Számítógépek felépítése alapok
Mi a számítógép ❑
Adatokat dolgoz fel, tárolja, kezeli
❑
Emberi beavatkozás nélkül, program segítségével dolgozik (programvezérelt).
Részei ❑
Vezérlőegység (Control Unit = CU)
❑
Aritmetikai és logikai E. (ALU)
❑
Operatív tár (Memória)
❑
Ki- és Bemeneti E. (I/O)
❑
Vezérlő program
Neumann-elvek ❑
Elektronikus legyen
❑
Kettes számrendszerben dolgozzon (1,0)
❑
Belső adat és programtárolást valósítson meg (együtt tároljuk az adatot a programmal) ❑
Vö.: Harvard-architektúra
❑
Soros feldolgozású, programvezérelt
❑
Legyen univerzális Turing-gép
Feladat ❑
Rajzolják le, az eddigiek alapján, hogyan nézhet ki egy számítógép?
Processzor ❑
CU és ALU egy integrált áramkörbe kerül, ez a CPU v. (mikro)processzor → CPU (központi feldolgozó egység)
❑
1971 Intel készítette (4004) 4 bites
❑
Jellemzői: (később)
❑
GPU → grafikus processzor, videókártya
❑
APU → CPU + GPU egyben, még integráltabb
❑
prohardver.hu/tudastar/a_processzorok_tipusai.ht ml
Processzorok jellemzői ❑
A processzor legfontosabb jellemzője: a feldolgozási sebesség
❑
Ez függ:
❑
❑
Órajeltől
❑
Adatbusz méretétől (egyszerre feldolgozható adat)
❑
Technológiától (Gyártó/Típus)
❑
(Processzor)magok száma
Processzorok jellemzői ❑
Órajel: a chipek szinkronizálását végzi
❑
Akkor tud egy chip adatot küldeni/fogadni, ha a megfelelő lábára szinkronjel (órajel) érkezik
❑
Órajel ❑
Időegység alatti impulzusok száma
❑
1/s → Hz
❑
Jellemző értékek: néhány GHz
❑
Ennyi „műveletet” tud elvégezni a processzor
❑
SI prefixumok!!!
Belső és külső órajel (Kiegészítő anyag)
❑
Belső: Vezérlő E. és Aritm. E. közötti adatforgalom
❑
Külső: processzoron kívüli adatforgalom (pl.: I/O felé)
❑
Eddig a belső órajel értékeit használtuk. A külső órajel (FSB) kb. 5-10x lassabb (néhány száz MHz)
❑
Feladat ❑
Egy 1 GHz-es processzor másodpercenként 1 mrd elemi műveletet végez. Mekkora utat tesz meg ennyi idő alatt a fény? (~300 000 000 m/s)
Processzor egyéb jellemzői ❑
Tokozás (csatlakozók kialakítása): FCPGA; AM3; LGA775; FM2+; stb.
❑
Fogyasztás (40-90 Watt)
❑
Utasításkészlet ❑
Teljes: CISC
❑
Csökkentett: RISC
❑
Mag típusa: technológia (régi v. modern)
❑
Magok száma: egymagos, többmagos (2-4)
Processzor gyártók ❑
Intel
❑
AMD
❑
ARM
❑
Nagygépekhez: IBM, SUN, SGI
❑
„Okos”telefon: Samsung,
Adatmennyiség ❑
Bit: BInary digiT → bináris jel (kettes szr.-beli jel): 2 értékű jel, pl.: egy kapcsoló
❑
1 bit 2 kül. jel jelölésére (megjelenítésére) alkalmas → 0|1
❑
Bájt: 8 bit szervezett egysége: egy 8 jegyű 2-es szr.-beli szám
❑
1 bájt ? jel jelölésére alkalmas?
Bájt ❑
8 jegyű 2-es szr-beli szám ábrázolására képes 8
❑
2 jel → 256 jel → 0..255-ig
❑
Többszörösei:
❑
❑
KiB = 1024 bájt (kibibájt) → 210
❑
KB = 1000 bájt
❑
MB, GB, TB, PB, EB (MiB, GiB, TiB, PiB, EiB)
Ezt használjuk az adatmennyiség mérésére
Memória ❑
Feladata: adatok és programok tárolása
❑
Jellemzői: ❑
Kapacitás: bájtokban. Jellemző érték: néhány GiB
❑
Sebesség: ❑ ❑ ❑
❑
Mérhetjük órajel alapján (800-2500 MHz, elm. max 4266 MHz) Mérhetjük átvitel alapján → 3000 - 16000 MiB/s Mérhetjük elérési idő alapján → néhány ns
Foglalat/típus → DDR3 DDR4 (régebben SDR)
Feladat Milyen paramétereket olvashat le az alábbi memóriamodulról?
Memória fajtái ❑
ROM
❑
PROM, EPROM, EEPROM
❑
RAM (dinamikus v. statikus)
❑
FLASH (NVRAM)
❑
Keressük meg a meghatározásokat!
Memória címzése ❑
❑
A memória bájtonként tárolja az adatokat → bájt szervezésű: ❑
minden bájthoz tartozik egy ún. memóriacím, ezzel azonosítható
❑
Ez ált. 32 v. 64 bites (4 v. 8 bájt) → címbusz
Memóriacímek pl. 1F5C16
Alaplapok ❑
Gyakorlati megvalósítás: az alaplap nem kötelező a szg-hez.
❑
Gyártani egyszerűbb, ha van alaplap.
❑
Az alaplap tartalmazza a központi egységet (Proc + memória + I/O), és néhány perifériát is (pl. hangkártya, hálózati kártya, VGA, stb)
❑
Modul rendszerű felépítés
❑
Foglalatok: Processzor, memória, bővítőkártyák (ez utóbbiak nem részei a központi E-nek)
Alaplapok ❑
Legfontosabb jellemzői a foglalatok (proc, mem, bővítőkártyák))
❑
I/O: északi- és déli híd
❑
Északi híd: gyors adatforgalom: pl. memória, videó, merevlemez. Pl. milyen szabványú merevlemezt használhatunk.
❑
Déli híd vezérli: lassabb adatforgalmú perifériák: pl. billentyűzet, egér, nyomtató, hálózat, USB, stb.
Buszrendszerek ❑
Busz: vezetékköteg
❑
Jellemzői: ❑
Adatmennyiség/szóhossz (bit)
❑
Sebesség (órajel)
❑
Cím-, adat-, vagy vezérlőbusz
❑
Belső/külső
Külső/Belső buszok ❑
❑
Belső: ❑
FSB → Front side bus, a proc és a memória közötti adatforgalom
❑
PCIe
Külső: ❑
USB; FireWire
❑
SATA/PATA
❑
SCSI
❑
HDMI
❑
DisplayPort
Sz.g. osztályozása ❑
Több szempont szerint: ❑
Időrendi (I. , II., … generációs gépek)
❑
Technológiai
❑
Teljesítmény alapú
Szg. osztályok ❑
Szuperszámítógép (szg-fürt): több node-ból álló rendszer ❑
http://prohardver.hu/hir/uzemel_titan_nevu_szupersza mitogep.html
❑
Mainframe, Kisszámítógépek
❑
Szerverek, Munkaállomás/PC (asztali rendszerek)
❑
Laptop, Notebook, vékony kliensek
❑
NetBook, Tablet
❑
Palmtop/PDA, „Okostelefon”
Összefoglalás
Periféria ❑
Önálló egység
❑
A számítógéppel (központi egységgel) kommunikálni képes
❑
valamilyen buszon (USB, SCSI, ATA, stb.) keresztül
❑
Csoportosítás az adatáramlás iránya szerint történik
Perifériák csoportosítása ❑
Bemeneti ❑
❑
Kimeneti: ❑
❑
Billentyűzet, egér, scanner (lapolvasó), mikrofon, webkamera Monitor, nyomtató, hangszóró, plotter (rajzgép), 3D nyomtató
Kétirányú ❑
Háttértárak (HardDisk, FloppyDisk, DVD, CD, Flash memóriák),
❑
Érintőképernyő, VR (Virtual Reality) eszközök
Bemeneti perifériák ❑
Billentyűzet
❑
Egér
❑
Lapolvasó
❑
Fényképező/Kamera
❑
Feladat: keressünk a felsoroltakon kívül bemeneti perifériákat!
Kimeneti perifériák ❑
❑
Monitor ❑
CRT
❑
LCD/TFT
Nyomtató ❑
Tűs, tintasugaras, lézer, hőszublimációs, 3D
❑
Plotter
❑
Hangkártya
❑
Projektor
Háttértárak ❑
Kétirányú perifériák csoportja: az adatok hosszú távú megőrzése
❑
Működés szerint: mágneses, magneto-optikai, optikai, flash
❑
Mágneses: lemez (HDD, FDD), szalag (streamer)
❑
Optikai lemezek: CD, DVD, BlueRay
❑
Flash: PenDrive (FlashDrive), memóriakártyák, SSD
Jellemzők ❑
Kapacitás: bájt többszörösei (MB, GB, stb.)
❑
Sebesség:
❑
❑
átviteli: bájt/sec (MB/s)
❑
elérési: ms (mennyi idő alatt találunk meg egy keresett adatot)
Megbízhatóság, tartósság: milyen gyakori az adatvesztés, meddig őrzi meg az adatokat, stb. MTBF, S.M.A.R.T (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology)
Merevlemezek ❑
Szinte minden személyi szg.-ben megtalálható
❑
Kapacitás: 500 GB – 4 TB
❑
Sebesség: 80 – 500 MB/s; adatelérés: ~ 5 - 7 ms ❑
A memória adatelérése 5 ns. Hányszor lassabb a merevlemez? Miért?
❑
A lemezt sávokra és szektorokra (és cilinderekre) osztjuk, így azonosítjuk az adatok helyét.
❑
Csatoló felületek: (PATA) -kihalófélben, SATA, SCSI, USB, FireWire
Háttértárak SSD ❑
Nagy kapacitású tároló, a HDD kiváltására
❑
Flash technológiát használ
❑
Előnyök:
❑
❑
Nagy olvasási sebesség → gyors adatelérés, de írási sebesség nem gyorsabb (→ Cache)
❑
Kis fogyasztás → mobileszközök
Hátrányok: ❑
Kapacitása elmarad a HDD-től
❑
Drága
❑
Nem annyira tartós → MTBF
Optika és egyéb háttértárak ❑
Optikai: ❑
CD, DVD, Blue-ray
❑
Sebesség: ❑ ❑ ❑
❑
Adatelérés: néhány száz ms Adatátvitel: 1x: 1200 KB/s (ennek többszöröse) (CD: 150 KB/s) HDD-től kisebb sebesség, olcsó, cserélhető, mágneses zavarokra érzéketlen
Kevert (magneto-optikai): Zip Drive, A-drive, IOMega, stb. Nem elterjedt.
A számítógép szoftverei
Szoftverek osztályozása ❑
Rendszerszoftver / operációs rendszer ❑
Rendszer közeli szoftverek (driver, cd író, lemez formázó prg. Stb) -a hardvert közvetlenül elérhetik
❑
Segédprogramok -egyszerű szoftverek, ált.-ban az op. rendszerrel együtt adják (pl.:jegyzettömb, számológép)
❑
Felhasználói szoftverek
Licencelés ❑
Public domain (közkincs) -mo-n tiltott, a jog nem ismeri (nincs szerzői jog)
❑
Freeware
❑
Szabad szoftver / nyílt forrású szoftver / GPL
❑
Shareware
❑
Adware
❑
Kereskedelmi
Operációs rendszer ❑
Szoftver csomag, a gép működtetését, az erőforrások kihasználását, a felhasználó kiszolgálását végzi → személyi gépeken grafikusak
❑
A programokat (alkalmazásokat) az operációs rendszer futtatja → Windowsos szoftver nem fut Linux alatt
Op. r. feladatai ❑
Vezérli szg-et.
❑
Futási környezetet biztosít
❑
Perifériák kezelése
❑
A felhasználói igények minél jobb kiszolgálása
Op. rendsz. jellemzői ❑
Szöveges/grafikus
❑
Multitasking/monotasking (több-/egyfeladatos)
❑
Multiuser / single user (több-/egyfelhasználós)
❑
Multithreading (többszálú)
❑
Valós idejű, kötegelt, interaktív
❑
Operációs rendszerek PC-s:
❑
❑
Windows változatok
❑
Linux disztribúciók
❑
Unix rendszerek (HPUX, BSD, Solaris, AIX, MacOS X)
❑
Egyéb rendszerek (eComStation, Haiku, OpenDOS)
MobilOS: ❑
Windows Mobile, Android, iOS, BADA
Vírusok ❑
❑
❑
Mi a „vírus”? ❑
Olyan szoftver, melyet szándékosan arra a célra írtak, hogy kárt okozzon.
❑
Önállóan terjed -vmilyen másik program segítségével, a felhasználó tudatlanságát, lezserségét használja ki
Milyen károkat okozhat? ❑
Megbénítja a gép működését
❑
Adatvesztés
❑
Működési zavarok
Egyéb károkozók ❑
Féreg: Hálózaton keresztül terjed, leginkább szervereket fertőz. Az op. rendszer hibáit, biztonsági réseit használja ki.
❑
Trójai program: önálló szoftver, nem terjed magától, dupla funkció: egy hasznos és egy káros
❑
Kéretlen reklám (SPAM), felugró ablakok
❑
Kémprogram (spyware): adatokat szed le a gépünkről, és ezeket küldi tovább. Terjedése a trójaihoz hasonló, álcázzak magukat
Támadási módok ❑
Hátsó ajtó
❑
Keylogger (hw, sw)
❑
Hamisított levél
❑
Hamisított weboldal
❑
És sok más: ❑
Flood támadások
❑
DNS, DHCP snooping
❑
Ld.: hálózatok témakörnél!
Megelőzés, védekezés ❑
Megelőzés: ❑
ismeretlen email melléklet megnyitása
❑
EXE fájlok, feltört szoftverek telepítése
❑
frissítések fontosak!
❑
Víruspajzs
❑
Vírusirtó
❑
Antispam
❑
Antispyware → kémprogram (személyazonosság lopás) ellen
Hogyan tároljuk adatainkat ❑
Mentés ↔ archiválás
❑
Biztonsági tényezők (hardver, hálózat, felhasználók, támadók)
❑
Lemeztükrözés (napi munkához, nem véd a véletlen műveletek és a hardverhibák ellen)
❑
Szervertükrözés
❑
Mentések (napi, heti. nem aktuális, csak végszükség esetén)
❑
Archiválás (szalagegységek, felhő)
GUI - Grafikus felhasználói felület ❑
❑
Feladata: ❑
Grafikus megjelenítés kezelése
❑
Egér/mutató eszköz kezelése
Részei: ❑
Grafikus mag
❑
Ablakkezelő
❑
Integrált felhasználói felület
Linux ❑
UNIX-szerű rendszer
❑
Linus Torvalds kezdte fejleszteni, ingyenes (UNIX általában nem ingyenes)
❑
Felépítése: rendszermag (kernel) + grafikus felület
❑
Különböző disztribúciók: „cégek” válogatnak össze szoftvercsomagokat + telepítési támogatást, pl.: Ubuntu, SuSe, Fedora, Kiwi, RedHat, Android, stb.
Linux ❑
Szöveges rendszer
❑
Grafikus kiegészítés több is létezik. Ingyenesek: X.org, Xfree86 ❑
Feladat: melyik felületet használják a gépen?
❑
Ablakkezelők (Window manager): fvwm, twm, ...
❑
Integrált graf. felületek: Gnome, KDE, XFCE, LXDE
Asztali környezet / Desktop Environment ❑
Asztal, tálca (panel), gyorsindítók, „Start” menü, fájlkezelő, böngésző, egyéb alkalmazások
❑
Feladat: keressünk asztali környezeteket! Melyikhez milyen fájlkezelő tartozik?
❑
Feladat: nevezzük meg egy ablak részeit! Próbáljunk minél több elemet felsorolni!
Munkakörnyezet beállításai ❑
Képernyő beállítása / asztal / tálca (panel)
❑
Ablakok beállítása
❑
Nyelvi környezet
❑
Betűtípusok telepítése
❑
Szoftverek telepítése / eltávolítása
❑
Windows → vezérlőpult
❑
Ubuntu → Rendszerbállítások
Ergonomikus munkakörnyezet ❑
Egészség megőrzése miatt fontos
❑
Monitor, billentyűzet, szék, asztal kialakítása, elhelyezése
❑
Hibás munkakörnyezet káros hatásai: ❑
Ínhüvelygyulladás
❑
Derék/gerinc bántalmak
❑
Izomgörcsök (derék, nyak)
Hogyan válasszunk munkaeszközöket (hardver + szofver)
❑
Felhasználás (szerver, irodai, játék, stb.) dönti el, milyen szempontokat kell figyelembe venni.
❑
Otthoni felhasználásra: ❑
Operációs rendszer: ismert, elterjedt (pl.: Windows 8 STARTER/HOME/HOME BASIC)
❑
Gép:
Összefoglalás
