1 Wiele czasu spędzamy, szukając szczęścia, choć świat wokół nas jest pełen cudowności. Samo życie na Ziemi i chodzenie po niej jest cudem, tymczasem większość z nas wciąż pędzi, jakby istniało jakieś lepsze miejsce, do którego należy czym prędzej dotrzeć. Każdego dnia, każdej godziny woła do nas piękno, ale my rzadko jesteśmy gotowi usłyszeć to wołanie. Podstawowym warunkiem tego, żebyśmy mogli usłyszeć wołanie piękna i na nie odpowiedzieć, jest cisza. Jeśli nie mamy ciszy w sobie — jeśli nasz umysł, nasze ciało są pełne zgiełku - nie jesteśmy w stanie usłyszeć, jak woła do nas piękno. Mamy w głowie radio, które ciągłe gra - to radio „Myślotok”. W naszym umyśle stale jest hałas, przez co nie słyszymy wołania życia, wołania miłości. Thich Nhat Hanh „Cisza. Siła spokoju w świecie pełnym zgiełku” wyd.Czarna Owca 2016 str. 11

2 Co tam się dzieje w środkuczyli Jak działa komputer Mariusz KLAPPER

3 Liczby binarne, bity, bajty

4 Notacja ósemkowa i szesnastkowa (heksadecymalna)W systemie ósemkowym mamy osiem cyfr: 0 do 7 W systemie szesnastkowym mamy szesnaście „cyfr”: 0 do 9 i A do F Zamiast trzech cyfr w systemie dwójkowym można zapisać jedną liczbę ósemkową od 0 do 7: Zamiast czterech cyfr w systemie dwójkowym można zapisać jedną liczbę szesnastkową od 0 do F: 000 -> 0 001 -> 1 010 -> 2 011 -> 3 100 -> 4 101 -> 5 110 -> 6 111 -> 7 0000 -> 0 0001 -> 1 0010 -> 2 0011 -> 3 0100 -> 4 0101 -> 5 0110 -> 6 0111 -> 7 1000 -> 8 1001 -> 9 1010 -> A 1011 -> B 1100 -> C 1101 -> D 1110 -> E 1111 -> F Stosowanie zapisu ósemkowego i szesnastkowego pozwala zatem na skrócenie i uproszczenie zapisu liczb dwójkowych

5 Aby liczbę binarną (dwójkową) zapisać w systemie ósemkowym dzielimy tą liczbę od prawej do lewej strony na grupy po trzy cyfry binarne. Każdą z trzech cyfr binarnych zamieniamy na odpowiednią cyfrę ósemkową = W systemie szesnastkowym liczbę binarną dzielimy od prawej do lewej strony na grupy po cztery cyfry binarne i zapisujemy je jako „cyfry” szesnastkowe: E F B = EF0B18345

6 Bajt, słowo maszynowe, rejestrDane reprezentowane w komputerze jako liczby binarne grupowane są w jednostki odpowiadające cechom konstrukcyjnym komputera. Są one określane jako słowa maszynowe, rejestry i bajty 1 kilobajt =1024 bajty 1 megabajt =1024 kilobajty 1 gigabajt =1024 megabajty 1 terabajt = 1024 gigabajty 1 petabajt = 1024 terabajty 1 eksabajt = 1024 petabajty KB 10241 1 024 MB 10242 GB 10243 TB 10244 PB 10245 EB 10246

7 Ciąg bitów zapisany w słowie maszynowym może być interpretowany jako liczba, rozkaz maszynowy albo kod znaku graficznego. Najczęściej stosowane są słowa 32 i 64 bitowe, oraz bajt 8-bitowy

8 Podstawowe bloki funkcjonalne komputeraZegar (taktowanie) ZASILANIE Komórki adresowane liczbami Rejestr rozkazu, licznik rozkazów, sterowanie ogólne Rejestry, akumulator, sumator, arytmometr, wskaźniki

9 Rozkaz maszynowy Rozkaz maszynowy jest to liczba binarna umieszczona w pamięci operacyjnej komputera i traktowana przez procesor jako polecenie wykonania określonych działań. Rozkaz składa się co najmniej z dwóch części: - kodu rozkazu określającego działania jakie ma wykonać procesor - części adresowej określającej miejsce wykorzystywanych danych Listę rozkazów komputera definiują konstruktorzy komputera. Określa ona jednocześnie możliwości, jakie mają do dyspozycji programiści. Pojedynczy rozkaz zazwyczaj jest wykonywany w kilku krokach (cyklach maszynowych) taktowanych zegarem komputera zapis w pamięci komputera podział logiczny na rozkaz i adres zapis w postaci ósemkowej Przykładowy kod rozkazu „25” może np. oznaczać „prześlij zawartość arytmometru do pamięci operacyjnej pod adres zapisany w części adresowej”. Zatem przykładowy rozkaz spowoduje zapisanie zawartości arytmometru (np. wynik obliczeń) do pamięci operacyjnej pod adres ósemkowy

10 Przykładowy cykl komputerowy wykonania rozkazu 25Rozkaz, który ma zostać wykonany znajduje się w pamięci operacyjnej komputera w miejscu adresowanym zawartością rejestru procesora określanego jako licznik rozkazów Cykl wykonania rozkazu 25 wygląda następująco: Krok 1 -> wybranie w pamięci operacyjnej adresu wg licznika rozkazów Krok 2 -> przesłanie rozkazu z pamięci komputera do rejestru rozkazów Krok 3 -> wydzielenie kodu rozkazu i części adresowej Krok 4 -> przesłanie kodu rozkazu do procesora Krok 5 -> wybranie w pamięci operacyjnej adresu Krok 6 -> przesłanie danych z arytmometru do pamięci operacyjnej Krok 7 -> dodanie 1 do licznika rozkazów Po wykonaniu tego cyklu kroków komputer jest przygotowany do wykonania następnego rozkazu. Kolejne rozkazy programu sa pobierane i wykonywane automatycznie. Kroki wykonywania sekwencji programu są taktowane zegarem komputera

11 Przykładowa architektura logiczna komputera(sposoby interpretowania zapisów bitowych w komputerze)

12 Przykładowa lista rozkazów komputera

13

14 Przykład programu komputerowego

15 Przykłady technicznych realizacji układów dwustanowychKażdy z pokazanych układów elektronicznych znakomicie nadaje się do przetwarzania sygnałów dwustanowych

16 Podstawowe bramki logiczne

17 Przykładowy schemat logiczny rejestru komputeraSumator czterobitowy

18 Przykładowa architektura mikroprocesora

19

20 Podstawy budowy komputerów

21

22

23 Obszary funkcjonalne procesora

24 Przykładowa płyta główna komputera

25

26 Oprogramowanie sterujące komputera BIOS, sterowniki, system operacyjnyAby komputer mógł współpracować z użytkownikiem musi zostać wyposażony w oprogramowanie zwane systemem operacyjnym

27 Procedury startu komputera-> Po włączeniu zasilania uruchamiany jest automatycznie program (wbudowany na stałe w komputer przez producenta), który realizuje początkowe procedury startu komputera (BIOS): == test techniczny sprawności układów i urządzeń komputera == odszukanie systemu operacyjnego na nośnikach zewnętrznych == wczytanie sekwencji ładującej system operacyjny (bootstrap) == uruchomienie wczytanego bootstrap’u (który jest programem) -> Bootstrap wczytuje do komputera cały system operacyjny z nośnika zewnętrznego -> Po wczytaniu systemu bootstrap inicjuje pracę systemu -> System operacyjny przygotowuje komputer do pracy: == sprawdza stan i dostępność urządzeń zewnętrznych == wczytuje potrzebne sterowniki urządzeń współpracujących == konfiguruje środowisko pracy komputera == ładuje wszystkie niezbędne parametry ustawienia == ustawia komputer w oczekiwanie na działania użytkownika

28 Microsoft Corporation 1978Gary Kidall CP/M Microsoft Corporation 1978 APPLE Steve Wozniak i Steve Jobs Paul Allen i Bill Gates

29 MANIAC ENIAC ICL IBM IBM IBM PC 1981 ZX SPECTRUM

30 Komputery w Polsce

31 DAWNIEJ…

32 I DZISIAJ

33 Spójrzmy przez okno: oto nasz światSpójrzmy przez okno: oto nasz świat. Pędzimy życie skrzętne, zapobiegliwe, staramy się żyć dostatniej, mieć więcej. [...] Wszyscy na swój sposób zapewniamy możliwie najlepsze warunki rozwoju i życia naszym dzieciom, wnukom. [...] Burzymy stare struktury społeczne i ekonomiczne, budujemy w ich miejsce nowe, nie oparte na tradycji, lecz na współczesnych pomysłach i poglądach. [...] Czy potrafimy - tacy, jacy jesteśmy - zrozumieć ludzi z minionych epok, którzy wyznawali inna zasadę świata [...]? Byli mieszkańcami profanum, [...] i z obszaru profanum tęsknie spoglądali w kierunku sacrum. Czy możemy to zrozumieć my, którzy sami przebywamy w sacrum, gdzie wdarliśmy się po śmierci bogów? Czy zauważyliśmy, odurzeni pozycją, jaką zajmujemy w kosmosie, jaką sami sobie przyznaliśmy, że już przed ponad stu laty narodzili się dwaj bożkowie, a może tylko demony - Interes i Wydajność? Za jakiś czas zechcą zająć miejsce opustoszałe po prawdziwych wielkich bogach archaicznych. Jaka wówczas będzie pozycja człowieka? DZIĘKUJĘ ZA SPOTKANIE Krzysztof Kowalski „Eros i kostucha” LSW Warszawa 1990 str 276 Mariusz KLAPPER