Elektrotehniško-računalniška strokovna šola in gimnazija Ljubljana





Melita Kompolšek





OSNOVE ITK





Učbenik za 1. letnik srednjega strokovnega izobraževanja

TEHNIK RAČUNALNIŠTVA





Elektrotehniško-računalniška strokovna šola in gimnazija Ljubljana





Melita Kompolšek





Osnove ITK





Učbenik za 1. letnik srednjega strokovnega izobraževanja

TEHNIK RAČUNALNIŠTVA





Melita Kompolšek, Elektrotehniško-računalniška strokovna šola in gimnazija Ljubljana





Osnove ITK


Učbenik za 1. letnik srednjega strokovnega izobraževanja TEHNIK RAČUNALNIŠTVA



Strokovni recenzenti:





dr. Uroš Breskvar, Elektrotehniško-računalniška strokovna šola in gimnazija Ljubljana

doc. dr. Samo Simončič, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani

Aleš Volčini, Elektrotehniško-računalniška strokovna šola in gimnazija Ljubljana



Jezikovna recenzentka:

Marjeta Šušteršič Menart, Elektrotehniško-računalniška strokovna šola in gimnazija

Ljubljana



© Elektrotehniško-računalniška strokovna šola in gimnazija Ljubljana

Vse pravice pridržane. Noben del tega dela ne sme biti reproduciran ali prepisan v katerikoli

obliki oziroma na katerikoli način – elektronsko, mehansko, s fotokopiranjem ali kako

drugače – brez predhodnega dovoljenja lastnikov avtorskih pravic.



CIP - Kataložni zapis o publikaciji

Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana



659.2:004(075.3)(0.034.2)



KOMPOLŠEK, Melita

Osnove ITK [Elektronski vir] : učbenik za 1. letnik srednjega strokovnega

izobraževanja Tehnik računalništva / Melita Kompolšek. - El. knjiga. - Ljubljana :

Elektrotehniško-računalniška strokovna šola in gimnazija, 2016



Način dostopa (URL):

: http://moodle.vegova.si/pluginfile.php/38527/mod_resource/content/1/Osnove%20ITK.

pdf



ISBN 978-961-93617-6-4 (pdf)



286861312





KAZALO


1

RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKA ................................................................... 8

1.1

Računalnik .............................................................................................................. 8

1.1.1

Funkcije računalnika ....................................................................................... 8

1.1.2

Definicija ......................................................................................................... 9

1.1.3

Prednosti .......................................................................................................... 9

1.1.4

Slabosti .......................................................................................................... 10

1.2

Vrste računalnikov ................................................................................................ 11

1.3

Informatika in računalništvo kot znanstveni vedi ................................................. 11

1.3.1

Podatek, informacija in znanje ...................................................................... 11

1.3.2

Merjenje količine informacij ......................................................................... 12

1.4

Povzetek................................................................................................................ 13

1.5

Vprašanja in naloge za preverjanje znanja ........................................................... 13

2

ZGRADBA RAČUNALNIŠKEGA SISTEMA.......................................................... 14

2.1

Strojna oprema ...................................................................................................... 14

2.1.1

Vhodne enote ................................................................................................. 14

2.1.2

Centralna procesna enota .............................................................................. 15

2.1.2.1

Registri ................................................................................................... 16

2.1.2.2

Kontrolna enota ...................................................................................... 16

2.1.2.3

Aritmetično logična enota ...................................................................... 17

2.1.3

Izhodne enote ................................................................................................ 17

2.2

Programska oprema .............................................................................................. 18

2.3

Povzetek................................................................................................................ 18

2.4

Vprašanja in naloge za preverjanje znanja ........................................................... 18

3

ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA .......................................................................... 19

3.1

Računala ............................................................................................................... 19

3





3.2

Elektromehanski stroji .......................................................................................... 22

3.3

Elektronski računalniki ......................................................................................... 25

3.3.1

1. generacija (od 1946 do 1959) .................................................................... 25

3.3.2

2. generacija (od 1959 do 1965) .................................................................... 26

3.3.3

3. generacija (od 1965 do 1975) .................................................................... 26

3.3.4

4. generacija (od 1975 do danes) ................................................................... 27

3.3.5

5. generacija (od 1981 do danes) ................................................................... 27

3.3.6

6. generacija (od 1984 do neskončnosti) ....................................................... 27

3.4

Povzetek................................................................................................................ 28

3.5

Vprašanja in naloge za preverjanje znanja ........................................................... 28

4

OPERACIJSKI SISTEMI ........................................................................................... 31

4.1

Naloga operacijskega sistema ............................................................................... 31

4.2

Vrste operacijskih sistemov .................................................................................. 31

4.3

Microsoft Windows .............................................................................................. 32

4.4

Mac OS X ............................................................................................................. 33

4.5

Linux ..................................................................................................................... 33

4.6

Operacijski sistemi za mobilne naprave ............................................................... 34

4.7

Datoteke in mape .................................................................................................. 34

4.7.1

Datoteke ........................................................................................................ 34

4.7.2

Raziskovalec .................................................................................................. 35

4.7.3

Ustvarjanje map in podmap ........................................................................... 36

4.7.4

Delo z datotekami in mapami ........................................................................ 37

4.7.4.1

Označevanje datotek in map .................................................................. 37

4.7.4.2

Kopiranje datotek in map ....................................................................... 37

4.7.4.3

Premikanje datotek in map ..................................................................... 37

4.7.4.4

Brisanje datotek in map ......................................................................... 37

4





4.7.4.5

Obnovitev izbrisanih datotek in map iz koša ......................................... 38

4.8

Povzetek................................................................................................................ 39

4.9

Vprašanja in naloge za preverjanje znanja ........................................................... 39

5

UVOD V PROGRAMIRANJE ................................................................................... 41

5.1

Algoritem .............................................................................................................. 41

5.2

Vloga in pomen programskih jezikov .................................................................. 42

5.3

Delitev programskih jezikov ................................................................................ 42

5.3.1

Strojni jezik – 1. generacija ........................................................................... 43

5.3.2

Zbirni jezik – 2. generacija ............................................................................ 43

5.3.3

Višji programski jeziki – 3. generacija .......................................................... 44

5.3.4

Programski jeziki 4. generacije ..................................................................... 45

5.3.5

Programski jeziki 5. generacije ..................................................................... 45

5.4

Programiranje ....................................................................................................... 46

5.5

Povzetek................................................................................................................ 47

5.6

Vprašanja in naloge za preverjanje znanja ........................................................... 47

6

DIAGRAMI POTEKA ................................................................................................ 48

6.1

Začetek ali konec programa .................................................................................. 48

6.2

Operacije ............................................................................................................... 49

6.3

Vhod in izhod ....................................................................................................... 49

6.4

Odločitev ali vejitev .............................................................................................. 49

6.5

Tok izvajanja ........................................................................................................ 49

6.6

Osnovne kombinacije diagramov poteka ............................................................. 50

6.6.1

Zaporedje ....................................................................................................... 50

6.6.2

Vejitev ........................................................................................................... 51

6.6.3

Ponavljanje .................................................................................................... 53

6.7

Povzetek................................................................................................................ 56

5





6.8

Vprašanja in naloge za preverjanje znanja ........................................................... 56

7

VIRI IN LITERATURA ............................................................................................. 57





6





PREDGOVOR



Gradivo Osnove ITK je namenjeno dijakom 1. letnika srednjega strokovnega izobraževanja,

smer tehnik računalništva, oziroma vsem začetnikom, ki želijo usvojiti osnovno znanje za

delo z računalnikom. Zgradba in vsebina gradiva omogočata bralcu hitro in enostavno

dostopanje do želenih informacij, kar ga še dodatno motivira in s tem nehote povečuje

njegovo učinkovitost pri pridobivanju in iskanju novih informacij.

Gradivo je namenjeno vsakomur, tudi popolnim začetnikom, ki želijo spoznati ali izpopolniti

svoje računalniške veščine. Zato je vsebina razdeljena na logično in smiselno zaključena

poglavja, iz katerih je jasno razvidna, njihova tematika. Za preverjanje pridobljenega znanja

so dodane naloge in vprašanja iz obravnavanega sklopa, ki smiselno sledijo zaključku

vsakega vsebinskega dela. Gradivo obravnava vsebine, navedene v katalogu znanja, pri

čemer predznanje ni potrebno, kar pa ne pomeni, da ni zaželeno. Vse, kar potrebujete, je

želja po znanju, ostalo je v gradivu, ki je pred vami.





Avtorica





7





RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKA

1 RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKA

Z razvojem novih tehnologij so postale informacije dostopne vsakomur, vendar pa to od

posameznika zahteva poznavanje določenih informacijskih tehnologij. Pri tem ne gre samo

za golo tehnologijo (kamor uvrščamo procese, postopke itd.), ampak veliko več, govorimo

lahko tudi o napravah, ki podpirajo informacijsko tehnologijo. V to skupino uvrščamo

računalnik, ki je dandanes nepogrešljivo orodje za pridobivanje in analizo podatkov oziroma

informacij. Zato je smiselno, da v nadaljevanju spoznamo osnovne funkcije in zgradbo

računalnika.

1.1 Računalnik

1.1.1 Funkcije računalnika

Digitalni računalnik opravlja naslednje funkcije:

● s pomočjo vhodnih enot sprejema vhodne podatke,

● shranjuje podatke oziroma navodila v za to namenjenem prostoru-pomnilniku in jih

uporabi, kadar je to potrebno,

● obdeluje podatke in jih pretvori v uporabne informacije,

● generira izhodne podatke in

● nadzira vse zgornje korake.



Slika 1: Delovanje računalnika



8





RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKA





1.1.2 Definicija


Računalnik je elektronska naprava za obdelavo podatkov, ki:

● sprejema in shranjuje vhodne podatke,

● obdeluje vhodne podatke in

● generira izhodne podatke v želeni obliki.





1.1.3 Prednosti


Prednosti sodobnega računalnika so:

● Visoka hitrost izvajanja nalog:

o

sposobnost obdelave zelo velikih količin podatkov,

o

izvajanje osnovnih operacij je mogoče meriti v mikrosekundah, nanosekundah in

celo pikosekundah,

o

obdelavo velikih količin podatkov v zelo kratkih časovnih intervalih.

● Natančnost:

o

izvajanje vseh nalog s 100-odstotno natančnostjo pod pogojem, da so bili dani

pravilni vhodni podatki.

● Kapacitete:

o

sposobnost shranjevanja velike količine podatkov,

o

zmožnost shranjevanja več vrst podatkov, kot so slike, video posnetki, besedila,

zvok itd.

o

količina shranjenih podatkov je odvisna od kapacitete spomina računalnika,

o

računalnik ima veliko več prostora za shranjevanje podatkov kot človek.

● Skrbnost:

o

v nasprotju s človekom ne zazna monotonosti, utrujenosti in pomanjkanja

koncentracije,

o

neprekinjeno delovanje brez napak,

o

zmožnost ponavljajočega dela z enako hitrostjo in natančnostjo.

9





RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKA

● Vsestranskost:

o

prilagodljivost pri opravljanju nalog,

o

zmožnost reševanja problemov, povezanih z različnimi področji,

o

zmožnost reševanja kompleksnih znanstvenoraziskovalnih problemov, kakor tudi

zmožnost zabavanja z igranjem iger in podobnim.

● Zanesljivost:

o

dolga življenjska doba,

o

enostavno vzdrževanje.

● Avtomatizacija:

o

sposobnost za samodejno opravljanje dane naloge,

o

ko je program shranjen v računalniku, lahko program in navodila nadzorujejo

izvajanje programa brez človeške interakcije.

● Manj dela s tiskanimi dokumenti:

o

Računalniška obdelava podatkov v podjetju vodi k zmanjšanju dela s tiskanimi

dokumenti in pospeši celotni proces,

o

ni težav z vzdrževanjem velikega števila papirnatih dokumentov.





1.1.4 Slabosti


Čeprav ima sodoben računalnik ogromno število prednosti pa ima tudi nekaj slabosti.

● Je brez sposobnosti sklepanja:

o

nima inteligence,

o

uporabnik mora vsa navodila vnesti v računalnik,

o

računalnik ne more sprejeti odločitve.

● Odvisnost:

o

deluje na ukaz uporabnika, zato je v celoti odvisen od človeka.

● Brez občutkov in izkušenj:

o

nezmožnost sodb, ki temeljijo na občutku, okusu, izkušnjah in predznanju.

10





RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKA

1.2 Vrste računalnikov

Računalnike lahko razvrstimo na štiri večje tipe.

● Super računalniki so najzmogljivejši. Gre za računalniški sistem, sposoben obdelati

velike količine podatkov v zelo kratkem času. Večina ima večje število

mikroprocesorjev, saj z njimi rešujejo zahtevne numerične probleme.

● Veliki računalniki imajo velika ohišja (velikost omare ali večji) in so prevladovali do

začetka 70. let prejšnjega stoletja; namenjeni so bili paketni obdelavi podatkov in

obsežnim operacijam.

● Miniračunalniki (strežnik in delovne postaje) so se pojavili v 70. in 80. letih prejšnjega

stoletja; so manjši ter manj zmogljivi od velikih računalnikov, vendar tudi bistveno

cenejši. Namenjeni so zahtevnejšim nalogam kot mikroračunalniki ali osebni

računalniki.

● Mikroračunalniki (osebni računalniki) imajo za osrednjo obdelovalno enoto čip –

mikroprocesor. Nastali so v 70. letih in so bili predhodniki današnjih osebnih

računalnikov.

1.3 Informatika in računalništvo kot znanstveni vedi

Informatika je veda o zbiranju, oblikovanju, zamenjavi, urejanju in pretvarjanju podatkov

in informacij.

Računalništvo proučuje predvsem zgradbo in delovanje računalnika, principe

programiranja in reševanja problemov. Ukvarja se s podatkovnimi strukturami, z

učinkovitim shranjevanjem in dostopom do podatkov, s proučevanjem razvoja modelov za

podporo odločanju in učinkovitemu upravljanju. Na računalništvo vplivajo mnoge vede,

med njimi predvsem matematika in fizika.

1.3.1 Podatek, informacija in znanje

Podatek je opredmeteno dejstvo o določeni stvari, s katerim predstavimo informacijo.

Znanje, ki ga posredujemo drugim, predstavimo s podatki. Sporočilo je znanje, ki potuje od

oddajnika do prejemnika. Ko prejemnik prejme sporočilo, iz njega razbere podatke in

nadgradi svoje znanje.

11





RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKA

Informacija je vsako sporočilo, ki nam pove nekaj novega. Vsak prejemnik si jo razlaga na

svoj način.

Primeri podatkov so številke, črke, besede itd. Informacije pridobimo na podlagi podatkov.

Na primer iz zaporedja temperatur: 15 C, 17 C, 21 C lahko sklepamo, da temperatura

narašča, kar nam predstavlja informacijo. Na podlagi večletnih informacij o naraščanju

temperature lahko razvijemo znanje – teorijo o globalnem segrevanju.

1.3.2 Merjenje količine informacij

Kot vsako drugo količino lahko merimo tudi informacijo. Enota za količino informacije je

bit (angl. binary digit), kratica za bit je b. Bit je najmanjša in nedeljiva enota informacije.

1 bit predstavlja neko informacijo o opazovanem objektu, ki je lahko 1 (da, angl. true) ali 0

(ne, angl. false), ali katerekoli dve drugi medsebojno izključujoči se enako verjetni stanji.

Gre za količino informacije, ki jo dobimo kot rezultat poskusa z dvema enakovrednima

vnaprej definiranima stanjema (met poštenega kovanca).

Naslednja večja enota je bajt, ki predstavlja 8 bitov, nato pa sledi enota kibibajt, pri čemer

predpona kibi pomeni 210 ali 1024, torej 1 kibibajt predstavlja 1024 bajtov. Kratica predpone

kibibajt je KiB. Enote za merjenje informacij so:

Predpona

Ime





Velikost


1 b


bit

0 ali 1

1 B

bajt

8 bitov

1 KiB

kibibajt

210𝐵 = 1. 024 𝐵 = 8. 192 𝑏

1 MiB

mebibajt

220𝐵 = 104. 856 𝐵 = 1. 024 𝐾𝐵

1 GiB

gibibajt

230𝐵 = 1. 073. 741. 824 𝐵 = 1024 𝑀𝐵

1 TiB

tebibajt

240𝐵 = 1024 𝐺𝐵

1 PiB

pebibajt

250𝐵

12





RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKA

1 EiB

exbibajt

260𝐵

1 ZiB

zebibajt

270𝐵

1 YiB

yobibajt

280𝐵





1.4 Povzetek


V tem poglavju smo spoznali funkcije računalnika, njegove prednosti in slabosti. Seznanili

smo se tudi s pomeni pojmov informatika, podatek, znanje in informacija ter definicijo enote

za merjenje količine informacij.

1.5 Vprašanja in naloge za preverjanje znanja

1. Naštejte funkcije računalnika.

2. Zapišite definicijo računalnika.

3. Naštejte prednosti in slabosti sodobnega računalnika.

4. Katere so vrste računalnikov?

5. Kateri računalnik je najzmogljivejši?

6. Kaj je informatika?

7. Kaj je podatek?

8. Kaj je znanje?

9. Kaj je informacija?

10. Kaj je bit?

11. Kolikšna je vrednost bita?

12. Koliko različnih znakov ali števil lahko predstavimo z enim bajtom?

13. Koliko KB (kilobajtov) je 1 MB (mega) bajt?

13





ZGRADBA RAČUNALNIŠKEGA SISTEMA

2 ZGRADBA RAČUNALNIŠKEGA SISTEMA

Računalnik je naprava, ki omogoča avtomatsko obdelavo podatkov. Te vnesemo v

računalnik s pomočjo vhodnih naprav, rezultat obdelave podatkov računalnika pa vidimo s

pomočjo izhodnih naprav.

Osnovna delitev računalniške opreme na:

● strojno opremo in

● programsko opremo.





2.1 Strojna oprema


Strojno opremo sestavljajo:

● vhodne enote,

● centralna procesna enota,

● vodila in

● izhodne enote.





2.1.1 Vhodne enote


Vhodne enote so naprave, ki omogočajo vnos podatkov v računalnik.

Vhodne enote so:

● tipkovnica,

● miška,

● igralna palica,

● optični bralnik,

● grafična tablica,

● digitalni fotoaparat,

● digitalna kamera,

● mikrofon …

Kadar vhodni napravi dodamo še mehanizem, ki omogoča povratno informacijo, takšna

naprava postane vhodno-izhodna. Ker pa je njen primarni namen še vedno vnos podatkov v

14





ZGRADBA RAČUNALNIŠKEGA SISTEMA

računalnik, jo še vedno obravnavamo kot vhodno napravo. Takšen primer je tipkovnica

opremljena z zaslončki pod tipkami, ki kažejo funkcijo tipke v danem programu (tipkovnica

Optimus Maximus oblikovalca studia Art. Lebedev).





Slika 2: Tipkovnica





2.1.2 Centralna procesna enota


Centralna procesna enota je glavni del računalnika, ki obdeluje podatke ter nadzoruje in

upravlja ostale enote. Sestavljena je iz digitalnih elektronskih vezij, nameščenih na skupnem

integriranem vezju, ki ga imenujemo mikroprocesor. Naloge centralne procesne enote so

izvajanje programov, obdelovanje podatkov in kontrola delovanja vhodno/izhodnih naprav.

Hitrost izvajanja operacij v centralni procesni enoti merimo v številu operacij na sekundo

(npr. MIPS).



Slika 3: Centralna procesna enota

Centralna procesna enota vsebuje tri komponente:

● registre,

● kontrolno enoto in

● aritmetično logično enoto.

15





ZGRADBA RAČUNALNIŠKEGA SISTEMA



Slika 4: Zgradba centralne procesne enote po von Neumannovem modelu





2.1.2.1 Registri


Register pomeni eno ali več povezanih pomnilniških celic, v katere je mogoče shraniti neko

vrednost. Glavni namen registrov je shranjevanje operandov centralne procesne enote, kar

velja predvsem za programsko nedostopne registre. Obstajajo pa še programsko dostopni

registri, ki omogočajo delovanje centralne procesne enote. Njuna podvrsta so podatkovno

dostopni, kot na primer akumulator pri Motoroli. Registre najdemo v centralni procesni

enoti, saj so njen sestavni del.





2.1.2.2 Kontrolna enota


Kontrolna enota nadzoruje delovanje vseh delov računalnika, vendar ne obdeluje podatkov.

Funkcije kontrolne enote so:

● odgovornost za nadzor prenosa podatkov in navodil med drugimi enotami računalnika,

● upravljanje in usklajevanje vseh enot računalnika,

● pridobivanje in interpretiranje navodil iz pomnilnika ter usmerjanje delovanja

računalnika,

● komunikacija z vhodnimi in izhodnimi napravami za prenos podatkov ali rezultatov iz

pomnilnika,

● ne obdeluje ali shranjuje podatkov.



16





ZGRADBA RAČUNALNIŠKEGA SISTEMA

2.1.2.3 Aritmetično logična enota

Aritmetično logična enota je sestavljena iz dveh podenot:

● aritmetične enote in

● logične enote.

Funkcija aritmetične enote je opravljanje aritmetičnih operacij, kot so seštevanje, odštevanje,

množenje in deljenje. Vse kompleksne operacije opravi tako, da ponavljajoče uporablja

zgoraj navedene operacije.





2.1.3 Izhodne enote


Izhodne enote so naprave, ki omogočajo prikaz podatkov iz računalnika.

Izhodne enote so:

● monitor,

● projektor,

● tiskalnik,

● večnamenske naprave,

● zvočniki …

Kadar izhodni napravi dodamo še mehanizem, ki omogoča vnos informacij, takšna naprava

postane vhodno-izhodna. Ker pa je njen primarni namen še vedno prikaz podatkov iz

računalnika, jo še vedno obravnavamo kot izhodno napravo. Takšen primer je npr. tiskalnik

z detekcijo velikosti papirja.



Slika 5: Monitor





17





ZGRADBA RAČUNALNIŠKEGA SISTEMA





2.2 Programska oprema


Programsko opremo delimo na:


● sistemsko programsko opremo – BIOS, operacijski sistemi, gonilniki, sistemska orodja

in

● uporabniško programsko opremo – programi za delo z besedili, s preglednicami, za

predstavitve, obdelavo slik, grafični programi, programi za delo z zvokom,

komunikacijski programi, programi za delo s podatkovnimi bazami, pregledovalniki

dokumentov, spletni brskalniki, programska in razvojna orodja, računalniško odprto

načrtovanje.





2.3 Povzetek


V današnjem času so postali računalniki nenadomestljivi. Uporabljamo jih za reševanje

kompleksnih problemov na delovnem mestu, z njihovo pomočjo se lahko tudi zabavamo in

komuniciramo. Čeprav so računalniki tako razširjeni, pa le malo ljudi ve, kako delujejo. V

tem poglavju smo se seznanili z zgradbo računalniškega sistema, vhodnimi enotami,

centralno procesno enoto in izhodnimi enotami.

2.4 Vprašanja in naloge za preverjanje znanja

1. Kaj je računalnik in katere so osnovne komponente računalnika?

2. Katere komponente obsega strojna oprema?

3. Ali je monitor izhodna enota?

4. Naštejte pet vhodnih in pet izhodnih enot.

5. Kakšna je razlika med ROM in RAM?

6. V kateri enoti merimo hitrost izvajanja operacij centralne procesne enote?

7. Katero napravo bi uporabili za izhod glasbene datoteke?

18





ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA

3 ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA

Prvi zametki računalništva segajo v čas, ko je bilo štetje in računanje šele v razvoju. V tem

času si je človek števila predstavljal s pomočjo prstov na rokah, palic, kamenčkov, narisanih

znakov itd.



Slika 6: Štetje s pomočjo prstov na rokah

3.1 Računala

Najzgodnejše znano računalo je abak, ki so ga verjetno razvili Babilonci v obdobju od 2700

do 2300 let pred našim štetjem. Abak je preprost računski pripomoček s kroglicami in služi

kot nekakšen pomnilnik za števila, kar omogoča hitrejše računanje.



Slika 7: Abakus

Vir: https://hr.wikipedia.org/wiki/Abak (14. 8. 2015)

Leta 1614 je škotski matematik John Napier predstavil definicijo logaritmov in izdelal prve

računske tablice. Omogočale somnoženje, deljenje, izračun kvadratnega in kubičnega

korena.

19





ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA



Slika 8: Prve računske tablice

Vir: www.imgbuddy.com (14. 8. 2015)

Leta 1622 je William Oughtred uporabil Napierjeve logaritme pri izumu logaritemskega

računala. Najpreprostejše logaritmično računalo omogoča s pomočjo dveh logaritmičnih

lestvic množenje in deljenje, računski operaciji, ki sta pri računanju na pamet časovno

zahtevni in podvrženi napakam. Uporabnik določi lego decimalne vejice v rezultatu na

podlagi miselne ocene. Pri računih, ki zahtevajo tudi seštevanje in odštevanje logaritmov, pa

se ti dve matematični operaciji izvedeta posamezno s pomočjo logaritemskega računala, njun

rezultat pa je potrebno sešteti oziroma odšteti.



Slika 9: Logaritemsko računalo

Vir: https://sl.wikipedia.org/wiki/Logaritemsko_ra%C4%8Dunalo (14. 8. 2015) Leta 1642 je Blaise Pascal izumil mehansko računalo pascaline, zmožno neposrednega

seštevanja in odštevanja, ki ga imamo za začetnika mehanskih računal. Naprava je bila

sestavljena iz množice zobnikov s številčnicami na sprednji ploskvi. Uporabnik je vnesel

število tako, da je vstavil konico med ustrezni špici na številčnici in jo zavrtel do kovinske

zapore. V okencu nad njim se je prikazala števka od 0 do 9. Postopek je nato ponovil za

preostanek števila (od desne proti levi). Sešteval je enostavno tako, da je na enak način

20





ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA

vnesel drugo število. Ker so se zobniki lahko vrteli le v eno smer, je odštevanje potekalo po

metodi komplementov.



Slika 10: Pascaline

Vir: http://www.ami19.org/Pascaline/IndexPascaline-English.html (14. 8. 2015) Leta 1672 je Gottfried Wilhelm Leibniz izumil napravo, ki sešteva, odšteva, množi, deli in

koreni. Vsebovala je še dodatni dve skupini koles za predstavitev faktorjev ter deljenca in

delitelja. Za množenje in deljenje je Leibniz izumil element, imenovan Leibnizevo kolo.



Slika 11: Leibnizevo računalo

Vir: http://egradivo.ecnm.si/KIT/mehanska_raunala__kalkulatorji.html (14. 8. 2015) Leta 1837 je Charles Babbage je izumil stroj, ki velja za zasnovo za sodobnega računalnika.

Zasnoval je dva tipa strojev:

● Diferenčni stroj, ki je bil namenjen za računanje in avtomatično tiskanje matematičnih

tabel. Bil je prvi programirani stroj, saj je omogočal strojno izvajanje zaporedij operacij.

21





ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA



Slika 12: Diferenčni stroj

Vir: http://www.educa.fmf.uni-lj.si/izodel/sola/2002/di/bozic/PC_history/do1900.html

(14. 8. 2015)

● Analitični stroj je vseboval mlin, v katerem so se izvajale operacije, ter pomnilnik za

shranjevanje operandov in rezultatov operacij.



Slika 13: Analitični stroj

Vir: http://www.s-sers.mb.edus.si/gradiva/w3/sistemi/mehano.html (14. 8. 2015) 3.2 Elektromehanski stroji

Leta 1890 je Herman Hollerith na predlog ameriške vlade izumil napravo za potrebe popisa

prebivalstva. Delovala je na principu luknjanih kartic, in sicer tako da se je na vsakem popisnem lističu, odvisno od odgovora (možna sta bila dva) na ustreznem mestu naredila

22





ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA

luknja. Lističe so nato obdelali na napravi, ki je imela kovinske konice za tipanje. Če je

konica prišla skozi luknjo v kad z živim srebrom, se je sklenil električni tok.



Slika 14: Luknjana kartica

Vir: https://en.wikipedia.org/wiki/Punched_card (14. 8. 2015) Konrad Zuse je leta 1936 izdelal binarni električni mehanski računalnik Z1. Imel je

omejene možnosti programiranja in ločene vhodne in izhodne enote. Program je bil zapisan

na papirju. Zaradi mehanskih prenosov je bil počasen, zato je izdelal računalnik Z2, ki je že

uporabljal releje kot prekinjevalne elemente.



Slika 15: Binarni električni mehanski računalnik Z1

Vir: http://www.nauk.si/materials/1357/out/ (14. 8. 2015) Alan M. Turing je istega leta ustvaril tako imenovani Turingov stroj, ki lahko izračuna vse,

kar je mogoče izračunati, pri čemer ni pomemben čas, ampak koraki. Po tem modelu delujejo

vse doslej znane računske naprave. V osnovi gre za algoritemski sistem, miselni stroj

(abstraktni model), ki stvarno ne obstaja. Alan M. Turing si ga je zamislil, da bi z njegovo

pomočjo matematično opredelil algoritem oziroma mehanski postopek/program. Turingov

23



ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA

stroj le oponaša človeško delo in računa po strogem predpisu. Od računalnika se razlikuje

po tem, da razčlenjuje in podaljšuje računski postopek, hkrati pa ga standardizira.

V Turingovem stroju so operacije omejene na branje in zapisovanje znakov na trak ali

premikanje vzdolž traku levo ali desno. Trak je označen z majhnimi kvadrati. V vsakem

koraku operacije stroj zapiše ali prebere le en kvadrat, ki leži pod bralno in pisalno glavo.



Slika 16: Turingov stroj



Leta 1945 je John von Neumann objavil delo, v katerem je podrobno opisal princip

delovanja računalnika.

Kot izhodišče je postavil naslednje zahteve:

● Računalnik naj bo splošno uporaben in naj izvaja program avtomatsko.

● Računalnik naj vsebuje centralno procesno enoto in vhodno-izhodne enote. Centralna

procesna enota naj bo zgrajena iz aritmetično logične enote, ki bo izvajala operacije

računanja, in iz krmilne enote, ki bo razumela ukaze iz pomnilnika ter upravljala

računalnik. Preko vhodno-izhodne enote pa bo računalnik izmenjeval podatke med

uporabnikom in okolico.

● Ukazi naj bodo shranjeni v enaki obliki in v isti enoti računalnika (pomnilniku) kot

podatki, ki jih obdeluje.

● Delovanje računalnika naj bo zasnovano na osnovi dvojiškega številskega sestava. To

je potrebno zaradi električne realizacije računalnika, saj električna vezja najlažje ločijo

dve diskretni vrednosti. Drugi razlog je logične narave, saj je računalnik namenjen

reševanju logičnih problemov, opisanih s stanjema da ali ne.

24





ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA



Slika 17: Von Neumannov model računalnika

3.3 Elektronski računalniki

Elektronski računalniki so bili zgrajeni iz elektronskih elementov, in sicer elektronk,

relejev in stikal.

3.3.1 1. generacija (od 1946 do 1959)

Računalniki 1. generacije so ENIAC, EDVAC, EDSAC, IAS, UNIVAC I, 701 EDPM in

HEATKIT ED-1.

Slabosti 1. generacije so nezanesljivost, majhna zmogljivost, ogromna poraba energije,

ogromne fizične dimenzije in visoka cena.



Slika 18: ENIAC

Vir: https://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC (14. 8. 2015)

25





ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA

3.3.2 2. generacija (od 1959 do 1965)

Elektronski računalniki druge generacije vsebujejo tranzistorje, ki so bili osnova za današnjo

digitalno tehniko. Tranzistor je polprevodniški elektronski element s tremi priključki, ki ga

uporabljamo za ojačevanje, preklapljanje in uravnavanje napetosti. Zaradi svoje velikosti,

zanesljivosti in ekonomičnosti je nadomestil elektronke.

Pojavijo se visokonivojski programski jeziki, kot so algol, fortran in cobol. Sistemska

oprema teh računalnikov je omogočala čedalje enostavnejše delo z vhodno-izhodnimi

enotami.

Prednosti 2. generacije so povečana zmogljivost in zanesljivost ter zmanjšana poraba

energije. Slabost še vedno ostaja visoka cena.



Slika 19: Tranzistor

Vir: https://sl.wikipedia.org/wiki/Tranzistor (14. 8. 2015) 3.3.3 3. generacija (od 1965 do 1975)

V 3. generaciji se pojavijo elektronski računalniki z integriranim vezjem. Integrirano vezje

oz. čip je mikrovezje, sestavljeno iz množice elektronskih elementov, ki so na skupnem

substratu iz polprevodniškega materiala med seboj povezani v električno vezje.

Prednost 3. generacije je, da so hitrejši, bolj zmogljivi in zanesljivi, hkrati pa manjši, porabijo

manj energije, so cenejši in zaradi novih konceptov obdelave podatkov ter operacijskega

sistema lahko izvajajo več programov hkrati.

26





ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA



Slika 20: Integrirano vezje

3.3.4 4. generacija (od 1975 do danes)

Leta 1971 je Ted Hoff izumil mikroprocesor Intel 4004 in pojavili so se osebni računalniki.

Prednost je, da so zelo zmogljivi in zanesljivi, majhni ter da porabijo melo energije.



Slika 21: Osebni računalnik

3.3.5 5. generacija (od 1981 do danes)

Računalniki znajo komunicirati z uporabnikom v naravnem govornem jeziku in omogočajo

shranjevanje ogromnih količin podatkov. Računalnik zna inteligentno sklepati in obdelovati

slike ter videti predmete, kot jih vidimo ljudje.

V računalnikih 5. generacije je vgrajenih več procesorjev, obdelava podatkov poteka

paralelno, prisotne so optične tehnologije in programiranje z učenjem.

3.3.6 6. generacija (od 1984 do neskončnosti)

Računalniki uporabljajo nevronske mreže, ki posnemajo človeške možgane.

27





ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA



Slika 22: Nevronske mreže

Vir: http://www.ro.feri.uni-mb.si/predmeti/krmilna/predavanja/krtn.html (14. 8. 2015) 3.4 Povzetek

V tem poglavju smo se seznanili z zgodovino računalništva od štetja s pomočjo prstov,

kamenčkov, palic itd. do uporabe nevronskih mrež. Podrobneje smo spoznali delovanje

abaka, prvih računskih tablic, logaritemskega računala, pascaline, Leibnizevega računala,

diferenčnega in analitičnega stroja, elektromehanskih strojev ter generacije elektronskih

računalnikov.

3.5 Vprašanja in naloge za preverjanje znanja

1. Blaise Pascal je izumil:

a) abak,

b) pascline,

c) diferenčni stroj.

2. Luknjana kartica je:

a) elektromehanski stroj,

b) računalnik za sortiranje in tabeliranje podatkov,

c) vrsta pomnilnika za shranjevanje podatkov.

3. Računalnik je bil v začetku zasnovan kot naprava za:

a) Računanje,

b) zbiranje in urejanje podatkov,

28

ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA

c) merjenje.

4. Mehanski računalnik je:

a) računalnik, ki za pogon uporablja elektromotorje,

b) računalnik, ki deluje kot mehanizem po principih mehanike.

5. Binarni električni mehanski računalnik Z1 je izdelal:

a) Blaise Pascal,

b) Charles Babbage,

c) Kondar Zuse.

6. Mehaničnega računalnika ni izdelal:

a) Blaise Pascal,

b) John von Neumann,

c) Charles Babbage,

d) Kondar Zuse.

7. Značilnost prve generacije elektronskih računalnikov je:

a) nizka cena,

b) majhne fizične dimenzije,

c) majhna poraba energije,

d) majhni zmogljivost in zanesljivost.

8. V obdobju elektronskih računalnikov poznamo:

a) eno generacijo,

b) štiri generacije,

c) šest generacij,

d) osem generacij.





29

ZGODOVINA RAČUNALNIŠTVA

9. Tranzistor se je pojavil v:

a) 2. generaciji,

b) 4. generaciji,

c) 5. generaciji.

10. Idejni oče računalniškega modela, ki je sestavljen iz centralne procesne enote, pomnilne

enote in vhodno/izhodne enote, je:

a) Kondrad Zuse,

b) John von Neumann.

30





OPERACIJSKI SISTEMI





4 OPERACIJSKI SISTEMI


Operacijski sistem (OS) je najpomembnejša programska oprema na računalniku. Upravlja

pomnilnik, procese na računalniku ter vso programsko in strojno opremo. Prav tako

omogoča komunikacijo med uporabnikom in računalnikom, in sicer ne da bi uporabnik

poznal strojni jezik (jezik računalnika).





4.1 Naloga operacijskega sistema


Operacijski sistem računalnika upravlja vso programsko in strojno opremo na računalniku.

Večino časa se na računalniku sočasno izvaja veliko različnih računalniških programov, ki

potrebujejo dostop do centralne procesne enote in pomnilnika. Operacijski sistem koordinira

delovanje računalnika in poskrbi, da vsak program prejme, kar potrebuje.





4.2 Vrste operacijskih sistemov


Operacijski sistem je po navadi nameščen na računalniku, že preden ga kupimo. Večina ljudi

uporablja operacijski sistem, ki je že nameščen na računalniku, vendar pa je mogoče

operacijski sistem tudi nadgraditi ali naložiti katerikoli drug operacijski sistem, ki je

predstavljen v nadaljevanju. Trije najpogostejši operacijski sistemi za osebne računalnike

so:

● Microsoft Windows,

● Apple Mac OS X in

● Linux.



Slika 23: Logotipi najpogosteje uporabljanih operacijskih sistemov



Sodobni operacijski sistemi uporabljajo grafični uporabniški vmesnik. Ta uporabniku

omogoča, da zgolj z uporabo miške klikne na ikono, gumb ali meni. Pred izumom grafičnih

31





OPERACIJSKI SISTEMI


uporabniških vmesnikov je moral uporabnik posamezni ukaz natipkati s pomočjo konzolne

aplikacije. Vsak grafični uporabniški vmesnik operacijskega sistema ima drugačen videz,

vendar pa so sodobni operacijski sistemi zasnovani za enostavno uporabo, zato je večina

osnovnih načel enakih.



Slika 24: Grafični uporabniški vmesnik operacijskega sistema Windows in OS X





4.3 Microsoft Windows


Microsoft je ustvaril operacijski sistem Windows sredi 80. let. V preteklosti je bilo veliko

različic tega operacijskega sistema, zadnji pa so Windows 10 (2015), Windows 8 (2012),

Windows 7 (2009) in Windows Vista (2007). Windows je prednaložen na večini novih

računalnikov, kar je povzročilo, da je postal najpriljubljenejši med operacijskimi sistemi na

svetu. Izbiramo lahko med več različnimi izdajami operacijskega sistema Windows, kot so

Home Premium, Professional in Ultimate.



Slika 25: Windows 7

32





OPERACIJSKI SISTEMI





4.4 Mac OS X


Mac OS je linija operacijskih sistemov, ki jih je ustvarilo podjetje Apple. Operacijski sistem

Mac OS je prednaložen na vseh novih računalnikih Macintosh in Mac. Novejše različice so

znane kot OS X, posebne različice pa vključujejo Yosemite (2014), Mavericks (2013), Mountain Lion (2012), Lion (2011) in Snow Leopard (2009). Apple ponuja tudi različico

Mac OS X Server, ki je zasnovana tako, da deluje na strežnikih.



Slika 26: Mac OS X Lion





4.5 Linux


Linux je družina odprtokodnih operacijskih sistemov, kar pomeni, da jih lahko kdorkoli

spreminja in distribuira. Prednost Linuxa je, da je brezplačen, zato obstaja veliko njegovih

različic. Vsaka distribucija ima drugačen videz, najpogostejši pa so Ubuntu, Mint in

Fedora.



Slika 27: Linux Ubuntu

33





OPERACIJSKI SISTEMI


4.6 Operacijski sistemi za mobilne naprave

Operacijski sistemi, ki smo jih spoznali so namenjeni za namizne ali prenosne računalnike.

Mobilne naprave – telefoni, tabličnimi računalniki in MP3-predvajalniki – so drugačne od

namiznih in prenosnih računalnikov, zato potrebujejo operacijske sisteme, izdelane posebej

za mobilne naprave. Mobilni operacijski sistemi so Apple iOS, Windows Phone in Google

Android.



Slika 28: Operacijski sistem Apple iOS

Operacijski sistemi za mobilne naprave ne podpirajo popolnoma vse programske opreme, ki

jo podpirajo operacijski sistemi za namizne in prenosne računalnike. Omogočajo nam

gledanje filmov, brskanje po spletu, upravljanje koledarja, igranje iger itd.





4.7 Datoteke in mape


Datoteka je zbirka digitalnih podatkov, shranjenih v spominu kot logična enota. Datoteke

se razvrščajo v mape. Velikosti datotek in map merimo v kibibajtih (KiB), mebibajtih (MiB)

ali gibibajtih (GiB).





4.7.1 Datoteke


Vsaka datoteka je določena z imenom in končnico. Končnica označuje vrsto datoteke

oziroma nam pove, s katerim programom je izdelana.

34





OPERACIJSKI SISTEMI


Najpogostejše datotečne končnice so:

● .exe – izvršilne datoteke,

● .sys, .dll – sistemske datoteke,

● .tmp, .temp – začasne datoteke,

● .rar, .zip, .7z – stisnjene datoteke,

● .jpg, .jpeg, .gif, .png – slikovne datoteke,

● .mp3, .wav, .wma – avdio datoteke,

● .avi, .wmv, .mpg, .mp4 – video datoteke,

● .txt – besedilne datoteke,

● .rtf, .doc, .docx – datoteke, ustvarjene v programu Microsoft Word,

● .xls, .xlsx – datoteke, ustvarjene v programu Microsoft Excel,

● .ppt, .pptx – datoteke, ustvarjene v programu Microsoft PowerPoint,

● .mdb, .accdb – datoteke, ustvarjene v programu Microsoft Access,

● .pdf – prenosne datoteke in

● .htm, .html, .asp, .aspx, .php – datoteke za splet.





4.7.2 Raziskovalec


Raziskovalec omogoča delo z datotekami in mapami na računalniku. Datoteke lahko v

Raziskovalcu poiščemo tako, da uporabimo iskalno polje v naslovni vrstici v zgornjem

desnem kotu. Mapa Moj računalnik je bila v Raziskovalcu v sistemih Windows 8.1 in Windows RT 8.1 preimenovana v mapo Ta računalnik.



Slika 29: Raziskovalec



35





OPERACIJSKI SISTEMI


Če kliknemo v iskalno polje, se prikaže zavihek Orodja za iskanje. Na tem zavihku lahko na

primer:

 Poiščemo datoteko na podlagi lastnosti, kot je datum zadnje spremembe, velikost

datoteke ali vrsta datoteke. Ko vnesemo iskani izraz, kliknemo zavihek Orodja za

iskanje, uporabimo možnosti v skupini Natančneje določi in nato vnesemo iskane izraze

v iskalno polje. Če želimo na primer poiskati datoteke, ki so bile spremenjene v zadnjem

tednu, kliknemo Datum spremembe in nato Ta teden. Rezultate iskanja lahko

opredelimo natančneje še z dodatnimi lastnostmi. Če želimo na primer poiskati le imena

datotek in ne njihove vsebine, kliknemo Druge lastnosti in izberemo Ime ter nato

vnesemo iskani izraz.

 Če elementov, ki jih iščemo, ne najdemo v določeni knjižnici ali mapi, razširimo iskanje

in vključimo različna mesta. Ko se prikažejo rezultati iskanja, kliknemo zavihek Orodja

za iskanje in v razdelku Išči znova izberemo poljubno možnost.

 Če želimo v iskanje vključiti vsebino datotek, kliknemo zavihek Orodja za iskanje,

Dodatne možnosti in nato izberemo Vsebina datotek. Če želimo v kazalo dodati mesto,

tako da bo v iskanje vključena tudi vsebina datotek, kliknemo zavihek Orodja za

iskanje, Dodatne možnosti in izberemo Spremeni indeksirana mesta.





4.7.3 Ustvarjanje map in podmap


Za ustvarjenje mape s pritiskom na desni miškin gumb prikličemo meni in iz njega izberemo

možnost Novo in Mapa ter vpišemo ime mape in pritisnemo tipko Enter.



Slika 30: Primer mape

Ko je mapa ustvarjena, lahko v njej po zgoraj opisanem postopku ustvarimo novo mapo,

imenovano podmapa.

36





OPERACIJSKI SISTEMI

4.7.4 Delo z datotekami in mapami

4.7.4.1 Označevanje datotek in map

Datoteke in mape označimo tako, da nanje kliknemo. Označevanje več datotek oziroma map

izvedemo na enega od naslednjih načinov:

● pritisnemo in zadržimo levi gumb miške ter vlečemo kazalec miške, dokler ne označimo

želene skupine datotek oziroma map,

● držimo tipko Shift (potem ko smo datoteko označili) in pritisnemo zadnjo datoteko v

zaporedju ter sprostimo tipko Shift,

● držimo tipko Ctrl, dokler ne označimo vseh želenih datotek oziroma map (ni nujno, da

so v zaporedju) in

● vse ikone (datoteke, mape, programe in bližnjice) v določeni mapi označimo s pomočjo

menijske vrstice, in sicer Uredi in Izberi vse ali s kombinacijo tipk Ctrl + A.





4.7.4.2 Kopiranje datotek in map


Datoteko ali mapo kopiramo tako, da z desnim miškinim gumbom kliknemo na želeno

datoteko oziroma mapo ter izberemo možnost Kopiraj, nato pa na želeni lokaciji ponovno

kliknemo na desni miškin gumb ter izberemo možnost Prilepi. Kopiramo lahko tudi s

pomočjo kombinacije tipk Ctrl + C ter prilepimo s pomočjo kombinacije tipk Ctrl + V.





4.7.4.3 Premikanje datotek in map


Ko želimo premikati datoteko ali mapo, jo najprej poiščemo in označimo ter z desnim klikom

iz menija izberemo ukaz Izreži, nato kurzor postavimo na mesto, kamor želimo premakniti

datoteko ali mapo, ter pritisnemo desni gumb miške in iz spustnega menija izberemo ukaz

Prilepi. Premikanje z metodo »povleci-spusti« izvedemo tako, da označimo datoteko ali mapo, ki jo želimo premakniti, ter na označeni datoteki ali mapi pritisnemo in zadržimo levi

gumb miške ter povlečemo kazalec miške na mesto, kamor želimo premakniti datoteko

oziroma mapo.





4.7.4.4 Brisanje datotek in map


Datoteko ali mapo lahko izbrišemo na več načinov:

● nanjo kliknemo z desnim miškinim gumbom ter izberemo ukaz Izbriši,

37





OPERACIJSKI SISTEMI


● datoteko ali mapo označimo, pritisnemo in zadržimo levi gumb miške ter povlečemo

kazalec miške do mape, poimenovane Koš,

● označimo datoteko ali mapo in na tipkovnici pritisnemo na tipko Delete.

Tako izbrisana datoteka gre v resnici v mapo Koš, ki jo nato lahko izpraznimo. Če hočemo

datoteko nepovratno izbrisati takoj, pri gornjih operacijah držimo tipko dvigalko ( Shift).

4.7.4.5 Obnovitev izbrisanih datotek in map iz koša

Če datoteko ali mapo izbrišemo, se še vedno nahaja v mapi Koš, od tam pa jo je še vedno

mogoče obnoviti ter jo s tem vrniti na njeno izvirno mesto. To storimo tako, da z dvoklikom

odpremo pogovorno okno Koš in izberemo eno od dveh možnosti:

● obnovi vse elemente: ukaz obnovi in vrne vse datoteke oziroma mape iz mape Koš na

njihovo izvirno mesto,

● obnovi ta element: ukaz obnovi in vrne le tisto datoteko oziroma mapo, ki smo jo

predhodno označili.

V mapi Koš imamo tudi možnost ukaza Izprazni koš, ki trajno izbriše vsebovane datoteke in

mape.



Slika 31: Mapa Koš



38





OPERACIJSKI SISTEMI





4.8 Povzetek


V tem poglavju smo spoznali definicijo operacijskega sistema, naloge in vrste operacijskih

sistemov ter se seznanili z operacijskimi sistemi Microsoft Windows, Mac OS X, Linux in

operacijskimi sistemi za mobilne naprave. Spoznali smo tudi definicijo datotek in map ter

najpogostejše datotečne končnice. Seznanili smo se z ustvarjanjem map in podmap ter

označevanjem, kopiranjem, premikanjem in brisanjem datotek in map ter obnovitvijo

izbrisanih datotek ali map iz mape Koš.

4.9 Vprašanja in naloge za preverjanje znanja

1. Kaj je operacijski sistem?

2. Kateri operacijski sistem uporablja vaš računalnik?

3. Primerjajte operacijska sistema Windows in Mac OS X.

4. Kaj je datoteka in kaj mapa?

5. Katere so najpogostejše datotečne končnice?

6. V mapi Moji dokumenti kreirajte mapi Poročila in Obvestila. V mapi Poročila kreirajte dve podmapi, in sicer Dopisi in Tabele, v mapi Obvestila pa podmapi Učenci in Dijaki.

Odprite poljubno mapo na svojem računalniku in postavite pogled na Podrobnosti.

Datoteke in mape razvrstite po velikosti. V mapo Poročila skopirajte največjo datoteko

iz mape. Nato preverite število datotek v mapi. Odprite urejevalnik besedil in napišite

obvestilo Danes grem v šolo. Ta tekst shranite z imenom Šola v mapo Dopisi. Napišite

novo besedilo Izlet v Postojnsko jamo bo v sredo, 12. 8. 2015. Datoteko shranite pod

imenom Izlet v isti mapi kot prej. Prekopirajte datoteki Šola in Izlet iz mape Dopisi v mapo Učenci, ki se nahaja v mapi Obvestila. Odprite dokument Izlet v mapi Dopisi in popravite datum izleta na današnji datum ter shranite pod imenom Izlet2 v mapo Dijaki

ter zaprite program. Premaknite datoteko Izlet2 iz mape Dijaki v mapo Tabele.

Preimenujte mapo Učenci v mapo Študenti. Premaknite se v mapo Poročila in

posnemite zaslonsko sliko. Odprite program Microsoft Word in sliko prilepite v prazen

dokument. Dokument shranite v mapo Poročila z imenom Posnetek. Izbrišite mapi

Poročila in Obvestila.

7. Obnovite mapo z imenom Poročila iz Koša na računalniku in jo nato ponovno izbrišite.

8. Izpraznite Koš na svojem računalniku.

39

OPERACIJSKI SISTEMI

9. Na namizju svojega računalnika ustvarite mapo Živali. Na internetu poiščite fotografijo

leva in jo shranite pod imenom Slika leva v mapo Živali, nato pa jo prekopirajte v Word

na prazen list. Poiščite tri odstavke besedila o kralju živali in jih prekopirajte pod sliko.

Shranite dokument pod imenom Lev v mapo Živali. Zaprite Word. Odprite mapo Živali

ter poglejte velikost datoteke Slika leva. Izračunajte, koliko takih datotek bi lahko

prekopirali na svoj USB-ključ. Rezultat zapišite v Slikarju in prostoročno narišite sliko

leva. Shranite v mapo Živali pod imenom Portret leva. Zaprite program. Preverite,

koliko takih risbic bi lahko kopirali na svoj USB-ključ. V datoteko Lev dodajte še 5

fotografij in 2 strani besedila ter shranite. Preverite velikost in ponovno izračunajte,

koliko takšnih datotek bi lahko shranili na svoj USB-ključ. Odgovor dodajte v dokument

Portret leva.

40





UVOD V PROGRAMIRANJE

5 UVOD V PROGRAMIRANJE





5.1 Algoritem


Algoritem je načrt (navodilo) za izvedbo zaporedij akcij oziroma postopkov nad podatki, da

bi dosegli želen rezultat. Da bi bil algoritem uporaben, mora biti:

● natančen,

● nedvoumen in

● za vse možne situacije mora enolično opredeliti končno zaporedje akcij, s katerimi

dosežemo želeni cilj.

Splošne oziroma obvezne lastnosti vsakega algoritma so:

● Popolnost – da bi bil algoritem popoln, morajo biti vse njegove akcije natančno

definirane.

● Nedvoumnost – množica ukazov je nedvoumna le, če obstaja le en način interpretacije

ukazov.

● Determinizem – če sledi ukazom, je gotovo, da bo želeni rezultat vedno dosežen.

● Končnost – izvajanje ukazov se mora (po določenem številu korakov) končati. Zahteva

o končnosti se nanaša na število korakov in končno število spremenljivk, ki jih pri tem

uporabljamo.

Splošni atributi algoritmov so:

● Splošnost – algoritem naj rešuje razred problemov, ne le enega.

● Dobra struktura – dobro grajen algoritem je narejen iz sestavin oziroma blokov, ki jih

je enostavno razložiti, so razumljivi ter jih lahko testiramo in spreminjamo. Sestavine

oziroma bloki naj bi bili tako povezani, da lahko enostavno zamenjamo en blok z drugim

(boljšim, učinkovitejšim).

● Učinkovitost – hitrost, velikost in kompaktnost algoritma. Naprej napišemo algoritem

z dobro strukturo, ki v vseh primerih dosega želeni cilj. Šele potem ga izboljšujemo v

smislu učinkovitosti.

● Enostavnost – algoritem naj bo razumljiv in enostaven za uporabo.

● Robustnost – algoritem naj bo trdoživ na napačne podatke.

● Ekonomičnost – poceni.



41





UVOD V PROGRAMIRANJE



Algoritem lahko predstavimo:

 Ustno – algoritem je izražen z besedami.

 Tabelarično – algoritem je predstavljen z eno ali več tabel.

 Z diagramom poteka (angl. flowchart) – algoritem je predstavljen v obliki diagrama z

akcijskimi pravokotniki ali drugimi simboli, ki so povezani s puščicami. Puščice

nakazujejo zaporedje akcij, ki naj se izvedejo.

 S psevdokodo – algoritem je predstavljen kot množica ukazov, zapisanih v mešanici

naravnega jezika in matematične notacije. Oblika ukazov v psevdokodi je podobna

postopkovnim programskim jezikom.

5.2 Vloga in pomen programskih jezikov

Jezike, v katerih se ljudje pogovarjamo in sporazumevamo, imenujemo naravni jeziki.

Naravnih jezikov ni mogoče prečistiti, tako da bi bili v izražanju nedvoumni, zato so ljudje

načrtno ustvarili umetne jezike (matematične izraze, kemijske formule itd.). Tistim

umetnim jezikom, ki so namenjeni sporazumevanju oz. upravljanju z računalniki, pravimo

programski jeziki. Na podlagi tega lahko postavimo osnovno definicijo programskih

jezikov. Programski jeziki so jeziki, s pomočjo katerih človek podaja navodila oziroma

algoritme računalniku.





5.3 Delitev programskih jezikov


Programske jezike delimo na pet generacij:

● 1. generacija – strojni jezik,

● 2. generacija – zbirni jezik,

● 3. generacija – višji programski jeziki,

● 4. generacija in

● 5. generacija.

Višja kot je generacija programskega jezika, lažje je jezik razumljiv človeku.



42





UVOD V PROGRAMIRANJE


5.3.1 Strojni jezik – 1. generacija

Strojni jezik je najbližje računalniku, saj tako zapisane ukaze računalnik neposredno

razume.

Programiranje s strojnim jezikom je zelo zahtevno, posledica tega pa je velika možnost

napak, ki jih je težko odkriti. Vsak procesor ima svoj strojni jezik, saj programi niso

prenosljivi med računalniki z različno strojno opremo.



Slika 32: Primer strojnega jezika

5.3.2 Zbirni jezik – 2. generacija

Zbirni jezik izhaja iz strojnega jezika, vendar pa programa, zapisanega v zbirnem jeziku,

procesor neposredno ne razume. Za pretvorbo iz zbirnega v strojni jezik skrbi t. i. zbirnik,

ki binarne nize, ki predstavljajo ukaze ali elemente procesorja, nadomesti z mnemoniki.

Mnemonik je kratica, ki označuje strojne ukaze. Posamezen ukaz torej nadomestimo z

natanko enim mnemonikom.

43





UVOD V PROGRAMIRANJE


Slika 33: Primer zbirnega jezika


5.3.3 Višji programski jeziki – 3. generacija

Ukazi, zapisani v višjem programskem jeziku, so podobni stavkom naravnih jezikov, ki so

jim dodani matematični ukazi, pri čemer se en ukaz izvede kot zaporedje več stavkov

strojnega jezika.

Programiranje z višjim programskim jezikom je učinkovitejše in lažje, programi so

razumljivejši, lažje jih je vzdrževati programov in prenesti na drugo strojno opremo. Med

višje programske jezike spadajo: C, C++, C#, java, javaScript, basic, python, pascal, cobol, perl, PHP itd.

V višjem programskem jeziku napisan program moramo pretvoriti v strojni jezik, in sicer

lahko to storimo s pomočjo prevajalnika ali tolmača.

Prevajalnik je program, ki pretvori izvorni program (običajno zapisan v nekem višjem

programskem jeziku) v drug, običajno strojni jezik. Kot rezultat dobimo izvedljivi program.

Prevajalnik najprej prevede celoten program in ga nato izvede.



Slika 34: Prevajalnik

Tolmač je program, ki izvede izvorni program. Stavke izvornega programa prevede v strojni

jezik in te ukaze posreduje procesorju. Izvajanje tolmačenega programa je običajno

počasnejše kot izvajanje prevedenega programa. Prednost tolmačenega programa pa je

44





UVOD V PROGRAMIRANJE

interaktivnost oziroma odzivnost, saj tolmačen program natančno sporoči mesto morebitne

napake v programu.

Večina višjih programskih jezikov ima prevajalnik (npr. C++), nekateri imajo tolmača, nekaj

višjih programskih jezikov pa ima tudi prevajalnik in tolmača (npr. java, python).

Programski jeziki, ki imajo tako prevajalnik kot tudi tolmača, izvorni program najprej

prevedejo v vmesno kodo (angl. byte code), nato pa vmesno kodo tolmačijo s posebnim

tolmačem t.i. navideznim strojem (angl. virtual machine). Prednost takšnih programskih

jezikov je predvsem višja prenosljivost programa oziroma uporabe izdelanega programa na

različnih operacijskih sistemih.





5.3.4 Programski jeziki 4. generacije


Programski jeziki 4. generacije omogočajo nepomembnost zapisa postopka. Cilj jezikov te

generacije je omogočiti programerju komuniciranje s pomočjo abstraktnih pojmov na način,

ki je primerljiv z načinom razmišljanja ljudi, ko rešujejo nek problem. Programerju običajno

ni treba zapisati algoritma, pač pa se lahko osredotoči na rezultat. Pomembno je, kaj želi

rešiti, in ne kako. Običajno pa niso splošno namenski, omejeni so na določeno področje:

● podatkovne baze in informacijski sistemi,

● generiranje poročil,

● izdelava spletnih strani,

● izdelava grafičnih uporabniških vmesnikov.

V skupino programskih jezikov 4. generacije spadata focus in SQL.

Prednosti programskih jezikov te generacije so, da so bliže programerju, programiranje je

lažje, manjša je možnost napak in vzdrževanje je enostavnejše. Slabosti teh programskih

jezikov pa so, da so omejeni na določeno področje, zahtevajo dodatna znanja in zmogljivejšo

opremo ter so manj učinkoviti.





5.3.5 Programski jeziki 5. generacije


Mnenja o razvoju programskih jezikov 5. generacije se razlikujejo. Prva možnost razvoja je,

da s pomočjo umetne inteligence uporabnik vnese razmerje med elementi, program pa sam

generira najustreznejšo rešitev. Enostaven primer tega bi lahko bilo ustvarjanje družinskega

drevesa, kjer vnesemo osnovne povezave med člani v družini, algoritem pa nato sam določi

45





UVOD V PROGRAMIRANJE


preostale družinske povezave. Druga možnost razvoja, ki je v tem trenutku še nedosegljiva,

pa je uporaba naravnega jezika pri programiranju.

V skupino programskih jezikov 5. generacije sodita cash management system in prolog.





5.4 Programiranje


Programiranje je ustvarjalen proces, saj ne obstaja točno navodilo, kako programirati.

Programiranje poteka običajno v dveh fazah:

● 1. faza – reševanje problema: rezultat te faze je algoritem, ki reši dani problem.

● 2. faza – implementacija algoritma: algoritem, pridobljen v prejšnji fazi, zapišemo v

izbranem programskem jeziku.



Slika 35: Faze programiranja





46





UVOD V PROGRAMIRANJE





5.5 Povzetek


V poglavju smo se seznanili s pojmom algoritem ter spoznali splošne lastnosti in splošne

atribute algoritmov ter vlogo in pomen programskih jezikov. V nadaljevanju smo spoznali

delitev programskih jezikov na generacije. Na koncu poglavja pa smo usvojili še pojem

programiranje ter se seznanili s fazami programiranja.

5.6 Vprašanja in naloge za preverjanje znanja

1. Kaj je algoritem?

2. Naštej splošne (obvezne) lastnosti algoritmov in jih opiši.

3. Naštej splošne atribute in vsakega opiši.

4. Predstavi vlogo in pomen programskih jezikov.

5. Kako delimo programske jezike?

6. Opiši posamezno generacijo programskih jezikov.

7. Kaj je programiranje?

8. Naštej in opiši fazi programiranja.

47





DIAGRAMI POTEKA





6 DIAGRAMI POTEKA


Pri reševanju problemov si največkrat pomagamo z uporabo diagramov poteka. Diagram

poteka (angl. Flowchart) je vizualna predstavitev toka podatkov. Njegovi standardnimi

elementi so:

● začetek ali konec programa,

● računske operacije oz. prireditev ali podprogrami,

● vhodna ali izhodna operacija (branje ali pisanje),

● odločitev ali vejitev in

● tok izvajanja.

Diagrame poteka lahko zelo enostavno in jasno prikažemo s pomočjo programskega okolja

Raptor, ki je dostopen na spletni povezavi http://raptor.martincarlisle.com/ (14. 8. 2015) in je brezplačen. V nadaljevanju bodo prikazani posamezni elementi in algoritmi izdelani v tem

programskem okolju.

6.1 Začetek ali konec programa

Začetek ali konec programa imenujemo tudi terminatora in sta predstavljena z elipso.



Slika 36: Začetek in konec programa





48





DIAGRAMI POTEKA





6.2 Operacije


Računske operacije oziroma prireditve in podprogrami so predstavljeni s pravokotnikom.



Slika 37: Operacije





6.3 Vhod in izhod


Vhodna ali izhodna operacija (branje ali pisanje) je predstavljena s paralelogramom.



Slika 38: Vhod in izhod

6.4 Odločitev ali vejitev

Odločitev vsebuje pogoj in dva izhoda:

● pogoj drži in

● pogoj ne drži.

Odločitve oz. vejitve so predstavljene z rombom.



Slika 39: Odločitev ali vejitev





6.5 Tok izvajanja


Tok izvajanja določa smer premikanja toka, ki je predstavljena s puščico. Neformalno velja, da lahko pri risanju izpustimo smer puščice, če je smer premikanja toka jasna, torej če

smer premikanja poteka v smeri predhodno nakazane smeri.



Slika 40: Tok izvajanja

49





DIAGRAMI POTEKA





6.6 Osnovne kombinacije diagramov poteka


Osnovne kombinacije diagramov poteka so:


● zaporedje oz. sekvenca,

● vejitev oz. selekcija in

● ponavljanje oz. iteracija.

Z osnovnimi kombinacijami diagrama poteka lahko sestavimo katerikoli diagram poteka.





6.6.1 Zaporedje


Zaporedje predstavlja niz standardnih elementov, ki si časovno sledijo eden za drugim tako,

da se drugi niz ne more izvesti pred prvim ali za tretjim nizom. Zaporedje si lahko

predstavljamo tudi kot nekakšen blok stavkov, ki je predstavljen s pravokotnikom. Za lažje

razumevanje uporabe osnovnih kombinacij diagrama poteka si poglejmo naslednji primer

zaporedja, kjer želimo sešteti dve vneseni števili ter rezultat preko konzolne aplikacije

izpisati. Pred risanjem diagrama poteka rešimo omenjen problem z besedami.

Začetek.

V spremenljivko X zapišemo število, ki smo ga vnesli preko konzolne aplikacije.

V spremenljivko Y zapišemo število, ki smo ga vnesli preko konzolne aplikacije.

Spremenljivki X prištejemo vrednost spremenljivke Y (krajše: X  X + Y).

Spremenljivko X (zdaj je njena vrednost vsota obeh prebranih števil) izpišemo.

Konec.





50





DIAGRAMI POTEKA


Slika 41: Rešitev naloge





6.6.2 Vejitev


Vejitev omogoča izvajanje izbranih blokov oz. nizov elementov ob določenem pogoju.

Vejitev sestavlja element imenovan pogoj, ki mora biti zapisan v takšni obliki, da kot

rezultat vrne odgovor da ali ne. Pri rezultatu da se vedno izvede določen element ali blok elementov. Vejitev je v literaturi poznana tudi kot pogojni stavek.



Slika 42: Dve vrsti vejitev

Za lažje razumevanje si poglejmo primer vejitve, kjer želimo z besedo izpisati, ali je

prebrano število negativno, enako 0 ali večje od 0. Pred risanjem diagrama poteka rešimo

omenjeni problem z besedami.



51





DIAGRAMI POTEKA


Začetek.

V spremenljivko X zapišemo število, ki smo ga vnesli preko konzolne aplikacije.

Preverimo ali je spremenljivka X večja od 0,

če je, potem izpišemo besedilo “Stevilo je vecje od 0“,

drugače preverimo ali je spremenljivka X enaka 0,

če je, potem izpišemo besedilo “Stevilo je enako 0“,

drugače pa izpišemo besedilo “Število je manjše od 0“.

Konec.





Slika 43: Prva rešitev

52





DIAGRAMI POTEKA


Slika 44: Druga rešitev





6.6.3 Ponavljanje


Ponavljanje se uporablja, kadar želimo iste ukaze večkrat ponoviti. Če se ponavljanje začne

znotraj bloka, se mora znotraj bloka tudi končati. Ponavljanja, ki se sekajo, niso dovoljena

v strukturiranem programiranju, zato se jih izogibamo tudi pri risanju diagramov poteka.



Slika 45: Nedovoljena ponavljanja

Vrste ponavljanj so:

● stavek while,

● stavek do while in

● stavek for.

53





DIAGRAMI POTEKA


Zanka while se ponavlja, dokler je pogoj izpolnjen, in je najbolj univerzalna zanka, saj sta

iz te zanke izpeljani ostali dve zanki, torej zanka do while in zanka for.



Slika 46: Zanka while

Zanka do while se ponavlja, dokler pogoj ni izpolnjen, in jo uporabimo takrat, ko želimo,

da se stavek izvede vsaj enkrat.



Slika 47: Zanka do while

Zanka for se po navadi uporablja, ko želimo šteti izvajanje operacij. Zato moramo pri zanki

for uporabiti števec.



Slika 48: Zanka for

54





DIAGRAMI POTEKA


Za lažje razumevanje si poglejmo primer uporabe zank, kjer želimo izpisati vsa cela števila

od 1 do 100. Pred risanjem diagrama poteka ponovno najprej rešimo omenjeni problem z

besedami.

Začetek.

V spremenljivko X zapišimo vrednost 1.

Dokler pogoj X je večji od 100 ni izpolnjen, se izvaja naslednje:

izpišemo spremenljivko X

spremenljivko X povečamo za 1

ponavljamo

Ko je pogoj X večji od 100 izpolnjen, končamo s ponavljanjem izpisa.

Konec.



Slika 49: Rešitev naloge



55





DIAGRAMI POTEKA





6.7 Povzetek


V tem poglavju smo spoznavali diagrame poteka, ki so ključnega pomena za razumevanje

in implementacijo dejanskih problemov. S poznavanjem in razumevanjem diagramov poteka

smo na enostaven in razumljiv način spoznali osnovne gradnike programiranja, kar omogoča

lažji prehod na programske jezike. Za lažje razumevanje je v poglavju predstavljenih nekaj

osnovnih primerov uporabe diagramov poteka v programskem okolju Raptor.

6.8 Vprašanja in naloge za preverjanje znanja

1. Narišite diagram poteka, ki sešteje vrednosti A in B ter izpiše rezultat.

2. Narišite diagram poteka za program, ki od vrednosti stevilo1 odšteje vrednost stevilo2

in izpiše rezultat.

3. Narišite diagram poteka za program, ki najprej poveča vrednost spremenljivke rezultat

za vrednost spremenljivke vec, nato pa ga zmanjša za vrednost spremenljivke manj ter

vrednost spremenljivke rezultat izpiše.

4. Narišite diagram poteka za program, ki prebere dve celi števili x in y, zamenja njuni vrednosti med seboj in ju izpiše.

5. Narišite diagram poteka za program, ki izpiše predhodnika in naslednika vnesenega

števila.

6. Narišite diagram poteka za program, ki izpiše vsoto celih števil med 2 in 222.

7. Narišite diagram poteka za program, ki izpiše vsoto sodih števil med 1 in 100.

8. Narišite diagram poteka za program, ki izpiše vsoto lihih števil med 3 in 400.

9. Narišite diagram poteka za program, ki izpiše vsoto celih števil med A (prebrano število)

in 555.

10. Narišite diagram poteka za program, ki izpiše vsoto celih števil med spremenljivkama

spodnjaMeja in zgornjaMeja, ki sta prebrani števili.



56





7 VIRI IN LITERATURA


A. Krapež, B. Resinovič: Informatika. Delovni zvezek za 1. in 2. letnik srednjih šol. DZS,

2001.

R. Wechtersbach: Informatika. Saji, 2005.

R. Wechtersbach, S. Žust: Računalništvo. Zavod S-Lara, 1999



57