számítógépek felépítése alapok -...

Számítógépek felépítésealapok

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.html

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,

Kérdések – 1. fejezet

❑ Mi a számítógép?

❑ Mi a számítógép jellemzői közül a legfontosabb ismérv?

❑ Mi a feladata a vezérlő egységnek?

❑ Mik a Neumann-elvek, mire vonatkoznak?

❑ Mit jelent az, hogy a szg. soros feldolgozású? Miért univerzális?

❑ Mi a CPU?

❑ Mi az órajel?

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

❑ 28 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?

❑ ROM

❑ PROM, EPROM, EEPROM

❑ RAM (dinamikus v. statikus)

❑ FLASH (NVRAM)

❑ Keressük meg a meghatározásokat!

Memória fajtái

Mágnesdobos memória–már nem használt

❑ 5 MB-os memória (1956)

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. 1F5C

16

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.


❑ Mi az adatmennyiség mértéke?

❑ Hány különböző jel tárolható egy bájton?

❑ Mi a különbség a MB és a MiB között?

❑ Mi jellemző a ROM memórikra?

❑ Hol használnak FLASH memóriát?

❑ Szükséges-e alaplap egy számítógépbe?

❑ Mi a déli-híd, és hol található?

Buszrendszerek

❑ Busz: vezetékköteg

❑ Jellemzői:❑ Adatmennyiség/szóhossz (bit)

❑ Sebesség (órajel)

❑ Cím-, adat-, vagy vezérlőbusz

❑ Belső/külső

Belső/Külső buszok

❑ Belső:❑ FSB → Front side bus, a proc és a memória közötti

adatforgalom

❑ PCIe, SATA/PATA; SCSI

❑ Külső:❑ USB; FireWire; PS2

❑ eSATA

❑ 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_szuperszamitogep.html

❑ Mainframe, Kisszámítógépek

❑ Szerverek, Munkaállomás/PC (asztali rendszerek)

❑ Laptop, Notebook, vékony kliensek

❑ NetBook, Tablet

❑ Palmtop/PDA, „Okostelefon”

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❑ Billentyűzet, egér, scanner (lapolvasó), mikrofon,

webkamera

❑ Kimeneti:❑ 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


❑ Melyik a világ leggyorsabb szg-e? Melyik kategóriába tartozik? Melyik országban található?

❑ Hogyan csoportosítjuk a perifériákat?

❑ Melyek a legjellemzőbb kimeneti perifériák?

❑

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

A merevlemez (HDD, SSD)

❑ Az IBM szakemberei egy 5 MB-os merevlemezt pakolnak (1956)

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.


❑ Melyek a legjellemzőbb kétirányú perifériák?

❑ Mi az SSD? Miért előnyös? Vannak-e hátrányai?

❑ Soroljon fel optikai elven működő háttértárakat!

❑ Milyen kétirányú perifériát ismer a háttértárakon kívül?

❑ Mi az MTBF?

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


❑ Mi az operációs rendszer? Melyik csoportba tartozik?

❑ Soroljon fel operációs rendszereket!

❑ Mi a valós idejű rendszerek jellemzője?

❑ Mely szoftverlicencek engedik az ingyenes felhasználást?

❑ Keressen freeware operációs rendszert!

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)


❑ Vírus-e egy hibás szoftver, ami mindent töröl a lemezünkről?

❑ Jellemezze a férgeket, mi a legfontosabb jellemzőjük? Hogyan lehet védekezni ellenük?

❑ Mi a hátsó ajtó?

❑ Mit jelent a zombigép fogalom?

❑ Mi a különbség a mentés és az archiválás között?

Ergonomikus munkakörnyezet

❑ Egészség megőrzése miatt fontos

❑ Monitor, billentyűzet, szék, asztal kialakítása, elhelyezése

❑ Hibás munkakörnyezet káros hatásai:❑ Ínhüvelygyulladás

❑ Derék/gerinc bántalmak

❑ SMS nyak

❑ Izomgörcsök (derék, nyak)

❑ Gyakorló teszt:http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/szakkepzes/nyomdaipar/szamitogepes-ismeretek/elokeszites/elokeszites-tesztgyujtemeny

Munkakörnyezet beállításai

❑ Képernyő beállítása / asztal / tálca (panel)

❑ Ablakok beállítása

❑ Nyelvi környezet

❑ Betűtípusok telepítése

❑ Szoftverek telepítése / eltávolítása

❑ Windows → vezérlőpult

❑ Ubuntu → Rendszerbállítások

http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/szakkepzes/nyomdaipar/szamitogepes-ismeretek/elokeszites/elokeszites-tesztgyujtemeny

http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/szakkepzes/nyomdaipar/szamitogepes-ismeretek/elokeszites/elokeszites-tesztgyujtemeny

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!

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

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:

Kérdések 7. fejezet

❑ Mit szabályoz az ergonómia?

❑ Mi az fvwm?

❑ Mi a GUI és az IDE (Integrated Desktop Enviroment) között a különmbség?

❑ Milyen grafikus felületet használ? (rendszerfigyelő → első menüfül)

❑ Hogyan tudja megváltoztatni a képernyő felbontását? Otthon és itt LXDE alatt?

❑ Milyen betegségeket okozhat a hibás munkakörnyezet?

Összefoglalás

számítógépek felépítése alapok -...

Documents