PC és az informatika alapfogalmai

Nagy Gyula

Az előadás célja: ALAPISMERETEK elsajátítása

Az előadás célja: ALAPISMERETEK elsajátítása

Az informatika az információ elérésével, tárolásával, feldolgozásával és továbbításával foglalkozó tudomány. Az informatika egy része kapcsolódik a számítógéphez, amely hasznos segédeszköze e tudománynak. Az információ ismeretet hordozó adat, melyet kódolni kell a további feldolgozás végett.

ElőzményekElőzmények

Napier (1614)Pascal (1642)Joseph M. Jacquard

(1805). Charles Babbage (1833) :

vezérelt számítógépNeumann János (1946) megfogalmazta a belső

programvezérlés elvét - ez indította el a mai SZÁMÍTÁSTECHNIKÁT

Magyarok

WYSIWYG: What You See Is What You Get

Kempelen Farkas (1734-1804)Jedlik Ányos (1800-1895) Lissajous görbék

Juhász István (1894-1981) GAMMA-Juhász lőelemképző

Nemes Tihamér (1895-1960) beszédíró gép

Kozma László (1902-1983) elsõ jelfogós Kalmár László (1905-1976)Kemény János (1926-1992) idő osztás, basic

Roska Tamás (1940-)Simonyi Károly (Charles Simonyi ,1949-)

Neumann Elvek

Bináris számrendszer alapú legyen a számítógépTárolt program elven működjék, azaz a végrehajtási utasítások a számításban szereplő adatokkal és részeredményekkel együtt tárolva legyenek.A vezérlőegység egyszerre csak egy dologgal foglalkozik. Ezt szekvenciális végrehajtásnak nevezik Legyenek processzorok, amelyek az információt felhasználják, feldolgozzák Legyen egy memória tár az információk tárolásáraAdatok be és kivitelére szolgáló eszközök (perifériák)

Hátrányok

A programok és adatok közös tárolásából adódóan a program utasításait a végrehajtás során át lehet írni - mintha az is adat volna.A teljesítmény növelésében akadályt jelent a processzor és a tároló közötti adatátviteli sebesség korlátozottsága, amelyet a közös program- és adattárolás, vagyis az utasítások soros feldolgozása csak fokoz. A Neumann-elvű gépek az SISD (Single Instruction Stream Single Data Stream: egyetlen utasításfolyam és egyetlen adatfolyam feldolgozása) csoportba tartoznak. A működésük gyorsításához, a teljesítmény növeléséhez kevés lehetőség van.

Informatikai alapfogalmak Informatikai alapfogalmak

Információ: a címzettje számára új (általa még nem ismert) adat

Az információ mértékegysége a bit: a legkisebb értékű (1 bit) információ: csak 2 alternatíva (lehetőség) közül választhatunk.

1 bináris jegy (digit) biztosít 21 = 2 lehetőséget 8 bináris jegy biztosít 28 = 256 lehetőséget.Egy 8 bites csoportot bájtnak hívunk,a bájt (byte) a számítógépes adatmennyiség általánosan használt mértékegysége.,

8 bit = byte (nyolcjegyű, kettes számrendszerbeli szám) ( pl. 00100010 = 1*25 + 1*21 = 32 + 2 = 34 )

Informatikai alapfogalmak Informatikai alapfogalmak

A számítógépek mindent a kettes számrendszerben értenek meg, de a tömörebb írásmód miatt decimális,hexadecimális módban írják az adatokat

00011010BIN = 26DEC = 1AHEX

Informatikai alapfogalmak Informatikai alapfogalmak

ASCII kódrendszer: American Standard Code for Information Interchange) pl. 01000001=A (65) , 00111001=9 (57)

Unicode UTF-8

Transformation Format, 8 bites Unicode átalakítási formátum) változó hosszúságú Unicode karakterkódolási eljárás Az UTF-8 kódolás a 7 bites ASCII kódtábla karaktereit az ASCII kódjukkal jelöli, egyéb karakterek kódját pedig „feldarabolja”, és a darabokat egy vezérlőjelet követő több egymás utáni bájtban helyezi el úgy, hogy a bájtok mindegyike 127 felett van (azaz nem téveszthető össze a 7-bites ASCII kódok egyikével sem).

Az Információk tárolása Az Információk tárolása

Az információkat (adatokat és programokat vagy szoftvereket) a MEMÓRIA tárolja HASZNÁLATUK KÖZBEN.

A számítógép tárolóegységének nagy részét írható-olvasható memória (RAM) alkotja. A RAM memória tartalma a gép kikapcsolásakor elvész!) ( RAM = Random Access Memory)

Az “indító programot” és néhány más, nem változtatandó adatot a csak olvasható memória (ROM) tárolja. A ROM memória tartalma a gép kikapcsolásakor sem vész el.) ( ROM = Read Only Memory)

Az Információk tárolása Az Információk tárolása

Hogy az adatokat és programokat ne kelljen újra és újra beírni, a gép kikapcsolása előtt (de munka közben is!) a HÁTTÉRTÁROLÓKRA MENTJÜK, majd bekapcsolás után igény szerint innen TÖLTJÜK BE azokat.

A háttértárolón levő egységek: ÁLLOMÁNYOK vagy FÁJLOK.

Példa háttértárolókra:• mágneslemez

- cserélhető (pl. floppy)- beépített (pl. a legtöbb winchester)

• optikai lemez (CD) (Papír alapúak is vannak: pl. vonalkód)

A számítógép:A számítógép:

A számítógép két legfontosabb jellemzője:

• kapacitása (tárolóképessége: memória + háttértároló)• teljesítménye (műveleti sebesség)

Hardver alapok: Mi van a számítógépben?PC, MacOperációs rendszerek: Windows, Linux,

UNIX

Számítógép főbb részei (Hardwer)

A számítógépet alkotó elektronikus-, elektromechanikus berendezések összessége.

CPU (Central Processor Unit): processzor

RAM (Random Access Memory): memória

HDD (Hard Disk Drive): merevlemez, winchester, háttértár

alaplap

vezérlőkártyák

Perifériák:INPUT (bemeneti) egységek, OUTPUT (kimeneti) egységek

UPS szünetmentes tápegység

PerifériákPerifériák

InBillenyűzetEgérOptikai lemezScanner

OutMonitor Optikai lemezNyomtató (plotter)Hangfalak

TápegységTápegység

A PC tápegysége előállítja az elektronika digitális és analóg áramköreihez szükséges működtető feszültségeket.A PC RAM memóriája kikapcsoláskor kiürül!

Elengedhetetlen az UPS használata.

(szünetmentes hálózati tápegység)

Laptop-hoz nem kell!

Billentyűk

Vezérlő billentyűk :Del / Delete –törli a tőle jobbra álló karaktert. Ins / Insert –szövegbe beszúrási vagy szöveg felülírási mód között vált. ESC – menekülés, kilépés, folyamat megszakításaPrintScrn –a képernyő tartalma a vágólapra kerülScroll Lock –kapcsolóbillentyű, programfutást(programműködést) lehet vele megállítani. Pause/Break –ideiglenesen vagy véglegesen megállítani.

Lapozó billentyűk:

Home –az adott egység elejére End –az adott egység végére PgUp –fel lapozPgDn –le lapoz

Enter / Return - a beírt parancsot végrehajtja. új bekezdés keletkezik. Backspace: törli a balra álló karaktert. Tab: beállítás szerint több karaktert ugrik.

ProcesszorProcesszor

Magok száma: 1,2,4…Típusa: 8086......PentiumIV

Mûködési sebessége: 5 MHz…3 GHz... a belső órajel frekvenciája

Mûveleti szélessége: 16 bit....…128 bit….. Szóhosszúság (hány bit

hosszú adatot képes egyszerre feldolgozni) 8 - 16 - 32 - 64 -128 bit

A processzor a PC gépek legfontosabb áramköre (IC) meghatározza a gép teljesítményétFeladata: az utasítások végrehajtása (pl. számítások, adatforgalom, programok futtatása)Jellemzõi:

Memória Memória CMOS:

Complementary Metal Oxid Semiconductor írható-olvasható, nem felejt, a PC hardver

konfigurációját őrző áramkörROM: Read Only Memory csak olvasható, nem felejt, lassú (300 ns)

RAM Random Access Memory írható-olvasható, felejt, közepes (70

ns)

CACHE (gyorsító puffertár a processzor és a memória között)

– írható-olvasható, felejt, gyors (10 ns)

Memória adatok

 A memória típusa 

Jelleg  Az

adatok élettart

ama

Írási idő Olvasási idő

A megengedett írási ciklusok száma 

Törölhetőség

DRAMírható-

olvasható4-32 ms 60-100 ns 60-100 ns végtelen

programból, bájt szinten

SRAMírható-

olvasható

az áramforrás kikapcsolá

sáig

10-25 ns 10-25 ns végtelenprogramból, blokk-

szinten

ROMcsak

olvashatóvégtelen különböző 100 ns csak egy szer nem lehetséges

Flashfőképpen csak ol vasható

végtelen n. a. 100 nskorláto zott számban

programból, blokk szinten

CMOSfőképpen csak ol vasható

a tápelem által

történő táplálásig

n. a. n. a. sokszor programból

http://nik.bmf.hu/broczko/felvezeto.htm

Vezérlő kártyákVezérlő kártyák

IDE kártyák: 2 soros és 1 párhuzamos I/O csatorna egy-egy HDD és FDD busz van. (billentyűzet+egér, nyomtató, winchester és floppy meghajtó illesztése)Video kártyák: a monitorokat illesztik a számítógéphez. CD meghajtó és hangkártya illesztés: multimédiaHálózati illesztők: helyi és világhálóhoz csatlakoztatják a számítógépet.SATA: merevlemezek csatlakozására

Az alaplap elektronikájához a periféria egységek vagy illesztő kártyákon, vagy alaplapra integrált áram-körökön keresztül csatlakoznak.

Portok

Soros: egér, külső modem, Párhuzamos: gyorsabb adatátvitelt nyújt, mint a soros port. Nyomtató, szkenner, plotter csatlakoztatható hozzá. USB: soros adatátvitelt tesz lehetővé, de gyorsabb, mint a párhuzamos port. PS/2: soros adatátvitelű, kör alakú csatlakozó. Egér, billentyűzet csatlakoztatására szolgál. SCSI: párhuzamos adatátvitelt nyújt. Szkenner, nyomtató, külső meghajtó csatlakozhat hozzá. FireWire: nagyon gyors adatátvitelre képes csatlakozófelület. Digitális kamera, szintetizátor, merevlemez, nyomtató, szkenner csatlakozhat hozzá. PCMCIA : modemek, hálózati kártyák, merevlemez-meghajtók csatlakozására használjuk.

Winchester (merevlemez, Hard Disk)

Winchester (merevlemez, Hard Disk)

beépített mágneslemez, a számítógép tároló kapacitását meghatározó egység. HDD = Hard Disk Driverfeladata: a működtető programok, elkészített munka fájlok hosszúidejű tárolása - olvasása, valamint a programok futása közben átmeneti memóriaként való működés.Jellemzői nagyon széles skálán mozognak táróló képesség szerint: 20Gbyte-500Gbyte átlagos hozzáférési idő, jelátviteli

sebesség,..

Szoftver:azon szellemi termékek összessége, mellyel egy adott számítógépet működtetni lehet. Programok, hozzájuk tartozó adatok, leírások.

... Szoftver ...... Szoftver ...

BIOS: Basic Input Output System (ROM-on) háttértárolóról betölti az Operációs Rendszert (OS)

Operációs Rendszer: a PC alapfunkcióit kezeli perifériák vezérlése, adatfájlok és programok

kezelése a Win 2000 alatt fogunk dolgozni

Felhasználói programok (Alkalmazások) WinWord, Excel, PowerPoint, WinPmail, stb...

Adatbázisok pl. a Neptun által kezelt hallgatói adatbázis

A memóriában, vagy a háttértárolókon tároltA memóriában, vagy a háttértárolókon tárolt

állományokállományok

Operációs RendszerOperációs Rendszer

A számítógép kezelésének A számítógép kezelésének alapvető funkcióit valósítja alapvető funkcióit valósítja meg:meg:

A gép hardver egységeit kezeliA gép hardver egységeit kezeli

Fájlokat kezel (“könyvtárosi” Fájlokat kezel (“könyvtárosi” funkciók)funkciók)

Programokat (alkalmazásokat) Programokat (alkalmazásokat) futtat.futtat.

Operációs RendszerekOperációs

Rendszerek

Windows : többfelhasználós operációs rendszer, kifejezetten a hálózatos környezetre fejlesztették ki. LeopardUNIX Linux

HÁLÓZAT...HÁLÓZAT...Ha a számítógépeket kiegészítő eszközök segítségével egymással összekapcsolják, akkor: számítógép hálózat keletkezik.A hálózat lehetővé teszi a számítógépek között a hardver, és szoftver erőforrások megosztását.A kiegészítő eszközök és a számítógépek össze-hangolt működését hálózati szoftverek biztosítják. hálózatok célja:

hardware-erőforrások megosztása adatok és programok

közös használata kommunikáció

megvalósítása

könyvtár használati jogok ...könyvtár használati jogok ...Lényeges kérdés annak eldöntése, hogy a szerveren tárolt könyvtárakhoz, fájlokhoz ki hogyan férhet hozzá!!!A hálózati szoftver minden fájl mellé beírja a jogokat, amelyeket a Rendszergazda (Supervisor) állít be.Hálózaton általában [SRWCEMFA] jogok léteznek.Supervisor, Read, Write,Create, Erase, Modify, File Scan, Access Control

HÁLÓZAT...HÁLÓZAT...

InternetUSA -ból indult 1970-től, Magyarország 1992kliens és szerver gépek millióiból álldecentralizált, nincs egy központi szerverpókhálóhoz hasonlít, melynek csomópontjai az egyes szerverekkét gép között több út is van, valamelyik majdnem mindig járhatóegységes kommunikációt a közös protokoll biztosítja (TCP/IP)gépek azonosítása 4x3 jegyű számmal és az ehhez rendelt névvel lehetséges IP szám v. IP cím

Keresés eredménye:

Irodalom jegyzék:

izzo.inf.elte.hu/~szlavi/InfoOkt/LotiFuti.ppt www.banki.hu/~gbi/szg_alap_1.ppt www.zsuuu.hu/alapism/alapok.htmlwww.kmf.hu/text/matek/ms14/eload1.ppt www.pcs.cnu.edu/~mzhang/210lecture/ Lectures_V6/L01_Ch01_Computer.ppt http://www.inf.ufrgs.br/~cabral/Introducao3Mar2003.ppt

www.kmf.hu/text/matek/ms14/eload4.ppt

Ezeket tényleg érdemes megnézni!