640 likes | 804 Views
3. előadás. Műszaki informatika. Előző órán. Trendek az informatikában A számítógép hardver elemei Adat be- és kivitel eszközei Számítógépes hálózatok kialakítása Internet, e-világ Cloud computing. Jegyzet. Letölthető előadások ÉS saját jegyzet! Informatika építőmérnököknek jegyzet
E N D
3. előadás Műszaki informatika
Előző órán • Trendek az informatikában • A számítógép hardver elemei • Adat be- és kivitel eszközei • Számítógépes hálózatok kialakítása • Internet, e-világ • Cloud computing
Jegyzet • Letölthető előadások ÉS saját jegyzet! • Informatika építőmérnököknek jegyzet • Átdolgozott előadások
A mai óra • Operációs rendszerekről általában • Néhány fontosabb változat és jellemzői • File-rendszerek • Az infokommunikáció alapjai • Infokommunikációs megoldások és tulajdonságaik
Miért „operációs”? • Mérnöki megközelítés • Operating system (OS) • Operáció – művelet • Platform, rendszer • Oprendszer, OS • „Min fut?” • Számítógép, tablet, telefon
Az operációs rendszerek helye • Hardver: a számítógép működéséhez szükséges technikai berendezések összessége • Szoftver: a hardvert működtető programok összessége • Alapszoftver • Rendszerszoftver • Alkalmazói szoftver (alkalmazás) • Operációs rendszer • Erőforrásokat (!) kezelő alapprogram
Operációs rendszerek fejlődése, történeti áttekintés I. • Minden korszaknak meg volt a saját problémája • Nincs oprendszer • Elektroncsövek, 1945-1955 • HW építő/operátor/programozó • Kihasználatlan gépidő • Kötegelt (batch) feldolgozás • Tranzisztorok, 1955-1965 • Programozó + operátor (gépkezelő) + futtatási utasítás • Lyukkártyák -> mágnesszalagok • Nehézkes hibakeresés
Operációs rendszerek fejlődése, történeti áttekintés II. • Monitor • Automatikusan beolvassa a következő feladatot („első oprendszer”) • Jobb gépidő kihasználtság • Operátor csak a perifériákat kezeli • Multiprogramozás • Integrált áramkörök (1965-1980) • Ütemezés • Véletlen elérésű (random access) tárak; particionált memória • Új feladat: tárgazdálkodás • Cél: CPU maximális kihasználtsága
Operációs rendszerek fejlődése, történeti áttekintés III. • Időosztás (time-sharing) • Közvetlen, interaktív kommunikáció a felhasználó és program/oprendszer között • Felhasználók terminálokon • MIT&Bell&GE fejlesztése: MULTICS • PC (1980-as évektől) • felhasználó-gép struktúra • biztonság, programnyelvek, egyszerűsítés • Jelenkor kihívásai • Hálózatkezelés • Mobil eszközök • Cloudcomputing
OS definíciója Olyan programrendszer, amely a számítógépes rendszerben a programok végrehajtását vezérli: így például ütemezi a programok végrehajtását, elosztja az erőforrásokat, biztosítja a felhasználó és a számítógépes rendszer közötti kommunikációt.
Az OS feladatai • Erőforrások vezérlése • Hardver elemek • CPU, memória, merevlemez, perifériák stb. • Szoftverek • Állományok, adatok • Felhasználó(k) • Alap (egységes környezet) a programoknak • Hatékony, biztonságos, igazságos működés • „Kényelmes” működés
OS szolgáltatások, feladatok • Folyamatok kezelése • Memória kezelés • Adattárak kezelése • I/O menedzsment (pl. nyomtatók, meghajtók) • Biztonság • Hálózati menedzsment • Felhasználói felület
Process (folyamat) Végrehajtás alatt álló program (<>program) Párhuzamosan több folyamat futhat Thread (szál) Közös memóriát használó programrészek egy folyamaton belül Szekvenciálisan végrehajtható utasítás-sorozat Multitasking, multi/hyperthreading Több folyamat, több szálon Több processzor/mag kihasználása Folyamatok és szálak
Felhasználói felületek • Parancssoros, Menüvezérelt, Grafikus (GUI)
File Fájlnak a felhasználó, vagy a rendszer szempontjából összetartozó információk perzisztens, a létrehozó programot „túlélő” gyűjteményét nevezzük. A fájlokat a rendszer többnyire valamilyen háttértáron tárolja, amely tartalmát megőrzi még akkor is, amikor a rendszer áramellátását kikapcsolták (hik.hu).
Állományok (file-ok) • Programok: futtatható kódok (alkalmazások) • Dokumentumok: ember számára érthető információ gyűjteménye • Konténer (könyvtár, directory, folder) • Jogok, jogosultság • Unix példa: tulajdonos/csoport/mindenki • 754: rwx/rw/r
File-rendszerek • Szektorokból file, katalógus • Szótár: file-nevek • File-rendszerek feladatai • File-ok tárolása, hierarchikus rendezése, kezelése, file-műveletek • File-méret, file-ok száma, max. lemezterület, hozzáférés, kapcsolat más rendszerekkel, jogosultságok • FAT16/32, NTFS, EXT2/3/4, XFS, ZFS, CDFS
Fontosabb OS-ok • MS DOS • MacOS • UNIX • HP-UX, AIX, SunOS, Solaris • Windows • 3.x, NT, 9x, 2000, XP, Vista, 7, 8 • Linux • Debian (Ubuntu), SuSe, ArchLinux, Fedora • Enterprise Linux: SuSe/SLES, RedHat
OS statisztika (eladások alapján) 2010 2011 2013 szeptember
DOS • Disc Operating System • Első DOS: 1980 (IBM) • Saját file-rendszer: FAT • File-nevek: 8.3 • Meghajtók: A:, B:, C:, D:… • config.sys, autoexec.bat
Néhány DOS parancs • Képernyőtörlés: cls • File-ok listázása: dir • Könyvtárváltás: cd .. • File-ok másolása: copy futtat.exe a: • File-ok törlése: del meres.dat • Jokerek: *, ? • Be/ki irányítás: futtat.exe > lista.txt • Piping: type lista.txt | sort
UNIX • Uniplexed Operating and Computing System • GE&Bell&MIT: Multics • Kezdet: 1969 (AT&T Bell Lab)[Ken Thomson & Dennis Ritchie] • Eleinte assembly-ben íródott, majd C-ben („hordozható”) • Kernel + segédprogramok • Alapvetően alfanumerikus, de van GUI is (X) • „Nyelvjárások” • UNIX-változatok -> Linux
Néhány UNIX parancs • File-ok listázása: ls, ls -la… • Könyvtárváltás: cd ~/gps • File-ok másolása: cp ./meres.dat ../ • File-ok törlése: rm file.txt • Jogkiosztás: „chmod (ugoa) (+-=) (rwx) név” • Jokerek: *, ? • Be/ki irányítás: futtat > lista.txt • Piping: type lista.txt | sort
Windows • Eleinte DOS alatt fut: pl. Windows 3.0, 3.1 • Önálló OS: Windows NT • Változatok: 95, 98, NT3.51, NT4.0, 2000, ME, XP, Vista, 7, 8 • Alapvetően grafikus felület • File-kezelés: Explorer • File-rendszer: FAT32, NTFS • Registry
Registry • Rendszerleíró adatbázis • Konfiguráció leírása pl. • Telepített és indítandó programok listája • Hardverösszetevők, portok • Felhasználói profilok • Shell (rendszerhéj) elemei • Ikonok • Üzenetek • Stb.
Windows jellemzők • Grafikus felület: ablakok, ikon, menü,… • Szerver/workstation változatok • Multi tasking • Multi user
32 bit / 64 bit? • Megfelelő hardver • Driverek • Szoftverek • Sebesség (pl. file műveletek) • 64 bites rendszerek létjogosultsága • 3GB feletti memória címzése • 64 bites rendszerre optimalizált programok
Nyílt forráskódú programok • Mi az „open”? • Open source • Elérhető, szabadon fejleszthető kód • Folyamatos tesztelés (hibajavítás) • Naprakész • Biztonságos • Ingyenes • Licenszelés • Hátrányok?
Linux • Kezdetek: Linus Torvalds, 1991; Minix • Eredetileg C-ben íródott • UNIX-hasonlóság • Számos (>40) disztribúció • Grafikus felületek (pl. Gnome, KDE, XFCE) • Szabad forráskód • „Terméktámogatás”
Linux-parancsok, testreszabás • UNIX-hasonlóság • Shell jelentősége
Több OS használata • Több számítógép • Egy számítógép, több partíció • Egy számítógép, emulátor v. virtuális gép • Virtuális gép: pl. Vmware, VirtualBox
Különleges operációs rendszerek • Szerverek, nagy teljesítményű számítógépek • PDA, PNA • Mobil telefonok • Táblagépek • Beágyazott rendszerek • Speciális (automata, riasztó, stb.)
Szerverek, mainframe gépek, szuperszámítógépek • Szerverek • Unix, Unix-alapú: >60% • Windows: <40% • Mainframe gépek • Egyedi, pl. IBM z/OS • Unix, Linux • Szuperszámítógépek • Linux ~92%, Unix ~5%, Windows ~1%
PDA • PalmOS, Windows CE, Windows Mobile,…
Mobil telefon (smart phone) • Android • Windows Phone • iOS • Blacberry, Bada, Symbian…
Korábbi kísérletek, WAP • Wireless Application Protocol • Nemzetközi szabvány • „Mobil-böngésző”
Android • Linux alapú • Google • Android Market
iOS • Apple • iPhone, iPad, iPod touch • Home gomb – multitasking • Gyári alkalmazások • Appstore
Windows Phone • Microsoft • Zárt rendszer • MS alkalmazások • skydrive, Office, Bing… • Más alkalmazások • Facebook, Google • Elsősorban Nokia telefonokra
Mobil OS statisztika 2011 2010
Tablet • iPad, Galaxy Tab, Galaxy Note stb. • Statisztika (Wikipedia) • iOS: 57.6% • Android: 39.1% • Windows: 1.5% • Egyéb: 1.9%
Beágyazott rendszerek • Windows Embedded (CE) • Linux (WRT) • FreeNAS
Info-kommunikáció • Sávszélesség (definíció): a csatornán átvihető maximális adatmennyiség A.S.Tannenbaum • Átviteli sebesség (baud rate): bit/s (b/s), kilobit/s (kb/s), megabit/s (Mb/s)
Hagyományos és modern kommunikációs eszközök • GSM • GPRS • EDGE • UMTS • HSDPA • Modem • Bérelt vonal • Optikai kábel • ISDN • ADSL/ADSL2 • SDSL • Távíró • Telex • Telefon • Rádió • Fax
Mobil kommunikáció • Analóg celluláris rendszer (1G) • 150 és 450 MHz közötti frekvencia • Digitális celluláris rendszer • 900, 1800 és 1900 MHz • Gyorsítások…