Informatyka

piątek godz. 9.45-11.20

dr Maciejak

Literatura:

„Komputer dla opornych”

Tadeusz Walczak - „Komputery zasady działania i metody zastosowań” (rozdział dotyczący historii).

Wykład 1 4.10.96.

Koniec lat 70- ych - gwałtowny rozwój komputerów

lata 90 - e boom komputerowy

1975 pierwszy mikrokomputer (mało przydatny dla nieprofesjonalistów) - oprogramowanie stworzył Bill Gates

1981 IBM - firma konstruująca duże stacjonarne komputery wyprodukowała pierwsze PC.

Narzucono wysoką cenę - 1983 pierwszy klon Compaq. Klony mają otwartą konfigurację.

Wszystkie PC mają polecenia wprowadzane za pomocą komend.

1984 - Apple Macintosh wprowadził zamiast komend ikony, a zamiast klawiatury mysz

1985 - Microsoft - pierwsze WINDOWS

Internet - sieć departamentu obrony USA udostępnia najpierw naukowcom, potem wszystkim

1989 - graficzna metoda przeglądania plików WWW - World Wide Web

INFORMATYKA = INFORmacja + autoMATYKA

kierunek teoretyczny, nauka konstrukcyjna, zastosowania

Informacja przekazywana przez nadawcę, którym może być cokolwiek, pewna treść która może być poleceniem, opisem lub zakazem

Dane - liczby, fakty, pojęcia lub rozkazy, przedstawione w sposób dogodny do przesyłania, interpretacji i przetwarzania metodami ręcznymi lub automatycznymi

Dane numeryczne 0-9 ( symbol 9)

Dane alfabetyczne A-Z (symbol A)

Alfanumeryczne A-Z+0-9+znaki specjalne (symbol X)

Dane binarne 0,1 (symbol 1)

9(24) x(15)

Nośnik danych - każdy materiał na którym mogą być zapisane dane. Jest to tworzywo materialne lub postać energii na którym lub przy pomocy którego poprzez procesy fizyczne lub chemiczne zostaje zapisana dana.

Rodzaje nośników:

I ze względu na odczyt

1. tradycyjne (te, które może odczytać człowiek) - papier, wydruk z drukarki, napisy na monitorze

1. maszynowe (te, które są odczytywane przez specjalne urządzenia)

• czytnik kodu paskowego

• czytnik kart magnetycznych

• dyski

• dyskietki

1. dualne

• karty dualne

II ze względu na wielokrotność użycia

1. jednokrotnego użycia (nieścieralne)

• papier

• mikrofilmy

• CD - romy

1. ścieralne (wielokrotnego użytku)

• dyskietki

• taśmy

• pamięć operacyjna komputera

III ze względu na sposób dostępu

1. bezpośredni

• informacja ma dyskach

• pamięć operacyjna

1. sekwencyjny - należy przeczytać całą sekwencję aby dotrzeć do pożądanej informacji

• taśma

Przetwarzanie danych - szereg czynności przekształcających dane wejściowe w dane wynikowe

1. porządkowanie

1. ..........................

1. scalanie

1. reprodukowanie

wejście układ wyjście

dane wejściowe przetwórczy dane wynikowe

proces przetwarzania

informacji

Klasyfikacja procesu przetwarzania danych:

obliczenia naukowe i techniczne	Obliczenia matematyczne i ekonomiczne	przetwarzanie danych masowych	sterowanie procesami technicznymi
obliczenia numeryczne

Porcje informacji z fizycznego punktu widzenia:

1. bit - zapisanie jednej cyfry systemu dwójkowego (ew. logicznego Tak lub Nie)

1. tetrada (czwórka bitów) - cyfra kodowana binarnie (jedna cyfra dziesiętna)

1. jeden bajt = 8 bitów - obszar służący do zapisu jednego znaku alfanumerycznego lub dwóch cyfr dziesiętnych

1. słowo maszynowe - adresowalny fragment pamięci operacyjnej (wyodrębniona komórka lub wielokrotność bajtów)

1. blok - fragment nośnika, czy też jednorazowa porcja informacji przeniesiona pomiędzy pamięcią operacyjną komputera a pamięcią zewnętrzną

1. wolumen - jednostka pamięci zewnętrznej czasowo lub na stałe związana z komputerem (urządzenie fizyczne lub logiczne np. pakiet dysków, krążek taśmy

Ad 2 Liczby dziesiętne w kodzie binarnym

0 0000

1 0001

2 0010

3 0011

4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

Ad 3

Maszyny bajtowe - maszyny o zmiennej długości słowa

Dawniej stosowano określoną długość słowa - słowo maszynowe np. w Odrze:

bajt

4 7

0100 0111

A-Z, 0-9, znak specjalny

Przykłady:

SLONCE - 6 bajtów

ALA32 - 5 bajtów

32 - 1 bajt ewentualnie 2 bajty (32 jako ciąg znaków)

KOT-2 - 5 bajtów

Porcje informacji z punktu widzenia użytkownika:

1. znak - najmniejsza forma informacji - cyfra dziesiętna lub znak alfanumeryczny

1. pole - największy niepodzielny tematycznie fragment danych np. imię, nazwisko, data urodzenia, miejsce zamieszkania

1. rekord logiczny (zapis) - większa ilość pól opisująca całościowo jakieś zjawisko. Rekordem będzie każdy pojedynczy dokument np. legitymacja, indeks

1. plik albo zbiór - większa ilość rekordów tego samego rodzaju opisujących w sposób kompleksowy kompleks danych powiązanych logicznie, które dają obraz poruszanego zagadnienia np. lista studentów kierunku, informacje o przychodach w przedsiębiorstwie, wyniki sesji egzaminacyjnej

1. baza danych - zbiór wzajemnie powiązanych danych pamiętanych bez zbędnej redundancji (powtórzenia) służących jednemu lub wielu zastosowaniom w sposób optymalny, dane są niezależne od programów które z nich korzystają. Pewna ilość plików odnoszących się do tej samej dziedziny tematycznej.

Wykład 2 12.10.96.

Systemy liczbowe:

szesnastkowy	Dziesiętny	dwójkowy
0	0	0000
1	1	0001
2	2	0010
3	3	0011
4	4	0100
5	5	0101
6	6	0110
7	7	0111
8	8	1000
9	9	1001
A	10	1010
B	11	1011
C	12	1100
D	13	1101
E	14	1110
F	15	1111

2⁸ = 256 - ilość znaków

np.: 15

244₍₁₀₎ = F4

62:16=3E

14

25:16=1 r. 9

25₍₁₀₎=19₍₁₆₎

25:2 r.1

12:2 r.0

6:2 r.0

3:2 r.1

1:2 r.1

25₍₁₀₎=11001₍₂₎

Aby ułatwić komunikację z komputerem wprowadzono system heksadecymalny (szesnastkowy), można za jego pomocą opisać 255 znaków. Znaki te zapisane są w kodzie ASCII ( numery od 0 do 255)

FF ₍₁₆₎= 255₍₁₀₎ = 11111111₍₂₎

Elementy komputera:

Części składowe komputera:

Karty rozszerzeń

klawiatura mysz drukarka monitor modem

Zasilacz zmienia napięcie zmienne ~220V na stałe potrzebne do pracy komputera - stabilizator, filtracja.

UPS - urządzenie peryferyjne służące do podtrzymania napięcia w czasie przerw w dostawie prądu.

Jednostka centralna

Magistrala systemowa dzieli się na:

I

Z punktu widzenia funkcji:

1. magistrala adresowa

1. magistrala danych

1. magistrala sterująca

Ad. 1

Służy do przekazywania adresów danych, które mają by użyte w trakcie realizacji określonych rozkazów. Szerokość magistrali adresowej mówi o maksymalnej adresowalnej wielkości komórek pamięci zewnętrznej w komputerze.

Wyznaczana wzorem 2ⁿ , gdzie n jest liczbą przewodów w magistrali adresowej.

Ad. 2

Magistrala danych przesyła informacje pomiędzy elementami komputera. Jej szerokość określa jakimi porcjami informacje mogą być przesyłane (wielokrotność 8 bitów)

Ad. 3

Magistrala sterująca spełnia funkcje techniczne.

Standardy magistral sterujących:

• ISA - pierwsze PC-y

• MCA - konkurencyjna z firmy Intel

• EISA - producent Compaq - podobna do ISA

Procesor (CPU) - wykonuje programy i realizuje większość rozkazów samodzielnie, tylko niektóre polecenia zleca innym urządzeniom systemu komputerowego. Koordynuje całą działalność mikrokomputera, a przede wszystkim pobiera, dekoduje i wykonuje rozkazy pobierane z pamięci. Procesor pracuje w tzw. cyklach, które określają szybkość maszyny cyfrowej i wyrażają się w MHz (w praktyce o szybkości decyduje najwolniejsze urządzenie).

Każdy procesor składa się z następujących elementów:

1. jednostka arytmetyczno - logiczna

1. rejstrator - służy do odczytu i zapisu danych

1. wewnętrzna magistrala - wiąże poszczególne bloki procesora

1. urządzenie sterujące - interpretacja rozkazów i poleceń z pamięci

Procesor wykonuje następujące typy rozkazów:

1. rozkazy przesyłania danych

1. rozkazy operacji na danych

- rozkazy arytmetyczne

- rozkazy logiczne

- rozkazy przesunięć

Jednostka arytmetyczno logiczna (ALU) składa się z:

1. licznika rozkazów - zawiera adres następnego rozkazu do wykonania

1. rejestru rozkazów - zawiera kod aktualnie wykonywanego rozkazu

1. rejestru akumulatora - zawiera rozkazy do wykonania

1. rejestru znacznika

1. rejestru stosu

Zasadnicze zadanie mikrokomputera polega na wykonywaniu rozkazów

Każdy rozkaz składa się z kodu rozkazu i argumentu rozkazu:

np.: dodaj liczbę z adresu.

Typy procesorów:

Rok	Typ	Ilość tranzystorów W tysiącach	Ilość operacji w mln/sek
1972	4004	2.3	0.01
	8008	3.5
1974	8080	6.0
	8088	29.0
1982	8286 (AT)^*	134
1985	386 DX	275	1
1991	486	1185
1993	Pentium	3100	25
1995	Pentium Pro	5500	500

^* - do roku 1982 używano nazw czteroczłonowych, po `82 odpadł pierwszy człon

Według szefa Intela ilość tranzystorów podwaja się co dwa lata

Wykład 3 18.10.96.

Uzupełnienie:

Wyróżniamy dwa typy procesorów

1. CISC - wszystkie procesory Intela

1. RISC - jego elementy pojawiają się w Pentium

Pamięć - urządzenie, które może przyjąć, przechować oraz udostępnić informacje.

Cechy pamięci komputerowej:

1. pojemność - ilość informacji, którą można przechować w pamięci komputera

1 KB 2¹⁰ = 1024 bajty

1 MB 2²⁰ = 1'048'576 bajtów

1 GB ok. 1 mln bajtów

1 TB (tetrabajt) ok. 1 mld bajtów

2. czas dostępu - liczba jednostek czasu upływających od momentu zażądania określonej informacji do jej otrzymania. Jest to z reguły wielkość stała równa czasowi zapisu informacji.

3. cykl pamięci - czas upływający między kolejnymi dostępami do pamięci (czas dostępu + czas odczytu + czas zapisu + dodatkowy czas poświęcony na regenerację zapisu).

cykl > czas dostępu

RODZAJE PAMIĘCI

1. ze względu na funkcje

• pamięć wewnętrzna

1. RAM - przechowuje aktualnie wykonywany program oraz dane, których ten program potrzebuje. Jest to pamięć ścieralna, ulotna.

1. ROM - nieścieralna, zawiera znaczną część systemu operacyjnego obsługującego urządzenia zewnętrzne. Typy pamięci ROM

• ROM - zapisana przez producenta, nie można jej zmienić

• PROM - raz może zostać zmieniona

• EPROM - podlega wymazaniu podczas działania promieniami ultrafioletowymi

• EEPROM lub E²ROM - może by zmieniana pod wpływem elektryki, częstotliwość zmian jest z góry określona przez producenta

• CACHE - pamięć podręczna (buforowa), przyspiesza proces przetwarzania danych. Rodzaje

• wewnętrzna - zlokalizowana wewnątrz procesora

• zewnętrzna - zlokalizowana w pobliżu procesora

• pamięci zewnętrzne (pamięci masowe/pomocnicze) - służą do przechowywania danych i programów, które aktualnie nie mieszczą się w pamięci komputera. Z reguły mają bardzo dużą pojemność, ale znacznie dłuższy czas dostępu. np.: pamięci dyskowe, taśmowe

• ze względu na dostęp

• bezpośredni - natychmiastowy odczyt bez przeglądania pozostałych informacji na przykład w pliku; dana posiada adres

• sekwencyjny - dana dostępna po przejrzeniu wszystkich danych ją poprzedzających

• ze względu na trwałość zapisu

• zapis trwały - odłączenie zasilania nie kasuje informacji .np. dyski

• pamięć ulotna - odłączenie zasilania powoduje utratę informacji, dla jej zachowania konieczne jest ciągłe podtrzymywanie zasilania np. np. pamięć RAM

• ze względu na czas przebywania informacji w czasie wykonywania informacji

• pamięć statyczna - przez cały czas zachowuje informacje - pamięć SRAM

• pamięć dynamiczna - po wykorzystaniu informacji zostaje ona w jakiś sposób usunięta - pamięć DRAM (droższa od SRAM)

• ze względu na sposób adresowania

• adresowalna - komórki pamięci mają swój adres (z reguły bajt.) np.: RAM

• wirtualna - przestrzeń pamięciowa lub adresowalna jaka jest przeznaczona dla programu bez względu na rzeczywiście dysponowane (fizycznie istniejące) miejsce pamięci operacyjnej np. markowanie dysku twardego w RAM

• asocjacyjna (skojarzeniowa) - dostęp do określonej komórki pamięci odbywa się na podstawie treści zapisanych, a nie na podstawie adresu

• ze względy na rodzaj nośnika

• magnetyczna - najbardziej popularna

1. rdzenie magnetyczne

1. taśmowa

1. kartowa

1. dyskowa

• niemagnetyczna

1. półprzewodnikowa - elementem pamiętającym są układy elektroniczne

1. optyczna - CD-ROM - bardzo duża pojemność, raz zapisana pozostaje, bezpośredni dostęp

• magnetooptyczna - mało popularna, drogie nośniki, pozwala na zapis i odczyt informacji




Budowa dysku twardego

średnica	oznaczenie	l. sektorów	l. ścieżek	pojemność
5,25”	DS	40	9	360 KB
5,25”	DS, HD	80	15	1.2 MB
3,5”	DS, DD	80	9	720 KB
3,5”	DS, HD	80	18	1.44 MB
3,5”	DS, ED	80	36	2.88 MB

Logiczny podział pamięci

1. Pamięć konwencjonalna (pamięć DOS-a) - 640 k pamięci RAM

1. pamięć górna - pamięć zarezerwowana dla DOS-a) - 384 k - przechowuje instrukcje dla urządzeń zewnętrznych

1. Extended (XMS) - wykorzystywana przez program

1. Expanded (EMS) - wykorzystywana przez DOS, dla zwykłego użytkownika nie istotna




Wykład 4 25.10.96

Uzupełnienie

pamięci taśmowe - masowe, magnetyczne

Taśmy używa się w streamerach. Aktualnie służą do archiwizowania danych.

Są dwie technologie zapisu:

• DAT - zapis cyfrowy, na jednej taśmie ok. 1-4 GB. Jest to technologia dość droga.

• QIC - taśma 0.25”, zapis jak w klasycznym magnetofonie, pojemność powyżej 500 MB

Urządzenia zewnętrzne komputera:

1. Jednokierunkowe wejścia - tylko do wprowadzania danych do komputera

1. Czytniki

1. czytniki taśm papierowych

1. czytniki kart dziurkowanych

1. czytniki optyczne - dokument badany za pomocą strumienia światła

• np. czytniki czeków bankowych

• czytniki pozycji

• joystick

• mysz

• trackball (kot)

• trackpad (chomik) - płytka reagująca na dotyk

• trackpoint

• skanery - do graficznego przetwarzania obrazów

• pióro świetlne - wprowadzanie informacji poprzez przesuwanie „pióra” po ekranie

• czytnik tablicowy inaczej stół graficzny

1. czytniki magnetyczne

1. czytniki kodu kreskowego

1. Klawiatura

1. generatory dźwięku

a) karty dźwiękowe (standard SOUNDBLASTER)

1. Urządzenia jednokierunkowe wyjścia

1. dziurkarki taśm i kart

1. drukarki










Pierwsze mikrokomputery nie miały monitora, były podłączone do urządzenia w rodzaju maszyny do pisania.

Objaśnienia rysunku:

wierszowe - dla użytkowników bardzo dużo drukujących, głośno pracująca, duża gabarytowo, bardzo wytrzymała

znakowe - drukują znak po znaku


mozaikowe

igłowe

igły wystukują kształt litery

termiczne - doskonała jakość druku, bardzo drogie

- drukarki termotransferowe - zamiast igieł grzałki, pod wpływem temperatury parafina z taśmy zostaje przemieszczona na papier

- sublimacyjne - barwnik z taśmy zostaje zamieniony z ciała stałego na gaz i osiada na papierze (płynne zmiany kolorów)

strumieniowe (atramentowe, plujki) - zamiast igieł dysze natryskają atrament, bardzo dobra jakość, dość tanie, ale powolne

całoznakowe - drukowały całe znaki mało elastyczne (tylko kilka rodzajów czcionek

laserowe - bardzo dobra jakość wydruku, nie drukuje na papierze ciągłym

pisakowe (plotery) - rysuje pisakiem, łagodnie zaokrąglone linie (bez schodków)

Parametry drukarek:

• szybkość druku

• jakość druku (matryce znaków)

• możliwości graficzne

• głośność pracy

• szerokość wałka drukarki

• trwałość głowicy drukarki

3. Monitory - obraz jest wynikiem działania układu wizyjnego - monitora oraz karty graficznej (sterownika).Karta graficzna jest ważniejsza od monitora gdyż to ona determinuje powstawanie obrazu.

Monitory:

- monochromatyczne

- kolorowe

Parametry monitora

• rozdzielczość wyświetlanego obrazu

• wielkość plamki świetlnej - odległość między dwoma punktami

• przekątna ekranu (najczęściej 14”, 15”, 17”)

• regulatory kontrastu, szerokości, wysokości

Nowe metody wyświetlania obrazu

• lampy ciekłokrystaliczne LCD - pozostawiają ślad

• aktywne matryce znaków TFT - jakość prawie jak SVGA

• ekran fluorescencyjny FED - ekran ok. 2,5 mm grubości, bardzo mały pobór mocy

Karty graficzne


Tryb znakowy







Tryb graficzny

Parametry karty

• piksele - kropki na monitorze

• rozdzielczość - ilość pikseli na monitorze

• kolory - ile dostępnych kolorów przy danej rozdzielczości

• tryb pracy - kombinacja pikseli, rozdzielczości i kolorów

Rodzaje kart graficznych

Nazwa	Plamka	Rozdzielczość	Kolory
MDA	nie stosowana
CGA `81	9x14 pixeli	200 x 320	4
HGC (Herkules)	9x14 pixeli		monochromatyczna
EGA `84		640 x 350	64
VGA ;87	9x16 pixeli	320 x 200 720 x 400	256 mono
SVGA		800 x 600	256

VESA - firma budująca standardy kart graficznych

III. Urządzenia zwrotne

1. Dalekopis

1. Fax

1. Modem - przetwarza informację analogową na cyfrową i odwrotnie




Wykład 5 8.11.96

Komputery przenośne:

• Compaq wprowadził pierwszy komputer przenośny o nazwie Portable (waga ok. 12 kg)

• Laptopy (ok. 5 kg)

• Notebooki (< 3 kg)

• Palmtopy - coś pośredniego między komputerem a kalkulatorem; nie ma rozbudowanych urządzeń zewnętrznych, tylko gniazdo wyjścia/wejścia do podłączenia się do stacjonarnego komputera

Wyposażenie notebooka:

• płytka dotykowa

• CD-ROM

• stacja dyskietek (FDD) lub moduł MPEG

• dysk twardy (HDD)

• wyjścia AUDIO

• wejście PMCIA - standard wejść do podłączenia faxu i modemu

• karta sieciowa

• dodatkowe zewnętrzne pamięci masowe

• podłączenie do Internetu

• baterie

• porty:

- szeregowe (standard RS - 232) - przesyłają bit za bitem, są wolne, używa się ich do podłączenia myszy lub modemu

- równoległe (standard Centronics) - 8 równoległych przewodów, 8 bitów równocześnie, używane do drukarek

OPROGRAMOWANIE

1. Systemowe

2. Użytkowe




Oprogramowanie systemowe zawiera system operacyjny, oprogramowanie narzędziowe, translatory języków programowania

I. System operacyjny - komplet programów, który zarządza i organizuje pracę komputera

A. Typy systemów operacyjnych:

1. CP/M - system dla komputerów 8 bitowych, nie zastosowany przez IBM dla pierwszego komputera 16 bitowego

1. PC - DOS - system jednozadaniowy, obliczony na jednego użytkownika (w 1983 r. wersja 2.0 obecnie 6.22)

1. UNIX (czasem XENIX) - system wielozadaniowy przystosowany do pracy w sieci (od końca lat 70-tych do czasów obecnych)

1. OS/2 - wielozadaniowy, dla jednego użytkownika

1. WINDOWS NT - wielozadaniowy, wielodostępny

Ad. 2

Schemat systemu operacyjnego:




Schemat DOS -a

PROCESY	Command.com
IBM.com
IBMBID.com	ładowanie programu do obsługi urządzeń
ROM BIOS
Sprzęt

POST - sprawdza poprawność dołączonych urządzeń

Każda wersja DOU-u dodawała nowe komendy

B. Oprogramowanie narzędziowe (usługowe) - ułatwiają gospodarowanie pamięcią dyskową, zarządzanie plikami, sporządzanie kopii zapasowych. Zalicza się tu również oprogramowanie sieciowe

np.

Norton Commander

Novell

Translatory języków programowania - umożliwiają pisanie programów w określonym języku oraz ich wykonanie np. języki C, C++, Pascal

II. Oprogramowanie użytkowe

1. Bazy danych - do przechowywania danych masowych, pozwalają pracować w trybie konwersacyjnym, umożliwiają uruchamianie programów.

• dBase

• Clipper

• Paradox

• Acces

• Oracle

• Infomix

1. Edycja

• tekstu:

• Chiwriter

• Word

• WordPerfect

• Tag

• grafiki:

• MS Draw

• Corel Draw

1. Arkusze kalkulacyjne

• LOTUS 1-2-3

• Quatro Pro

• Excel

1. Wspomaganie prac inżynierskich

• Auto CAD

1. Programy edukacyjne

1. Gry

Języki programowania

Języki służące do opisu procesów przetwarzania informacji w maszynie cyfrowej oraz służące do komunikowania się człowieka z maszyną. Każdy program składa się z rozkazów, każdy rozkaz składa się z części operacyjnej i adresowej.

Generacje języków programowania:

1. Język maszynowy

1. Asembler

1. Języki wysokiego poziomu

1. Języki bardzo wysokiego poziomu

1. Języki naturalne

Ad. 1

Zależy od typu maszyny cyfrowej, od zastosowanego procesora, rozkazy są przesyłane w postaci naturalnej (dla maszyny), czyli w postaci ciągu „0” i „1”

np.

kody rozkazów

00 - umieść

10 - dodaj

11 - zapamiętaj

Chcemy wykonać działanie - 3+2=5

00 1101

10 1001

11 0110

Ad. 2

Język symboliczny, bliski wewnętrznemu

umieść UMA A

dodaj DOD B

zapamiętaj ZAP C

Ad 3.

Języki wysokiego poziomu (Cobol, Pascal, C) - języki sterowania skierowane do określonych grup użytkowników np. Cobol język służący do przetwarzania danych ekonomicznych

Fortan do obliczeń sumarycznych:

ADD A TO B GIVING C

Pascal, C:

C: = A + B

Ad. 3

Związane z bazami danych, języki zapytań SQL (lata 90-te)

Ad 5.

Związane z systemami eksperckimi, powstały w latach 90-tych, związane z systemami sztucznej inteligencji; istnieje baza danych w komputerze, pytania zadaje się w języku naturalnym dla człowieka

Programy, które tłumaczą z języka zewnętrznego na język wewnętrzny nazywamy translatorami (program nie może istnieć bez translatora, dokładniej interpretatora)

Wyróżniamy dwa rodzaje translatorów:

1. Interpretatory

2. Kompilatory

Ad. 1

Czyta program linia po linii i nie dopuszcza do pisania programu jeżeli znajdzie błędy formalne

Ad 2.

Tworzony jest kod wynikowy, w przypadku znalezienia błędu pojawia się ich lista. w trakcie poprawiania dołączane są procedury biblioteczne. Efektem końcowym jest samodzielnie wykonywalny program.




Wykład 6 15.11.96

Etapy wykorzystania komputera przy zastosowaniu języka autokodowego

1. Etap tłumaczenia















2. Etap przygotowawczy














3. Etap przetwarzania










Rozwój narzędzi informatycznych

Lata:

od początku język maszynowy (binarny)

1950. Asembler

1970. Cobol, Fortran, C, Pascal

1980. Turbo Pascal, C++, SQL

1990. CASE - narzędzia wspomagające pisanie programów

GUI - graficzny interfejs użytkownika

Tryby pracy maszyny cyfrowej:

1. Praca jednoprogramowa - 1 program wykorzystywany, cała reszta urządzeń i programów pozostaje niewykorzystana

1. Praca wieloprogramowa lub wielozadaniowa - jednocześnie wykonywanych jest wiele programów

1. Wielodostępny - wielu użytkowników ma w tym samym czasie dostęp do programu (drukarki, pamięci zewnętrznych itp.) znajdującego się w jednym komputerze

1. bezpośredni - komputer nie spodziewa się skąd i jak przyjdzie informacja (praca na bieżąco)

1. wsadowy - kilka programów korzysta z innego programu załadowanego do pamięci

1. Konwersacyjny - rozmowa z komputerem (pytania i odpowiedzi); niezbędne odpowiednie oprogramowanie i odpowiednie urządzenia zewnętrzne. W tym trybie pracują niektóre elementy AutoCADa np. pytanie o obliczenie wytrzymałości określonego elementu konstrukcji

SIECI KOMPUTEROWE

Istnieje możliwość przekazywania informacji na odległość. umożliwiają korzystanie z danych zgromadzonych w jednym komputerze przez wielu użytkowników.

Wyróżniamy dwa rodzaje sieci:

1. Sieci lokalne

1. Sieci rozległe

Rodzaje sieci lokalnych

1. Magistralowe
























Komputer podaje swój adres i adres komputera do którego przesyłana ma być informacja. „Informacja” musi znaleźć adresata, informacja zostaje przez niego wykorzystana, potem zostaje wysłane potwierdzenie odbioru.

Wadą jest to, że w przypadku awarii jednego komputera przestaje działać cała sieć

2. Gwiaździsta







Awaria jednego stanowiska nie powoduje blokady całego systemu


3. Pierścieniowe




Po pierścieniu krąży tzw. żeton logiczny, czeka on na informacje i przekazuje je odbiorcy. Popsucie się jednego elementu powoduje awarię całości

Metody organizacji pracy w sieci:

1. Metoda rywalizacji:

Kto pierwszy przekazuje informację np. w magistrali

2. Metoda przyzwolenia

wykorzystuje żeton, trzeba zdobyć żeton aby nadać informację, np. w sieci pierścieniowej

Protokół sieci - odpowiednia organizacja przekazywania informacji między komputerami. Występują warstwy (7) przekazywania.

Dwa rodzaje sieci ze względu na nośnik informacji:

1. kablowe - wykorzystują kabel telefoniczny lub światłowodowy

2. bezprzewodowe - wykorzystuje promienie podczerwone lub anteny satelitarne

Aby pracować w sieci wymagane są następujące elementy:

• karty sieciowe - pozwalają na sterowanie siecią

• osprzęt techniczny - kable, złącza itp.

• oprogramowanie sieciowe - niektóre systemu komputerowe np. UNIX mają wbudowane procedury pozwalające na pracę w sieci. W przypadku stosowania DOS-u wymagane jest dodatkowe oprogramowanie np. Novell







Przykładowy schemat sieci rozległej




Serwer - komputer sterujący pracą sieci (serwer wytypowany), lub udostępniający również swoje dany

System pear-to-pear - każdy jest równym partnerem. Inny użytkownik korzysta z moich danych i ja mogę korzystać z jego danych.

20.XII. - egzamin. Przynieść indeks




Wykład 7 22.11.96

Środowiska informatyczne:

1. Zasoby jednostki

1. Organizacja przetwarzania danych

1. Środki bezpieczeństwa

1. System kontroli wewnętrznej

Ad. 1.

• Sprzęt

• Oprogramowanie

• Zbiory danych

Ochrona danych to nie to samo co zabezpieczenie !

Ochrona danych - całokształt różnorodnych środków fizycznych, administracyjno prawnych, sprzętowych i programowych odnoszących się do zabezpieczenia danych w pamięci komputera

Zabezpieczenia te dotyczą utraty danych spowodowanych zdarzeniem losowym, przyczynami technicznymi czy błędami mechanicznymi

Środki zabezpieczenia będą dotyczyły otoczenia komputera. Np. zabezpieczenie stałego dopływu energii, organizacja pracy

1. Zabezpieczenia logiczne

1. Zabezpieczenia poszczególnych zasobów w jakie jest wyposażone środowisko informatyczne

Sposoby zabezpieczenia przed intruzem:

1. Zabezpieczenia sprzętowe

1. nadawanie odpowiednich atrybutów pamięci np. zasoby tylko do odczytu

2. żetony, karty magnetyczne - służą do identyfikacji użytkownika

3. identyfikacja za pomocą somografu - rozpoznanie barwy głosu w wypowiedzianym określonym słowie

4. identyfikacja za pomocą odcisków palców

5. identyfikacja wizerunku użytkownika

2. Zabezpieczenia programowe

1. identyfikacja i uwierzytelnienie użytkownika

Identyfikacja jest unikatowym symbolem, który może być nadawany określonemu obiektowi w momencie wykrycia identyfikacji przez osobę nieupoważnioną.

Istnieje również system uwierzytelniania użytkownika, czyli sprawdzenie czy użytkownik przedstawiający się jako np. Kowalski rzeczywiście tym Kowalskim jest.

Do sprawdzania wiarygodności można użyć haseł lub metod dialogowych

1. Hasło - ciąg znaków wprowadzonych do komputera porównywany do ciągu znaków zapamiętanych przez komputer.

Hasło powinno być często zmieniane, powinno być zapamiętywane, a nie zapisywane, nie oczywiste (np. płace dla zabezpieczenia działu wypłat, czy marka samochodu dla zapalonego fana motoryzacji)

2. Metoda pytań i odpowiedzi - zapisana w komputerze określona ilość odpowiedzi na określoną ilość pytań standardowych i nie standardowych. Komputer identyfikuje użytkownika po porównaniu otrzymanej odpowiedzi z tą zapisaną w pamięci

b) weryfikacja uprawnień terminalu - np. komputer ma zapisane, że terminal 1 może pracować w godzinach 8.00 - 18.00, więc kiedy ktoś próbuje się dostać do systemu o godzinie 22.00 to jest to intruz

Po uwierzytelnieniu użytkownika komputer sprawdza w jakim trybie użytkownik może korzystać z jego zasobów

Służyć do tego może macierz upoważnień - informuje w jakim trybie mogą korzystać z różnych zasobów różne grupy użytkowników

Przykład macierzy upoważnień:

typ danych grupa użytkowników
dział kadr	11	11	11	11	00	00	00
dział transportu	00	00	00	00	11	01	00
dział płac	01	00	00	11	01	11	00
dział sprzedaży	00	00	01	00	00	00	01
dział zbytu	00	00	00	00	00	11	01

01 - możliwość czytania

10 - możliwość pisania

11 - możliwość czytania i pisania

00 - brak dostępu

Systemy operacyjne mają tzw. dziennik operacyjny. Zapisywane jest w nim kto, co i kiedy korzystał z komputera

Schemat systemu zabezpieczeń:




20.XII.1996 r.

Egzamin pisemny, pytania otwarte

Godzina:

9.45 - osoby, których nazwiska zaczynają się na A _ M

10.30 - osoby, których nazwiska zaczynają się na N _ Z

31

8

12

rodzaj długość

rodzaj długość

pamięć

wejście

wyjście

napędy

dysków

procesor

programy

gniazda rozszerzeń

napędy dyskietek

płyta głowna

(matka, płyta systemowa

dyski twarde

zasilacz

pamięć

pamięć operacyjna

procesor centralny

CPU

ROM

RAM

magistrala systemowa

sterowniki ewjścia/wyjścia

urządzenia pamięci zewnętrznej

urządzenia zewnętrzne wejścia

urządzenia zewnetrzne wyjścia

pobierz a pamięci o adresie w liczniku rozkazów kod rozkazu

faza pobrania rozkazu (zawsze jednakowy czas)

zwiększ licznik rozkazów o 1 (LR=1)

zdekoduj rozkaz

faza wykonania (czas zależy od rozkazu

wykonaj rozkaz

głowice

odczytująco-zapisujące

drukarki mikrokomputrowe

uderzeniowe

bezuderzeniowe

znakowe

stronnicowe

mozaikowe

całoznakowe

• igłowe

• termiczne

• strumieniowe

• elektrostatyczne

• cylindrowe

• kulowe

• rozetkowe

• laserowe

• kserograficzne

technika druku

równoczesność drukowania

sposób drukowania znaku

techniczne rozwiązania realizacji druku

wierszowe

• bębnowe

• dźwigniowe

• łańcychowe

• taśmy znaków

80 kolumn

25 wierszy

programy użytkowe

oprogramowanie narzędziowe

system operacyjny

ROM BIOS, ROM BASIC

wbudowane w komputer

oprogramowanie systemowe

Sprzęt

ROM BIOS

jądro systemu operacyjnego

Interpretator poleceń

programy usługowe systemu operacyjnego

rezydują wpamięci RAM

jądro systemu, są to pliki ukryte

Komputer

program wynikowy

kompilator

program źródłowy

komputer

program wynikowy

program wynikowy

Wyniki

Dane

komputer

program wynikowy

magistrala

drukarka

drukarka

Sterownik

drukarka

komputer sterujący siecią lokalną

komputer sterujący siecią lokalną

modem

~

~

modem

centralny komputer sterujący siecią

inne sieci lokalne lub pojedynczy użytkownicy

drukarka

fax

telex

konsola

Terminal 1

Terminal 2

dyktafon

czytnik dokumentów

Komputery

modem

modem

Komputer centralny

fotoskład

pamięci masowe

urządzenia do obróbki dokumentów

lokalna sieć przedstawicielstwa dużej firmy

centrala firmy

zbiór, baza danych

---