PC és az informatika alapfogalmai

1. PC és az informatika alapfogalmai Nagy Gyula

2. 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.

3. Előzmények Napier (1614) Pascal (1642) Joseph M. Jacquard (1805). Charles Babbage (1833) : vezérelt számítógép Neumann János (1946) megfogalmazta a belső programvezérlés elvét - ez indította el a mai SZÁMÍTÁSTECHNIKÁT

4. Magyarok • 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-) WYSIWYG: What You See Is What You Get

5. Neumann Elvek • Bináris számrendszer alapú legyen a számítógép • Tárolt 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 tárolására • Adatok be és kivitelére szolgáló eszközök (perifériák)

6. 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.

7. 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. Informatikai alapfogalmak 8 bit = byte (nyolcjegyű, kettes számrendszerbeli szám) ( pl. 00100010 = 1*25 + 1*21 = 32 + 2 = 34 ) A számítógépek mindent a kettes számrendszerben értenek meg, de a tömörebb írásmód miattdecimális,hexadecimális módban írják az adatokat 00011010BIN = 26DEC = 1AHEX

9. Informatikai alapfogalmak ASCII kódrendszer: American Standard Codefor Information Interchange) pl. 01000001=A (65) , 00111001=9 (57)

10. Unicode UTF-8 • Transformation Format, 8 bites Unicode átalakítási formátum) változó hosszúságú Unicodekarakterkódolási 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).

11. 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)

12. 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)

13. A számítógép: • Hardver alapok: • Mi van a számítógépben? • PC, Mac • Operációs rendszerek: • Windows, Linux, UNIX • A számítógép két legfontosabb jellemzője: • kapacitása • (tárolóképessége: memória + háttértároló) • teljesítménye (műveleti sebesség)

14. 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

15. Perifériák In Billenyűzet Egér Optikai lemez Scanner Out Monitor Optikai lemez Nyomtató (plotter) Hangfalak

16. Tápegység • A PC tápegysége előállítja az elektronika digitális és analóg áramköreihez szükséges működtető feszültségeket. • A PCRAM memóriájakikapcsoláskorkiürül! • Elengedhetetlen az UPShasználata. (szünetmentes hálózati tápegység) Laptop-hoz nem kell!

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

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

19. Memória • CMOS: Complementary Metal Oxid Semiconductor • írható-olvasható, nem felejt, a PC hardver konfigurációját őrző áramkör • ROM: 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)

20. Memória adatok http://nik.bmf.hu/broczko/felvezeto.htm

21. Vezérlő kártyák Az alaplap elektronikájához a periféria egységek vagy illesztő kártyákon, vagy alaplapra integrált áram-körökön keresztül csatlakoznak. • 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) • Videokártyák: a monitorokat illesztik a számítógéphez. • CD meghajtóés hangkártya illesztés: multimédia • Hálózati illesztők: helyi és világhálóhoz csatlakoztatják a számítógépet. • SATA: merevlemezek csatlakozására

22. 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.

23. Winchester (merevlemez, Hard Disk) • beépített mágneslemez, a számítógép tároló kapacitását meghatározó egység. HDD = Hard Disk Driver • feladata: 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,..

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

25. ... Szoftver ... A memóriában, vagy a háttértárolókon tárolt állományok • 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

26. Operációs Rendszer A számítógép kezelésének alapvető funkcióit valósítja meg: • A gép hardver egységeit kezeli • Fájlokat kezel (“könyvtárosi” funkciók) • Programokat (alkalmazásokat) futtat.

27. Operációs Rendszerek • Windows :többfelhasználós operációs rendszer, kifejezetten a hálózatos környezetre fejlesztették ki. • Leopard • UNIX • Linux

28. HÁLÓZAT... • Ha a számítógépeket kiegészítő eszközök segítségével egymással összekapcsolják, akkor: számítógép hálózatkeletkezik. • 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

29. HÁLÓZAT... • 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

30. Internet • USA -ból indult 1970-től, Magyarország 1992 • kliens és szerver gépek millióiból áll • decentralizált, nincs egy központi szerver • pókhálóhoz hasonlít, melynek csomópontjai az egyes szerverek • két gép között több út is van, valamelyik majdnem mindig járható • egységes kommunikációt a közös protokoll biztosítja (TCP/IP) • gépek azonosítása 4x3 jegyű számmal és az ehhez rendelt névvel lehetséges IP szám v. IP cím

31. Keresés eredménye:

32. Irodalom jegyzék: Ezeket tényleg érdemes megnézni! izzo.inf.elte.hu/~szlavi/InfoOkt/LotiFuti.ppt www.banki.hu/~gbi/szg_alap_1.ppt www.zsuuu.hu/alapism/alapok.html www.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