INFORMATIKA E42-101 I. előadás Facskó Ferenc egyetemi adjunktus
Adat – Információ • Adat: a világ „állapotát” leíró jel • Információ: adat értelmezési környezetben (dimenzió, viszonyítás) • Tudás: felhalmozott, megértett, értelmezett információ • Döntés: reagálás a világ változásaira
1
Gyökeres változások A számítógép • stratégiai jelentőségű a gazdasági életben; • nélkülözhetetlen a társadalom szervezésében; • digitalizált kommunikáció szervezője; • informálódás, szórakozás alapja.
Számítógépek • PC ≠ számítógép • célszámítógép szuperszámítógép • PC = Personal Computer – egyszemélyes használat – kis kapacitás – „korlátozott” alkalmazás
2
Számítógép • számítógép = hardver + szoftver • Hardver – alkatrészek – központi egység + perifériák
• Szoftver – működtető rendszer – alkalmazások • standard • egyedi
Működésének alapja • kettes számrendszer • bináris matematikai logika • Neuman felismerése: az IGEN–NEM döntéseket realizáló egyszerű áramkörökből hihetetlen bonyolultságú, és mégis megbízható következtető-gépeket lehet építeni
3
Hogyan jutottunk eddig? • ujjak, kövek • abakusz, soroban • tízes számrendszer (helyi érték, nulla) • számtáblázatok • mechanikus számológép • Babage gépei • Jacquard programozott szövőgépe • lyukkártyás adatfeldolgozás
XX. század • • • • •
1939. 1939. 1943. 1944. 1944.
Zuse – Zuse1, …, Zuse4 Atanasoff – ABC Turning – Colossus Aiken – Mark I. Mauchly & Eckert – ENIAC
• 1950. MARK I.
4
Neumann elvek
!
1. Digitális és logikai alapokon kell felépülnie 2. Lépésenként végrehajtandó program szerint működjön 3. A programot a tárban kell elhelyezni 4. Elektronikus felépítés
Számítógép generációk • • • • • •
0. 1. 2. 3. 4. 5.
– elektroncső – tranzisztor – integrált áramkör – integrált áramkör -?
5
„A rádiónak nincs jövője.” „A levegőnél nehezebb gépekkel nem lehet felemelkedni.” Lord Kelvin 1899. „Ez a «telefon» olyan sok hátránnyal rendelkezik, hogy biztosan nem lesz belőle semmi: másképpen kell kommunikálni!” Western Union internal report 1876. „Azt hiszem, kb. öt nagy IBM számítógép elegendő minden számítási igény kiszolgálására.” Thomas Watson, chair of IBM 1943. „Az a probléma ezzel a «televízióval», hogy oda kell ülni eléje, a szemünket rámereszteni: egy normális amerikai családnak erre sose lesz ideje.” The New York Times 1949. „Semmi okot nem látok arra, hogy valaki hazacipeljen egy számítógépet.” Ken Olson, president of DEC 1977. „Ezt a «személyi» számítógépet senki sem fogja megvenni magának.” Xerox Co. internal report 1974. „A 640 KB memória minden igényt ki tud elégíteni.” Bill Gates, Microsoft 1981.
Hardver • • • • • • • •
CPU Memória Háttértárak Beviteli eszközök Kiviteli eszközök Belső kommunikáció Hálózati eszközök Csatlakozók
6
CPU • vezérlőegység – megszakítás – CISC – RISC
• arimetikai-logikai egység • regiszterek – utasításregiszter – utasításszámláló regiszter – akkumulátor regiszterek – Állapotregiszter (állapotbitek)
• órajelgenerátor
Központi memória • címezhető cellák (sorszám) • beírás – kiolvasás • ciklusidő
ROM – PROM – EPROM – RAM
7
Adatmennyiségek • • • •
1 bájt = 8 bit 1 KB = 1024 B = 210 B 1 MB = 1024 KB = 210 KB = 220 B 1 GB = 1024 MB = 210 MB = 220 KB = 230 B • 1 TB = 1024 GB = 210 GB = 220 MB = 230 KB = 240 B
!
Külső tömegtárolók • Mágneses elven – mágnesszalag – mágneslemez • merevlemez • hajlékony lemez
• Optikai elven – CD – DVD
• Elektronikus elven – pendrive
8
Beviteli eszközök • Feladat: adatmozgatás, A/D átalakítás • Közvetett rendszerű – billentyűzet – egér, tapipad, érintőképernyő
• Közvetlen rendszerű – scanner (OCR), digitális fényképezőgép – vonalkódolvasó – mikrofon – hálózati kártya, MODEM
Kiviteli eszközök • Feladat: adatmozgatás, D/A átalakítás • Ideiglenes megjelenítés – képernyő – hangszóró
• Végleges rögzítésű megjelenítés – nyomtató – rajzgép
9
Egyéb hardver-eszközök • Buszrendszer (alaplap) – nyomtatott áramkör – kártyahelyek
• Csatlakozók (portok) – szabványos portok (soros, párhuzamos, USB) – video-port – PCMCIA
• Hálózati eszközök – – – – –
MODEM hálózati kártya multiplexer elektronika front-end processor kábelek
Szoftver • algoritmus – program – folyamat • szoftver – szellemi termék • minőség (?) • jogvédett – kereskedelmi © – shareware – semi-free (cheapware) – free – OSS
– hardver-, szoftver-kompatibilitás
10
Szoftverkategóriák • standard – egyedi • rendszerszoftver – hardver vezérlése, használata – belső kommunikáció – ember-gép kommunikáció
• felhasználói szoftver – felhasználó problémájának megoldása
Operációs rendszer Felhasználói formák
Egyfelhasználós
Többfelhasználós
Kötegelt
Kötegelt
Interaktív
Interaktív
Valós idejű
11
Operációs rendszerek vezérlése • Vezérlőnyelv • Karakteres menüvezérlés • Grafikus vezérlőfelület
Operációs rendszer működése • Folyamatok vezérlése – időszeletelés
• Input/output adatok vezérlése – spooling
• Memóriakezelés – partícionálás – virtuális memória
• Állományrendszer kezelése – mappák kezelése, karbantartása – állományrendezés – jogosultságok kezelése
12
Alkalmazói szoftverek • Szövegszerkesztés, dokumentummenedzsment • Számolótáblák • Adatbázis-kezelés • Grafikai munkák, multimédia • Kommunikáció
Szoftver minősége • • • • • • • • •
Robosztusság Funkciók teljessége Teljesítmény Adat-kompatibilitás Hardver-, szoftver-kompatibiltás Referencia Ügyfélszolgálat, távfelügyelet Üzemeltetési igények Költségek
13
Adathálózat • Kommunikáció – emberek között – ember-gép között – gépek között
• Adathálózatok – egyszerű adathálózat – számítógép-hálózat – számítógép-kommunikációs hálózatok
Hálózatok csoportosítás • • • •
Kiterjedés: LAN – WAN Kommunikációs protokoll: zárt – nyílt Géptípus: homogén – heterogén Topológia – sín – gyűrű, kettős gyűrű – csillag – hierarchikus (fa) – részlegesen összekötött – teljesen összekötött – vegyes
14
Átviteltechnikai fogalmak • Irány: szimplex – félduplex – duplex • Csatorna-kialakítás: pont-pont – adatszórás • Átviteli út: analóg – digitális • Adatkapcsolat: vonalkapcsolt – üzenetkapcsolt – csomagkapcsolt
• TCP/IP
TCP/IP • IP = Internet Protocol – 32 bites bináris cím (IPv4)
!
• 1100000111100001101110110011100 • 193.225.93.156
– 48 bites bináris cím (IPv6)
• TCP = Transmission Controll Protocol – egységcsomagok – címzés – azonosítás – csomagtovábbítás – hibakezelés
15
ISO-OSI modell rétegei • • • • • • •
7: 6: 5: 4: 3: 2: 1:
alkalmazási megjelenítési együttműködési szállítási hálózati adatkapcsolati fizikai
Szegmentálás – összekapcsolás repeater
bridge
router
gateway
16
Számítógép-hálózatok szolgáltatásai
• • • •
hardver megosztott használata adatok megosztott használata szoftverek megosztott használata csoportmunka – kommunikáció – adatcsere – közös naptár
Internet technológiája • gerinchálózat – fizikai összeköttetés
• csomóponti gépek – útvonalválasztás – forgalom kontrollálása – hibakezelés, -javítás
• végponti gépek – csomagok fogadása – adatfolyam összeállítása – eredeti „üzenet” prezentálása
szerver-kliens technológia
17
Internet kialakulása 1970: ARPANET 1973: TCP/IP FTP TelNet
1980: 1985: 1988: 1989: 1990:
TCP/IP szabványosítása NFSNET INTEROP www (html) webböngésző
Az internet szolgáltatásai • FTP (File Transfer Protocol) • Telnet, ssh, távoli asztal • E-mail – levelezési listák (push üzemmód) – Usenet (pull üzemmód)
• BBS (Bulleton Board System) • IRC (Internet Relay Chat) – digitális telefonálás (VoIP) – fájlcsere
• World Wide Web
18
URL (Univerzal Resource Locator) protokoll://host:port/mappa/fájl?paraméter www.nyme.hu (http://www.nyme.hu/) http://emk.nyme.hu/index.php?id=1024 ftp://ftp.kfki.hu mailto:
[email protected]
E-mailezés 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.
gyorsaság – ne várakoztass! Tárgy: (Subject:) rovat informatívan kitöltendő pontos e-mail cím mondd el három szóval helyesírás csupa nagybetű: kiabálás óvatosan a humorral! :-) ☺ :-( :-* diplomatikus fogalmazás! – erősen hat leírva automatikus válasz – csak gyomlálva! gondold át! – visszavonhatatlan gondold át – továbbküldhető! csak nyugodtan – no flame! elbúcsúzás, névjegy (MAXIMUM 4 sor)
19
Keresés az interneten • Fájlkeresés – Archie – Gopher
• Tartalomkeresés – témakatalógus (www.lap.hu) – keresőrobotok (www.ok.hu)
…net, …net, …net • internet: „hálózatok hálózata”, az egész világot körülölelő számítógéphálózat. • intranet: szervezetek belső számítógépes hálózata, amelyet ugyanazok a protokollok működtetnek, mint az internetet. • extranet: internet-protokollokkal működő, biztonságos, privát, intranet hálózat.
20
