27
1 SZÁM SZÁM Í Í TÓGÉP TÓGÉP - - RENDSZEREK RENDSZEREK Mit nevezünk számítógépnek? A számítógép olyan elektronikai eszköz amely a kapott programutasitásokkal összhangban végzi az adatfeldolgozást. Adatfeldolgozásról akkor beszélünk, amikor az adatokat bevisszük a számítógépbe, azokat a számítógép feldolgozza, majd kiadja. A számitógép 4 alapfunkciója: adatbevitel (adatgyűjtés), adatfeldolgozás, adattárolás, adatok ill. információk szolgáltatása (prezentálása).

SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

1

SZÁMSZÁMÍÍTÓGÉPTÓGÉP--RENDSZEREKRENDSZEREK

Mit nevezünk számítógépnek?

A számítógép olyan elektronikai eszköz amely a kapott programutasitásokkal összhangban végzi az adatfeldolgozást.

Adatfeldolgozásról akkor beszélünk, amikor az adatokat bevisszük a számítógépbe, azokat a számítógép feldolgozza, majd kiadja.

A számitógép 4 alapfunkciója:adatbevitel (adatgyűjtés),adatfeldolgozás,adattárolás,adatok ill. információk szolgáltatása (prezentálása).

Page 2: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

2

A számítógépek története

A számítástechnika műszaki alapjait különböző tudományágak tudósai teremtették meg.

A kezdetek:

ENIAC rendszerterem ENIAC programozása ENIAC elektroncsövek

� Mechanikus elven működő tudományos számológépek (1944 Mark I)

� Elektroncsöves számítógépek (1946 ENIAC)

A számítógépek története

Fordulópontok: 1947 – a tranzisztor feltalálása1954 – az első szilíciumból készült máig is

használatos tranzisztor (1955 TRADIC)1958 – az első integrált áramkör1972 – a nagy integráltságú áramkör (LSI)

kifejlesztése

A mai tranzisztorok Egy IC nagyított belső képeAz első tranzisztor

Page 3: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

3

A személyi számítógépek (PC-k) története

1976 – két egyetemi hallgató (Steven Jobs és Steve Wozniak) megépítette az első “személyes használatra szánt számítógépet”, amelyet Apple-nek neveztek el.

1977 – a Commodore cég bemutatta az első PC-jét, őket követte 1978-ban az Atari, majd 1979-ben a Texas Instruments

1981 – IBM PC: az Intel cég 8086-as processzora,a Microsoft cég MS-DOS operációs rendszere

A szakma az IBM személyi számitógépét fogadta el szabványnak.

A többi cég (Compaq, Hewlett Packard, Olivetti, Siemens, ...) is elkezdett IBM kompatibilis PC-ket gyártani.

Ettől kezdve a személyi számitógépek ára rohamosan kezdett esni,a gépek teljesítménye pedig állandó felmenő tendenciát mutatott.

Számítógép kategóriák

Személyi számítógépek

Mindenkinek a megfelelő PC-t!

- Telepített rendszerek- Asztali (desktop) vagy torony (tower) PC

- Hordozható (portable) rendszerek - Laptop - 80-as évek vége- Notebook - 90-es évek eleje - Notepad, PEN-PC, Penbook - 90-es évek közepe - Palmtop - 90-es évek második fele

Mikroszámítógépek

Page 4: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

4

Számítógép kategóriák

Személyi digitális kisegítők (PDA)1996 -> Palm Pilot – egy kis számítógép amely elfért a zsebben és képességeiben megközelítette az akkori PC-ket.

Ekkor indult meg az ún. PDA (Personal Digital Assistant)forradalom. A mai PDA-k:� elférnek a tenyérre � a hálózatra kapcsolhatók (Wi-Fi, Bluetooth tecnológia)� multimediális adatok lejátszására képesek� internet, szövegek és táblázatok kezelése (Office tipusu szoftver)� érintésérzékeny kijelző (hogy egyszerű legyen az adatbevitel), � gyors és jól működő kézírás-felismerés� szinkronizáció az asztali géppel (infravörös port vagy USB kábel)

Számítógép kategóriák

A PDA-k felosztása:

1. Hand-heldnagyobb méret és képernyő, mini billentyűzet

2. Palm-sizedtenyérnyi nagyságú, billentyűzet nélküli

Palm, Symbian vagy Microsoft operációs rendszer(mobiltelefonok, tenyérgépek és internethez kapcsolódó minieszközök)

Legismertebb gyártók:Palm, Sony – Palm OSCompaq, Casio, HP – Windows CE OS + a többi Microsoft termék,

drágábbak.

Page 5: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

5

Számítógép kategóriák

Munkaállomások (WorkStations)

A PC-khez hasonlóan a mikroszámítógépek családjába tartoznak.

Elsősorban mérnöki vagy tervezői munkák végzésére szolgálnak

Megbízhatóbbak és drágábbak a személyi számítógépeknél

RISC processzorokon alapulnak

MacOs vagy UNIX-féle operációs rendszer.

Legismertebb gyártók: Apple, IBM, HP

Számítógép kategóriák

MiniszámítógépekA mikroszámítógépeknél nagyobb képességekkel bíró gépek.RISC processzorok.Többprocesszoros gépek. UNIX-féle operációs rendszer.Alkalmazási területek: � Telekommunikációs processzorok és koncentrátorok,� Adatbázis szerverek,� Adatfeldolgozás közép és nagyobb méretű vállalatoknál.Legismertebb gyártók: IBM, Sun, Hewlett Packard, Dell

Page 6: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

6

Számítógép kategóriák

Nagyszámitógépek (Mainframes)Nagyteljesítményű gépek, amelyeket főleg kormányzati intézmények, nagyvállalatok és bankok az üzletileg kritikus alkalmazásaik futtatására használnak.Nagymennyiségű adat kezelésére, tárolására képesek, amelyeket a statisztika, a nyilvántartások, ERP rendszerek, és a pénzügyi tranzakciók feldolgozása igényel.Csaknem az összes nagygép képes több operációs rendszer futtatására (hostolására), és így képes több virtuális gépként is működni.Szerver szerepük van a kliens-szerver alapú rendszerekben, gyakran e-business-t kiszolgáló Web szerverek.Helyettesíteni tudnak tucatnyi vagy akár többszáz kisebb szervert és sokkal inkább kielégíthetők a skálázázhatóságra (feladatnak megfelelő méretnagyság) és megbizhatóságra vonatkozó követelmények.A ‘90-es évek végétől újraéledő nagygépes piacot az IBM határozza.

Számítógép kategóriák

SzuperszámitógépekA kirivóan gyors és összetett (akár többszázezer változós) számitásokat igénylő területeken használatosak.

A szupergépek a korlátozott számítási kapacitások miatti problémák, a nagygépek pedig a megbízhatósággal és korlátozott ki-bevitelből adódó problémák megoldására készülnek.

A paralell adatfeldolgozás (paralell processing) technikáját alkalmazva a műveletek százmilliárdjait végzik mp-ként.

Alkalmazási területek:� hadi kutatások,� időjárás előrejelzés,� kőolajipari kutatások,� matematikai modellek szimulációja stb.

A piac közel 70%-át a CRAY korporáció tartja.

Page 7: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

7

IBM BLUE GENEL

Számítógép kategóriák

A világ 500 leggyorsabb számitógépe versenyén az 1. helyezést az EARTH SIMULATOR japán szuperszámitógépérte el.

o A klimaváltozás és más természeti jelenségek analizálására használják;

o 35,86 billió művelet/mp (TeraFLOPS);o Az első USA-n kivüli szuperszámitógép amely 1. helyezést ért el;

A 2. helyen a HP által szerkesztett “ASCI Q” jelzésű szuper számitógép végzett amely az USA-ban van felállitva (Új Mexikó államban); tudományos labóratórium, 7,73 billió művelet/mp.

Az első 10 között végzett a HP 137 PC-ből és az IBM 131 PC-ből álló hálózatba kötött számitógépés rendszere is.

Page 8: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

8

SZÁMSZÁMÍÍTÓGÉPES TÓGÉPES ADATSZERKEZETEKADATSZERKEZETEK

Page 9: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

9

Az adatok a számítógéprendszerekben

A számitógép csak digitális adatokat képes tárolni és feldolgozni.

A programutasítások és az adatok kimutatására 3 féle jelcsoportot használunk: alfabetikus (kis és nagy betűk), numerikus (számok) és különleges jeleket (.,?).

Minden jelet (karaktert) 8 bit – 1 BÁJT segítségével írunk le.

Bit (BInary digiT) – az adatfeldolgozás legkisebb információs egysége, olyan elem amelynek csak két lehetséges állapota (értéke) van: 0 és 1.

Megszakadt az áramkör Bezárult az áramkör

Ø 1

KódrendszerekAz ember és a számitógép közti kommunikáció megkönnyitésére a bináris számrendszerek helyett más kódokat használunk, amelyek több bináris számjegyet egy kódjelben foglalnak össze.

A kódolás az adatok egyik jelrendszerből a másikba való átváltoztatásának folyamata. A mai számítogépek az EBCDI kódot használják.

7

6

5

4

3

2

1

0

15

1

1

1

1

xPGxpgeotpreildel71110

WOFwofuceobbslc60110

VNEvnepslfnlht5L010

UMDumdpnbzprespf40010

TLCtlc31100

SKBskb20100

JAja11000

-&spanul00000

14131211109876543210dec. ekv.b1b2b3b4

010101010101010b5

100110011001100b6

111000011110000b7

111111100000000b8

EBCDIC

7-bites ASCII kód, 8. bit - a nemzeti jelrendszerek támogatása (UNICODE).

Page 10: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

10

A SZÁMA SZÁMÍÍTÓGÉPTÓGÉPALKOTÓRÉSZEIALKOTÓRÉSZEI

A SZÁMITÓGÉP ALKOTÓRÉSZEI

A hardveren az értendő, ami kivülről látható és megfoghaó egy számitógépen (pl. a monitor, a billentyűzet és a rendszeregység).

a) Hardvera) Hardver

Az operációs rendszer olyan program, amely előkésziti a működéshez szükséges utasitásokat. Az operációs rendszer egyben az ember és a számitógép közti interfész is.

b) Szoftverb) Szoftver-- Rendszer szoftver (elsősorban az operációs rendszer)Rendszer szoftver (elsősorban az operációs rendszer)

A felhasználók egyéni igényeit kielégitő programok. Ezek teszik lehetővé hogy a számitógép feldolgozza a szövegeket, grafikus ábrákat rajzoljon, bérszámfejtsen, cimlistát rendezzen stb.

-- Felhasználói szoftverFelhasználói szoftver

Page 11: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

11

A HARDVERA HARDVER

A számitógépes rendszer tipikus hardver elemei

KOMMUNIKÁCIÓS ESZKÖZÖK

KOMMUNIKÁCIÓS ESZKÖZÖK

BEMENETI EGYSÉGEK

BEMENETI EGYSÉGEK

KIMENETI EGYSÉGEKKIMENETI EGYSÉGEK

KÜLSŐ TÁROLÓKKÜLSŐ

TÁROLÓK

Vezérlő-egység

Aritmetikai-logikai egység

PROCESSZOR

ROM RAM

BELSŐ TÁROLÓK

BUSZRENDSZER

INT

ER

SZ

EK

INT

ER

SZ

EK

Adatregiszterek

Page 12: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

12

� Az adatokat és az utasitásokat a bemeneti (input) eszközök segitségével visszük be számitógépbe;

� Ezek a bevitel alkalmával előbb a főmemóriába kerülnek ahonnan elmenthetők valami külső tárolóra;

� Amikor szükség van rájuk újra beolvasódnak a főmemóriába;� Az utasitások értelmezése és végrehajtása a vezérlő-

ellenőrző egység feladata;� Az utasitások tartalmával összhangban, az adatok a

főmemóriából az aritmetikai-logikai egységbe kerülnek� A feldolgozás alatt álló adatok és részeredmények a

regiszterekben tárolódnak� Az adatok feldolgozása után az eredmények a vezérlő-

ellenőrző egység irányitásával a kimeneti egységeknek lesznek átadva;

AZ ADATFELDOLGOZÁS FOLYAMATA:

A chip – a PC lelke

� Minden PC legfontosabb alkotórésze a központi egység, amelynek része a processzor (CPU – Central Processing Unit).

� A félvezetős technika fejlődésének köszönve az egész feldolgozó-egységet egyetlen sziliciumchipen el lehet helyezni.

� Chip – nagy integráltságú épitőelem, amelyen több millió elektronikus elem található (chip - integrált áramkör IC).

� A chip elemeit hajszálvékony vezetékek kötik össze. Védőburok. � A legegyszerűbb esetben a központi egység minden funkcióját

egyetlen chipre teszik (autóipar, háztartási gépek, ...)� A modern alaplapokon sokféle chip található:

� processzor-chip� csak olvasható memória (ROM)� irható-olvasható memória� az órajeladó chip� ...

Page 13: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

13

A (SZEMÉLYI) SZÁMITÓGÉP HARDVER ALKOTÓRÉSZEI

A számitógépek igen fontos tulajdonsága a moduláris A számitógépek igen fontos tulajdonsága a moduláris felépités.felépités.

Ez azt jelenti, hogy a számitógép. egymástól viszonylag Ez azt jelenti, hogy a számitógép. egymástól viszonylag függetlenül működő, világosan elkülönithető részekből áll.függetlenül működő, világosan elkülönithető részekből áll.

A számitógépeknél első pillantásra is könnyen megkülönA számitógépeknél első pillantásra is könnyen megkülön--böztethetjük:böztethetjük:�� a rendszeregységet és a rendszeregységet és �� a perifériákat.a perifériákat.

A (SZEMÉLYI) SZÁMITÓGÉP HARDVER ALKOTÓRÉSZEI

� A rendszeregység a számitógép központja, ő tartja a kapcsolatot az összes perifériával.

� Általában a következő egységekből áll:� a központi egység (alaplap, processzor belső adattárolókkal,

órajeladó és a buszrendszer) � külső adattárolók (merevlemez, lemezmeghajtó)� a be/kimeneti egységek csatlakozói � a különböző kezelőkapcsolókból és kijelzőlámpákból.

A rendszeregység (a „szürke” doboz)A rendszeregység (a „szürke” doboz)

� Bemeneti egységek: billentypűzet, egér, elektronikus toll stb. � Kimeneti egységek: monitor, nyomtató stb.

A számitógépA számitógép--perifériák (be/kimeneti egységek)perifériák (be/kimeneti egységek)

Page 14: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

14

Megj.: A hordozható számitógépek esetében egyes be/kimeneti egységek integrálva vannak a rendszeregységgel.

� A processzor a tárolt programok utasitásai szerint működik.

� A processzor végzi el az adatfeldolgozás szempontjából szükséges számitási műveleteket és logikai döntéseket.

� Ezek a műveletek túlnyomórészt az aritmetikai-logikai egységben (feldolgozóegység) játszódnak le.

� A munkát a vezérlőegység áramkörei koordinálják.

� Az adatokat amelyek a chiphez érkeznek, illetve a feldolgozás után ismét kimennek, ideiglenesen az ún. regiszterek tárolják.

�� Központi egységKözponti egység

1.1. PROCESSZORPROCESSZOR

1.1 A vezérlőegység legfontosabb feladatai:� A tárolóból felveszi az utasitásokat, értelmezi őket és vezérli az

utasitások végrehajtását;� Ellenőrzi és irányítja az adatátvitelt az aritmetikai-logikai egység

és az operativ tároló között;� Ellenőrzi és koordinálja a ki- és bemeneti műveletek végzését,

vezérli a ki/bemeneti egységek működését;

1.2 Az aritmetikai-logikai egység legfontosabb feladatai:� A feldolgozóegység az aritmetikus (összeadás, kivonás, ...) és a

logikai (és-vagy-nem) feladatokat végzi;

OPERATÍV TÁROLÓ (RAM)OPERATÍV TÁROLÓ (RAM)

ÁLTALÁNOS REGISZTER

AKKUMULÁTOR

ÖSSZEHASONLÍTÓ ÖSSZEADÓ

ARITMETIKAI-LOGIKAI EGYSÉG

Az aritmetikai-logikai egység

részei

Page 15: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

15

AZ INTEL PROCESSZOROK FEJLŐDÉSE:

GENERÁCIÓ TIPUS ÉV TRANZISZT. CIM/ADATBUSZ ÓRAJEL(MHz)

ELSŐ (P1) 8086 1976 2.300 16/16 5 – 108088 1979 16/8 4,77 – 8

MÁSODIK (P2) 80286 1982 130.000 16/16 8 – 12

HARMADIK (P3) 80386/DX 1985 900.000 32/32 16 – 3380386/SX 1989 32/16 16 – 33

NEGYEDIK (P4) 80486/DX 1989 1.200.000 32/32 25 – 5080486/SX 1991 32/32 16 – 3380486/DX2 1992 32/32 50 – 6680486/DX4 1994 32/32 100

ÖTÖDIK (P5) Pentium 1994 4.500.000 32/64 66–200Pentium MMX 1997 32/64 166–266

HATODIK (P6) Pentium Pro 1997 64/64 166–300Pentium II 1998 10.000.000 64/64 233–450Pentium III 1999 22.000.000 64/64 500–1000

HETEDIK (P7) Pentium 4 2000 42.000.000 64/64 1500-3000CORE 2003 64/64 2000CORE 2 2005 64/64 3000CORE 2 DUO 2006 291.000.000 64/64

Legismertebb processzorgyártók - IBM kompatib. PC-k: Intel, AMD, Cyrix- Apple, Atari, ... PC-k: Motorolaa processzoroknál az USA (San Jose – szilikonvölgy)a memóriachipeknél pedig Japán és Korea uralják a piacot

A processzor teljesitménye

A processzor teljesitményének szempontjából alapvető jelentőséggel bir:

� A belső szóhossz – a szó hossza (bitekben) amelyet a processzor egy gépi ciklusban képes feldolgozni. Ennek alapján megkülönböztetünk 8, 16, 32 és 64-bites processzorokat;

� Az órajel-frekvencia – a processzor munkaütemét határozza meg (a gépi ciklusok számát). Az órajeladó (vezérlő-kvarc) hozza létre és MHz-ben vagy GHz-ben fejezik ki;

� A buszrendszer szóhossza:� az adatbusz bitszélessége – hány bitet tud a processzor

egyidejűleg a hozzá kapcsolt perifériákra küldeni� a cimbusz bitszélessége – meghatározza a közvetlenül

megcimezhető cimtartomány nagyságát

Page 16: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

16

A belső memória� egy fixen beprogramozott és a felhasználó által

megvátozhatatlan részből (ROM – Read Only Memory, csak olvasható memória és

� egy szabadon irható és olvasható (RAM – Random Access Memory, tetszőleges elérésű memória) részből áll.

2. BELSŐ MEMÓRIA2. BELSŐ MEMÓRIA

2.1 ROM2.1 ROMA ROM-ban megtalálható minden olyan programrész, ami a számitógép beinditásához és a szervezéshez szükséges.A ROM-chip fixen programozott és nem lehet sem megváltoz-tatni, sem kitörölni, a tartalma a PC kikapcsolása után is megmarad.

A ROM-BIOS egy külön rendeltetésű ROM-chip. Az alaplapon található és a számitógép beinditásáért felelős: a számitógép különböző részeinek hibátlanságát ellenőrző és az OS-t a RAM-ba beolvasó programokat tartalmazza.

Hogy meg tudjanak felelni minden követelménynek, a ROM-nak további fajtáit is kifejlesztették:

PROM (Programmable ROM) – (egyszer) programozható ROMEPROM (Erasable Programmable ROM) – UV-fény segitségével

törölhető és egy különleges készülék segitségével párszor újrairható

EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) – igen drága chip és csak egy különleges program segitségével törölhető elektronikusan a tartalma.

Page 17: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

17

2.2 RAM2.2 RAM

A PC-nek csak a RAM áll adat- és programmemóriaként a rendelkezésére.

A RAM-ba a programokat és az adatokat külső memóriákból lehet beolvasni és a processzornak feldolgozásra továbbadni.

A ROM-mal ellentétben a RAM-ot irni, olvasni és törölni is lehet.

A RAM-chip az adatokat és a programokat csak addig tárolja, amig áram alatt van.

A RAM egyéb elnevezései: munkamemória, főtároló, operativ memória stb.

A főtároló strukturája

Operativ tároló

Vezérlő

egység

Aritmetikai

-logikai

egység

Operativ

rendszer

területe

Program

terület

Bemenő

terület

Munka

terület

Kimenő

terület

Kij

ára

tB

ejá

rat

Page 18: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

18

A RAM-ok fejlődése:� vákuumcsövek� mágneses elemek� chipek (IC-k)

� korábban a RAM önálló chipekből állt� ma több chipből álló memóriaelemeket (modulokat)

használnak. Memória modul - több chip egy kerámialapon kontaktusokkal és védőburokkal ellátva.

IC alapú RAM-tipusok: DRAM, SRAM, EDO-RAM, SDRAM, ...

Új memóriageneráció: a Flash-memória

� Ezek a memóriák úgy programozhatók mint a RAM, de elektromosan is törölhetők – rendkivül gyorsan.

� Képesek átvenni az eddigi RAM- és ROM-chipek feladatát.

� A Flash technikát mindenekelőtt memóriakártya formájában használják.

� PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Associaton) szabvány.

� PCMCIA kártyahelyek, elsősorban a hordozható PC-knél.

Page 19: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

19

A központi egységben található belső memóriák nem elegendőek komplex programok, operációs rendszerek és adatok tárolására.

A programokat és az adatokat (tartósan) a nagy tárkapacitású háttértárolókon, külső adattárolókon rögzitsük.

A külső tárolóknak alapvetően három feladatuk van:� a belső memória bővitése,� programok és adatok tárolása és rögzitése,� meglévő adatok és programok beolvasása.

3. KÜLSŐ MEMÓRIÁK3. KÜLSŐ MEMÓRIÁK

A külső tárolók részei

Egy általános külső tároló a következő részekből áll:

� magából az adathordozóból, amely az adatokat és a programokat tárolja. Ezek cserélhetők (pl. a hajlékonylemez vagy az optikai lemez) vagy beépitettek (pl. merevlemezes tároló) lehetnek,

� az iró-olvasó eszközből (drive), amely az adatokat az adathordozóról beolvassa vagy azokat tárolja,

� a vezérlőből (driver), amely a memóriaeszközt szervezi, kezeli (a rendszerszoftver része).

Page 20: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

20

A külső tárolók osztályozása

Flash tárolóFlash tároló Külső tárolóKülső tároló

Mágneses tároló

Mágneses tároló

Optikai tároló

Optikai tároló

Közvetlen elérés

Közvetlen elérés

Szekvenciális hozzáférés

Szekvenciális hozzáférés

Hajlékonylemez (Floppy disc)

Hajlékonylemez (Floppy disc)

Merevlemez (Hard disc)

Merevlemez (Hard disc)

Mágnesszalag (Magnetic tape)

Mágnesszalag (Magnetic tape)

Mágnesszalagos adatmentő egység

(DAT)

Mágnesszalagos adatmentő egység

(DAT)

CD-ROM(nem irható)CD-ROM

(nem irható)

DVD-ROM(nem irható)

DVD-ROM(nem irható)

CD-R(egyszer irható)

CD-R(egyszer irható)

CD-RW(többször újrairh.)

CD-RW(többször újrairh.)

DVD-R(egyszer irható)

DVD-R(egyszer irható)

DVD-RW(többször újrairh.)

DVD-RW(többször újrairh.)

Merevlemez gyorsitásMint ahogyan a processzor és a munkatároló közé, ahol a normál RAM túl lassú, a munkatároló és a merevlemez közé is beépithető gyorsitó.

Két különböző merevlemez-gyorsitót különböztetünk meg:� programgyorsitó (szoftveres megoldás) és� hardvergyorsitó cache-sel és cache vezérlővel.

A hardvergyorsitó hatékonyabb megoldás. A gyorsitótárolók (cache-ek) vezérlő elektronikája a merevlemez-vezérlő elektronikájával egy házba van épitve.

A működési elv a következő: ha a számitógép az adatait a merev-lemezre akarja irni, akkor először a vezérlő az adatokat a RAM-ban tárolja el, és jelenti a processzornak, hogy az adatok fel vannak irva. Miközben a vezérlő az adatokat a lemezre irja, a számitógép tovább dolgozhat.

Page 21: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

21

Memória hierarchia

Alaplap cache

(másodlagos pufferok)

HD-k HD-k HD-k

Processzor cache

(elsődleges pufferok)

Munkatároló (RAM)

Bővitett munkatároló

Merevlemez gyorsitó cache-sel

K a

p a

c i

t á

s

Gyo

rsas

ág in

diká

tor

(hoz

záfé

rés

idej

e)

Processzor

m x 30

GB

m x 256

MB

4 GB

512 MB

256

KB\CP

x

1.000.00

0

x

100.000

x 2500

x 16

1

A buszrendszer az alaplapon található.

A buszok tulajdonképpen elektromos vezetékek amelyek összekötik a számitógép egyes részeit.

A programokat és az adatokat (tartósan) a nagy tárkapacitású háttértárolókon, külső adattárolókon rögzitsük.

4. A PC BUSZRENDSZEREI4. A PC BUSZRENDSZEREI

A számitógép buszrendszere:� adatbuszból – az adatokat szállitja a számitógép egyik

tartományából a másikba� cimbuszból – azokat a cimeket szállitja, ahová az adatokat

küldeni, illetve ahonnan az adatokat venni szeretnénk� és a vezérlővezetékekből áll – ezek irányitják az

adatszállitást. A vezérlőjelek feladata a szinkronizáció is.

Page 22: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

22

Belső busz

A processzor a főtárolóval, esetleg egy gyorsitótárral és a külső busz interfészével a nagyon gyors processzor-buszon (belső buszon) keresztül kommunikál. Az adatok szállitása ezen a buszon a processzor órajelével szinkronban történik.

Kulső busz

A bővitőkártyákkal (grafikus kártya, modem stb.), vagy a külső tárolókkal teremti meg a kapcsolatot.

A PC-k történelmében már több buszrendszert is kifejlesztettek: ISA-busz, EISA-busz, VESA-Local-busz, PCI-busz, Universal Serial Bus (USB)

4. A PC BUSZRENDSZEREI4. A PC BUSZRENDSZEREI

Intefészeken azokat az átviteli- és öszzekötő részeket értjük, amellyel a számitógép önnálóan működő egységei egymással össze vannak kötve.

Belső interfészek kötik össze például a processzort a memóriával, a külsők pedig a központi egységet és a perifériákat, pl. a billentyűzetet, monitort stb.

Ezek a hardver interfészek. Vannak szoftver intefészek is.

Interfész tipusok: � párhuzamos interfész (hüvelyes),� soros interfész (tűs),� SCSI interfész, � Firewire (IEEE1394),� USB,� stb.

5. INTERFÉSZEK (Csatlakozók)5. INTERFÉSZEK (Csatlakozók)

Page 23: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

23

Bemeneti eszközök� Billentyűzet (Keyboard)� Egér (Mouse)� Hanyattegér (TRACK BALL)� Joystick� Mikrofon� Web kamera� Szkenner (Scanner)� Digitális toll (Digital Penn)� Digitalizáló (Digitizer)� Optikai és egyéb olvasók

6. SZÁMITÓGÉP6. SZÁMITÓGÉP--PERIFÉRIÁKPERIFÉRIÁK

Kimeneti eszközök

� Monitor: CRT, LCD, TFT� Video projektor� Nyomtató: lézer, tintasugaras, mátrix� Plotter (rajzgép)� Hangszóró

6. SZÁMITÓGÉP6. SZÁMITÓGÉP--PERIFÉRIÁKPERIFÉRIÁK

Page 24: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

24

Ki- és bemeneti eszközök

� Érintésérzékeny kijelző (Touch Screen)� Modem

6. SZÁMITÓGÉP6. SZÁMITÓGÉP--PERIFÉRIÁKPERIFÉRIÁK

A számítógépes rendszerek mérőegységei

IdőIdő

Miliszekundum 1/1.000 másodperc

Mikroszekundum 1/1.000.000 másodperc

Nanoszekundum 1/1.000.000.000 másodperc

Pikoszekundum 1/1.000.000.000.000 másodperc

Memória kapacitásMemória kapacitás

Bájt 8 bit

Kilobájt 1.024 bájt

Megabájt 1.048.576 bájt

Gigabájt 1.0073.741.824 bájt

Terrabájt 1.099.511.627.776 bájt

Page 25: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

25

A számítógépes rendszerek mérőegységei

A mikroprocesszor sebessége:

Herz(Hz) 1 ciklus másodpercenként

Kiloherz 1.000 ciklus másodpercenként

Megaherz 1.000.000 ciklus másodpercenként

Gigaherz 1.000.000.000 ciklus másodpercenként

Az utasítások elvégzésének sebessége:

MIPS Millió utasítás másodpercenként

Megaflops Millió FLOPS

Gigaflops Milliárd FLOPS

Teraflops Billió FLOPS

Számítógép a házban

• Munka otthonról, előnyök és hátrányok• Bankügyletek otthonról• Vásárlás otthonról• Távtanulás - virtuális egyetem• Számitógépes játékok• A jövő háza

Page 26: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

26

Számítógép a munkahelyen

• Tervezés számitógéppel - CAD rendszerek• Üzleti alkalmazások: beszerzés, raktárvezetés, eladás,

könyvelés, bérszámfejtés...• Elektronikus dokumentumok• Szövegfeldolgozás• Elektronikus táblázatok• Nagy adatbázisok: Oracle, SQL Server, DB2, ...• Prezentációk: PowerPoint, Corel...• Internetes prezentációk: Front Page• Reális folyamatok szimulációja: űrutas, pilóta kiképzés,

szerencsétlenségek szimulációja...• Szövegek automatikus forditása• stb.

Megfelelő munkakörnyezet

• Szék – tekintet a monitor magasságában• Monitor – megfelelő nagyságú (legalább 15”), a

felhasználótól kb. 60 cm távolra, szemmagasságban• Billentyűzet - ergonomikus, a kezek 90 szögben• Egér – kézreeső, elég hely a mozgatásra• Helyiség – világos• Szünetek könnyebb tornával• UPS• Professzionális betegségek: fájós csuklók, vállak, nyak,

zsibbadás...

Page 27: SZÁM ÍTÓGÉP - RENDSZEREKusers.atw.hu/arg21/arg21_elso_felev/szgrendszerek/szamitogep_rendszere...1977 – a Commodore cég bemutatta az els ő PC-jét, őket követte 1978-ban

27

Mit kell kerülni

• Étel és ital a billentyűzet felett, különösen a laptopoknál• Túl hideg vagy meleg helyek• Nedves helyiségek• A számitógép áthelyezése üzemelés közben• A számitógép kikapcsolása a Shut-Down eljárás

megkerülésével

Ha a számitógép nem müködik:• Leellenőrizni a kábeleket és a kapcsolókat• Szakembert hivni – nem kisérletezni

VÉGE