrukciju u programu. ULAZ/IZLAZ: označuje instrukcije kojima se preko ulazne jedinice unose podaci u memoriju ili izvla če iz memorije preko izlazne jedinice. OBRADA: označuje instrukcije kojima se obra uju podaci da bi se dobili željeni podaci za izlaz ODLUKA: označuje mjesto grananja programa poslije usporedbe ili ispitivanja da li postoji odre eni uvjet.

30


PROGRAMIRANJE

POZIV POTPROGRAMA : instrukcija kojom se traži izvršavanje nekog dijela programa, prethodno sastavljenog i zapisanog izvan glavnog dijela programa. Znakovi se u blok-dijagramu mogu slagati u tri osnovne grupe: • •

•

sekvenca – niz instrukcija koje se izvršavaju u slijedu, jedna za drugom. selekcija – dio programa u kojem treba na temelju odluke izvršiti jedan ili drugi dio programa. petlja – zatvoreni krug instrukcija koje u programu valja ponavljati tako dugo dok ne bude zadovoljen postavljeni uvjet.

7.3 Programski jezici Općenito, programski se jezici dijele na: • •

strojne i simboličke (niži i viši simbolički jezici)

Generacije programskih jezika

Obično se razvoj programskih jezika promatra kroz pet generacija programskih jezika. Prva generacija programskih jezika nastaje u ranim 50-im godinama 20. st. Ti jezici se nazivaju strojnim jezicima. Strojni programski jezici se pišu u binarnom obliku, tj. pomo ću znakova 0 i 1. Strojni se jezici dijele prema strojevima za obradu podataka. Svaka vrsta stroja za obradu podataka ima svoj strojni jezik. Program koji je napisan na strojnom jeziku jednog stroja ne može se koristiti na drugom stroju, čak ni na razli čitim strojevima istog proizvo ača. Pisanje takvih programa je bili izuzetno komplicirano zbog velike mogu ćnosti grešaka i dugog vremena potrebnog za pisanje. Taj problem se donekle riješio pojavom II. generacije programskih jezika polovicom 50-ih godina prošlog stolje ća. To su bili simbolički jezici gdje su se pojedine instrukcije zapisivalu u obliku simbola, a tako er se i adresiranje podataka vršilo pomo ću simbola. Glavni predstavnik je bio assembler. Assembler je programski jezik orijentiran stroju. Svaka instrukcija u strojnom jeziku ima svoj par u assembleru. Program napisan u assemleru je bilo potrebno, prije izvoenja, prevesti na strojni jezik pomo ču assembler-translatora. III. generacija programskih jezika nastaje 60-ih. Još se nazivaju i viši simbolički jezici. Njihova glavna odlika je nezavisnost jezika o stroju i usmjerenost problemu. To su uglavnom proceduralni jezici. Glavni predsatvnici su: •

•

•

Fortran – prilagoen je za rješavanje matemati čkih, znanstvenih i tehni čkih problema. Mali opseg ulazno/izlaznih podataka ali vrlo kompleksna i komplicirana obrada podataka. Cobol – jezik orijentiran prema op ćem poslovanju. i masovnoj obradi podataka. Radi s velikom količinom ulazno/izlaznih podataka dok je sama obrada jednostavna. PL/1 – sijedinjuje karakteristike poslovnog i znanstvenog jezika. Modularan je, slobodnog formata i predvi en je za velike sustave. 31


PROGRAMIRANJE

IV. generacija se pojavljuje po četkom 80-ih. To su generatori aplikacija, tj. ekspertni sustavi za programiranje. Njihova svojstva su orijentacija korisniku i dijaloško okruženje. V. generacija – ekspertni sustavi (sistemi baza znanja i mehanizam za zaklju čivanje), strojno odlučivanje, procesiranje prirodnih jezika, umjetna inteligencija, neuronske mreže itd. Glavni predstavnici su Prolog, Lisp, Logo itd.

7.4 Metode programiranja Strukturno programiranje odlikuje čvrsta logička struktura programa. Instrukcije se odrauju u nizu i izbjegavaju se instrukcije programskog skoka, odnosno instrukcije tipa «idi na». Softver bilo koje vrsta danas se piše modularno, tj. kompletno se programsko rješenje raščlanjuje na manje, zaokružene logi čke cijeline, module, u koje postoji samo jedan ulaz i iz kojih se izlazi na jednoj jedinoj to čki. Moduli se nakon toga povezuju u složenije programske strukture. 7.5 Prevoenje (kompajliranje) Prevoenje (kompajliranje) je postupak kojim se program napisan na simboli čkom jeziku, precvodi uz pomo ć programa prevoditelja u program na strojnom jeziku. Program na simboli čkom jeziku nazivamo i izvornim programom. Program prevoditelj obrauje izvorni program kao što drugi programi obra uju podatke. Taj se program zove još i kompilator, a prevo enje kompilacija. Rezultat prevoenja je program na strojnom jeziku, tj. u binarnom obliku, koji se zove predmetni (radni) ili objektni program. 7.6 Interpretiranje Postoje neki programski jezici, npr. BASIC, koji se ne prevode u strojni jezik prevo enjem, nego interpretiranjem. Interpreter je takoer program prevoditelj koji prevodi program iz simboličkog jezika u strojni, u toku rada, i to instrukciju za instrukcijom. Rezultat interpretiranja je izveden program, odnosno obraeni podaci.

32


NAČINI OBRADE PODATAKA

8 Načini obrade podataka 8.1 Skupna (serijska) obrada podataka Skupna je obrada ( batch processing) danas klasi čan način elektronske obrade podataka. Taj se način obrade sastoji u toma što se u ra čunalo unosi program i pripadaju ći skup podataka (ulaz), zatim slijedi proces obrade podataka (proces transformacije), a poslije njegova završetka ispostavlja se rezultat obrade podataka (izlaz). U skupnoj obradi podataka pripadaju će skupine podataka se mogu obra ivati skupinom programa. Pri tome razlikujemo dvije vrste skupne obrade: skupna obrada bez prioriteta – obrada podataka obavlja se onim redoslijedom kojim su programi unijeti u ra čunalo. Pri takvom načinu obrade centralna jedinica ra čunala je slabo iskorištena, jer ne obavlja koristan rad dok rade puno sporiji ulazno/izlazni ureaji. skupna obrada programa s prioritetima – pri organiziranju EOP-a utvr uje se koji programi imaju prednost (prioritet) pred drugim programima. Prioritet se može utvrivati: prema vremenu potrebnom za obradu podataka, prema tipu programa, prema vremenu obrade, prema zahtjevima korisnika i sl. Nedostaci i jedne i druge vrste skupne obrade podataka su: •

•

• • •

razmjerna dugotrajnost obrade nedovoljna iskorištenost centralne jedinice smještaj svih ureaja i sredstava na jednom mjestu

8.2 Daljinska skupna obrada podataka Ulazni/izlazni ureaji postavljaju se na mjestima udaljenim od centralnog sistema za EOP. Te ulazno/izlazne jedinice nazivamo terminalima. Preko njih se šalu programi i podaci u centralno računalo na skupnu ili pojedina čnu obradu i primaju se rezultati obrade. Terminali su s centralnim kompjuterom povezani posebnim kablovima ili telefonskim linijama preko telefonske centrale. Budu ći da telefonska linija nije pogodna za prijenos

33



informacija u digitalnom obliku uz svaki terminal postoji modem (skraćenica od modulacija/demodulacija). To je ureaj koji pretvara jednu vrstu elektri čnih signala u drugu. Daljinska skupna obrada podataka ima zna čajnu prednost u odnosu prema centralnoj skupnoj obradi podataka jer je pristup ra čunalu omogućen s udaljenih mjesta.

8.3 Obrada s podjelom vremena Bolja vremenska iskorištenost centralne jedinice postiže se metodom podjele vremena ( time sharing). Operativni sustav ra čunala sada upravlja radom ra čunala tako da se obrada skupine programa izvodi u ciklusima. Vrijeme jednog ciklusa obrade podijeljeno je na sve programe iz skupine. To zna či da se svaki program izvodi u odre enom vremenskom odsje čku ciklusa obrade. Visok stupanj iskorištenosti raspoloživog vremena centralne jedinice ra čunala ostvaruje se tek priključivanjem većeg broja perifernih (ulazno/izlaznih) jedinica na centralnu jedinicu. 8.4 Multiprogramiranje Multiprogramiranje (multiprogramming ) je način obrade podataka kojim se tako er postiže bolja iskorištenost centralne jedinice ra čunala, a time i ve ća brzina obrade. Za takav na čin obrade su zna čajne promjene u strukturi i funkcijama operativnog sistema ra čunala. Pri tom se na činu obrade podataka aplikativni programi, koji su unijeti u ra čunalo i pohranjeni na vanjskoj memoriji, raščlanjuju na odsje čke, segmente, i klasificiraju prema vrstama operacija koje valja izvršavati. Program se sada izvodi tako da operativni sistem u glavnu memoriju ra čunala naizmjeni čno ubacuje segmente iz onih programa u kojima se izvršavaju aritmeti čko-logičke operacije, a usporedo s time izvršavaju se ulazno/izlazne operacije iz drugih programa skupine. Multiprogramiranje je način obrade podataka kojim se postiže bolji u činak nego skupnom i daljinskom skupnom obradom podataka. 8.5 Simultana obrada podataka Ugradnjom dvaju ili više procesora u jedno ra čunalo ostvaruje se mogu ćnost simultane obrade podataka (multiprocessing ). Svi su procesori pod kontrolom jedne zajedni čke upravljačke jedinice i vrlo složenog operativnog sistema i služe se zajedni čkom glavnom memorijom. U takvoj obradi imamo tri faze: ulaz, proces transformacije i izlaz, te jedna meufaza koja je uklopljena izmeu ulaza i procesa transformacije, a sastoji se u izboru pojedinog programa iz skupine programa i odre ivanju procesora koji obra uje taj program. Skraćenje ukupnog vremena obrade skupine programa razmjerno je broju procesora.

34



Razdioba glavne memorije ra čunala meu procesorima i me u programima što ih svaki procesor obra uje moguća je na dva na čina: •

•

u segmente fiksne veličine – pri takvom na činu razdiobe glavna je memorija podijeljena na odre eni broj segmenata unaprijed odre ene veličine. Time se, me utim, smanjuje broj programa koji se mogu istovremeno obra ivati, a i odreeni dio kapaciteta memorije ostaje neiskorišten. u segmente promjenljive veličine – procjenjuje se koliko je za svaki program potrebno prostora u memoriji, a tek zatim se obavlja raspored segmenata memorije odreenih veličina na pojedine programe.

8.6 Obrada u stvarnom vremenu Obrada u stvarnom vremenu ( real-time processing ) izvodi se kada je potreban odre eni podatak pri donošenju odluke i poslovanju, u upravljanju proizvodnim procesom ili u drugim slučajevima. Najznačajnija su obilježja veliki broj ulazno/izlaznih jedinica (uglavnom ekranskih terminala s tastaturom), kao i izravno povezivanje banke podataka s centralnim računalom. Dvije su osnovne vrste obrade podataka u stvarnom vremenu: upitna obrada (query processing) – od računala se traži odre ena informacija iz mnoštva podataka pohranjenih u ra čunalu ili u vanjskoj memoriji. Ti su podaci obi čno dobivani prethodnom skupnom obradom. obrada transakcija – Transakcija je složena aritmeti čko-logička ili fizička funkcija koju izvršava elektroni čko računalo. Dobivanje rezultata obrade povezano je s izvoenjem odreene transakcije. •

•

8.7 Distribuirana obrada podataka Osobitost je stvarnih sistema što podaci nastaju na razli čitim mjestima, na različitim mjestima se obrauju i koriste. Način obrade podataka koji je najviše prilago en toj osobitosti stvarnih sistema je distribuirana obrada podataka koja se osniva na dvjema pretpostavkama: podaci su u sistemu distribuirani , tj. oni nastaju, obra uju se, memoriraju i stavljaju na raspolaganje korisnicima na razli čitim mjestima sistema hardver sistema je distribuiran, što znači da su procesne jedinice sistema smještene na različitim mjestima, ali i meusobno povezane u jedinstvenu mrežu. Distribucija EOP-a zna či njenu decentralizaciju, uz istodobnu integraciju svih aktivnih komponenti sistema za EOP. Sistemi za distribuiranu obradu podataka mogu biti strukturirani na dva na čina: •

•

•

•

zvjezdasto – postoji centralno računalo koje izvršava samo klju čne i najsloženije obrade, a na njega je priklju čen niz manjih satelitskih ra čunala za specijalizirane obrade. puna mrežna struktura – niz ravnopravnih ra čunala povezanih u jedinstvenu mrežu. Sva su računala izravno povezana i mogu izravno komunicirati.

35



8.8 Klijentsko-poslužiteljska koncepcija i poslužitelji (serveri) Klijentsko-poslužiteljska koncepcija objedinjuje različite sustave (računala) i mreže da rade zajedno i na taj način informacije postaju dostupne svim dijelovima poduzeća (trgovačkog društva). Korisnici mogu raditi s aplikacijama koje su distribuirane na različite sustave.

Obrada podataka i informacija obavlja se u tri strukturne jedinice. To su: • • •

korisnička struktura struktura poslužitelja struktura za podatke i baze podataka .

Prednosti ovakvog na čina rada jesu: • • •

brža obrada podataka i informacija veća proizvodnost rada mogućnost kreiranja nove informacije.

Struktura obrade podataka može biti organizirana: •

•

•

na temeljnoj razini - jedan poslužitelj i jedna radna stanica ili više njih povezanih u mreži s klijentsko-poslužiteljskim softverom. Za manja poduzeća. na srednjoj - obično dva poslužitelja i više radnih stanica ili osobnih ra čunala. Za srednja poduzeća. na višoj razini - za potrebe velikih kompanija ili velikih sustava. Sadrži više radnih stanica ili osobnih računala, od tisuću na više, veći broj poslužitelja i obično veliko računalo kao središnju bazu podataka.

Klijentsko-poslužiteljska obrada podataka i informacija ima niz prednosti za poduze će, na primjer: • • • • •

dostupnost svih informacija na razini poduzeća donošenje učinkovitih odluka ubrzanje poslovnih procesa smanjenje troškova poslovanja povećanje konkurentne sposobnosti poduzeća itd.

Poslužitelji (serveri)

Poslužitelji, serveri ili usluživa či, računala su koja su namijenjena obradi na razini radnih skupina u klijentsko-poslužiteljskoj okolini. Na njih se smještaju podaci, zajedno s korisničkim programima.

Prema namijeni dijelimo ih na: •

•

velike poslužitelje (servere) – mogu biti srednja i velika ra čunala, a služe za obradu i upravljanje velikim gospodarstvenim sustavima. poslužitelje – osobna ra čunala – namijenjeni su za obradu u malim i srednjim poduzećima, a povezani su u mrežu s osobnim računalima ili radnim stanicama.

36



Sustavska platforma ili konfiguracija poslužitelja – osobnog ra čunala temelji se na arhitekturi osobnog računala i sastoji se od ovih temeljnih elemenata: središnje jedinice disketne jedinice diskovne jedinice jedinice magnetskih vrpci CD-ROM-a. Poslužitelji imaju snažne procesore za obradu podataka, a prema broju mogu biti jednoprocesorski ili dvoprocesorski sustavi . • • • •

•

Poslužitelji imaju snažnu zaštitu podataka. Zaštita podataka je hardverska i softverska. Hardverska zaštita sastoji se od brave s klju čem i mikroprekidača koji otkrivaju neovlašteno ulaženje u sustav, otvaranje ku ćišta poslužitelja ili pomicanje poslužitelja. Softverska zaštita sastoji se od sustava šifri na raznim razinama s mnogostrukim provjerama, na čina uključenja sustava i na čina uključenja operacijskog sustava.

37


ORGANIZACIJA PODATAKA

9 Organizacija podataka 9.1 Datoteka i struktura podataka Datoteku čini skup istovrsnih podataka, obuhva ćenih nekim zajedni čkim kriterijem i smještanih na posebnom nosiocu pod jedinstvenim imenom, koji omogu ćuje strojnu obradu podataka u potrebne informacije. Najvažnije strukturiranje podataka pri stvaranju datoteka odnosi se na slog. Sastavljaju ga identifikator sloga (ili ključ sloga) te jedan ili više podataka atributa. Svaki podatak-atribut ima svoju vrijednost, odnosno svoj sadržaj. Npr. atribut IME I PREZIME radnika ima npr. vrijednost NIKICA SIMIĆ. Identifikator sloga nije ništa drugo nego odre eni atribut, pri čemu njegova vrijednost postoji samo u tom slogu. Na taj se na čin osigurava jedinstvenost identifikacije sloga. Utvrivanjem atributa i njihova redoslijeda u slogu nazivamo formatiziranjem podataka. Izmeu pojedinih podataka postoje veze. Meutim postoje veze i izme u slogova unutar datoteke. Te veze nazivamo strukturom organizacije datoteke. Postoje fizička i logička veza izmeu slogova. U fizi čkoj se vezi dva sloga nalaze jedan do drugog, pa se od jednog sloga može do ći samo do njemu susjednog sloga. Logička se veza sastoji u tome što se u slogu nalazi podatak – adresa pomo ću kojeg pronalazimo mjesto drugog sloga koji sadrži logi čki povezane podatke. Na taj se na čin slogovi povezuju lančano. Pojam koji sadrži adresu slijede ćeg sloga u lancu nazivamo pokazivačem. Vrste struktura

S obzirom na moguće veze izmeu elemenata u datotekama razlikujemo četiri osnovne strukture: •

•

linijska struktura – povezuje elemente u liniju tako da se od jednog sloga može do ći samo do susjednog hijerarhijska struktura – povezuje elemente po razinama, pri čemu nastaju nadre eni i podreeni odnosi. Najviši ishodišni element je jedan jedini i naziva se korijenom, pod 38


•

•


kojim se nalazi jedan ili više podre enih, a oni mogu dalje biti nadre eni drugim elementima. puna (mrežna) struktura – povezuje elemente tako da su mogu će sve vrste veza izmeu pojedinih elemenata. datoteka bez strukture – sastoji se od elemenata koji nisu me usobno povezani, pa je svaki element samostalan.

Formati zapisa

Sastavljanje slogova u ve ću jedinicu – blok, može se u datotekama izvršiti na nekoliko na čina koji se nazivaju formati zapisa. Ovisno o tome da li je dužina sloga fiksna ili varijabilna, te da li je jedan slog u bloku (neblokirani) ili više slogova u bloku (blokirani) imamo slijede će formate zapisa:

fiksno neblokirani varijabilno neblokirani fiksno blokirani varijabilno blokirani Valja spomenuti da se na magnetskom disku, osim navedenih formata zapisa, upotrebljava i format s izdvojenim ključem. • • • •

9.2 Vrste organizacije datoteke Sekvencijalna organizacija datoteke

U sekvencijalno ili serijski organiziranoj datoteci slogovi su upisani jedan za drugim onim redoslijedom kojim se unose. Takav se oblik organizacije datoteke može ostvariti na svim vrstama nosioca podataka. Sekvencijalno organizirana datoteka najbolje iskorištava prostor nosioca podataka jer izme u slogova nema neiskorištenih rupa. Svi formati zapisa mogu se primijeniti u sekvencijalnoj organizaciji datoteke, osim formata s izdvojenim ključem. Postupak vršenja promjena u datoteci, na na čin da se briše nepotrebni slog, unosi novi ili mijenja postojeći, zove se ažuriranje datoteke. Prednosti: najbolje iskorišten prostor nosioca podataka nema ograni čenja u veli čini datoteke programiranje obrade je vrlo jednostavno obrada je brza i ekonomična, osobito ako se vrši na ve ćini slogova Nedostaci: • • • •

• • •

potreba prepisivanja cijele datoteke pri njenom ažuriranju pretraživanje svih slogova koji se nalaze ispred sloga koji se traži ograničenost obrade podataka samo na serijski na čin

39



Poseban oblik sekvencijalne organizacije datoteke je sekvencijalno-lančana organizacija, koja se može ostvariti samo na magnetskom i opti čkom disku. Ovdje se u slog uvodi logi čka veza – pokaziva č koji pokazuje adresu slijede ćeg sloga. Takva datoteka ima dva podru č ja: • •

glavno – tu se nalaze slogovi prvog upisivanja datoteke područ je prekoračenja – tu se upisuju novi slogovi prilikom ažuriranja datoteke.

Direktna organizacija datoteke

Moguća je na magnetskom ili opti čkom disku. Pri stvaranju takve datoteke slogovi se upisuju na onim mjestima koja ovise o identifikatoru sloga – klju ču ili šifri sloga. Prema tome postoji povezanost izme u šifre (ključa) sloga i fizi čke adrese na kojoj je smješten slog. U tako organiziranoj datoteci do pojedinog sloga možemo do ći izravno. Adresiranje, odnosno dodjeljivanje klju ča slogovima ostvarujemo na dva na čina:

direktno i indirektno adresiranje Pri direktnom adresiranju na disku klju č sadrži redom broj disk jedinice, broj cilindra, broj glave i redni broj sloga na stazi. što nazivamo apsolutnom adresom. Pored apsolutne adrese koristi se i relativna adresa sloga kod koje klju č sadrži kao adresu redni broj sloga po čevši od početka datoteke. Pretvaranjem (transformacijom) ključa u drugi manji broj koji služi kao adresa sloga dolazimo do indirektnog adresiranja. Postoji nekoliko postupaka za transformaciju klju ča, od kojih spominjemo: • •

postupak dijeljenja s prim brojem i postupak preklapanja Pri transformaciji ključa moguće je da se za razli čite ključeve dobije ista adresa. Te slogove nazivamo sinonimi. Sinonimi su slogovi s razli čitim ključevima koji nakon transformacije traže istu adresu. da bismo omogu ćili smještaj i traženje slogova koji su sinonimi, moramo ih lančati pomoću pokazivača. Prednosti direktne organizacije datoteka: • •

izravan, vrlo brz pristup, ali samo do jednog sloga slogovi pri tom ne moraju biti sortirani. Nedostaci: • •

• • • • • • •

slaba iskorištenost prostora nosioca podataka zbog rupa izme u slogova nemogućnost blokiranja teška sekvencijalna i grupna obrada podataka teškoće u pronalaženju odgovaraju ćeg postupka transformacije klju čeva pojava sinonima datoteka mora uvijek cijela biti prisutna u sistemu diskovi se ne smiju mijenjati za vrijeme obrade.

40



Indeksno-sekvencijalna organizacija

U indeksno-sekvencijalnoj organizaciji datoteka slogovi su sekvencijalno upisani u glavno područ je podataka, a u posebno područ je upisuju se indeksi (ključevi i adrese slogova) pomoću kojih se može ostvariti izravan pristup do traženog sloga. Indeksno sekvencijalna organizacija datoteke ima tri podru č ja:

glavno područ je podataka – sadrži slogove sortirane prema klju ču. Slogovi mogu biti blokirani u fiksnom formatu s izdvojenim klju čem. indeksno područ je – sadrži indekse. To su kratki slogovi koji sadrže klju č bloka i odgovarajuću adresu tog bloka u glavnom podru č ju podataka. Da bi se u velikim datotekama pretraživanje skratilo, oni su hijerarhijski podijeljeni u tri razine: glavni indeksi, indeksi cilindra i indeksi staza. područ je prekoračenja – služi sa upis novih slogova za koje nema više mjesta u glavnom područ ju podataka. Korisnik indeksno-sekvencijalne organizacije datoteke ne mora brinuti o formiranju indeksa. Sve se to odra uje pomoću sistemskog programa, sadržanog u programu prevo enja, koji se ugrauje u glavni program. Prednosti indeksno-sekvencijalne organizacije datoteka su: •

•

•

dobro iskorišten prostor nosioca podatka mogućnost blokiranja slogova mogućnost biranja direktnog ili sekvencijalnog pristupa, a time i sekvencijalne ili grupne obrade podataka upisivanje i brisanje slogova logi čkim slijedom bez prepisivanja cijele datoteke Nedostaci: • • •

•

• • • • •

veći broj pristupa do jednog sloga – pomaka glave za čitanje/pisanje dopunska obrada pomicanja i lan čanja slogova u ažuriranju datoteke ažuriranje indeksa postojanje izdvojenog klju ča, što smanjuje prostor predvi en za podatke ne mogu se mijenjati diskovi za vrijeme obrade.

9.3 Vrste datoteka S obzirom na tip podataka koji se nalazi u datotekama razlikujemo razli čite vrste datoteka i njihove formate: grafičke datoteke – uobičajeni su formati: BMP, TIFF, GIF i JPEG video datoteke – MPEG, M-JPEG, WMV i DivX zvučne datoteke – WAV, MP3 i WMA tekstualne datoteke – DOC i TXT. • • • •

9.4 Baze i banke podataka Baza podataka je skup me usobno povezanih podataka, zajedno memoriranih bez nepotrebne redundancije (bez suvišnih podataka) koji služi kao ishodište za jednu ili više obrada podataka. U sistemu za EOP može postojati više baza podataka, kao skup datoteka, pa se u tom slučaju služimo izrazom banka podataka. 41



Sisteme banka podataka možemo razvrstati u dvije vrste:

neformatizirane – sadrži memorirane tekstove. U njima se vrijednost podataka utvruje prema njihovu sadržaju, koji ostaje isti bez obzira na kojem je mjestu memoriran. Npr.: podatak «matematika» zna či uvijek matematiku, bez obzira gdje je taj podatak memoriran. formatizirane – u njima podaci imaju svoj format, a njihova vrijednost ovisi o mjestu gdje su memorirani. Npr.: vrijednost podatka 5 ima u razli čitim poljima u kojima je memoriran različit sadržaj. Programski sistemi za korištenje baze podataka mogu se razvrstati u dvije grupe: •

•

izvršni sistemi (self-contained ) – korisnik komunicira s bazom podataka izravno pomoću posebnih upitnih jezika na kojima se postavljaju pitanja. radni sistem (host-language ) – komuniciranje s bazom podataka uspostavlja se putem posebnih programa. U njima su funkcija opisa podatka i funkcije obrade razdvojene pa postoje i dva jezika: za opis podatka (DDL – Data Definition Language) i za rad s podacima (DML – Data Manipulation Language). U bazi podataka osnovna jedinica memoriranja je segment. Segmenti se memoriraju u parovima, a pri tom je jedan od njih nadre en, a drugi podre en. Podaci koji se traže se mogu sakupiti jedino pomo ću veza izme u segmenata. Dijagramom banke podatka pregledno se pokazuju segmenti i pristup podacima. Mogući su različiti načini povezivanja segmenata koji tvore razli čite strukture baze podataka: •

•

jednostruka hijerarhijska struktura – jedan je segment nadre en jednoj vrsti podreenih segmenata, kojih može biti jedan ili više. višestruka hijerarhijska struktura – podreeni segment se javlja i kao nadre eni nekom drugom segmentu. stablasta struktura – nadreeni segment ima dvije vrste podre enih segmenata iste razine. mrežna struktura – jedan podreeni element može imati dva ili više nadre enih elemenata U specifičnim vezama postoji više veza izme u istih nadreenih i podreenih segmenata, dok su samostalni segmenti bez veza, stoje za sebe i do njih se može do ći samo izravnim putem. Sam protok podatka po datotekama i medijima grafi čki se prikazuje pomo ću dijagrama tijeka podataka. •

•

•

•

9.5 Osiguranje i zaštita podataka U vezi sa zaštitom podataka razlikujemo dvije vrste zaštite: sigurnost – pretpostavlja siguran rad ure aja, zaštitu od vatre, kra e, poplava ili kojih drugih oblika uništavanja podataka. Mora postojati mogu ćnost rekonstrukcije podatka, npr. pomoću kopije datoteka ( backup). tajnost – predstavlja zaštitu pri kojoj se pojedini podaci daju samo odre enim osobama. U takvim slu čajevima valja poznavati šifru, klju č, odnosno zaporku da bi se uopće došlo do nekog podatka. •

•

42


INFORMACIJSKI SISTEMI I POSLOVNA POLITIKA

10 Informacijski sistemi i poslovna politika 10.1 Pojam informacijskog sistema i njegove osnovne aktivnosti Informacijski sustav je organizirana cijelina informacijskih djelatnosti i odnosa (informacijsko – dokumentacijskih – komunikacijskih) organizacija, službi i institucija te informacijske kulture. Unutrašnji raspored elemenata informacijske dijelatnosti, njihov sastav, poredak i odnose u informacijskom sustavu nazivamo strukturom informacijskog sustava. Najvažniji podsustavi društva zna čajni za svaki informacijski sustav su: politički ekonomski komunikacijski i kulturni. U okviru dijelovanja svakog informacijskog sistema razlikujemo četiri osnovne aktivnosti. To su: • • • •

prikupljanje podataka obrada podataka memoriranje podataka i informacija i dostavljanje podataka i informacija korisnicima. Elementi informacijskog sistema su: • • • •

hardver softver kadrovi i organizacija. U kadrove ubrajamo organizatore, sistemske analiti čare, programere, operatore i korisnike informacijskog sistema. Pod organizacijom podrazumijevamo organizacijske postupke i metode uskla ivanja i povezivanja hardvera, softvera i kadrova u skladnu, ekonomi čnu i djelotvornu cijelinu. • • • •

43



Informacijski sistem ima dvije osnovne funkcije. To su: • •

funkcije informiranja i funkcije dokumentiranja

10.2 Vrste informacijskih sistema Najvažnije vrste informacijskih sistema su: konvencionalni – bez podrške elektroni čkog računala kompjuterizirani Razlikujemo dvije primjene elektroni čkog računala u informacijskim sistemima: • •

kompjuter kao stroj za obradu masovnih podataka i kompjuter kao stroj za informiranje. Razine složenosti informacijskog sistema: • •

1. razina – smanjenje administrativnih troškova. Primjenjuje se u ra čunovodstvu i općim poslovima 2. razina – smanjenje troškova proizvodnje i prodaje. Primjena je u upravljanju proizvodnjom 3. razina – poboljšanje poslovnog odlu čivanja. Primjena je kod znanstvenog odlučivanja Prema složenosti, informacijske sisteme dijelimo na: •

•

•

jednostavne i kompleksne S obzirom na stupanj povezanosti i na čin organiziranja podsistema u okviru cijeline, razlikujemo: • •

• • •

distribuirane integrirane i kombinirane informacijske sisteme.

10.3 Projektiranje i izgradnja informacijskog sustava Pod projektiranjem i izgradnjom informacijskog sistema podrazumjevamo postupke i aktivnosti kojima se najprije utvr uju informacijske potrebe za koje se uvodi sistem, zatim stvaranje projekta i izgradnja sistema. Time se bave sistemski inženjeri. Pri izradi informacijskog sistema vrlo se uspješno primjenjuje metoda sistemske analize. Možemo je sažeti u slijede će faze: • • • • • • • •

prethodno istraživanje istraživanje i analiza postojećeg sistema izrada glavnog projekta izrada detaljnog – izvedbenog projekta izgradnja informacijskog sistema testiranje implementiranje ocjena rada sistema 44



Proces izgradnje i projektiranja sistema je iterativan, što znači da se pojedini koraci ponavljaju dok se ne postigne zadovoljavaju će rješenje. Problemi projektiranja i izgradnje informacijskih sistema

Najčešći problem je ne manjak, ve ć višak informacija. Suvišak informacija se može izbje ći na dva načina:

filtriranjem – postupak izabiranja i pro čišćavanja podataka s obzirom na njihovu važnost. kondenziranjem – sažimanje nekoliko informacija u jednu. Takoer se javlja i problem prijenosa znanja na kadrove u informacijskom sistemu. Osnovni problem prijenosa znanja je nedostupnost informacija, nemogu ćnost upravljanja njihovim sadržajem i njihovog ispravnog korištenja. •

•

10.4 Informacijski sistem organizacije udruženog rada Zadatak je informacijskog sustava organizacije udruženog rada, u osiguranju informacija za potrebe upravljanja, rukovo enja i odlučivanja. Cilj je upravljanja i rukovoenja da se na osnovi informacija o činjenicama, okolnostima i promjenama te o njihovim odnosima i vezama u poslovnom sistemu i njegovoj okolini donese odluke koje poti ču efikasnu proizvodnju, redovitu ekonomi čnu raspodjelu dobara i racionalno poslovanje. Funkciju upravljanja i rukovo enja možemo podijeliti na: planiranje – planovi se obi čno dijele prema vremenu i prema poslovnoj funkciji kontrolu – kontrola se sastoji od mjerenja izlaznih veli čina sistema, usporedbe ostvarenih veli čina s planiranim i poduzimanja akcije radi uklanjanja uzroka negativnog odstupanja. odlučivanje – postupak odlu čivanja sadrži: stvaranje modela, utvr ivanje kriterija odlučivanja, postojeća ograničenja i optimalizaciju. Razlikujemo programirano i neprogramirano odlučivanje. Planiranju, kontroli i odlu čivanju možemo pristupiti na subjektivan ili objektivan način. • •

•

45


RAČUNALNE MREŽE I INTERNET

11 Računalne mreže i Internet 11.1 Računalne mreže Računalna mreža je više povezanih ra čunala, koja mogu zajedni čki koristiti resurse. Mreža se može sastojati od dva ra čunala, ravnopravno povezanih, ili može biti velika, globalna mreža poput Interneta. Postoji više razloga za umrežavanje ra čunala: dijeljenje datoteka dijeljenje hardvera dijeljenje programa komunikacija izmeu korisnika itd. Kada govorimo o umrežavanju, obi čno se izdvajaju dva razli čita entiteta: • • • •

LAN ( Local Area Network ) – skup osobnih ra čunala i perifernih jedinica me usobno povezanih na jednoj lokaciji (npr. ra čunalna mreža naše škole). WAN (Wide Area Network ) – skup lokalnih mreža na razli čitim mjestima, povezanih meusobno raznim WAN tehnologijama. Postoje dva glavna pristupa umrežavanju: •

•

mreže ravnopravnih računala mreže sa serverima (klijentsko-serverske veze) Klijent je računalo koje omogu ćava korisniku da se poveže na mrežu i da koristi mrežne resurse. Server je obično snažnije ra čunalo koje omogućeva centralizirano administriranje mreže i dodjeljuje mrežne resurse. Osoba koja se brine o mreži je administrator mreže. • •

Mrežne topologije

Mrežna topologija je ukupni fizički raspored i izgled mreže. Osnovne topologije mreža su: •

topologija magistrale – sva računala u mreži su povezana preko glavnog voda na koji su spojena.

46



linijska struktura – računala su povezana u mrežu koriste ći prethodno i slijede će računalo kao vezu. prstenasta struktura – zatvorena linijska struktura. zvjezdasta struktura – računala su povezana preko centralnog ure aja. puna struktura – meusobno su povezana sva ra čunala u mreži. Ureaji za povezivanje računala u mrežnu strukturu: •

• • •

• • • •

koncentrator ( hub) preklopnik ( switcher) usmjerivač ( router) mrežni most ( bridge)

Mrežna arhitektura

Mrežna arhitektura je strategija koja odre uje na koji način računala pristupaju mrežnim medijima. Najzastupljenije mrežne arhitekture su: • • •

Ethernet (Fast Ethernet i Gigabitni Ethernet) IBM-ov Token Ring AppleTalk itd.

Mrežni protokoli

Mrežni protokol je skup pravila komunikacije meu računalima u mreži. Mrežni protokoli su ugraeni u program koji koristi mrežni softver instaliran na ra čunalima serverima i na računalima klijentima. Grupa sitnijih protokola koji me usobno surauju da bi primili podatke za proces komunikacije zove se skup protokola. Najzastupljeniji skupovi protokola su: •

•

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol ) – ovaj skup protokola čini temelj Interneta. IPX/SPX ( Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange )

Zaštita mreže

Koriste se razna sredstva i metode za zaštitu mreže od vanjskih i unutarnjih negativnih utjecaja. Npr., uvo enje korisničkog imena i lozinke, upotreba korisni čkih grupa za realizaciju nivoa pristupa podacima. Virusi predstavljaju veliku prijetnju mrežama. Taj se maliciozni softver vrlo lako širi od računala do računala, naročito putem elektroni čke pošte. Crvi i trojanci su tako er pripadnici malicioznog softvera. Mrežne barijere (Firewalls) jako je oružje za obranu mreže od vanjskih napada. Često se koriste protokoli za sigurnost IPSec ( Internet Protocol Security). To je skup protokola i usluga za zaštitu, koji je zasnovan na kriptiranju. Kriptiranje je tehnika preslikavanja podataka u ne čitljiv format.

11.2 Internet Internet je način razmjene podataka, skup ra čunala, žica i ostale opreme koja omogu ćava protok informacija, skup informacija koje se na njemu mogu na ći. Riječ Internet označava 47



mrežu meusobno povezanih ra čunalnih mreža. Pojam Internet ozna čava najveći Internet na svijetu – skup nekoliko tisu ća me usobno povezanih privatnih i javnih ra čunalnih mreža koji spaja milione ra čunala i koji koriste milioni korisnika dnevno koji razmjenjuju ogromne količine informacija u raznim oblicima. Povijest Interneta

Internet je nastao kao eksperiment koji je sredinom šezdesetih godina zapo čelo američko ministarstvo obrane u pokušaju da poveže mrežu ameri čkog ministarstva obrane, zvanu ARPAnet i ostale radio i satelitske mreže. Razvijen je TCP/IP set protokola koji se pokazao dovoljno čvrstim da zadovolji velikim zahtjevima. Prvi ARPAnet čvor bio je smješten na UCLA sveu čilištu, a nakon toga su slijedili i ostali, sve dok 1973. g. ARPAnet nije brojao 25 čvorova, a nakon toga je mreža prerasla ograni čenje od 256 čvorova. U isto vrijeme tvrtka Xerox razvija standard za lokalne mreže – Ethernet. I mnoge druge organizacije ubrzo po činju graditi vlastite mreže po uzoru na ARPAnet i takoer koriste IP protokol. Postupno se te mreže povezuju s ARPAnetom. Većina ovih mreža s vremenom se izgubila i postala samo dio Interneta. Internet u Hrvatskoj

Počeci Interneta u Hrvatskoj datiraju u jesen 1991. g. na Institutu «Ru er Bošković» u Zagrebu u suradnji s HPT-om, kada je Institut povezan sa svijetom preko Amsterdama. Kasnije je Ministarstvo znanosti i tehnologije pokrenulo projekt CARNet (Croatian Academic and Research Network ), čiji je cilj bio sagraditi računalnu mrežu za razmjenu informacija izmeu hrvatskih sveu čilišta i znanstvenih institucija. Danas se Internetu u Hrvatskoj može pristupiti pomo ću više pružatelja Internet usluga. To su HTNet, Iskon itd. Osnovni pojmovi

Skup pravila koja reguliraju kako se podaci šalju internetom zove se protokol. Internet se temelji na TCP/IP setu protokola. Da bi komunikacija izme u dvaju računala na Internetu bila ostvarena, mora postojati dobro odreena adresa odredišta. Adrese na internetu se sastoje od četiri broja u rsponu od 0 do 255, koje je uobi čajeno pisati odvojene to čkom (npr. 192.56.24.255). Svaki čvor na internetu ima jedinstvenu adresu ovog oblika i ona se naziva Internet broj ili IP adresa. Prijenos informacija na Internetu se odvija u malim komadi ćima, koji se nazivaju paketi. Maksimalna veličina paketa je 1500 bajtova. Protokol koji se brine o takvom prijenosu se naziva TCP. Kako je čovjeku puno teže pamtiti brojke iz IP adrese Internet čvora, uveden je sistem dodijeljivanja imena novim čvorovima kaji nastaju na Internetu. Taj se sistem naziva DNS ( Domain Name System). U DNS sistemu imena čvorova su oblika rač unalo.domena . Uobičajene su slijede će oznake za domene: com komercijalne organizacije edu obrazovne institucije (sveu čilišta, škole i sl.) 48


gov mil org net hr


vladine (nevojne) organizacije vojni čvorovi razne privatne organizacije mrežni administrativni čvorovi čvorovi u Hrvatskoj

11.3 Internet servisi Elektronička pošta

Elektronička pošta ( e-mail ) je vrlo brz način komunikacije s korisnicima Interneta širom svijeta, pa je stoga idealan za poslovnu korespodenciju, slanje vijesti, podsjetnika i sl. Svaki korisnik Interneta ima svoju adresu. Adresa korisnika na Internetu je oblika: korisnik@rač unalo.domena. Prijenos podataka

Za prijenos podataka putem Interneta koristi se FTP (File Transfer Protocol ). Zadatak tog protokola je transfer podataka preko Interneta. Usenet vijesti

Jedan od najobimnijih servisa na Internetu su i Usenet vijesti (Usenet news). Ideja Useneta je da jedan korisnik šalje poruku koja tada postaje dostupna svim korisnicima na svim računalima koja su povezana Usenetom. Poruke koje se izmjenjuju u Usenet terminologiji nazivaju se članci (articles ). Članci su organizirani u Usenet grupe ( Newsgroups) gdje svaka grupa predstavlja neku tematiku. Gopher

Gopher je servis koji služi za pronalaženje informacija na Internetu. Baziran je nastarijem pristupu koji se temelji na korištenju izbornika u kojima su informacije organizirane hijerarhijski. Pristup informacijama na Internetu kod World Wide Weba je potpuno druga čiji i bazira se na hipertekstu. Telnet, Talk i Finger

Telnet je standardni Internet protokol koji omogućava rad na udaljenom ra čunalu. Program Talk omogućava trenutačnu komunikaciju izme u korisnika. Naredba Finger daje informacije o korisnicima u nekom čvoru.

11.4 World Wide Web (WWW) WWW (ili Web) je najnoviji informacijski sistem koji se vrlo brzo proširio internetom. WWW se temelji na hipertekstu kao načinu prezentacije informacija i rada s korisnicima. Hipertekst sadrži hipervezu (hyperlink ) s ostalim dijelovima istog dokumenta i što je još važnije, vezu s drugim dokumentima. HTML ( Hypertext Markup Language) je jezik kojim se pišu hipertekst dokumenti. HTTP ( Hypertext Transfer Protocol) je protokol kojim se hipertekst dokumenti šalju Internetom. 49

Skripta_za_prijemne_ispite

Recommend Documents