Rodzaje komputerów
Komputer stacjonarny – desktop
Komputer przenośny – laptop, netbook, ultrabook
Osobisty komputer przenośny – PDA(palmtop)
Smartfon
Tablety PC
Serwer
Mainframe
Systemy operacyjne
System operacyjny (ang. skrót OS Operating
System) – oprogramowanie zarządzające
sprzętem komputerowym, tworzące
środowisko do uruchamiania i kontroli zadań
użytkownika.
Oprogramowanie użytkowe
Wszelkiego rodzaju aplikacje
(programy komputerowe) wykonujące
określone zadania na rzecz użytkownika
systemu komputerowego
Może istnieć wiele rodzajów
oprogramowania np.:
Oprogramowanie biurowe (edytory
tekstu, arkusze kalkulacyjne
Oprogramowanie użytkowe
Może istnieć wiele rodzajów oprogramowania np.:
Oprogramowanie biurowe (edytory tekstu, arkusze kalkulacyjne, programy pocztowe, programy do tworzenia prezentacji multimedialnych itp.)
Oprogramowanie graficzne (edytory grafiki wektorowej i rastrowej: Corel Draw, Photoshop, Gimp, Paint itp.)
Oprogramowanie specjalistyczne (programy diagnostyczne, kompilatory, obsługa sieci)
Oprogramowanie antywirusowe
Oprogramowanie bazodanowe( Access, Oracle, SAP itp.)
Rozrywka (gry, odtwarzacze multimediów)
Płyta główna
Płyta główna (ang. motherboard, mainboard) –
obwód drukowany urządzenia elektronicznego,
na którym montuje się najważniejsze elementy,
umożliwiając komunikację wszystkim pozostałym
komponentom i modułom.
Płyta główna
Podstawowymi elementami płyty głównej są:
• chipset
• gniazdo procesora
• IDE
• sloty pamięci operacyjnej
• PCI
• PCI Express
• BIOS
Chipset
Jest to główny element płyty głównej
odpowiadający za komunikację
pomiędzy poszczególnymi elementami
płyty. Jest to serce płyty głównej i
decyduje czy nowe rozwiązania będą
przez płytę obsługiwane, ew. czy będą
działały szybko czy wolno.
Chipset - budowa
CPU
MOSTEK
PÓLNOCNY
MOSTEK
POŁUDNIOWY
AGP/PCI – E
16x
RAM
RAM
PCI – E 1x
PORTY USB
MAG. IDE
PORTY PCI
ZŁĄCZA SATA
Procesor Procesor (ang. processor), także CPU (ang. Central Processing Unit) –
urządzenie cyfrowe sekwencyjne, które pobiera dane z pamięci, interpretuje je i wykonuje jako rozkazy. Wykonuje on ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora.
Procesory (zwane mikroprocesorami) wykonywane są zwykle jako układy scalone zamknięte w hermetycznej obudowie, często posiadającej złocone wyprowadzenia (stosowane ze względu na odporność na utlenianie). Ich sercem jest monokryształ krzemu, na który naniesiono techniką fotolitografii szereg warstw półprzewodnikowych, tworzących, w zależności od zastosowania, sieć od kilku tysięcy do kilkuset milionów tranzystorów. Połączenia wykonane są z metalu (aluminium, miedź).
Jedną z podstawowych cech procesora jest długość (liczba bitów) słowa, na którym wykonywane są podstawowe operacje obliczeniowe. Jeśli słowo ma 64 bity, mówimy, że procesor jest 64-bitowy.
Innym ważnym parametrem określającym procesor jest szybkość z jaką wykonuje on rozkazy. Przy danej architekturze procesora, szybkość ta w znacznym stopniu zależy od czasu trwania pojedynczego taktu.
Procesor -rodzaje
RAM RAM
CHIPSET
CACHE L2
RDZEŃ 2 RDZEŃ 1
CHIPSET
CACHE L2
RDZEŃ
JEDNORDZENIOWY DWURDZENIOWY
Procesor - producenci
Dwoma głównymi producentami
procesorów na świecie są obecnie dwie
firmy Intel i AMD. Przewaga w chwili
obecnej jest jeszcze po stronie firmy Intel
ale stosunek ten znacznie się zmienił na
korzyść AMD niż jeszcze kilka lat temu.
Każda z firm wypuściła na rynek kilka serii
produktów oddających dokonujący się
postęp i potrzeby rynku.
Procesor - gniazda
Każdy procesor do zamontowania na płycie
głównej potrzebuje gniazda w terminologi
informatycznej nazywanego socket.
Gniazdo zależy od rodzaju procesora i
producenta. Nie można zamontować
każdego procesora w każdym gnieździe.
Biorąc po uwagę dwóch głównych
producentów możemy
Procesor - gniazda
Biorąc po uwagę dwóch głównych producentów możemy wyróżniamy następujące gniazda.
Intel
◦ 865, 915, 945
◦ 965 i 975X
◦ P3x, X3x, G3x
AMD
◦ Socket 754
◦ Socket 939
◦ AM2
◦ AM2+ i AM3
Procesor – producenci (Intel) Pentium 4; nie produkowany już hit Intela. były taktowane częstotliwością bliską
4GHz. Jak na swoje czasy bardzo wydajny układ, jednak wydzielał znaczne ilości ciepła,
co powodowało czasami kłopoty z prawidłowym chłodzeniem. Pierwsze modele były
produkowane w procesie 0,13um (mikrometr) czyli 130nm (nanometr), następnie
udało się pomniejszyć całość do 90nm (nanometr Układy z rodziny Pentium 4 można
bardzo często spotkać w starszych komputerach, lub na aukcjach, czy giełdach
komputerowych.
Pentium D; za pomocą tego układu firma weszła na rynek z pierwszym procesorem
dwurdzeniowym Po prostu Intel wziął dwa Pentium 4 i zamknął je w jednej
obudowie.. Po pierwsze układy te niemiłosiernie się grzały, co powodowało problemy
z ich prawidłowym schłodzeniem. Po drugie ich wydajność nie była tak wysoka jak by
można tego oczekiwać, a wynikało to z niedoskonałości architektonicznych. Mimo
wszystko przez pewien czas były dość popularne. Ciekawostka wśród procesorów
przed opracowaniem w pełni dwurdzeniowych procesorów z rodziny Core.
Procesor – producenci (Intel) Celeron D; niskobudżetowa seria Intela przeznaczona do zastosowań biurowych.
Cechuje się dość słabą wydajnością, jednak rekompensuje to niską ceną. Układy z rodziny
Celeron D nie są szczególnie wysilone, dlatego nie wydzielają jakiś ogromnych ilości
ciepła, w związku z czym nie potrzebują rozbudowanych i głośnych układów chłodzenia.
Dobry wybór do biura lub domu, gdzie nie wymaga się wysokiej wydajności.
Core 2; obecnie najpopularniejsze procesory na rynku. Układy w pełni dwurdzeniowe, a
także występują jako układy czterordzeniowe. W przypadku tych czterordzeniowych
konstrukcji sytuacja wygląda analogicznie jak przy Pentium D, są to po prostu dwa
dwurdzeniowe procesory zamknięte w jednej obudowie. Jednak dwurdzeniowe układy
zaprojektowane są wyśmienicie. CPU Core zostały od razu skonstruowane jako
procesory wielordzeniowe o niskim poborze energii, przez co wydzielają stosunkowo
niewielkie ilości ciepła. Charakteryzują się natomiast bardzo wysoką wydajnością, dużo
wyższą niż budżetowe układy Celeron. Pod nazwą Intel Core Duo znajdziemy układy
dwurdzeniowe (duo oznacza dwa), natomiast jeśli jesteśmy zainteresowani procesorem z
czterema rdzeniami szukajmy oznaczenia Intel Core Quad (quad oznacza cztery).
Procesor – producenci (Intel) Intel® Core™ — procesory Intel® Core™ i3 -Dwurdzeniowy 64-bitowy procesor
taktowany zegarem 3.3 GHz montowany w płytach głównych w komputerach
stacjonarnych. Wyposażony w 3 MB pamięci podręcznej L3. Wykorzystuje gniazdo Socket
1155. Procesor oferuje do dyspozycji użytkowników dwa rdzenie i cztery wątki.
Prezentowany procesor został wykonany w 22nm procesie technologicznym i posiada
zintegrowany chipset graficzny Intel Media Accelerator HD taktowany 650MHz.
Najpopularniejsze modele procesorów Intel® Core™ — procesory Intel® Core™
i5 — zapewniają niespotykaną wydajność i oszałamiające funkcje graficzne na urządzeniu
Ultrabook™, komputerze All-in-One lub zwykłym komputerze — laptopie lub
komputerze stacjonarnym. Procesory Intel Core i5 są wyposażone w szereg technologii
zapewniających bezproblemową obsługę funkcji graficznych, a także komfortowe
wykonywanie ulubionych zadań, takich jak tworzenie, udostępnianie i przeglądanie
materiałów oraz granie.
Procesor – producenci (Intel)
Procesory Intel® Core™ i7 trzeciej generacji zapewniają najwyższą wydajność
urządzeń Ultrabook™ oraz komputerów All-in-One i standardowych. Procesory Intel®
Core™ i7 zapewniają widoczną i odczuwalną różnicę w obsłudze najbardziej
zaawansowanych zadań związanych z odtwarzaniem materiałów HD i 3D,
wielozadaniowością i multimediami. Procesory Intel Core i7 udostępniają nowoczesne
technologie gwarantujące szybsze, płynniejsze i wydajniejsze działanie komputera oraz
funkcji graficznych w zakresie obsługi wszystkich ulubionych zajęć — od edycji filmów po
intensywne granie.
Procesor – producenci (AMD) Athlon 64; nie najnowszy już produkt AMD, za pomocą którego Intel miał spore
kłopoty z obronieniem pozycji rynkowego lidera. Jak na swoje czasy bardzo dobry i
wydajny układ. Wśród urządzeń używanych godny polecenia. Pochodzi jeszcze z ery
procesorów jednordzeniowych.
Sempron; budżetowy produkt AMD przeznaczony do biura, nie sprawdzi się zbytni
w wymagających dużej mocy obliczeniowej grach komputerowych. Jego zaletą jest
niewysoka cena. Produkt godny polecenia do miejsca gdzie olbrzymia moc
obliczeniowa nie jest potrzebna i byłaby niewykorzystana
Procesor – producenci (AMD)
Athlon 64 X2; obecnie produkowany, bardzo wydajny CPU. Posiada w swojej
obudowie oczywiście dwa rdzenie, które pozwalają mu konkurować z podobnymi
układami Intela. Bardzo dobry produkt, sprawdzi się na przykład w komputerze do
zastosowań uniwersalnych. Spokojnie możemy na tym procesorze uruchomić wszelkie
multimedia, czy zagrać w nowe gry komputerowe. Pamiętajmy że do wyboru mamy
bardzo wiele wariacji tego modelu, różniących się na przykład częstotliwością pracy, a
więc i wydajnością. Im wyższe oznaczenie liczbowe danego modelu, tym wyższej
wydajności należy się spodziewać
Phenom; najnowszy, czterordzeniowy produkt AMD, bardzo wydajny, doskonale nada
się do zbudowania bardzo szybkiej platformy dla graczy. Niestety cena tego urządzenia
jest na razie dość wysoka. W niedalekiej przyszłości jednak, będzie na pewno
rozwijany, tak więc ceny poszczególnych modeli powinny spadać.
Pamięć
Do właściwej pracy podzespołów komputera i ich współpracy z procesorem potrzebna jest pamięć. Możemy dokonać podziału pamięci pod kątem różnych kryteriów:
ulotność:
możliwości zapisu i odczytu: .
nośnik:
łatwość (możliwość) przeniesienia wraz z zapisem do innego urządzenia,
miejsce w konstrukcji komputera:
sposób dostępu do informacji:
Pamięć - rodzaje
ulotność:
◦ statyczna ROM
◦ dynamiczna RAM
możliwości zapisu i odczytu:
◦ tylko do odczytu
◦ jednokrotnego zapisu,
◦ wielokrotnego zapisu
Pamięć - rodzaje nośnik:
◦ półprzewodnikowy (układ scalony),
◦ optyczny,
◦ magnetyczny (w tym pamięć ferrytowa),
◦ magnetooptyczny,
◦ polimerowy (np. Millipede),
◦ papierowy (np. karta dziurkowana),
◦ linia opóźniająca (np. pamięć rtęciowa).
miejsce w konstrukcji komputera:
◦ rejestry procesora,
◦ pamięć operacyjna, czyli RAM,
◦ pamięć podręczna, czyli cache,
◦ pamięć zewnętrzna, czyli masowa (stacje dysków, taśm itp.),
◦ pamięć robocza podzespołów (np. rejestry stanu urządzenia, bufory w kartach sieciowych, bufor wysyłanego lub odebranego znaku w łączu szeregowym, pamięć obrazu w kartach grafiki),
Pamięć ROM Pamięć ROM to pamięć statyczna, używana najczęściej w
komputerach
osobistych. Pamięć ta zawiera jedynie niezbędne programy
systemu operacyjnego, potrzebne do odczytywania danych. ROM
nie może być modyfikowana. Jest to pamięć stała, w momencie
odcięcia zasilania nie traci danych. Na dysku stałym zapisany jest
program pozwalający na wykonanie podstawowych funkcji oraz
program inicjujący. Pamięć ROM działa wolniej od RAM. Pamięć
ROM jednak posiada około 300-100 KB i mogą zawierać nawet
cały system operacyjny. Pamięć ROM nie są ulotne, możliwe jest,
więc w nich przechowywanie kluczowe informacji jak na przykład
BIOS-u (programu uruchamianego automatycznie przy włączaniu
komputera.
Pamięć RAM Pamięć RAM jest pamięcią operacyjną o dostępie bezpośrednim. W pamięci
RAM można zapisywać i odczytywać dane. Jest to jednak pamięć ulotna, gdyż
w momencie odcięcia zasilania wszelkie informacje zostają utracone. Pamięć ta
musi być odświeżana by mogła przechowywać dane. RAM jest stosowana w
komputerach osobistych, gdyż umożliwia szybką wymianę danych, a jej czas
dostępu jest krótki.
Cechy pamięci RAM:
• pojemność, która decyduje o ilości możliwych do jednoczesnego uruchomienia
programów i ich podstawowych danych
• możliwość otwierania wielu programów na raz,
• czas dostępu, który ma duże znaczenie, ponieważ im szybciej procesor może
komunikować się z układami pamięci, tym większa jest wydajność komputera, i praca
uruchamianych na nim programów.
• duża stabilność i szybkość działania komputera, gdyż dodatkowa pamięć powoduje,
że system Windows rzadziej lub wcale nie korzysta z pamięci Wirtualnej.
Pamięć CACHE
Cache to dodatkowa pamięć, w którą wyposażone są komputery. Jest
to pamięć podręczna, która znacznie przyśpiesza wykonywanie
programów. Instaluje się ją, dlatego, że pamięć RAM jest zbyt
powolna dla dzisiejszych procesorów. Casch odczytuje dane z
wyprzedzeniem, co znacznie zwiększa wydajność komputerów. Jest
to często zwykła pamięć RAM, ale znacznie szybsza niż pamięć
dyskowa. Pamięć podręczna procesora pośredniczy w wymianie
danych pomiędzy rejestrami procesora, a pamięcią operacyjną
komputera (zarówno RAM jak i ROM). Dostęp do pamięci cache
jest dla procesora przezroczysty, gdyż procesor adresuje pamięć
bez zmian. Dane w pamięci cache są umieszczane przez dodatkowe
układy (umieszczone na płycie głównej lub procesorze) śledzące
pracę procesora i umieszczające potrzebne dane w pamięci
podręcznej.
Pamięć CACHE
Są trzy typy (poziomy) pamięci podręcznej procesora:
L1 - pamięć pierwszego poziomu umieszczana na procesorze. Pamięć
ta z uwagi na ograniczenia rozmiarów i mocy procesora zawsze jest
najmniejsza z opisanych powodów (rozmiar i pobór mocy). Pamięć
ta umieszczona jest najbliżej głównego jądra procesora.
L2 - pamięć drugiego poziomu umieszczona na procesorze.
Większego rozmiaru niż pamięć L1, umieszczona też na
procesorze, ale o trochę wolniejszym czasie dostępu.
L3 - pamięć trzeciego poziomu może być umieszczona na płycie
głównej komputera.
Pamięć masowa
Pamięć masowa służy do wprowadzania danych, programów oraz doprzenoszenia informacji i plików, jak również programów, grafik itp.
Do tego typu należą: ◦ dyskietki
◦ dyski optyczne CD-ROM i CD-WROM
◦ płyty CD-R i CD-RW
◦ płyty DVD
◦ płyty DVD Blue Ray
◦ dyski twarde
Dysk twardy Wewnątrz dysku znajdują się tzw. talerze, będące wirującymi krążkami pokrytymi
warstwą materiału magnetycznego. Na nich właśnie zapisywane są wszelkie dane.
Odczytem i zapisem danych zajmują się głowice umieszczone na ruchomym
ramieniu ustawiającym je nad powierzchnią talerzy. Proces odczytu odbywa się
przez indukcję sygnału elektrycznego, spowodowaną ruchem nośnika
magnetycznego w pobliżu głowicy. Powstająca w wyniku szybkich obrotów talerzy
poduszka powietrzna utrzymuje głowice nad powierzchnią nośnika magnetycznego.
Ramię głowicy musi być ustawione tak, by znalazło się nad odczytywanym
cylindrem (cylinder to grupa ścieżek jednakowo odległych od środka dysku - czyli
o tym samym numerze - na wszystkich talerzach dysku). Aby sprosta wymaganiom
szybkościowym w celu umieszczenia głowicy nad właściwym cylindrem dysku,
wykorzystuje się układ magnetodynamiczny (voice coil, wzorowany na stosowanym
m.in. w głośnikach). Polega to na tym, że umieszczona w polu silnego magnesu
stałego cewka porusza się zgodnie z przepływającym przez nią prądem, ustawiając
powiązane nią mechanicznie ramię głowic. Dzięki tej technice pozycjonowanie
głowic nad właściwą ścieżką to kwestia kilku milisekund. Oprócz mikroskopijnych
części mechanicznych najnowsze dyski twarde wyposażane są w specjalizowane
układy elektroniczne o mocach przetwarzania zbliżonych do procesorów.
Wszystko po to, żeby zapewnić jak najwyższą jakość i bezbłędność zapisu.
Wielkość pamięci - jednostki
Nazwa Rozmiar Symbol
1 bit 1 bit 1 bit
1 Bajt 8 bitów 1 B
1 Kilobajt 1024 B 1 kB
1 Megabajt 1024 kB 1 MB
1 Gigabajt 1024 MB 1 GB
1 Terabajt 1024 GB 1 TB
1 Petabajt 1024 TB 1 PB
BIOS
BIOS (akronim ang. Basic Input/Output System – podstawowy system wejścia-wyjścia) – zapisany w pamięci stałej zestaw podstawowych procedur pośredniczących pomiędzy systemem operacyjnym a sprzętem. Jest to program zapisany w pamięci ROM płyty głównej oraz innych urządzeń takich jak karta graficzna.
Obecnie większość- BIOS-ów zapisywana jest w pamięciach typu EEPROM, co umożliwia ich późniejszą modyfikację.
Systemy operacyjne - DOS MS-DOS (ang. Microsoft Disk Operating System) to system operacyjny
stworzony przez firmę Microsoft na podstawie nabytego przez nią kodu źródłowego systemu QDOS (ang. Quick and Dirty Operating System - napisany szybko i na brudno system operacyjny) stworzonego przez Seattle Computers. Jest to wersja systemu operacyjnego DOS przeznaczona dla komputerów IBM-PC.
Choć MS-DOS sam w sobie jest środowiskiem tekstowym, rolę graficznej nakładki działającej na nim spełniać miał DOS Shell oraz wczesne wersje systemu Microsoft Windows. Od rozwiązań Microsoftu bardziej popularny okazał się jednak Norton Commander – napisany poza firmą Microsoft dosowy menedżer plików, korzystający z tzw. semigrafiki środowiska tekstowego DOS. Istniały także inne programy, np. 1dir, XTree. Późniejsze wersje Windows (od 3.0 wzwyż w linii systemów 9x, kończącej się systemem Millennium Edition) stawały się coraz bardziej samodzielnymi systemami operacyjnymi, tworząc odrębną własną platformę programistyczną. Jednak wszystkie systemy tej linii startowały z poziomu DOS i były z nim zgodne w dół.
Systemy operacyjne - Windows
Microsoft Windows (ang. okna,)– rodzina kilku systemów operacyjnych wyprodukowanych przez firmę Microsoft. Systemy rodziny Windows działają na serwerach, systemach wbudowanych oraz na komputerach osobistych, z którymi są najczęściej kojarzone.
Prezentację pierwszego graficznego środowiska pracy z rodziny Windows firmy Microsoft przeprowadzono w listopadzie 1985. Wówczas była to graficzna nakładka na system operacyjny MS-DOS[1], powstała w odpowiedzi na rosnącą popularność graficznych interfejsów użytkownika, takich jakie prezentowały na przykład komputery Macintosh. Nakładka, a później system operacyjny Windows po pewnym czasie zdominowała światowy rynek komputerów osobistych.
W styczniu 2010 systemy z rodziny Microsoft Windows były zainstalowane na 92,02% komputerów na świecie. Natomiast dane dla Polski wskazują poziom 98,99% na okres 18-24 stycznia 2010.
Środowisko pracy - wstęp
W dzisiejszych czasach wraz z rozwojem
technologii zmienił się znacznie rodzaj
wykonywanej pracy. Ocenia się że ok. 60%
pracowników biurowych, administracji,
marketingu, biur projektowych spełnia
większość czasu w pozycji siedzącej nie
naturalnej dla człowieka i dostosowanej w
dobie ewolucji. Dlatego tak ważna jest
właściwa organizacja środowiska pracy.
Środowisko pracy - elementy
W ramach pracy przy komputerze istotne jest kilka czynników:
Mikroklimat i temperatura
◦ Zima 20 – 24 stopni, Lato 23-26 stopni
◦ Wietrzenie co 3-4 h lub klimatyzcja
Wilgotność powietrza ok. 50%
Okna pomieszczenia powinny wychodzić na północ
Oświetlenie - średnia wartość to 500lx
Środowisko pracy – higiena pracy
W celu zachowania właściwego komfortu
pracy i uniknięcia różnego rodzaju
schorzeń związanych z pracą przy
komputerze należy:
Często wstawać od komputera
Wykonywać proste ćwiczenia rozciągające
Wykonywać ćwiczenia relaksacyjne oczu
Ochrona środowiska naturalnego
Zgodnie z ustawą z 29 lipca 2005 roku Polska jak i inne kraje UE zobligowana jest do stworzenia sieci zbiórki i odzysku zużytego sprzętu elektronicznego i elektrycznego, m.in. komputerów, telefonów, sprzętu audio-wideo, AGD oraz wielu innych. Jest to ustawa zgodna z dyrektywą unijną.
W praktyce ciężar spełnienia postanowień dyrektywy spoczął na przedsiębiorcach.
Odpady elektroniczne
Odpady elektroniczne należą do odpadów
niebezpiecznych. Zawierają one:
Metale ciężkie( np. kadm, rtęć, beryl)
Związki chloru i bromu
Toksyczne gazy
Odpady elektroniczne
Z drugiej strony złom komputerowy może być źródłem cennych surowców . Można odzyskać:
20% plastiku
5% ołowiu
80%-90% żelaza, aluminium, miedzi
100% złota, srebra, platyny
Surowce te odzyskuje się w procesie termicznym w tem ok. 190 stopni.
Recycling sprzętu komputerowego
Wyróżniamy 3 rodzaje tego recyclingu
1. Naprawa, odnawianie i modernizacja
sprzętu
2. Demontaż w celu ponownego
wykorzystania w procesie produkcji
3. Sortowanie i rozdrabnianie w celu
odzyskania surowców
Recycling wkładów do drukarek
Polacy rocznie zużywają ok. 9 mln wkładów i tylko 10% trafia do powtórnego przetworzenia. Zaś argumenty za są bardzo przekonujące chociażby takie że mogłoby to zredukować koszty produkcji o nawet 50%.
Dzisiejsze technologie pozwalają na to że wkład po recyclingu daje taką samą jakość jak nowo wyprodukowany a zużycie energii i surowców jest dużo mniejsze.