Információ- technológia

Átírás

1 Dr. Niklasz László Zalaba Piroska Információ- technológia Nyugat-Magyarországi Egyetem Földmérési és Földrendezoi Foiskolai Kar Székesfehérvár, 2000.

2 Staff Development in Land Administration Tempus Institution Building Joint European Project Lektorálta: Sikolya Zsolt Dr. Niklasz László Zalaba Piroska Felelos kiadó: Nyugat-Magyarországi Egyetem Földmérési és Földrendezoi Foiskolai Kar dr. Ágfalvi Mihály foigazgató Sokszorosítás: Földmérési és Földrendezoi Foiskola Marton Tibor

3 INFORMÁCIÓTECHNOLÓGIA Bevezetés Az információtechnológia rohamos fejlodése, a számítástechnikai eszközök mind szélesebb körben való alkalmazása ami a földügyi igazgatás, földmérés és térképészet területén is érzékelheto szükségessé, sot elengedhetetlenné teszi, hogy az informatikai alapismeretek és a számítógépek kezelésével kapcsolatos tudnivalók minél szélesebb körben váljanak ismertté a szakterületen tevékenykedo szakemberek számára. A tantárgy számítástechnikai elméleti ismereteket nyújt a középfokú szakképzésben résztvevo hallgatók számára. Az általános számítástechnikai tudnivalókon túl speciális, a földméro szakmához kapcsolódó ismeretek átadásával igyekszik támogatni a leendo szaktechnikusok számítástechnikai felkészültségét. A földhivatali munka számítógépesítésével, a térinformatika alkalmazásával a középfokú szakemberek is komoly kihívások elé néznek feladataik ellátása során. A jegyzet ahhoz kíván segítséget nyújtani, hogy ennek az elvárásnak mind jobban meg tudjanak felelni. A tananyag 8 téma köré csoportosul, amelyek megismertetnek a korszeru számítástechnikai eszközök muködésének elvi alapjaival, a számítástechnika fobb alkalmazási területeivel, szoftvereivel, valamint az ezekkel kapcsolatos alapfogalmakkal, a programokkal végezheto alapfeladatokkal. Szó lesz a szakmai számítástechnikai fejlodés fontosabb területeirol és állomásairól, valamint az ingatlan-nyilvántartásban zajló átfogó korszerusítési programról és ezzel kapcsolatban az adatvédelem, adatbiztonság fontosságáról. A jegyzetben való eligazodást a következo jelölések teszik könnyebbé: A számítógépek haszontalanok. Csak válaszokat képesek adni. (Pablo Picasso) A tudás a holnap kapuja. (Denis Waitley) Meghatározás, definíció Korábban tanult anyag, olvasson utána! Lapozzon vissza, ha szükséges! Számítógépes feladat Beküldendo feladat Jó munkát és sok sikert kívánnak a Szerzok FFFK SdiLA TEMPUS Projekt i

4 Tartalomjegyzék INFORMÁCIÓTECHNOLÓGIA 1. Információelméleti alapismeretek Információs lánc, kódrendszerek Az információ és informatika Az adat fogalma Információs rendszerek Az információ kódolása, kódrendszerek Az információ alapegységei Hardver alapismeretek Mi a számítógép? A számítógép felépítése, muködési elve Mibol áll egy személyi számítógép? Szoftver alapismeretek Szoftver fogalma, rendszerezése Rendszerprogramok Alkalmazói szoftverek Programozás, programnyelvek Ellenorzo kérdések Operációs rendszerek Az operációs rendszerekrol általában Az operációs rendszerek osztályozása Az operációs rendszerek alkotórészei Operációs rendszerek szerkezete A DOS operációs rendszer A DOS rendszer általános jellemzoi A DOS részei és muködése DOS parancsok A Windows operációs rendszerek Mi a Windows? ii FFFK SdiLA TEMPUS Projekt

5 INFORMÁCIÓTECHNOLÓGIA A Windows felület Röviden a Windows NT-rol Ellenorzo kérdések Alapveto irodai alkalmazói programok áttekintése Irodai szoftverek Szövegszerkesztés A szövegszerkesztés jellemzoi Word muveletek Adatbázis-kezelés Adatmodellezés Adatleíró- és kezelo nyelv Kliens-szerver adatbázis-kezelés Táblázatkezelés A táblázatkezelés alapjai Alapveto muveletek Ellenorzo kérdések Számítógépes hálózatok Hálózati alapfogalmak A hálózatok csoportosítása Kommunikáció a számítógépek között Helyi hálózatok Számítógép-hálózatok kialakítása Hálózati topológiák PC hálózatok muködése A LAN egységei Globális kommunikáció Nagykiterjedésu hálózatok (WAN) Világméretu hálózatok Internet Intranet Ellenorzo kérdések...56 FFFK SdiLA TEMPUS Projekt iii

6 INFORMÁCIÓTECHNOLÓGIA 5. Adatbiztonság, adatvédelem Informatikai biztonság A védelem módjai Vírusok Ellenorzo kérdések Digitális alaptérkép eloállítása Digitális térkép és alaptérkép Fogalma DAT szabvány és DAT szabályzatok Nemzeti Kataszteri Program Digitális topográfiai térképek Digitális alaptérkép készítése Geodéziai alapok Adatnyerési lehetoségek A digitális alaptérkép tartalma Digitális térképszerkeszto rendszerek Interaktív Térképszerkeszto Rendszer MicroStation Ellenorzo kérdések Az ingatlan-nyilvántartás számítógépesítése Az ingatlan-nyilvántartásról általában Az ingatlan-nyilvántartás adattartalma Az ingatlan-nyilvántartás részei Irányítási rendszer Az ingatlan-nyilvántartási adatok számítógépes feldolgozása Kezdetek Centrális ingatlan-nyilvántartás Egységes decentrális ingatlannyilvántartás iv FFFK SdiLA TEMPUS Projekt

7 INFORMÁCIÓTECHNOLÓGIA A földhivatalok számítógépesítési programja Komplex Decentrális Ingatlan-nyilvántartási Rendszer TAKAROS körzeti földhivatali rendszer Ellenorzo kérdések Térinformatikai alapismeretek Térinformatika és információs rendszerek Információs rendszerek fogalma Térinformatika Térinformációs rendszerek A térinformatika, mint információtechnológia Térinformációs rendszerek alkalmazási területei Térinformációs rendszerek jellemzoi Térinformációs rendszerek kialakítása Adatmodellezés folyamata Térinformációs rendszerek technológiai háttere Adatnyerés Topológia Térbeli elemzési lehetoségek Muveletek térinformációs rendszerben Megjelenítés Digitális magassági modellek Ellenorzo kérdések Beküldendo feladat Ingatlan-nyilvántartó ügyintézoknek Digitális térképkezeloknek Irodalomjegyzék FFFK SdiLA TEMPUS Projekt v

8

9 INFORMÁCIÓTECHNOLÓGIA 1. Információelméleti alapismeretek A fejezet legfontosabb fogalmai: ismeretszerzés, információ, informatika adat, metaadat kódolás, kódrendszerek, bit, bájt adatszerkezetek (mezo, rekord, fájl) alapveto hardver és szoftver elemek programozás, programozási módszerek A fejezet célja az információtechnológia alapfogalmainak bemutatása, amelyek elsajátítása megfelelo alapokat nyújt a további fejezetek megértéséhez Információs lánc, kódrendszerek Az ember képtelen megismerni azokat a tényeket, amelyeket nem a megfelelo, az általa is értelmezheto formában közölnek vele. Éppen ezért eloször azon kell elgondolkodnunk, hogy milyen módon jutunk ismereteinknek a birtokába. Az ismeretet mindig valamilyen közeg hordozza, ezért az ismeret megszerzésének elso momentuma az észlelés. Az ismerethordozó közeg (pl. kérelem, tulajdoni lap) aktuális jelenléte az észlelés alapveto feltétele. Az ismeretszerzés második momentuma az érzékelés (látom, hallom stb.). A harmadik momentum a felfogás. Pl. egy japán írásjel esetében az olvasók mindegyike észleli és érzékeli a jelet, de a megfejtést csak az tudja, aki ért japánul. A negyedik ismeretszerzési momentum a megértés. Ehhez közel áll a felfogás, de nem teljesen azonos fogalmak. Nézzük pl. a Béla és bela jelsort. Az elso minden magyar számára értheto jelsort közöl, de egyáltalán nem biztos, hogy mond valamit a latin betuket amúgy ismero kínai számára. A felfogás és a megértés eltérése két dologra hívja fel a figyelmet: megengedhetetlen az ismeretek formailag pontatlan közlése, valamint a közlés legfontosabb hordozóközege az emberi nyelv. Ismeretszerzés: észlelés, érzékelés, felfogás, megértés. Az észlelheto, érzékelheto, felfogható, sot megértheto közlés amelynek tartalmát meg is akarjuk ismerni, mert számunkra elfogadható formában tálalták már alkalmas az értelmezésre (a kommunikációra, a feldolgozásra). ismeret ismeretszerzés FFFK SdiLA TEMPUS Projekt 1

10 INFORMÁCIÓ TECHNOLÓGIA Az ismeret átadásának és átvételének számos közvetíto eszköze van. A kép, a hang, a mozdulat, a hoérzékelés, a zene mind-mind ismereteket közvetítenek felénk. Nem információkat, hanem adatokat. Ezeket az adatokat másokkal összegyúrva mi értelmezzük információvá. A kimeno adat az ember interpretációs képessége révén válik információvá vagy tudássá. információ informatika számítástechnika információtechnológia Az információ és informatika Információnak tekinthetünk minden olyan tényt, közlést, hírt, amely számunkra valamilyen szempontból jelentoséggel, fontossággal bír. Az információ szimbólumok összessége, amely jelentést hordozó adatokat, új ismereteket ad, bizonytalanságot szüntet meg. Az információ valamilyen szándék következtében jön létre (pl. hírközlés) és az információ vételének következménye lehet. Az információ értelmezett ismeret, leírható azzal, hogy megadjuk: mire vonatkozik, mi a jelentése, mi a szerkezete. Az információ nem azonos az adattal, hanem az adatnak az a jelentése, amit az ember annak tulajdonít az értelmezés által. Az információ életünknek, környezetünknek állandóan jelenlévo alkotóeleme. Puszta létünk fenntartása is azon múlik, hogy a megfelelo információk eljutnak-e hozzánk: például halljuk-e a közeledo autó zúgását, vagy látjuk-e a lábunk elott tátongó szakadékot. Látható, hogy az információ megjelenési formái igen változatosak: lehet bármilyen, érzékszervünkkel felfogható inger, szóbeli vagy írásbeli közlés stb. Az információk elméletével és feldolgozásuk gyakorlati kérdéseivel foglalkozik az informatika, beleértve az információszerzést, -eloállítást, -tárolást és -továbbadást is. Az alkalmazott informatika az információs rendszerek megvalósítási kérdéseivel foglalkozik. A gyakorlatban az informatika szinonimájaként a számítástechnika, számítógép-tudomány kifejezéseket is használják. Az informatika a számítógépes információrendszerek tudománya, amely elméletet, szemléletet és módszertant ad a számítógépes információs rendszerek tervezéséhez, fejlesztéséhez, szervezéséhez és muködtetéséhez. Az informatikán belül az elmúlt években több tudományág fejlodött ki. Az információelmélet matematikai módszerekkel vizsgálja az információt. A rendszertechnika egy adott alkalmazás számára készít eszköztárat, programot, eljárást. Az információtechnológia az a technológia, amelyet az emberek alkalmaznak az információ kezelésére. Ez magában foglalja a kommunikációs technológiákat (fény, hang, elektronika, telefon, rádió, muhold stb.) és az adattárolás technikáját is. 2 FFFK SdiLA TEMPUS Projekt

11 INFORMÁCIÓTECHNOLÓGIA Az adat fogalma Az adat a tények, jelenségek nem értelmezett, de értelmezheto formában történo közlése. A számítástechnikában sokszor csak a valamilyen módon rögzített információt nevezik adatnak. Az információt nagyon sokféle módon lehet rögzíteni, errol a késobbi fejezetekben még lesz szó. Az adat az információ megjelenési formája a tények és elképzelések nem értelmezett, de értelmezheto formában való közlése értelmezheto (észlelheto, érzékelheto, felfogható és megértheto) ismeret. Összefoglalva az adat és az információ viszonyát a következo állapítható meg: az adat személytelen, tényt közlo objektív ismeret, ezzel szemben az információ mindig személyes, az adatot fogadó szubjektumához kötodo lényeg. Az információ az adatok általános megjelölése az adatfeldolgozásban. Az információn egy logikailag zárt egységet értünk és magasabb rendunek tekintjük, mint az adatokat, amelyekbol összetevodik. Az adat definíciója kapcsán szólni kell egy speciális adatcsoportról, a metaadatokról. A metaadat egyszeru megfogalmazásban az adatot leíró adat; a különbözo adatok és adathalmazok átfogó jellemzésére és ismertetésére szolgáló adatok összessége. Az információ birtoklása napjainkban központi kérdés. Ehhez kapcsolódóan egyre nagyobb szerepet játszanak a hol találtam meg az információt? milyen pontosságú? ki és mikor hozta létre? kérdések is. Többek között erre adnak választ a metaadatok, metaadatbázisok Információs rendszerek Az adatok, információk mennyiségének növekedése szükségessé tette a tömeges feldolgozást biztosító számítógépes rendszerek kialakulását. Ilyen rendszerekkel az élet minden területén, a bankoktól a repüloterekig, a biztosítóktól a földhivatalokig találkozhatunk. Az információk életünkben felbecsülhetetlen szerephez jutnak, ezért a rendelkezésre álló adatokat és információkat valamilyen áttekintheto rendszerbe kell foglalni, amely viszonylag könnyen bovítheto és amelybol az éppen szükséges információ egyszeruen kinyerheto. Az ilyen rendszereket nevezzük információs rendszereknek. Az információs rendszer adatokat tárol közvetlenül lekérdezheto formában. A számítógéppel támogatott információs rendszerek feladata az adatok gyujtése, tárolása, feldolgozása és megjelenítése. adat információ és adat viszonya metaadat információs rendszer INPUT (bemeno adat) FELDOLGOZÁS OUTPUT (eredmény) 1.1. ábra: Információs folyamat FFFK SdiLA TEMPUS Projekt 3

12 INFORMÁCIÓ TECHNOLÓGIA Általánosságban egy információs rendszer felfogható adatok és feldolgozási utasítások összességének, amely segítségével a felhasználó képes a levezetett információkat értheto és igényeinek megfelelo formában közölni. Egy muködoképes információs rendszer létrehozásához meg kell oldani az adatok és információk rögzítését, tárolását. Ehhez ki kellett dolgozni néhány olyan adattárolási technológiát, amelyet a számítógép is értelmezni tud. Az adat valamilyen tényt rögzít és elengedhetetlen, hogy a rögzítés egyértelmu legyen. Az információt mindig valamilyen elemek, jelek, illetve ezek elrendezése reprezentálja. Ez a reprezentáció kapcsolódik az adat fogalmához, amely az információ megjelenési formája adott jelkombinációk (betuk, számjegyek, jelek stb.) felhasználásával, tehát olyan konkrét jelsorozat, amely képes valamilyen információt közölni. A számítógép az analóg információval nem tud mit kezdeni. Ezeket eloször digitalizálni (digit - angol szó, jelentése: számjegy) kell, azaz át kell alakítania digitális adatokká. A digitális kifejezés azt jelenti: számok formájában kódolt. Minden feldolgozandó információt eloször kódolni kell. Az információábrázolás az a mód, amely szerint az információkat (adatokat) kódolják. Egy meghatározott jelkészlet segítségével többféleképpen lehet megadni kódolni ugyanazt az információt. A megadás módja befolyásolja az információk feldolgozását, tárolását és visszanyerését is. Az információk feldolgozásán az információk felvételét, továbbítását és átalakítását értjük, visszanyerésén pedig meghatározott információk (adatok) kikeresését a tárolt adatmennyiségbol. A kódolás megfelelo megválasztásával optimális információtárolás és - továbbítás érheto el. A kód megállapodás szerinti jelek vagy szimbólumok rendszere, amellyel valamely információ egyértelmuen visszaadható. Azt a muveletet, amely az információt jelekké, illetve szimbólumokká alakítja át, kódolásnak nevezzük. A kódolás, vagyis az egyezményes jelekkel való helyettesítés, az egyik jelkészlet egy jelét hozzárendeli egy másik jelkészlet egy jeléhez, vagyis számítógépes nyelven: egy bizonyos karaktert egy bitkombinációhoz rendelünk hozzá (a bit meghatározását lásd késobb). A számítógépek muködésében fontos szerepet játszanak a különbözo számrendszerek, lehetové téve a számítógépes adatábrázolást. Ezek a számrendszerek: a kettes (bináris), tízes (decimális), és a hexadecimális (16-os) számrendszer. Az egyik legelterjedtebb kódrendszer a bináris kódrendszer. A bináris kód a kettes alapú számrendszerre épül, tehát minden bináris szám a 0 és 1 számjegyek kombinációjaként írinformáció megjelenítése információkódolás információ feldolgozása bináris kódrendszer Az információ kódolása, kódrendszerek 4 FFFK SdiLA TEMPUS Projekt

13 INFORMÁCIÓTECHNOLÓGIA ható fel. Ezt a kódrendszert a programozásban és az elektronikában használják az adatok és utasítások ábrázolására. Mivel a bináris számok csak a 0 és 1 jegyekbol állnak, minden olyan eszköz alkalmas megjelenítésükre, amelynek két különbözo állapota létezik. Egy számítógépben számos kétállapotú eszközt használnak a bináris kódok tárolására és továbbítására, pl. áramköröket, amelyek vezetnek vagy nem vezetnek; lemezeket, amelyek mágnesesek vagy nem; kapcsolókat, amelyek nyitottak vagy zártak. Két okból tervezték a számítógépeket ilyen módon. Eloször is sokkal könnyebb és olcsóbb kétállapotú eszközöket készíteni, mint több állapottal rendelkezoket; másodszor a kétállapotú eszközök közötti kommunikáció nagyon megbízható és gyors, mert csak két különbözo jelet (0 vagy 1, bevagy kikapcsolt) kell felismerni. Az ember elég nehezen tudja kezelni a bináris számrendszert, ezért az ember és a számítógép közötti kommunikáció megkönnyítésére általában más kódokat használnak, amelyek több bináris jegyet egy kódjelben fognak össze. Így ahelyett, hogy egy sor 0-t és 1-est kellene leírnunk, csak egy billentyut kell megnyomni, amely a bináris számsort helyettesíti. Ilyen kód pl. a hexadecimális kód. Ezt a muveletet a számítógép számára, illetve a bináris kódok számunkra értheto jelekké való visszaalakítását programok végzik el. A számítástechnika másik fontos kódrendszere az ASCII (az információcsere amerikai szabványának American Standard Code for Information Interchange mozaikszava), amelyben a betukhöz, számjegyekhez és írásjelekhez számokat rendelnek. A számítógép bináris kóddal dolgozik, az ASCII kódokra azonban gyakran decimális (tízes) vagy hexadecimális (16-os számrendszeru) számokkal hivatkozik. Az ASCII kód egy 7 egységes bináris kód, amellyel 128 különbözo karaktert lehet ábrázolni. A kódrendszert széles körben alkalmazzák szövegtárolásra Az információ alapegységei Azt már megállapítottuk, hogy a számítógép muködéséhez digitalizált információkra van szükség, ugyanis a gép csak két állapotot tud megkülönböztetni: folyik az áram vagy nem folyik az áram (igaz vagy nem, helyes vagy helytelen). Azokat az elemeket, amelyek csak a két állapot között képesek különbséget tenni bináris jeleknek vagy röviden bit-nek (a BInary digit = bináris számjegy rövidítése) nevezzük. Egy bitnek tehát két állapota lehet: 0 (nem folyik áram) és 1 (folyik áram). A bit az adatfeldolgozás legkisebb információs egysége, amely 0-val vagy 1-gyel ábrázolható. Minden más adatot bitek kombinációjaként kell kódolni. ASCII kódrendszer bináris jel = bit FFFK SdiLA TEMPUS Projekt 5

14 ció 1. bit bit Két bittel felírható négy kombiná- bájt (byte) szó Kbyte Mbyte INFORMÁCIÓ TECHNOLÓGIA Két bittel négy kombináció ábrázolható, három bittel 8, négy bittel pedig már 16 variációs lehetoség van. Minden egyes bitkombinációhoz hozzá lehet rendelni egy betut, ez már pl. az abc 16 betujét jelenti. A kettes számrendszert tehát számok, számjegyek, parancsok kódolására használják. A számítógép processzora ezekkel a számokkal végzi el az összes kivitelezendo feladatot, és ugyanígy történik a képernyon, nyomtatón történo megjelenítés is. 8 bit-et együtt byte (bájt)-nak nevezünk. (Magyarban a "bájt" írásforma is használatos.) A bájt egy karakter ábrázolásához szükséges legkisebb egység, egy karakter tárolására elegendo memória. Egy byte 8 bitbol áll. 8 bit T 1 bájt T 1 betu Egy byte-tal 256 karaktert lehet kódolni. A karaktert a bájtban bitmintaként (bináris számjegyként) tárolják valamilyen kódot (pl. ASCII) használva. Például a személyi számítógépek által használt ASCII kódrendszerben az A betu a memória egy bájtján tárolható a bitmintával. A maximális bitszámot, amit a számítógép egy idoben, átlagos körülmények között fel tud dolgozni szónak nevezzük. A memória méretének jellemzésére is a byte fogalmát, pontosabban annak többszörösét, például a kilobájtot (Kbyte) és a megabájtot (Mbyte) használjuk. A memória egysége a kilobájt (K, KB vagy Kbyte). Ez egy információ mennyiségének vagy egy tároló méretének a mértékegysége. 1 kilobájt = 1024 bájt (közelíto értékben 1000 bájt) 1 megabájt = 1024 kilobájt (közelítoleg 1 millió bájt) 1.2. Hardver alapismeretek Mi a számítógép? A számítógép programozható elektronikus eszköz, amely adatokat dolgoz fel, számítási és egyéb jelkezelési feladatokat hajt végre. Elektronikus alkatrészekkel muködik és rendkívüli gyorsasága révén az ember számára elvégezhetetlenül hosszú számítások elvégzésére alkalmas automatikus berendezés. A számítógép bináris kódrendszert alkalmaz, vagyis minden számot 0-val és 1-gyel fejez ki, ami könnyen átviheto az elektromos áramkörök nyelvére. Bármely feladat elvégzéséhez ki kell dolgozni a muveletek programját. A részeredményeket a gép ún. memóriában, mágneses jelek alakjában tárolja. A végeredményt a kívánt visszakódolással a kijelölt kimeneti egység automatikusan adja. 6 FFFK SdiLA TEMPUS Projekt

15 INFORMÁCIÓTECHNOLÓGIA A számítógépeket többféleképpen osztályozhatjuk, teljesítményük, kapacitásuk és alkalmazási területük szerint. A számítógépek három fobb csoportja a következo: mikroszámítógépek vagy személyi számítógépek (beleértve a hordozható számítógépeket is), nagyszámítógépek, szuperszámítógépek. A mikroszámítógépek a legkisebbek és leggyakrabban használatosak. A mikroszámítógépeket más néven személyi számítógépeknek (személyi számítógép: az az általános célú számítógép, amelyet egyidoben egy személy használatára terveztek; angol nevén: PC Personal Computer) nevezzük, de ebbe a kategóriába soroljuk a különbözo hordozható számítógépeket (laptop, notebook, notepad, pencomputer stb.) is. A személyi számítógépeknek sok elonye van, ezzel is magyarázható gyors elterjedésük. Viszonylag olcsó, a késobbiekben az igényeknek megfeleloen bovítheto. A nagyszámítógépek gyakran több száz felhasználót szolgálnak ki egyszerre, foleg nagy szervezeteknél, vállalatoknál alkalmazzák kereskedelmi adatkezelésre és egyéb nagy számolásigényu muveletek végrehajtására. A szuperszámítógépeket leginkább összetett tudományos feladatok elvégzésére használják, mint pl. az idojárás elorejelzés eredményeinek elemzése. Legfobb jellemzoje gyorsasága. számítógépek csoportosítása személyi számítógép A számítógép felépítése, muködési elve A földhivatalokban, illetve a földméro szakmában legelterjedtebb számítógéptípus a személyi számítógép (PC), ezért a következokben csak ezzel a típussal foglalkozunk. A hardver egy számítógépes rendszer mechanikus, elektromos, elektronikus alkatrészeit jelenti, pl. az áramellátást, a processzort és a nyomtatott áramköri kártyákat, a képernyot, lemezmeghajtót, a billentyuzetet, nyomtatót. Tágabb értelemben magát a számítógépet, mint vasat, fizikai eszközt is értjük alatta. Nézzük vázlatosan, hogy milyen részekbol áll egy szokványos PC. Minden számítógép két alapveto funkcionális egységre osztható: az ún. központi egységre (CPU) és a perifériákra. A perifériák a környezettel való kapcsolattartást szolgálják (pl. képernyo, billentyuzet, nyomtató stb.). A rendszer általában a következo részekbol áll: központi egység (alaplap, processzor belso adattárolókkal, órajeladó, buszrendszer az elemeket az alaplapon lévo nyomtatott áramkörök kötik össze), külso adattárolók (merevlemez, lemezmeghajtó), tápegység, hardver számítógép részei FFFK SdiLA TEMPUS Projekt 7

16 INFORMÁCIÓ TECHNOLÓGIA be/kimeneti egységek csatlakozói (billentyuzet, monitor, nyomtató stb.), különbözo kezelokapcsolók és kijelzo lámpák. Ki/bemeneti csatlakozó Ki/bemeneti csatlakozó Órajeladó Processzor Társprocesszor RAM RAM Cím dekódoló RAM RAM ROM ROM ROM ROM Tápegység RAM RAM RAM RAM ROM ROM Ki/bemeneti csatlakozó 1.2. ábra: Az alaplap sematikus ábrája központi egység Minden PC legfontosabb alkotórésze a központi egység, amely a gépben helyezkedik el. Ez határozza meg a számítógép teljesítményét, árát, mivel a PC összes többi alkotórészét ezzel a résszel kell összhangba hozni. A központi egységnek két része van: a tulajdonképpeni processzor és a belso tár vagy memória (munkatár vagy közvetlen elérésu memória). A két alkotóelemnek még további részei is vannak: a processzor számító-feldolgozó- (aritmetikai és logikai egység: ALU) és vezérlo részbol (vezérloegység: CU), a közvetlen elérésu memória pedig nem felejto (ROM: csak olvasható memória) és felejto (RAM: véletlen elérésu memória) tárolóból áll. A felejto azt jelenti, hogy a számítógép kikapcsolása után a munkatároló adatai eltunnek. Azokat az információkat, amelyekre a vezérlo és a számító résznek szüksége van, a belso tárolóból kapják meg. A központi egység az a rész, amely végrehajtja az egyes programutasításokat és vezérli a többi rész muködését. Ha egy integrált áramkör tartalmazza, mikroprocesszornak nevezik. Részei: az aritmetikai és logikai egység, a vezérlo egység és a közvetlen elérésu belso memória. Vezérlo egység ROM Feldolgozó egység RAM Processzor Belso tároló 1.3. ábra: A központi egység muködési elve 8 FFFK SdiLA TEMPUS Projekt

17 INFORMÁCIÓTECHNOLÓGIA A központi egység a gép "agya", a feldolgozás központja, amely az összes tevékenységét irányítja. A processzor a tárolt programok utasításai szerint muködik. A processzor végzi el az adatfeldolgozás szempontjából szükséges számítási muveleteket és logikai döntéseket. A végrehajtás elott minden utasítást megvizsgál és feldolgoz. A munkát a vezérloegység áramkörei koordinálják. A processzor sebességét a MIPS-ben (Million Instructions Per Second) mérjük. Ez azt az utasításszámot adja meg, amelyet a processzor egy másodperc alatt végre tud hajtani. Egy MIPS egymillió utasítást jelent másodpercenként. Az egész feldolgozó egységet egyetlen szilíciumlemezen, chipen helyezik el. Manapság a nagy teljesítményu központi egységeket nem integrálják egyetlen chipre. A modern alaplapokon sokféle chip található, amelyek feladataiktól függoen különböznek egymástól, pl. processzor, ROM stb. Már említettük, hogy a belso munkatároló egy nem felejto (ROM) és egy felejto (RAM) tárolóból áll. A ROM tároló programjai végzik részben a processzor vezérlését. A ROM jellegzetes feladatai közé olyan rutinfeladatok tartoznak, mint például a számítógép önvizsgálata vagy annak a jelnek a kiadása, amelyik jelzi, hogy a bekapcsolás után megkezdheto az adatbevitel. ROM (Read Only Memory) csak olvasható memória. A ROM chipet az eloállítás során töltik fel adatokkal és programokkal. Ebbe a memóriába a számítógép nem tud írni. Tartalma nem vész el a számítógép kikapcsolása után. A ROM nagysága, a benne tárolt információk mennyisége számítógépenként változó. A modern, nagyteljesítményu gépek ma már több Mbyte-nyit is tartalmazhatnak. A RAM tárolóba egy külso tároló (hajlékony vagy merevlemez) olvassa be a szükséges programokat és adatokat. Ezeket a RAM csak átmenetileg tárolja, a számítógép kikapcsolása után az adatok elvesznek. Ha ezt el akarjuk kerülni, akkor az adatokat a számítógép kikapcsolása elott külso adathordozóra kell elmenteni. Ilyen külso tároló a hajlékony lemez (floppy), a merevlemez, a CD-ROM és egy sor más tárolóeszköz. RAM (Random Access Memory) véletlen elérésu memória. Tartalma írható és olvasható a számítógép által. A gép kikapcsolásakor tartalma elvész. A memóriakapacitást Mbyte-ban szokás megadni. Manapság általánosan 8-16 Mbyte, vagy ennél több használatos. A Windows programokhoz legkevesebb 8-16 Mbyte-ra van szükség, Windows 95-höz vagy NT-hez ajánlatos 32 Mbyte. Az operációs rendszer amellyel részletesen a 2. fejezet foglalkozik közvetíti és vezérli az adatok áramlását a belso MIPS chip belso memória ROM RAM FFFK SdiLA TEMPUS Projekt 9

18 INFORMÁCIÓ TECHNOLÓGIA buszrendszer külso tárolók hajlékonylemez merevlemez tárolótól a külsoig, illetve a munkaeszközökig, valamint felelos a belso tároló és a processzor közti kommunikációért. Ahhoz, hogy az operációs rendszer mindezeket a feladatokat el tudja látni, szállítóeszközre van szükség, amelyet buszrendszernek nevezünk. Fizikailag a busz olyan párhuzamos huzalok (külso kábelek vagy vörösréz huzalok a számítógép nyomtatott áramköri lapján) összessége, amely digitális jeleket szállít. Minden egyes vezetéknek pontosan meghatározott feladata van. A busz elektronikus összeköttetés, amelyen keresztül a processzor a számítógép részeivel és/vagy a perifériákkal kommunikál. A központi egységben található belso memóriák nem elegendok komplex programok és adatok tárolására, ezért szükség van nagy tárkapacitású háttértárolókra. A külso- vagy háttértárolók már a perifériák közé sorolandók. Alapvetoen három feladatuk van: a belso memória kibovítése, programok és adatok tárolása, rögzítése, meglévo adatok és programok beolvasása. A háttértárolónak állandónak kell lennie, vagyis nem veszítheti el tartalmát, ha a számítógép áramellátása megszunik. A háttértárban tárolt adatok speciális utasítások segítségével egy bemeneti/kimeneti illesztoegységen keresztül vihetok be a belso memóriába, és csak azután állnak a feldolgozás rendelkezésére. A háttértárak két nagy csoportja: a mágneses elven muködo és az optikai háttértárolók (pl. CD-k). A mágneses tárak csoportjába a mágnesszalagos és mágneslemezes tárolók tartoznak. A mágneslemezes tárolók csoportja a hajlékonylemezes és merevlemezes tárolókból áll. A hajlékonylemez (angol nevén floppy disk) a kisebb és a közepes mennyiségu adatok tárolására szolgál. Ez egy muanyag tokban elhelyezkedo rugalmas plasztik korong, amelynek felületére mágneses réteget visznek fel. Az adatok tárolása ebben a mágneses rétegben történik. Az adatok írásánál és olvasásánál a hajlékonylemez író/olvasófeje mechanikusan érintkezik a lemez felszínével. A merevlemezes (angol nevén hard disk vagy winchester) tárolók nagy kapacitású, nagy sebességu, biztonságos háttértárolók. Anyaguk merev, nagy pontossággal megmunkált, rétegesen felvitt alumínium; a PC-be általában fixen beépített. A meghajtó és az adathordozó egy egységet képez, az adathordozó tehát nem cserélheto, ellentétben a hajlékonylemezzel. Ma már vannak azonban cserélheto winchesterek is. 10 FFFK SdiLA TEMPUS Projekt