MK

1. Uniwersytet Otwarty AGH 7 listopada 2015
Spójrzmy 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?
Krzysztof Kowalski „Eros i kostucha” LSW Warszawa 1990 str 276
Mariusz KLPPER

2. czyli
Mariusz KLAPPER
Uniwersytet Otwarty AGH 7 listopada 2015

3. Liczby binarne, bity, bajty
1001001011010001

4. Notacja ósemkowa i szesnastkowa (heksadecymalna)
Stosowanie zapisu ósemkowego i szesnastkowego
pozwala zatem na skrócenie i uproszczenie zapisu
liczb dwójkowych
000 -> 0
001 -> 1
010 -> 2
011 -> 3
100 -> 4
101 -> 5
110 -> 6
111 -> 7
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:
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
W systemie ósemkowym mamy osiem cyfr: 0 do 7
W systemie szesnastkowym mamy szesnaście „cyfr”: 0 do 9 i A do F

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
101111000011110001
101 111 000 011 110 001
5 7 0 3 6 1
101111000011110001 = 570461
W systemie szesnastkowym liczbę binarną dzielimy od
prawej do lewej strony na grupy po cztery cyfry binarne
i zapisujemy je jako „cyfry” szesnastkowe:
111011110000101100010100001101000101
1110 1111 0000 1011 0001 0100 0011 0100 0101
E F 0 B 1 8 3 4 5
111011110000101100010100001101000101 = EF0B18345

6. 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 1 048 576
GB 10243 1 073 741 824
TB 10244 1 099 511 627 776
PB 10245 1 125 899 906 842 624
EB 10246 1 152 921 504 606 846 976
Bajt, słowo maszynowe, rejestr
Dane reprezentowane w komputerze jako liczby binarne grupowane są
w jednostki odpowiadające cechom konstrukcyjnym komputera. Są one
określane jako słowa maszynowe, rejestry i bajty

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

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
010101000001101100101111 zapis w pamięci komputera
010101 000001101100101111 podział logiczny na rozkaz i adres
25 015457 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 015457

10. Przykładowy cykl komputerowy wykonania rozkazu 25
Rozkaz, 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 015457
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. Przykłady technicznych realizacji
układów dwustanowych
Każdy z pokazanych układów
elektronicznych znakomicie
nadaje się do przetwarzania
sygnałów dwustanowych

12. Podstawowe bramki logiczne
12

13. Sumator czterobitowy
Przykładowy schemat logiczny rejestru komputera

14. Przykładowa lista rozkazów komputera

16. Przykład programu komputerowego

17. Przykładowa architektura mikroprocesora

19. Podstawy budowy komputerów

22. Obszary
funkcjonalne
procesora

23. Przykładowa płyta główna komputera

25. Oprogramowanie sterujące komputera
BIOS, sterowniki, system operacyjny
Aby komputer mógł współpracować z użytkownikiem musi zostać
wyposażony w oprogramowanie zwane systemem operacyjnym

26. 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

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

28. IBM 650 1953
MANIAC
IBM 370 1960-70
ICL 1900 1965
IBM PC 1981
ZX SPECTRUM
ENIAC

29. Komputery w Polsce

30. DAWNIEJ…

31. Spójrzmy 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
Uniwersytet Otwarty AGH 7 listopada 2015
Krzysztof Kowalski „Eros i kostucha” LSW Warszawa 1990 str 276
Mariusz KLPPER
Zapraszam 14 listopada 2014 roku na rozważania
o zagrożeniach prywatności w cywilizacji informacyjnej