6. évfolyam informatika órai jegyzet
1
Tartalomjegyzék 1. A számítástechnika története 1.1. A kezdetek... . . . . . . . . . . . . 1.2. Mechanikus gépek . . . . . . . . . 1.3. Elektromechanikus gépek . . . . . . 1.4. Elektronikus gépek . . . . . . . . . 1.5. Neumann János és a Neumann elvek 1.6. Számítógép generációk . . . . . . . 1.6.1. I. generáció 1943-1958 . . . 1.6.2. II. generáció 1958-1965 . . 1.6.3. III. generáció 1965-1972 . . 1.6.4. IV. generáció 1972-1990 . . 1.6.5. V. generáció 1991-???? . . . 1.7. Számítógép típusok . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
3 3 7 9 10 12 15 15 16 16 18 19 19
. . . . . .
23 23 25 25 26 27 28
3. A windows operációs rendszer 3.1. Mappa m˝uveletek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32 34
4. Algoritmusok 4.1. Az algoritmus szó eredete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38 38 39
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
2. Operációs rendszerek 2.1. Alapfogalmak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. A számítógép blokkvázlatos felépítése . . . . . . 2.3. Háttértárak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Monitorok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5. Nyomtatók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6. Operációs rendszerek története, fogalma, feladatai
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . .
. . . . . .
1. fejezet A számítástechnika története 1.1. A kezdetek... A számolást segít˝o eszközök története gyakorlatilag egyid˝os az emberiség történetével. Már az o˝ sember is számolt, természetesen nem a mai értelemben és módon. A számolást a kornak megfelel˝o eszközökkel végezte, ilyen eszköz volt a saját ujja, amely mindig könnyen elérhet˝o volt. Az ujjak a mai óvodásoknál és az alsó tagozatos osztályokban is hasznos számolási segédeszköznek bizonyulnak. A saját ujján kívül az o˝ sember használt még köveket, fonalakat, pálcákat, fadarabokat, csontokat és használati eszközöket. Használati eszköz lehetett az edény vagy kéziszerszám. A felsorolt eszközök azt bizonyítják, hogy az o˝ sember okos volt, hiszen felhasznált mindent a számoláshoz, ami a környezetében volt.
˝ 1.1. ábra. Osember Érdekes megállapítás, hogy az o˝ sember kezdetben nem tudott a mai értelemben számolni, csak az egyet, a kett˝ot és a sokat különböztette meg. Kés˝obb alakultak ki a további számok. A nullát nem ismerték (a számok történetében azonban jelent˝os szerepe van a nullának, sokáig nélküle számoltak). A "0" szám fogalma csak sokkal kés˝obb alakult ki.
Talán sokan elgondolkoztak azon a kérdésen, hogy mi szüksége volt a számolásra az o˝ sembernek? A számolásnak fontos gyakorlati haszna volt. Egy példa rá: a vadászatra tartó családf˝onek pontosan tudni kellett, hogy mennyi vadat kell elejteni ahhoz, hogy családja ne maradjon éhen. 3
Balla Norbert A meglév˝o számolási eszközökkel m˝uveleteket is végzett az o˝ sember. Az +(összeadás) m˝uveletét a 1.2. ábra szemlélteti:
1.2. ábra. Kavicsok Tehát a számolás módja az volt, hogy kett˝o vagy több kupac követ egy kupacba rakott és így elvégezte az +(összeadás) m˝uveletét. Hasonló módon végezte a kivonást is. A szorzást, osztást vagy magasabb rend˝u m˝uveleteket még nem tudott elvégzni. A számok rögzítésének o˝ si módja a megfelel˝o számú rovás készítése fadrabba, csontba.
A számrendszer fogalma. A számrendszerben különböz˝o alapszámok vannak, amelyekb˝ol "felépíthetünk" egy "nagyobb" számot. Példa erre a hétköznapi életben használt számrendszer, a 10-es számrendszer. Ebben a számrendszerben a számjegyek a következ˝ok: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, azaz 10 db számjegy. A 2-es számrendszer számjegyei a 0 és az 1. Meg lehet találni a nyomait az • ötös −→ Dél-Amerika • hatos −→ Északnyugat-Afrika, finnugor népek • hetes −→ héberek, ugorok • tizenkettes −→ germán nyelvek • huszas −→ maják, kelták • hatvanas −→ Babilon számrendszereknek is. A magyarok kezdetben hatos, kés˝obb 7-es, majd a középkorban 10-es számrendszert használtak.
A nagyobb számértékek megjelenésével szükséges volt valmi segédeszköz, hogy el lehessen végezni a m˝uveleteket (+(összeadás), -(kivonás)). Kezdetben tovább fejlesztették a kövek, pálcikák módszerét, kupacokba rakták a köveket és ezekkel jegyezték meg a nagyságrendi váltásokat(például 100-asnál, 1000-resnél). Ez a módszer egy id˝o után azonban túl bonyolult volt és túlságosan lassúvá tette a m˝uveletvégzést. Az els˝o számolásra készített eszköz az abakusz (1.3. ábra) volt. Az abakusz ókori (valószín˝uleg mezopotámiai) eredet˝u egyszer˝u számolási segédeszköz. Rudakon, drótokon mozgatható golyókat tartalmaz. Az egy rúdon lév˝o golyók helyzete egy-egy számjegyet, a rudak egy-egy helyiértéket jelentenek. Így egy 6 rudat tartalmazó abakuszon a legagyobb ábrázolható szám a 999 999. Az összeadás és kivonás igen egyszer˝uen és gyorsan elvégezhet˝o az abakusszal, az osztás és szorzás már nehezebb. Hasonló eszközt használtak a számolásra japánban, ahol 4
Balla Norbert soroban (1.4. ábra) néven ismerték. Kínában ugyanez az eszköz Szuan-pan (1.5. ábra) néven vált ismertté.
1.3. ábra. Abakusz
1.4. ábra. Soroban
1.5. ábra. Szuan-pan Az abakusz és az abakusz változatok mellett megjelent egy másik számolási eszköz, a kipu (1.6. ábra). A kipu egy fonalas számolási eszköz. Az inka birodalomban volt elterjedt. Használták szöveges információ tárolására és számolásra is. A számolás során a fonálra csomókat kötöttek a helyiértéknek megfelel˝oen. Az egyes helyiértékekre annyi csomót kötöttek, ahány darab volt az adott helyiértéken. Létezik egy fonalas és több fonalas kipu is. A kipu legnagyobb el˝onye a helyiértékes számolás.
5
Balla Norbert
1.6. ábra. Kipu A számolás történetében a tényleges áttörést a logaritmus megjelenése jelentette. John Napier (1550-1617) skót tudós kis rudacskákat készített. Ez az eszköz már az arab (0,1,2...) számok használatára épült. A készlet tíz darab pálcából (1.7. ábra) állt (Napier-pálcák), mindegyik számjegynek külön pálca volt. Egy pálcára egy számjegy többszöröseit írták. Az egyes pálcákon négyzetrácsok voltak. Az egyik számot a legfels˝o sorba kellett írni, a másikat pedig a jobb széls˝o oszlopba (a legnagyobb helyiérték felülre, a legkisebb alulra kerül). A pálcákon a maradék részen a négyzeteket átlósan kétfelé kellett osztani. Az egyes négyzetekbe a számok úgy kerültek be, hogy a tizeseket az átló fölé, az egyeseket az átló alá írták. Az eszköz alkalmas volt mind a négy alapm˝uvelet elvégzésére (+(összeadás, -(kivonás), *(szorzás), /(osztás)). A Napier-pálca utóda a logarléc. A XVII. században a
1.7. ábra. Napier-pálcák hajózási és csillagászati térképek készítése, és az ehhez szükséges számítások elvégzése hosszadalmas és idegörl˝o munkát jelentett. Wilhelm Schikard (1592-1635) tübingeni professzor a Napier-pálcák felhasználásával a négy alapm˝uvelet elvégzésére alkalmas számológépet (1.8. ábra) készített. A gép elkészítésére a késztetést valószín˝uleg a Keplerrel fogytatott beszélgetései jelentették. A számológépe egymáshoz kapcsolódó fogaskerekeb˝ol állt. Ezen az eszközön elvégezhet˝o volt mind a négy alapm˝uvelet, így megkönnyítette a sok számolást igényl˝o m˝uveletek elvégzését. A számolás eredménye a gép alján jelent meg.
6
Balla Norbert
1.8. ábra. Schickard számológépe
1.2. Mechanikus gépek Blaise Pascal (1623-1662) készítette az els˝o, egységes egészként m˝uköd˝o összeadógépet (1.9. ábra) 1642-ben. Összesen 7 darab készült a gépb˝ol. A munkát Schikardtól függetlenül végezte és a gépe nem is volt olyan fejlett, mint Schikardé. A gépet 19 éves korában készítette, hogy megkönnyítse apja adóbeszed˝oi munkáját, tehát gyakorlati haszna volt a gép megépítésének. A számokat a gép tetején kell beállítani és az eredmény a gép tetején lév˝o kis ablakokon látszik. A kor technikai szintjének megfelel˝oen óraalkatrészekb˝ol (többnyire fogaskerekb˝ol) építette meg a szerkezetet. A fogaskerekek minden foga egy-egy számjegynek felel meg 0-tól 9-ig. Minden helyiértéknek egy-egy fogaskerék felelt meg. A gép nagy újdonsága az automatikus átviel megoldása. (Páldául ha a 8-at és a 9-et akarom összeadni papíron, akkor úgy végzem el az összeadást, hogy leírom a 7-et, az 1-et pedig átviszem a következ˝o helyiértékre. A gép ismerte az "átviszem a következ˝o helyiértékre" m˝uveletet.) A számológéppel csak az összeadást és a kivonást lehetett elvégezni, osztást, szorzást nem. Így ez a gép visszalépést jelentett Schikard készülékéhez képest.
1.9. ábra. Pascal számológépe
7
Balla Norbert Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) német filozófus és matematikus 1672-ben továbbfejlesztette Pascal gépét. Leibniz gépe (1.10. ábra) a négy alapm˝uveleten kív˝ul a gyökvonás m˝uveletét is el tudta végezni. Ez volt az els˝o olyan gép, amellyel mind a négy alapm˝uveletet el lehetett végezni hiba nélkül (Schichkard gépe nem volt tökéletes). Az összeadó része teljesen megegyezett Pascal elgondolásával, a szorzás tartalmazott új megoldást. A tökéletesítés Pascal gépéhez képest a bordás henger alkalmazása jelentette. A henger felületén 9 db (a számoknak megfele˝oen), eltér˝o hosszúság˝u borda van, ezek széles fogaskerék-fogként m˝uködnek. A bordáshengerhez illeszkedett a fogaskerék.
1.10. ábra. Leibniz gépe Folyamatok vezérlésére már évszázadok óta alkalmaztak különböz˝o vezérlési módokat. Zenegépekben pl. a tüskés henger volt a jellemz˝o megoldás. A henger mérete természetesen megszabta a program hosszát: a henger minden körülfordulása ugyanazt a tevékenységet idézte el˝o. A mintás szövés vezérlésére viszont olyan módszer kellett, amivel egyrészt hosszabb programot is meg lehet adni, másrészt pedig viszonylag egyszer˝uen lehet a mintát megváltoztatni, a szöv˝oszéket "átprogramozni"’. Joseph Marie Jacquard (1752-1834) francia feltaláló a vezérlést tökéletesítette. 1810-ben olyan automatikus szöv˝oszéket (1.11. ábra) tervezett, amelynél fából készült vékony, megfelel˝o kilyuggatott lapok ("kártyák")(1.12. ábra) vezérelték a bonyolult minták szövését. A lyukkártyát láncra f˝uzte, ezzel lehet˝ové tette a minták gyors és könny˝u megváltoztatását. A XIX. században Charles Babbage (1792-1871) brit matematikus és feltaláló kidolgozta a modern digitális számítógép alapelveit. Több új típust is kigondolt. Ilyen volt a Differenciagép (1.13. ábra), amit logíritmustáblázatok készítésére tervezett az 1820-as évek elején. A differenciagép bizonyos függvények sorozatának kiszámítását különbségek, differenciák összeadására vezeti vissza. 1833-ban a differciagép elveinek továbbfejlesztésével tervezte meg Babbage az analitikus (1.14. ábra) gépet. A gép elkészítéséhez a kormánytól kapott 17000 font támogatást, de saját t˝okéjéb˝ol is ráköltött mintegy 20000 fontot. A gép teljes egészében sohasem épült meg, pedig a modern számítógépek sok sajátságával rendelkezett. Babbage univerzális gépet tervezett, amely adatbeviteli és eredmény-kiviteli egységb˝ol, számolóm˝ub˝ol és részeredmény-tárolóból állt volna. A gép lyukkártyáról olvasta volna be az információkat, tudott volna utasításokat és adatokat tárolni, matematikai m˝uveleteket végrehajtani és kinyomtatni. Haláláig ezen a gépen dolgozott, bár az építése kezdetben megakadt: a kor finommechanikai lehet˝oségeivel ezt a gépet nem lehetett elkészíteni. Ha megépült volna, akkor egy futballpálya területét foglalta volna el és öt g˝ozgép energiája kellett volna a 8
Balla Norbert
1.11. ábra. Jacquard szöv˝ogépe m˝uködtetéséhez. Az Egyesül Államok 1880-as népszámlálásán 55 millió ember adatait gy˝ujtötték össze. Az adatokat 500 ember összesítette 36 szempont szerint 7 éven keresztül. Herman Hollericht (1860-1929) német származású amerikai statisztikus ennek láttán találta ki, hogy Jacquard deszkalapjaihoz hasonló perforált kártyákat (1.15. ábra) adatfeldolgozásra is lehet használni. Egy kártyára egy ember adatait lyukasztotta. Maga a lyukasztás kézi munkával történt. Ezzel a módszerrel az 1890-es népszámlálás adatait mindössze 4 hét alatt elvégezte.
1.3. Elektromechanikus gépek A XX. században az elektromosság terjedésével motorok kerültek a számológépekbe. A mechanikus alkatrészeket felváltották az elektromos jelfogók. Az els˝o nagy siker˝u, jelfogókkal m˝uköd˝o, mechanikus rendszer˝u számítógépet Konrad Zuse (1910-1995) berlini mérnök alkotta meg. Németországban a háború el˝ott a fegyverek el˝oállítása kapcsán jelent˝osen megn˝ott a számítási igény. 1939-ben készült el Zuse els˝o jelfogókkal m˝uköd˝o, mechanikus rendszer˝u számítógépe, a Z1 (1.16). ábra). A gépet 1936-38 között építette otthon, szülei lakásának a nappalijában. A gép kettes számrendszerben m˝uködött és lebeg˝opontos számokkal számolt. Az adatbevitelre billenty˝uzet szolgált, az adatkivitel pedig kettes számrendszerben egy világító tábla (fénymátrix) segítségével történt. Külön helyezkedett el benne a tár és az aritmetikai egység. A következ˝o modella a Z2, amely már lyukfilemes adatbeviteli egységet tartalmazott. Ez a gép 16 bites fixpontos adatokkal dolgozott és 16 szavas tárolója volt. Az els˝o teljesen m˝uköd˝oképes, szabadon programozható, programvezérlés˝u számítógépet, a Z3-at 1941-ben fejezte be Zuse. Ez a gép 22 bites szavakat használt és lebeg˝opontos számokkal dolgozott. 9
Balla Norbert
1.12. ábra. Lyukkártya
1.13. ábra. Differencia gép Az els˝o teljesen automatikusan m˝uköd˝o, általános célú, digitális számítógépet az Egyesült Államokban, a Harvard egyetemen fejlesztették ki Howard Aiken vezetésével. A tervezéshez az IBM 5 millió dollárral járult hozzá. Ez a gép volt a Mark I (1.17). A gép fixpontos számokkal dolgozott. Relékb˝ol épült fel, 3304 db kétállású kapcsolót tartalmazott, összesen kb. 760000 alkatrészb˝ol állt. A gép kb. 15 méter hosszú és 2,4 méter magas volt. A memóriája tizes számrendszerben tárolta az adatokat, 72 db 23 számjegynek volt benne hely. A gépet egy papírszalagra sorosan felvitt utasítássorral lehetett vezérelni. A készülék kb. százszor volt gyorsabb, mint egy jó kézi számolókészülék, egy nap alatt 6 hónapnyi munkát volt képes feldolgozni.
1.4. Elektronikus gépek Az elektronikus gépek általános jellemz˝oi az elektromechanikus gépek után: 1. A teljes számítógép vezérlést a CPU végezte. Ez azt jelentette, hogy a perifériák és a memória között minden egyes szó átvitelét a CPU intézte. 10
Balla Norbert
1.14. ábra. Analitikus gép
1.15. ábra. Hollericht gépe 2. A gép szolgáltatásait egyszerre egy programozó használta. 3. Kezdetben a programozás gépi kódban történt, utána jelent meg az assembly nyelv. 4. A gépek bármikor meghibásodhattak, a hiba megkereséséhez és kijavításához pedig hozzáért˝o szakemberek kellettek. A leggyakoribb hiba egy-egy cs˝o kiégése volt. A második világháború sürgette a hadiipar fejl˝odését. A lövedékek röppályszámítására építették meg 1943 és 1946 között az els˝o tisztán elektronikus számítógépet kezdetben Aberdeenben, majd Philadelphiában, a Pennsylvania Egyetemen. A gép neve ENIAC (1.18). ábra), azaz Electronic Numerical Integrator and Calculator. Megalkotói J.P Eckert, J.W.Mauchly és H.H.Goldstien. Az els˝o általános célú, elektronikus, digitális számítógép volt. Ezt a gépet már szabadalmaztatták. Az ENIAC 17468 elektroncsövet tartalmazott, több mint 100 kW elektromos energiát fogyasztott és 450 m2 helyet foglalt el (tornaterem méret˝u). A gép tömege 30 tonna volt, megépítése tízmillió dollárba került. Három nagyságrenddel gyorsabb volt, mint a relés számítógépek: az összeadást 0,2 ms, a szorzást 3 ms alatt végezte el. A programja azonban fixen be volt "drótozva" a processzorba és csak mintegy kétnapos kézi munkával, villamos csatlakozások átkötésével lehetett megváltoztatni. A gép memóriája 20 db tízjegy˝u el˝ojeles decimális számot tudott tárolni. Mindegyik számjegy tárolására 10 db elektroncsövekb˝ol épített segédalkatrész szolgált. A számokat egy IBM kártyaolvasóval összekapcsolt ún. konstans átviteli egységgel lehetett bevinni. Az eredményeket egy IBM kártyalyukasztóval kártyára lyukasztva adta ki. A gépet 1956-ban lebontották, mert elavult (már elkészültekor elavult volt). Jelenleg egy olcsó zsebszámológép is nagyobb teljesítmény˝u, de az ENIAC technikatörténeti érdemei vitathatatlanok. Az ENIAC elkészültének 50. évfordulójára egy japán középiskolás könnyedén el tudta készíteni az eredeti tervrajzok alapján a chipet, amely azonos tudású az eredeti készülékkel. 11
Balla Norbert
1.16. ábra. Zuse Z1 gépe
1.17. ábra. Mark I
1.5. Neumann János és a Neumann elvek Neumann János (1.19. ábra) 1903.12.28.-án született Budapesten. Apja Neumann Miksa bankár, anyja Kann Margit. Két testvére született: Mihály és Miklós. 1913-tól a fasori f˝ogimnáziumban tanult. Magyarországon akkoriban ez az iskola volt a legjobb középiskola. Az 1917/18-as tanévben elnyerte az V. osztály legjobb matematikusa címet, 1920-ban pedig az ország legjobb matematikus-diákja kitüntetést. Mire leérettségizett, már matematikusnak számított. 1921-ben beiratkozott a budapesti tudományegyetem bölcsészkarára. F˝o tárgya a matematika volt, melléktárgyai a fizika és kémia. Ezenkív˝ul a Pázmány Péter Tudományegyetemhez kötötte formális kapcsolat. 1926-ban fogadták doktorrá. 1929ben a Princeton Univerity hívta vendégprofesszornak, így került az Egyesült Államokba. 1943-ban nevezték ki tanácsadónak az atombomba készítésénél. 1944-ban bekapcsolódik tanácsadóként az ENIAC gép építésébe.
Neumann elvek: A számítógép olyan matematikai problémák megoldására szolgál, amelyekre az ember önállóan is képes lenne. A cél a m˝uveletek végrehajtási idejének meggyorsítása. Ennek érdekében minden feladatot összedások sorozatára kell egyszer˝usíteni, ezután következhet a számolás mechanizálása.
12
Balla Norbert
1.18. ábra. ENIAC
1.19. ábra. Neumann János ˝ u, ˝ teljesen elektronikus, automatikus gép 1. Soros muködés Nemumann János rámutatott a mechanikus eszközök lassúságára és megbízhatatlanságára, helyettük kizárólag elektronikus megoldások használatát javasolta. A gép a m˝uveleteket nagy sebességgel, egyenként hajtja végre, melynek során a numerikusan megadott adatokból - az utasításoknak megfelel˝oen - emberi beavatkozás nékül kell m˝uködnie, és az eredményt rögzítenie. 2. Kettes számrendszer használata A kettes számrendszer használatának alapja az a tapasztalat, hogy az elektronikus m˝uködést könyebb, hatékony, kétállapotú eszközökkel megvalósítani. Ehhez elegend˝o egy olyan rendszer használata, mely két értékkel (igen/nem) dolgozik. A kettes számrendszer számjegyei: 0,1. A 0-át könnyen lehet azonosítani azzal, hogy nincs feszültség, az 1-et pedig azza, hogy van feszültség egy elektromos áramkör adott pontján. A tízes számrendszert a kettessel felváltva az aritmetikai m˝uveletek egyszer˝usödnek, n˝o a sebesség, csökken a tárolási igény, így az alkatrészek száma is, megoldandó feladat marad viszont a folyamatos átváltás. 13
Balla Norbert 3. Megfeleljen az univerzális Turing-gépnek Az univerzális gép elvi alapjai A. M. Turing (1912-1954) elméleti munkásságának eredménye, aki bebibizonyította, hogyha egy gép el tud végezni néhány alapm˝uveletet, akkor bármilyen számításra képes. Ez az aritmetikai egység beiktatásával érhet˝o el, amelynek az összes számítási és logikai m˝uvelet végrehajtása a feladata. A m˝uveleti sebesség fokozása érdekében került alkalmazásra a központi vezérl˝oegység, amely meghatározza a program soron következ˝o utasításait, szabályozzaa m˝uveletek sorrendjét, és ennek megfelel˝oen vezérli a többi egység m˝uködését. Turing kutatása megteremtette a programozható számítógép matematikai modelljét és a digitális számítások elméleti alapját. 4. Bels˝o program- és adattárolás, a tárolt program elve A legfontosabb újjítás a bels˝o program- és adattárolás elve, melynek segítségével a m˝uveletek automatikusan következnek egymás után, lassú emberi beavatokozás nélkül. A küls˝o tárolás és szakaszos betöltés helyett az adatok és a programok egy helyen a bels˝o memóriában kerülnek tárolásra. Innen veszi a központi egység a végrehajtandó utasításokat és az azokhoz szükséges adatokat, valamint ide helyezi vissza az eredményt is, így a m˝uveletvégzés sebessége nagyságrendekkel n˝ohet. 5. Küls˝o rögzít˝oközeg alkalmazása A számítógépnek a bemeneti (input) és kimeneti (output) egységeken kersztül befelé és kifelé irányuló kapcsolatot kell fenntartani a - lehet˝oleg - elektronikus vagy mágneses tárolóeszközökkel. A bemen˝o egység a küls˝o tárolóeszközr˝ol beolvassa a memóriába a szükséges adatokat, majd a m˝uveletvégzések után a kiemn˝o egység átviszi az eredményeket egy leolvasható tárolóközegre. Neumann idejében a programtárolás és végrehajtás mechanikus úton - például lyukkártyák vagy tárcsák segítségével - történt. Az elektronikus programtárolás és végrehajtás, valamint a kettes számrendszer használatának bevezetése áttörést jelentett mind a sebesség, mind pedig a felhasználási lehet˝oségek tekintetében. Egy Neumann elv˝u számítógép blokkvázlata:
1.20. ábra. Neumann elv˝u számítógép
14
Balla Norbert
1.6. Számítógép generációk A digitális számítógépeket a bennük alkalmazott logikai (kapcsoló) áramkörök fizikai m˝uködési elve és integráltsági foka (technológiai fejlettsége) szerint is osztályozhatjuk. Ilyen értelemben különböz˝o számítógép generációkról beszélhetünk. A továbbiakban a számítógépek fejl˝odésének f˝obb állomásait mutatjuk be.
1.6.1. I. generáció 1943-1958 Az ötvenes években a Neumann-elveket felhasználva kezdték építeni az els˝o generációs számítógépeket. Az els˝o elektronikus digitális számítógép az ENIAC. Itt kell megemlítenünk az EDVAC és UNIVAC (6.1. ábra) gépeket is. A gépek általános jellemz˝oi: • m˝uködésük nagy energiafelvétel˝u elektroncsöveken alapult • terem méret˝uek voltak • gyakori volt a meghibásodásuk • m˝uveleti sebességük alacsony, néhány ezer elemi m˝uvelet volt másodpercenként • üzemeltetésük, programozásuk mérnöki ismereteket igényelt
1.21. ábra. Az UNIVAC gép A II. világháború alatt tudósok és matematikusok egy csoportja létrehozta (Londontól északra) az els˝o teljesen digitális számítógépet, a Colossust (6.2. ábra). A gép 1943 decemberére készült el és 1500 elektroncsövet tartalmazott. Rejtjelezett német rádióüzenetek megfejtésére használták. A németek ENIGMA nem˝u rejtjelét is ezzel fejtették meg. A számítástechnika korszaka hivatalosan 1951 június 5.-én kezd˝odött, amikor az els˝o UNIVAC-ot (Universal Automatic Computer) leszállították az Egyesült államok Népszámlálási Hivatala számára. Ez volt az els˝o kereskedelemi forgalomban elérhet˝o számítógép.
15
Balla Norbert
1.22. ábra. A Colossus gép
1.6.2. II. generáció 1958-1965 A tranzisztor feltalálása az ötvenes évek elején lehet˝ové tette a második generációs számítógépek kifejlesztését. Tulajdonságaik: • az elektroncsövet jóval kisebb méret˝u és energiaigény˝u tranzisztorokkal helyettesítették • helyigényük szekrény méret˝ure zsugorodott • üzembiztonságuk ugrásszer˝uen megn˝ott • kialakultak a programozási nyelvek, melyek segítségével a számítógép felépítésének részletes ismerete nélkül is lehet˝oség nyílt programok készítésére • tárolókapacitásuk és m˝uveleti sebességük jelent˝osen megn˝ott A gépek megbízhatósága kb. az ezerszeresére n˝ott az els˝o generációhoz képest. Kisebbek lettek az alkatrészek és a számítógépgyártással foglalkozó cégek is. Ezzel egyid˝oben megjelentek a magasabb szint˝u programozási nyelvek is (pl.: FORTRAN) Egy jellemz˝o második generációs számítógép az IBM 7094 (6.3. ábra) volt. A gép 36 bites szavakat használt, mindegyik szó egy ficpontos számot, egy lebeg˝opontos számot vagy egy utasítást tartalmazott. A CPU az azonos funkciójú regisztereket azonos módon jelölte. A gép utasításkészlete több, mint 200 utasításból állt. A perifériákkal való adatforgalom lebonyolítására a gépnek külön input-output processzorai voltak.
1.6.3. III. generáció 1965-1972 Az ötvenes évek végén a technika fejl˝odésével lehet˝ové vált a tranzisztorok sokaságát egy lapon törmöríteni, így megszületett az integrált áramkör, más néven IC (Integrated Circuit). A hetvenes évek számítógépei már az IC-k felhasználásával készültek. Tulajdonságaik: • jelent˝osen csökkent az alkatrészek mérete és száma, így a gépek nagysága már csak asztal méret˝u volt 16
Balla Norbert
1.23. ábra. Az IBM 7094-es gép • megjelentek az operációs rendszerek • a programnyelvek használata általánossá vált • megjelentek a magas szint˝u programnyelvek (COBOL) • m˝uveleti sebesség˝uk megközelítette az egymillió elemi m˝uveletet másodpercenként • csökken˝o áruk miatt egyre elterjedtebbé váltak, megindult a sorozatgyártás Az IBM 360-as egy jellemz˝o harmadik generációs számítógép. Maga a számítógép a két nagy szekrényben a terem közepén látható (6.4. ábra). Az egyik oldalán a korábbi generációkból örökölt vezérl˝opult, amin egyes regiszterek állapotát lehetett leolvasni és beállítani. A kép közepén van az operátori ún. konolírógép. A konzolírógép segítségével lehetett parancsokat adni az operációs rendszernek és az üzeneteket is ide írta ki a gép. Balra elöl mágneslemezes egységek láthatók, háttérben mindkét oldalon mágnesszalagmeghajtók, jobb oldalt hátul pedig egy sornyomtató.
1.24. ábra. Az IBM 360-as gép
17
Balla Norbert
1.6.4. IV. generáció 1972-1990 A hetvenes évek elején az integrált áramkörök továbbfejlesztésével megszületett a mikrochip és a mikroprocesszor, melyet els˝oként az Intel cég mutatott be 1971-ben. Ez lehet˝ové tettte a negyedik generációs személyi számítógépek létrehozását. Ebbe a csoportba tartoznak a ma használatos számítógépek is. Tulajdonságaik: • asztali és hordozható változatban is léteznek • hatalmas mennyiség˝u adat tárolására képesek • m˝uveleti sebességük másodpercenként több milliárd is lehet • alacsony áruk miatt szinte bárki számára elérhet˝oek • megjelentek a negyedik generációs programnyelvek (ADA, PASCAL) 1974-ben egy Micro Instrumentation Telemetry System nev˝u cég piacra dobta az Altair 8800 (6.5. ábra) nev˝u személyi számítógépet egy összeszereletlen gép formájában. A készlet nem egészen 400 dollárba került. Az információ bevitelére nem billentyózete volt, hanem csak egy kapcsolótáblája. Ez volt az els˝o kimondottan személyes felhasználásra tervezett asztali számítógép. 1982-ben jelenik az IBM XT, majd 1984 az IBM AT
1.25. ábra. Az Altair 8800-as gép típusú gép (6.6. ábra). Kifejlesztik az els˝o, számítógépekb˝ol álló hálózatokat. Hajlékony mágneslemezes tárolók jelennek meg, elterjed a PC az irodákban. 1989-ben megjelennek az els˝o számítógépvírusok is. Az 1980-as években a számítógépek rohamléptekkel váltak egyre kisebbé, jobbá és olcsóbbá. A nagyobb teljesítmény˝u hardver összetettebb, könnyebben kezelhet˝o programok készítését tette lehet˝ové. Ezért a számítógépek egyre gyorsabb processzorokkal, egyre nagyobb háttértárakkal és egyre nagyobb memóriával készültek.
18
Balla Norbert
1.26. ábra. Az IBM XT gép
1.6.5. V. generáció 1991-???? Az ötödik generációs számítógépek létrehozására irányuló fejlesztési kísérletek a nyolcvanas évek elején Japánban kezd˝odtek meg. Tulajdonságaik: • mesterséges intelligencia megjelenése • felhasználó-orientált kommunikáció Egy mai számítógép használatakor a felhasználó feladata "megérteni" a végrehajtandó m˝uveletsort, addig az ötödik generációs számítógépek hagyományos emberi kommunikáció révén fogják megérteni és végrehajtani a feladatokat. Ezen gépek m˝uködési elve úgynevezett neurális hálók használatával valósítható meg, amely a hagyományos rendszerek gyökeres ellentéte. Az ötödik generációs számítógépek fejlesztése még kezdeti stádiumban van, ezért piacon való megjelenésükre a közeljöv˝oben nem számíthatunk. Az egyik jelenlegi fejlesztés a robotika fejl˝odését célozza meg (6.7. ábra).
1.27. ábra. Egy robot gép
1.7. Számítógép típusok A számítógép kifejezést többféle számítógéptípus általános megjelölésére használjuk. Tekintsük át néhány gyakrabban használt kategóriát és azok jellemz˝oit. 19
Balla Norbert Szuperszámítógép: Seymour Cray (1925-1996) nevéhez f˝uz˝odik leginkább e géposztály. A sorozatban gyártott CRAY-2 szuperszámítógép 2GB-os memóriájával és 250 millió m˝uvelet/másodperc sebességgel egy igen er˝oteljes képvisel˝oje a géposztálynak. Ez a típus a leggyorsabb és egyben legdrágább számítógéptípus. A szuperszámítógépek olyan eredetileg épített célszámítógépek, amelyeket egy adott, általában nagy számításigény˝u program lehet˝o leggyorsabb végrehajtására használnak. Ilyen gépeket használnak például id˝ojárás el˝orejelzés készítéséhez (7.1. ábra), nukleáris robbantások szimulálásához, illetve mozifilmek csúcsmin˝oség˝u animációinak, effektjeinek elkészítéséhez.
1.28. ábra. Az Országos Meterológiai Szolgálat szuperszámítógépe Mainframe számítógép: Nagy mennyiség˝u adat feldolgozására és több, terminálokon keresztül kapcsolódó felhasználó kiszolgálására használt központi gép (7.2. ábra). Az egyszer˝u fájlszerverekkel ellentétben itt a feldolgozás is a központi gépen folyik. Ezek a számítógépek képesek egy id˝oben nagyon sok program gyors futtatására. Klimatizált termekben helyezik el o˝ ket és többnyire univerzális felhasználásúak. Akár több ezer felhasználó kiszolgálására is képesek.
1.29. ábra. Egy mainframe számítógép E rendszerek használata általában nagyvállalati környezetben jellemz˝o, ahol például az adott vállalat adatbázisait, központilag menedzselt elektronikus levelezését valósítják meg mainframe gépek segítségével. Egy mainframe rendszer kialakítási költsége, teljesítményigényt˝ol függ˝oen megközelítheti egy szuperszámítógép gyártási költségeit is. 20
Balla Norbert Miniszámítógép: Feladataiban és elérési módjában hasonló a mainframe számítógépekéhez, teljesítménye azonba kisebb. Ilyen számítógépeket használnak például a kis- és középvállalatok, ahol maximum 100-200 felhasználó kiszolgálása szükséges. Kisebb teljesítménye miatt a miniszámítógép lényegesen olcsóbb a mainframe rendszereknél.
Asztali számítógép: Egyidej˝uleg egyetlen felhasználó kiszolgálására alkalmas számítógép vállalati vagy otthoni környezetben is használható, használati céljainak megfelel˝oen különféle perifériák kezelésére képes. Elfogadható árszintje miatt a mindennapi életben leginkább elterjedt számítógép-kategória (7.3. ábra).
1.30. ábra. Egy asztali számítógép Hordozható személyi számítógép: Olyan személyi vagy ipari célra kialakított személyi számítógép, amelyet méretének és súlyának csökkentésével hordozhatóvá alakítottak ki (7.4. ábra). Általában folyadékkristályos - LCD - kijelz˝ovel, illetve annak egy továbbfejlesztett változatával, az úgynevezett TFT megjelenít˝ovel kerülnek gyártásra. A hordozható számítógépek teljesítményükben megegyeznek az asztali számítógépekkel, de különleges kialakításuk miatt általában drágábbak. Kompakt megvalósításuk és csökken˝o áruk révén azonban egyre elterjedtebbé válnak az üzletemberek és magánfelhasználók körében is.
1.31. ábra. Egy hordozható asztali számítógép Plamtop, kézi számítógép: Olyan kézi eszközök, melyek számítógépes, telefonos, fax, va21
Balla Norbert lamint hálózati szolgáltatásokat nyújtanak a felhasználó számára. Ilyen például a mobiltelefon. A plamtop eszközöket gyakran hívják zsebszámítógépnek vagy PDA-nak.
1.32. ábra. Egy PDA számítógép Hálózati számítógép: Minimális memória-, processzor- és hátttértárkapacitású számítógép, mely a programok végrehajtására és az adatok feldolgozására, tárolására els˝osorban a számítógép-hálózaton keresztól elért szerver er˝oforrásait veszi igénybe. Egy ilyen számítógépekb˝ol összeállított rendszer összességét tekintve olcsóbb egy személyi számítógépekb˝ol álló hálózat kiépítésénél, és egyszer˝ubbé válik a rendszer központi adminisztrációja is. Egyes esetekben személyi számítógépek is elláthatnak a hálózati számítógéphez hasonló funkciókat. Ilyen gépeket els˝osorban vállalati környezetben alkalmaznak.
22
2. fejezet Operációs rendszerek A témakör elején néhány alapfogalommal ismerkedünk meg pl.: hardver, szoftver,... Az alapfogalmak megismerése után áttekintjük a számítógép részeit, mint például a merevlemezeket, nyomtatókat vagy monitorokat. A bevezet˝o után megismerkedünk az operációs rendszer fogalmával, történetével. Áttekintjük a jelent˝osebb típusokat: DOS, Linux, OS/2, Windows.
2.1. Alapfogalmak • Hardver: A számítógép kézzel fogható részeit hardvernek nevezzük. Pl.: egér, billenty˝uzet, monitor. • Szoftver: A számítógép nem kézzel fogható részei, vagyis a számítógépet m˝uködtet˝o programok és adatok összessége. (2.1. ábra)
2.1. ábra. Egy népszer˝u szoftver • Program: A számítógépnek adott utasítás sorozat. • Adat: Olyan információ, amelyet a program dolgoz fel. (2.2. ábra) • Bit: Az információ legkisebb egysége. Értéke 0 vagy 1 lehet (kettes számrendszer). 23
Balla Norbert
2.2. ábra. Egy adatokat megjelnít˝o szoftver • Bájt: Az adat legkisebb egysége. 8 bit = 1 bájt. 1 bájt kell ahhoz, hogy 1 karaktert (pl.: A bet˝ut) letudjunk tárolni. A következ˝o táblázat megadja az egyes mértékegységeket és a mértékegységek közti váltószámokat:
8 bit 1024 bájt 1024 kB 1024 MB 1024 GB 1024 TB
1 bájt 1 kB 1 MB 1 GB 1 TB 1 PB
• Fájl: Az információ logikailag összetartozó, de önálló egységként kezelt részeit fájlnak nevezzük. Kétféle fájltípust különböztetünk meg adatfájl és programfájl. (2.3. ábra)
2.3. ábra. Egy fájl tartalma
24
Balla Norbert
2.2. A számítógép blokkvázlatos felépítése A számítógép m˝uködésének megértéséhez szükséges, hogy ismerjük a hardver felépítését, és tisztában legyünk a hardverelemek funkcióival. A következ˝o ábra a számítógép részeinek vázlatos felépítését mutatja. A 2.4. ábra a számítógép részeinek vázlatos felépítését mutatja. A CPU (Central Processing Unit) vagy más néven Központi Vezérl˝oegység a f˝o
2.4. ábra. A számítógép blokkvázlatos felépítése része a blokkvázlatnak. A vezérl˝o egység az utasításokat adja ki, az aritmetikai és logikai egység pedig a m˝uveletvégzésért és a logikai számításokért felel˝os. A CPU-nak van egy bemenete, amit fel kell dolgoznia, az eredményt pedig a kimenetre tenni. A CPU-hoz szorosan tartozik a memória, ahol a részszámítások tárolódnak. A CPU-hoz ezen kívül még be- és kimeneti egységek is csatlakoznak (pl.: monitor, billenty˝uzet...).
2.3. Háttértárak A háttértárak nagy mennyiség˝u adat tárolására alkalmas ki- és bemeneti perifériák. A használaton kívüli programok és adatok tárolása mellett fontos szerepük van az adatarchiválásban, de például a számítógépes rendszerek biztonságos üzemvitele érdekében további háttértárakon helyezkedik el a rendszerek biztonsági másolatát is. Öt f˝o típust különítunk el a háttértárak között: 1. Floppy: 1,44 Mb (2.5. ábra) 2. Merevlemez: 20 MB - 500 GB 3. PenDrive: 32 MB - 16 GB 4. CD lemez: 650 - 700 MB 5. DVD lemez: 4,7 GB (2.6. ábra)
25
Balla Norbert
2.5. ábra. Floppy lemez
2.6. ábra. DVD lemez
2.4. Monitorok A legfontosabb kimeneti eszköz a monitor. A monitoron megjelen˝o képek képpontokból (pixel) állnak. A monitor min˝osége a megjelenített képpontok s˝ur˝uségét˝ol és méretét˝ol függ. A monitorokat három f˝o szempont szerint lehet csoportosítani: 1. Katódsugárcsöves (2.7. ábra) 2. LCD (2.8. ábra) 3. Érint˝oképerny˝os (2.9. ábra)
26
Balla Norbert
2.7. ábra. Katódsugárcsöves monitor
2.8. ábra. LCD monitor
2.5. Nyomtatók A nyomtató a legegyszer˝ubb eszköz arra, hogy munkák eredményét papíron is viszontláthassuk. A nyomtatókat több ismérv alapján csoportosíthatjuk. A karakterek megjelenítési módja szerint beszélhetünk teljes karaktert író és pontokat író típusú. A nyomtatott kép min˝oségét az egységnyi nyomtatási területre es˝o képpontok maximális száma, azaz a képfelbontás határozza meg, melynek mértékegysége a DPI (Dot Per Inch). Jó min˝oség˝u nyomtatáshoz minimum 300 dpi felbontást kell használnunk. A három legelterjedtebb nyomtatótípus: 1. Mátrix (2.10. ábra) 2. Tintasugaras (2.11. ábra) 3. Lézer (2.12. ábra)
27
Balla Norbert
2.9. ábra. Érint˝oképerny˝os monitor
2.10. ábra. Mátrix nyomtató
2.6. Operációs rendszerek története, fogalma, feladatai Történet: Az operációs rendszerek története szorosan kapcsolódik a számítástechnika történetéhez. A számítógépeknek kezdetben nem volt operációs rendszerük (pl.: ENIAC). A gépek m˝uködtetéséhez szakember kellett, aki tudott "kommunikálni" a számítógéppel. El˝oször a III. generációs számítógépeknél (1.6.3 fejezet) jelent meg az operációs rendszer fogalma. A részletes történeti áttekintés helyett jelenleg egy sz˝ukebb részt vizsgálunk át. Az operációs rendszereket két csoportra lehet osztani felhasználói szemszögb˝ol: • Parancssoros (pl.: DOS, OS/2, Unix, stb...) • Grafikus (pl.: Windows, Linux, OS/2 WARP) A parancssoros operációs rendszerek használatához precíz munka kell. A hibamentes m˝uködéshez pedig alaposan kell ismerni az operációs rendszert. Nagy el˝onye ennek a típusnak, hogy nem kíván jelent˝osebb er˝oforrást (pl.: "nagy" merevlemezt vagy "nagy" memóriát). A grafikus felület˝u viszont sokkal jobban igénybe veszi a gép hardverét, mint a másik típus. A grafikus felület el˝onye, viszont abban van, hogy sugallja a felhasználónak, hogy mit csináljon. Így nem kell teljes mértékben ismerni az operációs rendszert ahhoz, hogy egy-egy feladat elvégzésére rábírjuk. Ma az utóbbi típus terjedt el. Id˝orendileg els˝onek a parancssoros orperációs rendszerek jelentek meg. A DOS a Microsoft cég egyik jellemz˝o operációs rendszer terméke (parncssoros). Különböz˝o verziók 28
Balla Norbert
2.11. ábra. Tintasugaras nyomtató
2.12. ábra. Lézernyomtató jelentek meg, az utolsó verzió a 6.22-es. A DOS parancssoros képerny˝oje után következett a Windows 1.0 (2.13. ábra), grafikus felület˝u), de egészen a 3.11-es verzióig még a DOS operációs rendszerre épült. Ez azt jelentette, hogy aki Windows-t akart telepíteni, annak szüksége volt egy m˝uköd˝o DOS-ra is. Az els˝o valódi, önálló operációs rendszer a Windows 95, amely magában foglalja a DOS-t (DOS ablak menüb˝ol még elérhet˝o). A Windows 95 után következett a Windows 98, Windows Me, Windows XP, Windows Vista és a jelenleg legújabb verzió a Windows 7. Az IBM és a Microsoft az 1980-as évek közepén fejlesztették ki közösen az OS/2 operációs rendszert (parancssoros). A Windows-t tulajdonképpen azért fejlesztették (Microsoft) ki, hogy kedvet szerezzenek az OS/2-nek, de a Windows 3.0 eladási statisztikái után változott a helyzet. A Microsoft bejelentette, hogy felhagy az OS/2 fejlesztésével és helyette egy újabb Windows verzióba fekteti er˝oforrásait. Ezzel kezdetét vette a két cég szétválása... Az OS/2-nek jelentek meg újabb és újabb verziói is grafikus felülettel (pl.: OS/2 Warp), de a hardver gondok miatt sokan a Windows-t részesítették el˝onyben. Az OS/2-t (2.15. ábra) ma már nagyon kevesen használják és a fejlesztés ütemének csökkentése mitatt tudása elmarad Windows-os társáétól. A Unix/Linux (2.14. ábra) operációs rendszernek stbilabb verziói jelentek meg, mint a Windowsnak (a Linux szinte soha "nem fagy le" és gyorsabb is mint a Windows), de a Windows üzleti stratégiájának köszönhet˝oen nem terjdt el. Sok hardver gyártó kinál drivereket (illeszt˝oprogramot) saját termékéhez, amelyek mind Windows operációs rendszerre készültek. A szoftvergyártók többsége is Windows operációs rendszerre tervezi felhasználói programjai, játékjait, stb... (bár ma megfordulni látszik a folyamat). A Linux azonban mind a mai napig egy stabilabb operációs rendszer, mint a Windows.
29
Balla Norbert
2.13. ábra. Windows 1.0
2.14. ábra. Linux Operációs rendszer fogalma: Az operációs rendszer egy olyan speciális szoftver, amely a számítógépet m˝uködteti. A gép indulásakor mindig betölt˝odik a memóriába, összehangolja és vezérli a számítógépen futó programokat. Az operációs rendszer viszont nem végez a felhasználó számára fontos dolgokat pl.: képrajzolás, szövegszerkesztés, stb.
Operációs rendszer feladata: • Az operációs rendszer legfontosabb feladata, hogy biztosítsa az ember és a számítógép közötti hatékony "kommunikációt". • Kezelnie kell a számítógép er˝oforrásait, perifériáit. • Ellen˝oriznie kell a számítógép m˝uködését. • Parancsokat kell tudjon végrehajtani.
30
Balla Norbert
2.15. ábra. OS/2 Warp
31
3. fejezet A windows operációs rendszer Jelen fejezetben a Windows XP operációs rendszer f˝obb tulajdonságaival, alapvet˝o beállításaival ismerkedünk meg. Els˝oként a Windows képerny˝ojének (3.1. ábra) részeit tekintjük át.
3.1. ábra. Windows képerny˝o A Windows képerny˝o részei: • Asztal • Tálca • Start menü • Ikonok • Id˝o Ha kiválasztunk egy tetsz˝oleges ikont, például a 3.2 ábrán lev˝o dokumentumok mappa ikonját.
32
Balla Norbert
3.2. ábra. A dokumentumok ikon tulajdonságai Az ikonra Jobb klikk 7→ Tulajdonságok, akkor három fül látható: • Cél (Elérési útvonal helye) • Általános (Ikon tulajdonságai: méret, dátum, attribútumok) • Megosztás (Hálózaton történ˝o megosztás) Ezek után, ha kett˝ot kattintunk a Dokumentumok mappára, akkor egy szabályos Windows ablakot láthatunk (3.3).
3.3. ábra. Szabályos Windows ablak
33
Balla Norbert A szabályos Windows ablak részei: • Címsor • Menüsor • Eszköztársor • Munkaterület • Állapotsor
3.1. Mappa muveletek ˝ Jelen fejezetben a mappákkal kapcsolatos legfontosabb m˝uveleteket tekintjük át. Mappa létrehozás: Kattintsunk duplán a sajátgép (3.4. ábra) ikonra, majd keressük meg a dokumentumok mappát. Fájl menü 7→ Új 7→ Mappa (3.5. ábra) Ekkor megjelenik egy ikon, amely alatt "Új mappa" név szerepel. Változtassuk meg ezt a nevet a saját nevünkre és üssünk entert (3.6. ábra). Ezzel létrehoztunk egy új mappát, amely még nem tartalmaz egyetlen fájt vagy almappát sem.
3.4. ábra. Sajátgép Fájl (Mappa) másolása: Keressünk egy tetsz˝oleges fájlt (mappát), amit átszeretnénk másolni. A fájlra Jobb klikk 7→ Másolás (3.7. ábra) Másoljuk ezt a fájlt az el˝obb létrehozott sajátnév mappánkba. Keressük meg a sajátnév mappánkat és lépjünk bele. Az üres területre Jobb klikk 7→ Beillesztés (3.8. ábra) A fájl másolata ott lesz a sajátnév mappánkban. A fájl másolással teljesen analóg módon végezhet˝o a mappa másolás. Annyi változás van, hogy itt a mappára kell Jobb klikk 7→ Másolás-t választani. A további lépések ugyanazok.
34
Balla Norbert
3.5. ábra. Mappa létrehozása
3.6. ábra. A létrejött mappa Fájl (Mappa) törlése: Az el˝obb átmásolt fájlt töröljük ki a sajátmappából. A fájlra Jobb klikk 7→ Törlés (3.9. ábra). Ezzel a m˝uvelettel a lomtárba helyez˝odik át a fájl (mappa). A mappa törlés is hasonló módon történik, mint a fájl törlés. Fájl (Mappa) áthelyezése: Az áthelyezés hasonló a másoláshoz, annyi a különbség, hogy az eredeti helyen nem marad meg a fájl (kitörl˝odik). A fájlra Jobb klikk 7→ Kivágás (3.10. ábra). Keressük meg az a helyet, ahová szeretnénk áthelyezni és Jobb klikk 7→ Beillesztés (3.11). Mappa áthelyezése is hasonló módon történik, mint a fájl áthelyezése.
35
Balla Norbert
3.7. ábra. Fájl másolása
3.8. ábra. A másolás utáni beillesztés
3.9. ábra. A törlés 36
Balla Norbert
3.10. ábra. Az áthelyezés
3.11. ábra. Áthelyezés utáni beillesztés
37
4. fejezet Algoritmusok Jelen fejezetben a számítógépes programokat m˝uködtet˝o algoritmusokat vizsgáljuk meg részletesebben. Els˝onek az algoritmus szó eredetét fogjuk tisztázni, majd lépésr˝ol lépésre haladunk az algoritmusok világában, a teljesség igénye nélkül.
4.1. Az algoritmus szó eredete Al-Hvárizmi (4.1. ábra) kiemelked˝o arab tudós nevéhez f˝uz˝odik az algoritmus fogalom megjelenése. A tudós egy személyben csillagász, matematikus az ie. I. században. A matematikában két jelent˝os m˝uve jelent meg: 1. A hindu számokról (De Numero Indorum) 2. A helyreállítás és egyszer˝usítés könyve (Kitáb al-dzsabr valmukábala)
4.1. ábra. Al-Hvárizmi Az 1. könyvben ismerteti a helyiértékes 10-es számírást és a velük végezhet˝o m˝uveleti szabályokat. A 2. m˝uben pedig egyszer˝usítésekkel, tag átvitellel foglalkozik, azaz egyenletmegoldásokkal. A fordítók hibásan fordították le a m˝uveket, ezért történhetett meg a következ˝o hiba a lefordított latin szövegben: 38
Balla Norbert • Al-Hvárizmi 7→ algorithmus • Al-dzsabr 7→ algebra
4.2. Az algoritmus fogalma Az algoritmus szó, ez az elferdített név, ma már nem a fenti könyvek írójának nevét jelzi, hanem önálló szóként létezik az infromatikában. A mindennapi életünkben, tevékenységeink során lépten-nyomon megoldandó feladatokkal, problémákkal találjuk szembe magunkat. Egy feladat megoldásának pontos leírását megadó véges számú lépések sorozata az algoritmus. Amikor egy probléma megoldásához kezdünk, els˝oként a célt kell meghatároznunk. Ha ez megvan, akkor megtervezzük a szükséges lépéseket, és megfogalmazzuk egy adott leíróeszköz segítségével. Ez a folyamat az algoritmuskészítés. A probléma megoldásánál indulhatunk a problémától és a céltól is. A cél eléréséhez szükséges tevékenységeket meg kell határozni.
39
