Podstawy technologii informacyjnej. Beata Kuźmińska

Transkrypt

1 Podstawy technologii informacyjnej Beata Kuźmińska

2 Podstawowe definicje Informatyka - nazwa powstała w 1968 roku, stosowana w Europie. Informatyka zajmuje się całokształtem przechowywania, przesyłania, przetwarzania i interpretowania informacji. Technologia informacyjna bazuje na informatyce, wykorzystując praktyczne jej narzędzia i możliwości w różnych dziedzinach życia.

3 Źródła informatyki Historia -

4 Zakres zastosowania TI Ambitne zastosowania komputerów

5 Sprzęt komputerowy - hardware Co musi być w komputerze:

6 Procesor CPU: Centralna Jednostka Przetwarzająca (Central Processing Unit). Mikroprocesor współcześnie to pojedynczy układ scalony oparty na strukturze krzemowej, zawierającej kilkadziesiąt milionów tranzystorów. Jest on sterowany za pomocą asemblera, czyli zestawu poleceń, które kierują przebiegiem wszystkich operacji, jakie procesor potrafi wykonywać. Funkcje najprostszego procesora można podzielić na trzy grupy: 1. Operacje wykonywane przez jednostkę ALU (Arithmetic/Logic unit jednostka arytmetycznologiczna), odpowiedzialna za operacje matematyczne

7 Procesor 1. Przesyłanie danych między poszczególnymi rejestrami pamięci 2. Podejmowanie decyzji, czy pobrać kolejne instrukcje i dane do przetwarzania. Wydajność procesora wydajność = taktowanie zegara x liczba operacji wykonywanych w jednym cyklu

8 Mikroprocesory Jak działa procesor? Cykl instrukcji (instruction cycle): 3. Pobierz instrukcję. 4. Pobierz dane z pamięci. 5. Wykonaj instrukcję. 6. Zapisz wynik w pamięci. Rodzaje procesorów

9 Pamięć Pamięć możemy wyobrazić sobie jako zbiór ponumerowanych komórek. Numer komórki jest jej adresem. Zawartość komórki stanowią dane. Danymi mogą być: wartości wprowadzone przez użytkownika, wartości będące wynikiem działania programu, rozkazy procesora, adresy innych komórek, wartości pochodzące z urządzeń wejścia. Pamięć stała ROM, Read Only Memory (pamięć pozwalająca tylko na odczyt) Pamięć zapisywalna RAM, bufor pamięci - obszar wydzielony pamięci, pamięć o wolnym dostępie

10 Sprzęt komputerowy Pamięć cache przechowująca dane niezbędne do wykonania kilku najbliższych instrukcji Procesor komunikuje się z pamięcią poprzez: Magistrale (szyny): przysyłanie danych do urządzeń zamontowanych wewnątrz komputera, dysków i kart rozszerzeń. Szyna adresowa: wysyła informację z CPU do pamięci pozwalając odszukać adres komórki pamięci. Jest jednokierunkowa. Za jej pośrednictwem procesor uaktywnia odpowiednie komórki pamięci, umożliwiając tym samy zapis i odczyt ich zawartości. Szyna danych: przesyła dane, znajdujące się w pamięci pod wskazanym adresem do/z CPU. Jest dwukierunkowa.

11 Sprzęt komputerowy Układy I/O (Input/Output), wejścia/wyjścia: komunikacja procesora ze światem zewnętrznym. Łącza (porty) zewnętrzne: dołączone do układów I/O porty, np. szeregowy (serial port), równoległy (parallel port), port USB. Układy wspomagające mikroprocesor (chipset): decydują o integracji całości. Zasilanie

12 Oprogramowanie - software 1. Rodzaje oprogramowania ze względu na prawo autorskie Shareware - programy na próbę, rejestracja za opłatą jeśli się je dłużej używa. Freeware, PDS, public domain software, Free software foundation - programy darmowe. Addware - programy darmowe, ale pokazujące reklamy. Bookware - programy dołacane do książek. Crippleware - programy nie w pełni sprawne. Firmware - programy wmontowane na stałe. Spyware - programy szpiegujące. Vaporeware - programy zapowiedziane, które nie pojawiły się na czas. Upgrade - aktualizacja zakupionego programu, nowsza wersja. Demo Trial Wersje komercyjne

13 Oprogramowanie - software 1. Rodzaje oprogramowania: Oprogramowanie systemowe - podstawowe, bez którego komputer nie będzie działał. Oprogramowanie narzędziowe, usprawnia konfigurację lub naprawia system. Oprogramowanie użytkowe, zwane też aplikacjami.

14 System operacyjny Pośredniczy pomiędzy użytkownikiem i komputerem oraz programami użytkowymi, Zarządza pamięcią operacyjną i zasobami komputera, Nadzoruje wymianę danych pomiędzy jednostką centralną i urządzeniami zewnętrznymi, Organizuje zapis danych na dyskach, Sygnalizuje błędy w działaniu komputera i aplikacji, Nadzoruje uruchamianie i wykonywanie programów.

15 Systemy operacyjne Ogólny schemat systemów operacyjnych jest prosty. Jest 3 warstwowy. Pierwsza warstwa jest sprzęt. Druga warstwa jest jądro (kernel). Trzecią są aplikacje. Jądro odpowiada za komunikację miedzy sprzętem a programami. Oznacza to, ze jądro zajmuje się standaryzacją sprzętu. Jego zadaniem jest doprowadzić do tego, aby np. każda karta sieciowa była widoczna dokładnie tak samo przez programy niezależnie od tego jaka to jest karta. Jądro systemu zajmuje się tez rozdzielaniem zadań dla poszczególnych programów. Pozwala bardziej przejrzyście zarządzać dostępem do pewnych części pamięci i innych urządzeń.

16 Systemy operacyjne Start systemu Gdy jądro zostanie w całości załadowane, rozpoczyna ono inicjalizację sterowników. Następnie próbuje ono załadować i zamontować główny system plików. Główny system plików to po prostu jakaś partycja wcześniej zdefiniowana, na której znajduje się wcześniej zainstalowany system, który składa się z plików, w których są programy lub dane. Jądro musi wiedzieć, gdzie szukać głównego systemu plików, jeśli nie znajdzie tam obrazu, który można załadować, zawiesza swoje działanie.

17 Systemy operacyjne - porównanie Linux DOS Windows Kernel Skompilowany kernel, znajdujący się w jednym pliku o rożnych nazwach. Dwa pliki: IO.SYS MSDOS.SYS Na początku wgrywa się DOS ze swoim pseudo kernelem: IO.SYS MSDOS.SYS Poźniej zaś włacza się system Windows, którego kernel jest podzielony w kilkunastu plikach Filesystem EXT2 FAT VFAT Pierwszy program /sbin/init Command.com Commnad.com, Explorer??? Skrypty startowe /etc/rc.d lub podobne AUTOEXEC.BAT CONFIG.SYS AUTOEXEC.BAT CONFIG.SYS WIN.INI SYSTEM.INI

18 DOS Disk Operation System Powstał w 1981 roku w firmie Microsoft i rozwijany był do roku Struktura i wersje MS-DOSu hierarchiczna struktura danych, katalogów i podkatalogów, zarządzanie dyskami stałymi BIOS w ROM-ie Na MS DOS składają się podstawowe moduły systemowe: COMMAND.COM, interpreter poleceń, współpracujący z programami użytkowymi MSDOS.SYS lub MDOS.COM - obsługa plików i urządzeń peryferyjnych, np. drukarki, klawiatury... IO.SYS lub IBMBIO.COM, moduł wymienny, współpracujący z BIOS, elementarne operacje I/O Moduły te umieszczone sa w pamięci operacyjnej komputera w trakcie jego uruchamiania i pozostają tam aż do wyłączenia. Proces ładowania nazywa się bootowaniem systemu (z ang. booting wciąganie ). Oprócz niezbędnych modułów wszystkie wersje systemu DOS zawierają szereg programów użytkowych Są to polecenia wewnętrzne i zewnętrzne, np.: DISKCOPY.COM kopiujący całe dyskietki FORMAT.COM formatowanie dyskietek i dysków twardych PRINT.COM umożliwiający drukowanie plików ASCII Alternatywne wersje systemów dla IBM-PC: DR-DOS (Digital Research), PC-DOS (IBM) Wady MS-DOSu Jeden użytkownik, jedno zadanie system jednozadaniowy Bill Gates: 640 KB powinno wystarczyć każdemu"! Złe zarządzanie pamięcią RAM: max. 640 KB, segmenty 64 KB,. Złe zarządzanie pamięcią dyskową, partycje 32 MB, później ograniczenia do 512 MB. Nie posiada prawie żadnych możliwości graficznych