1 / 58

Informatika

Informatika. Alapfogalmak 2009. Mit értünk informatika alatt?. Az információs rendszerek létrehozásával, struktúrájának és működésének elemzésével foglalkozó tudomány.

glora
Download Presentation

Informatika

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Informatika Alapfogalmak 2009.

  2. Mit értünk informatika alatt? • Az információs rendszerek létrehozásával, struktúrájának és működésének elemzésével foglalkozó tudomány. • A tudományos információs tevékenység elméletét, módszereit, szervezetét, hatékonyságát, technológiáját, és történetét tanulmányozza azzal a céllal, hogy optimális módszereket és eszközöket fejlesszen ki az információ gyűjtésére, tárolására, visszakeresésére és terjesztésére.

  3. Mi a számítástechnika jelentése? • Az automatizált információfeldolgozás eszközeivel (számítógépek, számítógéprendszerek) és különböző szakterületen való használatukkal (programozás) foglalkozó tudományág. • Körébe tartozik a hardver és a szoftver elemek összessége, a működésüket segítő szervezési, alkalmazási, szolgáltatási összetevők rendszere. • Fejlődés: egyedi megoldások > sok felhasználót kiszolgáló intelligens számítógép-hálózati rendszerek

  4. 19 Mi a számítógép (computer)? • Olyan elektronikus berendezés, amely képes adatok fogadására, tárolására, az adatok egy csoportja (program utasításai) által meghatározott módon az adatok egy másik csoportjának feldolgozására (műveletek), illetve az eredmény kivitelére. • A vezérlés alapadatai (program utasításai) és a szükséges egyéb adatok működés közben a számítógép belső tárában vannak, azaz belső vezérelt.

  5. 19 A számítógép erőforrásai I. Hardver (hardware) Szoftver (software) Ember A hardver és a szoftver elemek együttesével dolgozni képes ember.

  6. 19 A számítógép erőforrásai II. Hardver (hardware):A számítógép elektronikus-, elektromechanikus- és mechanikus egységeinekaz összessége. A hardvertől alapvetően függ: a végrehajtás sebessége, a tárhely mérete, a használható programok köre.

  7. 19 A számítógép erőforrásai III. Szoftver (software):Egy adott számítógépcsaládot működtetni képes programok, a programokhoz tartozó adatok és felhasználói dokumentációk összefoglaló neve. A szoftvertől alapvetően függ: a végrehajtható tevékenységek köre és a a felhasználói felület.

  8. A program szerepéről… • A programozók szellemi terméke, a számítógép működtetését teszi lehetővé. • A program gépi szintű (kódú) utasítások sorozata • A gépi szintű utasítás jellemzői:olyan elemi művelet (utasításkód), amelyet a processzor közvetlenül végre tud hajtani.

  9. A Neumann-elvű számítógép

  10. 289 Neumann János • John von Neumann • született: Budapest, 1903. december 28. • elhunyt: Washington, 1957. február 8. • eredmények:matematika,közgazdaságtan,biológia,kéma,fizika,műszakitudományokban

  11. 19 Neumann-gép (1945. tavasz) • Program, adat egy belső tárban > memória • A szükséges adatokat (és részeredményeket) a gép a memóriájában, digitálisan, logikailag számjegyként tárolja.A tárolás alapja a kettes számrendszer (bináris tárolás). • A gép belső programvezérlésű legyen, vagyis a működéséhez nélkülözhetetlen programot is tárolja. • Általános célú számítógép > központi vezérlőegység • Az így tárolt utasítássorozatot (a programot) a megfelelő körülmények között elindítva, a gép vezérlőegysége az eredeti sorrendben (szekvenciálisan) hajtsa végre az utasításokat, de legyen mód a végrehajtási sorrend valamely feltételtől függő megváltoztatására is (elágazás, ciklus). • Szükséges egy számolómű > központi aritmetikai egység • A számítási, logikai műveletek végrehajtására szolgál, ugyanis a vezérlőegységnek az utasítások „értelmezése” a feladata. • Szükséges beviteli (input) és kiviteli (output) egység.

  12. 19 Külső programvezérlés ... 4 alapműveletes számológép 1 szám kijelzésére kijelző Regiszterek (mikroáramkör) Adat regiszterMűveleti regiszterEredmény regiszter processzor billentyűzet Regiszter:1 adat tárolására alkalmas áramköri egység, gyors elérés a processzor számára

  13. 19 Példa a külső vezérlésre elvére • az utasítások manuálisan adhatók meg • az utasítások nem tárolhatók • begépelés után azonnali végrehajtás • pl.: 64*2=128 Billentyű: Kijelző: Regiszterek: E:=0, A:=0, M:=0 E:=64 M:=*, A:=E 2  E E*A  E, M = 0 C 0 6 4 64 Regiszterek: E - eredmény A - adat M - műveleti * 2 2 = 128

  14. 19 Belső programvezérlés - számítógép Memóriában tárolt gépi utasítások végrehajtása Elektronikus tároló eszköz, rekeszeksorozata processzor monitor operatív memória billentyűzet

  15. A belső adattárolás alapjai

  16. 19 A helyiértékes számrendszerek I. • Decimális (tízes) számrendszeralapszám: 10számjegyek: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9.helyiértékek:olvasása: 3 százas 4 tízes (negyven) 2 egyes

  17. 19 A helyiértékes számrendszerek II. • Bináris (kettes) számrendszeralapszám: 2számjegyek: 0; 1.helyiértékek:olvasása: 1 négyes, 0 kettes, 1 egyes

  18. Tárolható kódok száma • 1 biten: 21 = 2 • 2 biten: 22 = 4 • 3 biten: 23 = 8 • 4 biten: 24 = 16 • 5 biten: 25 = 32 • 6 biten: 26 = 64 • 7 biten: 27 = 128 • 8 biten: 28 = 256 • 9 biten: 29 = 512 • 10 biten: 210 = 1024

  19. Konverzió (binárisból decimálisba) • A bináris egész szám: 10110.Váltsuk át decimális számrendszerbe!1x16 + 0x8 + 1x4 + 1x2 + 0x1 = 22 • 101102 = 2210

  20. Konverzió (decimálisból binárisba) • A decimális egész szám: 37.Váltsuk át bináris számrendszerbe! 37 = 1001012 VÉGE

  21. Belső adatábrázolás • Számokfixpontos – egész számok ábrázolása(>16 bit)lebegőpontos – törtek ábrázolása (>32 bit) • Karakterek ábrázolása – mai kódrendszerek:ASCII (7/8 bites)UNICODE (>16 bites) • Logikai adatok tárolása (1 bájt, de 1 bit szükséges) • Utasítások ábrázolása – gépi kód

  22. Karakterek ábrázolása - ASCII • American Standard code for Information Interchange(Fordítása: Amerikai Kódszabvány az Információcseréhez) • Alfanumerikusés vezérlőkarakterek kódolásához használt kódrendszer, 128 karakter 7 bites kódolását valósítja meg. Megegyezik az ISO-7 kódrendszerrel, de az ISO-7-ben a karakterek cserélhetőek, így nemzeti kódkészletek alakíthatók ki. A számítógépek többsége ezek 8 bites kiterjesztett változatát használja. • Az egész világon elfogadott szabvány a karakterek kódolásához. • AZ ASCII kódrendszer kialakítása abban az időszakban történt meg, amikor még az adatmegjelenítő perifériák még csaknem kizárólag mechanikus működésűek voltak (teletype, telex, géptávíró). Ezért a kódrendszerből hiányoznak azok a vezérlő kódok, amelyek a már csaknem kizárólagosan használt képernyő orientált rendszerekben használatosak.

  23. Karakterek ábrázolása - UNICODE • 16 bites kódrendszer • Azért hozták létre, hogy ábrázolni lehessen minden létező nyelv minden létező betűjét (beleértve a kínai, japán stb. nyelveket is, ahol minden szó egy írásjel). • Az UNICODE rendszer felülről kompatíbilis az ASCII kódrendszerrel.

  24. Az elektronikus számítógépek története 1- 4. generáció

  25. Tudjuk, hogy 2000 után élünk, mert... • ...az otthonunkba is jelszóval, kóddal jutunk be. • ...e-mailt küldünk még a mellettünk ülőnek is. • ...a borítékra nem tudjuk milyen bélyeg kell. • ...a telelvíziós műsorok végén URL cím és e-mail cím található a telefonszám és postacím helyett. • ...az esti híradók a televízióban olyan hírt közölnek, amit már órákkal előtte olvastunk a weben. • ...véletlenül a mikrohullámú sütőn ütjük be a PIN kódunkat. • ...ingyen telefonálhatunk, videotelefonálhatunk. • ...a szűk családnak számos telefonszáma van. HOGYAN JUTOTTUNK EL EDDIG?

  26. Elektronikus, digitális számítógépek • A háború és a háborús kutatások elősegítették a számítógépek fejlesztését, ami nagy lendületet adott a tudósoknak. • A számítógépek első generációi közé az elektroncsöves digitális számítógépeket soroljuk. • Ez az időszak hozzávetőleg 1940 és 1959 közé tehető, de pontosan nem határozható meg.

  27. 1. generáció (1940-1955) • fő építőelem: elektroncső (vákuumcső) • műveleti sebesség: 1000 összeadó művelet/sec. • jellemzők: • gyakori meghibásodás • hatalmas méret (terem), költséges előállítás • nagy fogyasztás • ismert számítógépek • Colossus (első titkosított, elektronikus, digitális) • ENIAC (első nyilvános, elektronikus, digitális) • IAS, EDVAC (univerzális, tárolt programú) • UNIVAC (ipari gyártás) • Whirlwind (USA, első valós idejű) • IBM 701, IBM 704, IBM 709

  28. Az elektronikus digitális számítógép 1939. ABC (USA)első mechanikus digitális,soha nem működött Melyik volt az első? 1943. Colossus (Anglia)első elektronikus, digitális,azonban titkosították,nem fejleszthető (1500) 1946. ENIAC (USA)első elektronikus, digitális,de nem fejezték be (1800) 1949. EDSAC (Anglia)első elektronikus digitális,és tárolt programú(Neumann elvű) 1952. IAS (USA)Neumann elsőszámítógépe (2000)(Johanniac)Felépítése azonos alegtöbb maiszámítógépével -1951. EDVAC (USA)első univerzális,Neumann-elvű (3000) 1949. BINAC (USA)Neumann-elvű 1951. UNIVAC I. (USA)az első Neumann-elvűipari termék (0) - elektroncsövek száma

  29. Colossus • 1943. december készült el(összesen 10 db) • A neve: Colossus • Alan Turing csoportja alkotta megAnglia, Bletchley Parkban (Londontól északra) • teljesen elektronikus digitális számítógép volt. • paraméterei: • elektroncső: kb. 1500 db-ot tartalmazott. • kvarcvezérlésű volt (5 kHz-s órajellel) • feldolgozási sebessége: 25.000 karaktert/sec. • Feladata: rejtjelezett német rádióüzenetek megfejtése, ezzel fejtették meg a németek ENIGMA nevű kódoló gép rejtjelét. • A II. világháborús helyzet miatt csak a XX. század végén hozták nyilvánosságra létezését (50 évig titkosították). Forrás: http://en.wikipedia.org/wiki/Colossus_computer

  30. ENIAC • 1945–47 között készült el • ENIAC (Electronic NumericalIntegrator And Calculator) • Machly és Eckert villamosmérnökökkészítették elUSA, University of Pennsylvania • jellemzői: • viszonylag megbízhatóan működött • külső kapcsolótábla segítségével programozható • elődeinél közelítőleg 2000-szer volt gyorsabb • paraméterei: • előállítási költsége (akkori áron): 10 millió dollár • mérete: 30 m × 3 m × 1 m • tömege: 30 tonna fölötti • elektroncső: kb. 18.000 db-ot tartalmazott • Érdekes: az első számítási feladatot atomfizikából kapta, amivel két óra alatt végzett, amivel egy ember papírral, ceruzával kb. 200 év alatt végezne. Forrás: http://www.cedmagic.com/history/eniac.html

  31. 2. generáció (1955-1964) • fő építőelem: tranzisztor • 1948-ban találták fel: J. Bardeen, W. Brattain, W. Shockley (Bell Labs) • műveleti sebesség: 10 ezer összeadó művelet/sec. • jellemzők: • hosszabb élettartam • csökkenő méret • adatok rögzítése részben mágneses elven történik • ismert számítógépek • 1956-ban az első: TX-0, majd TX-2 (USA - MIT) • IBM 7090, IBM 7094 (IBM - International Business Machine) • PDP-1, PDP-8 (DEC – Digital Equipment Corporation) • CDC 6600 (Control Data Corporation) • B5000 (Borroughs)

  32. 3. generáció (1964-1980) • fő építőelem: integrált áramkör • az IC-t 1958-ban J. S. Kilby találta fel • műveleti sebeség: 500 ezer összeadó művelet/sec. • jellemzők: • mágneses háttértároló • több felhasználós • multiprogramozás (több program) • ismert számítógépek • IBM 360 (1964), • PDP-11 (DEC – Digital Equipment Corporation)

  33. 4. generáció (1980-tól) • fő építőelem: mikroprocesszor (1969. M.E.Ted Hoff) • első mikroprocesszor: 1971. Intel 4004 (japán számológéphez) • műveleti sebeség: 10 millió összeadó művelet/sec.(napjainkban több 100 millió) • jellemzők: • számítógépek az egyéni felhasználóknak (személyi számítógépek) • szuperkaláris CPU (több utasítás egy időben, 1990-) • mikroszámítógépek (személyi): • Apple Machintosh (Motorola), IBM PC XT és AT (Intel) • Amiga, Atari 8800, Commodore 64, ZX-81, ABC 80, HT1080Z (magyar) • miniszámítógépek: • VAX (DEC), Alpha (DEC), AS/400 (IBM) • mainframe rendszerek: • IBM (ESZR), Unisys, NCR, CDC, Borroughs [USA], Fujitsu,NEC, Hitachi [Japán], Siemens-Nixdorf [Németország] • szuperszámítógépek: • Cray-1, DECmpp12000, CM2, Paragon XP/S,CYBER (CDC), RS6000 (IBM),System 3000 és Modell 3600 (NCR)

  34. Személyi számítógépPC IBM PC, Apple Macintosh Amiga, Sun Sparcstation, NeXT...

  35. 21 Mi a személyi számítógép (PC)? • Nagy tömegben, személyes használatra gyártott számítógép. • Az angol personal computer (személyi számítógép) kifejezés kezdőbetűiből alakult ki a gyakran használt PC elnevezés. • Először 1976-ban használták az Amerikai Egyesült Államokban (Apple I.).

  36. 27 A korszerű számítógépek kezdetei I. • 1976. APPLE I. – az első PC Steven Jobs, Steve Wozniak készítette el az első, ismerté vált személyes használatra szánt számítógépet. • Nem egyszerűeldönteni, hogyigazán melyik voltaz első. Részleteket az alábbi oldalon olvashat: http://www.blinkenlights.com/pc.shtml

  37. 22 A korszerű számítógépek kezdetei II. • 1977 – Commodore háziszámítógép • 1978 – Atari háziszámítógép • 1978 – INTEL 8086, INTEL 8088 processzorok megjelenése, az első IBM PC-hez

  38. 27 A korszerű számítógépek kezdetei II. • 1981 – az első IBM PC: INTEL 8088 processzor, MS-DOS operációs rendszer

  39. 1981. Hordozható PC • Osborne 1, hordozható PC • tömeg: 10 kg • beépített monitor: monokróm, 5 coll • billentyűzet • 2 floppimeghajtó

  40. 27 Mi az IBM kompatibilis PC? • Egy számítógép akkor IBM kompatibilis, ha minden egyező körülmény esetén bármely program ugyanazon bemeneti adatok mellett olyan kimeneti adatokat szolgáltat, mint az eredeti IBM PC-n. • A kompatibilis számítógépek nem márkás gépek, ún. NONAME (e.: nóném) PC-k, amelyeket legtöbb esetben összeillő alkatrészek összeszerelésével kap a meg felhasználó az eladótól.

  41. 22 Miért sikeres az IBM kompatibilis PC? • Nyitott architektúra: ez azt jelenti, hogy a számítógép modulárisan építhető össze, vagyis a felhasználó igényei szerint bővítheti a saját számítógépét. • Kompatibilitás a régi és az új típusok között, így a régi programok az újabb számítógép típuson is használhatók. • Ár: a gépcsalád nagy mennyiségű előállításának, tömeges gyártásának a számítógépek árának csökkenése lett a következménye.

  42. 27 Ismert IBM kompatibilis PC-t gyártók HP-COMPAQ

  43. 27 A másik PC - Apple (iMac G5)

  44. 26 A számítógépek csoportosítása • Szuperszámítógépek: tudományos, katonai munkákhoz nagy teljesítményű számítógépek • Számítógép-farm: személyi számítógépek speciális összeköttetésével elért kimagasló teljesítmény. • Személyi számítógépek: kisebb kutatómunkához, cégek számára, otthoni használatra: • nem hordozható • hordozható (laptop, notebook) • mobil eszközök (tablet pc, PDA, mobiltelefon+PDA) • Beépített speciális számítógépek (mobiltelefon, mikrohullámú sütő, mosógép, mosogatógép, intelligens hűtő, intelligens porszívó...

  45. 22 A személyi számítógépek csoportosítása • nem hordozható • hordozható

  46. 31 A nem hordozható PC kiépítése • desktop (asztali) • fekvő • torony • barbone • speciális (modding) speciális házak fekvő ház torony ház barbone ház

  47. Toronyházak típusai • Maxi • Midi • Mini • Micro

  48. 28 A hordozható PC kiépítése • laptop, notebook, netbook • mobil eszközök • tablet pc • PDA (mobiltelefon) • kommunikátor • UMPC UMPC PDA (tenyér PC) kommunikátor tablet PC laptop notebook netbook

  49. A világ legkisebb PC-i (Ultra Compact PC) • Picotux 100/112 (2005) – 3,3V • Linux • 3,5 cm×1,9 cm×1,9 cm • RJ45 csatlakozónyi • 8 MB SDRAM • 2 MB flash ROM • A Shimafuji SEMC5701 – 5V • Linux • 5cm x 5 cm x 4 cm • CPU: NEC VR5701 (333Mhz) • 64MB SDRAM • 16MB flash ROM • video- és hangkártya • billentyűzet, egér • CF kártya olvasó, LAN • USB portok • ár(2005): $1330 (250e Ft) • Jack PC (2006) • Windows CE • kb. 7cm x 7 cm x 1 cm • 128MB SDRAM • 64MB flash ROM • video- és hangkártya • billentyűzet, egér • USB portok

  50. Az IBM cég története vázlatosan A tananyag kiegészítése

More Related