Architektura a principy činnosti počítače

• všeobecná představa - tzv. osobní počítač - PC (Personal Computer)

… a to buď v klasickém stolním (desktop)

• … nebo přenosném provedení (notebook, dnes i netbook)

-jsou součástí mnoha zařízení: automobily, letadla,mobily, TV,CD přehrávače…

Počítač = elektronické zařízení schopné přijímat vstupní data, zpracovávat je podle předem zadaného programu a poskytovat výsledky zpracování - informace.

Data= údaje, používané pro popis nějakého jevu nebo vlastnosti určitého objektu.

Program= sled informací, zajišťují realizaci dané úlohy, obsahuje instrukce vykonávané procesorem

Informace= data kterým přisuzujeme určitý význam

PC tvořen: Hardware = veškeré komponenty výpočetního systému, můžeme si na ně šáhnout

Software = programové vybavení (program, operační systém)

Kategorie výpočetní techniky – prostředky tzv. „osobní informatiky“ (do kanceláří, pro konečné spotřebitele, osobní PC)

-podkategorie – pracovní stanice,servery,notebooky, netbooky,PDA

Osobní PC – obecně stejné komponenty,větší integrace komponent

PC dnes – integrace komponent především u levnějších modelů, značková PC originalita, různé modelové řady

- služební počítače – jsou využívání zprostředkovaně (nepřímo)

(super počítače, sálové počítače, střední počítače)

Provedení instrukce-technické provádění instrukce – 5 základních kroků:

- načtení instrukce

- dekódování instrukce

- získání operandů

- provedení instrukce

- předání výsledků

stavové informace – PSW (Program Status Word)

-Dnešní procesory: -řetězení instrukcí (pipelining, hyperpipelining)

- dělení provádění instrukce na několik sériově; řazených podprocesů (kroků);

- z každé instrukce prováděn jen jeden krok ;

- umožňuje zpracování několika instrukcí najednou 20 až 30 instrukcí (dříve 10 nebo 20);

- předpovídání větvení instrukcí (programu)

- spekulativní výpočet

- zavedení instrukce mimo pořadí

- zpracování více instrukcí v jednom pracovním cyklu

Historický vývoj počítače

-předchůdce počítačů – výpočetní pomůcky založeny na mechanických principech (abakus,krokový kalkulátor

-předchůdci dnešních PC od 1.pol.20.stol. (elektronka,tranzistor, mikroprocesor )

-19.stol.-počátky programovatelných strojů – externí vstup dat – čtení vstupu z děrovaného pásu papíru

- programovatelný tkalcovský stav (1805) s použitím děrných karet (předchůdce děrných štítků)

-Babbage - programování mechanického kalkulátoru děrnými štítky (1835) –navrhl první univerzální počítač

-Konrad Zuse –poč.průkopník, postupně vývoj počítačů Z1,Z2,Z3,Z4

-Von Neumann – autor koncepce moderního PC , počítač se skládá z 5 funkčních jednotek: -paměť

-arit.logická jednotka

-řadič

-vstupní jednotka

-výstupní jednotka

-40léta 20.stol.-první „počítací stroje“ – Zuse Z4

-1943 Aiken – reléový počítač MARK 1

-1944 první elektronkový počítač INIAC -první sériově vyráběným pc se stal UNIVAC

-polovodičové součástky – první mikroprocesor 1971 – Personal Computer = PC

Použití počítačů: k práci (hlavně MS Office),Zábava,Komunikace (chat,e-mail,ICQ,Skype),informace,tvorby grafiky

(časopisy,noviny,plakáty,filmy),programy (někdo je musí vymýšlet,vylepšovat-Mikrosoft),vývoj

a výzkum (simulace něčeho co nejde je tak vyzkoušet-DNA,počasí),databáze (velké množství údajů

které je třeba třídit),řídící systém (všechny stroje v továrnách,letadle)