INFORMATIKA E42-101 I. előadás Facskó Ferenc egyetemi adjunktus Adat Információ Adat: a világ állapotát leíró jel Információ: adat értelmezési környezetben (dimenzió, viszonyítás) Tudás: felhalmozott, megértett, értelmezett információ Döntés: reagálás a világ változásaira 1

A számítógép Gyökeres változások stratégiai jelentőségű a gazdasági é- letben; nélkülözhetetlen a társadalom szervezésében; digitalizált kommunikáció szervezője; informálódás, szórakozás alapja. PC számítógép Számítógépek célszámítógép szuperszámítógép PC = Personal Computer egyszemélyes használat kis kapacitás korlátozott alkalmazás 2

Számítógép számítógép = hardver + szoftver Hardver alkatrészek központi egység + perifériák Szoftver működtető rendszer alkalmazások standard egyedi Működésének alapja kettes számrendszer bináris matematikai logika Neuman felismerése: az IGEN NEM döntéseket realizáló egyszerű áramkörökből hihetetlen bonyolultságú, és mégis megbízható következtető-gépeket lehet építeni 3

Hogyan jutottunk eddig? ujjak, kövek abakusz, soroban tízes számrendszer (helyi érték, nulla) számtáblázatok mechanikus számológép Babage gépei Jacquard programozott szövőgépe lyukkártyás adatfeldolgozás XX. század 1939. Zuse Zuse1,, Zuse4 1939. Atanasoff ABC 1943. Turning Colossus 1944. Aiken Mark I. 1944. Mauchly & Eckert ENIAC 1950. MARK I. 4

Neumann elvek 1. Digitális és logikai alapokon kell felépülnie 2. Lépésenként végrehajtandó program szerint működjön 3. A programot a tárban kell elhelyezni 4. Elektronikus felépítés! Számítógép generációk 0. 1. elektroncső 2. tranzisztor 3. integrált áramkör 4. integrált áramkör 5. -? 5

A rádiónak nincs jövője. A levegőnél nehezebb gépekkel nem lehet felemelkedni. Lord Kelvin 1899. Ez a «telefon» olyan sok hátránnyal rendelkezik, hogy biztosan nem lesz belőle semmi: másképpen kell kommunikálni! Western Union internal report 1876. Azt hiszem, kb. öt nagy IBM számítógép elegendő minden számítási igény kiszolgálására. Thomas Watson, chair of IBM 1943. Az a probléma ezzel a «televízióval», hogy oda kell ülni eléje, a szemünket rámereszteni: egy normális amerikai családnak erre sose lesz ideje. The New York Times 1949. Semmi okot nem látok arra, hogy valaki hazacipeljen egy számítógépet. Ken Olson, president of DEC 1977. Ezt a «személyi» számítógépet senki sem fogja megvenni magának. Xerox Co. internal report 1974. A 640 KB memória minden igényt ki tud elégíteni. Bill Gates, Microsoft 1981. Hardver CPU Memória Háttértárak Beviteli eszközök Kiviteli eszközök Belső kommunikáció Hálózati eszközök Csatlakozók 6

CPU vezérlőegység megszakítás CISC RISC arimetikai-logikai egység regiszterek utasításregiszter utasításszámláló regiszter akkumulátor regiszterek Állapotregiszter (állapotbitek) órajelgenerátor Központi memória címezhető cellák (sorszám) beírás kiolvasás ciklusidő ROM PROM EPROM RAM 7

Adatmennyiségek 1 bájt = 8 bit! 1 KB = 1024 B = 2 10 B 1 MB = 1024 KB = 2 10 KB = 2 20 B 1 GB = 1024 MB = 2 10 MB = 2 20 KB = 2 30 B 1 TB = 1024 GB = 2 10 GB = 2 20 MB = 2 30 KB = 2 40 B Külső tömegtárolók Mágneses elven mágnesszalag mágneslemez merevlemez hajlékony lemez Optikai elven CD DVD Elektronikus elven pendrive 8

Beviteli eszközök Feladat: adatmozgatás, A/D átalakítás Közvetett rendszerű billentyűzet egér, tapipad, érintőképernyő Közvetlen rendszerű scanner (OCR), digitális fényképezőgép vonalkódolvasó mikrofon hálózati kártya, MODEM Kiviteli eszközök Feladat: adatmozgatás, D/A átalakítás Ideiglenes megjelenítés képernyő hangszóró Végleges rögzítésű megjelenítés nyomtató rajzgép 9

Egyéb hardver-eszközök Buszrendszer (alaplap) nyomtatott áramkör kártyahelyek Csatlakozók (portok) szabványos portok (soros, párhuzamos, USB) video-port PCMCIA Hálózati eszközök MODEM hálózati kártya multiplexer elektronika front-end processor kábelek Szoftver algoritmus program folyamat szoftver szellemi termék minőség (?) jogvédett kereskedelmi shareware semi-free (cheapware) free OSS hardver-, szoftver-kompatibilitás 10

Szoftverkategóriák standard egyedi rendszerszoftver hardver vezérlése, használata belső kommunikáció ember-gép kommunikáció felhasználói szoftver felhasználó problémájának megoldása Operációs rendszer Felhasználói formák Egyfelhasználós Többfelhasználós Kötegelt Kötegelt Interaktív Interaktív Valós idejű 11

Operációs rendszerek vezérlése Vezérlőnyelv Karakteres menüvezérlés Grafikus vezérlőfelület Operációs rendszer működése Folyamatok vezérlése időszeletelés Input/output adatok vezérlése spooling Memóriakezelés partícionálás virtuális memória Állományrendszer kezelése mappák kezelése, karbantartása állományrendezés jogosultságok kezelése 12

Alkalmazói szoftverek Szövegszerkesztés, dokumentummenedzsment Számolótáblák Adatbázis-kezelés Grafikai munkák, multimédia Kommunikáció Szoftver minősége Robosztusság Funkciók teljessége Teljesítmény Adat-kompatibilitás Hardver-, szoftver-kompatibiltás Referencia Ügyfélszolgálat, távfelügyelet Üzemeltetési igények Költségek 13

Kommunikáció emberek között ember-gép között gépek között Adathálózat Adathálózatok egyszerű adathálózat számítógép-hálózat számítógép-kommunikációs hálózatok Hálózatok csoportosítás Kiterjedés: LAN WAN Kommunikációs protokoll: zárt nyílt Géptípus: homogén heterogén Topológia sín gyűrű, kettős gyűrű csillag hierarchikus (fa) részlegesen összekötött teljesen összekötött vegyes 14

Átviteltechnikai fogalmak Irány: szimplex félduplex duplex Csatorna-kialakítás: pont-pont adatszórás Átviteli út: analóg digitális Adatkapcsolat: vonalkapcsolt üzenetkapcsolt csomagkapcsolt TCP/IP TCP/IP! IP = Internet Protocol 32 bites bináris cím (IPv4) 1100000111100001101110110011100 193.225.93.156 48 bites bináris cím (IPv6) TCP = Transmission Controll Protocol egységcsomagok címzés azonosítás csomagtovábbítás hibakezelés 15

ISO-OSI modell rétegei 7: alkalmazási 6: megjelenítési 5: együttműködési 4: szállítási 3: hálózati 2: adatkapcsolati 1: fizikai Szegmentálás összekapcsolás repeater bridge router gateway 16

Számítógép-hálózatok szolgáltatásai hardver megosztott használata adatok megosztott használata szoftverek megosztott használata csoportmunka kommunikáció adatcsere közös naptár Internet technológiája gerinchálózat fizikai összeköttetés csomóponti gépek útvonalválasztás forgalom kontrollálása hibakezelés, -javítás végponti gépek csomagok fogadása adatfolyam összeállítása eredeti üzenet prezentálása szerver-kliens technológia 17

Internet kialakulása 1970: ARPANET 1973: TCP/IP FTP TelNet 1980: TCP/IP szabványosítása 1985: NFSNET 1988: INTEROP 1989: www (html) 1990: webböngésző Az internet szolgáltatásai FTP (File Transfer Protocol) Telnet, ssh, távoli asztal E-mail levelezési listák (push üzemmód) Usenet (pull üzemmód) BBS (Bulleton Board System) IRC (Internet Relay Chat) digitális telefonálás (VoIP) fájlcsere World Wide Web 18

URL (Univerzal Resource Locator) protokoll://host:port/mappa/fájl?paraméter www.nyme.hu (http://www.nyme.hu/) http://emk.nyme.hu/index.php?id=1024 ftp://ftp.kfki.hu mailto:ffacsko@emk.nyme.hu E-mailezés 1. gyorsaság ne várakoztass! 2. Tárgy: (Subject:) rovat informatívan kitöltendő 3. pontos e-mail cím 4. mondd el három szóval 5. helyesírás 6. csupa nagybetű: kiabálás 7. óvatosan a humorral! :-) :-( :-* 8. diplomatikus fogalmazás! erősen hat leírva 9. automatikus válasz csak gyomlálva! 10. gondold át! visszavonhatatlan 11. gondold át továbbküldhető! 12. csak nyugodtan no flame! 13. elbúcsúzás, névjegy (MAXIMUM 4 sor) 19

Keresés az interneten Fájlkeresés Archie Gopher Tartalomkeresés témakatalógus (www.lap.hu) keresőrobotok (www.ok.hu) net, net, net internet: hálózatok hálózata, az e- gész világot körülölelő számítógéphálózat. intranet: szervezetek belső számítógépes hálózata, amelyet ugyanazok a protokollok működtetnek, mint az internetet. extranet: internet-protokollokkal működő, biztonságos, privát, intranet hálózat. 20