informatyka łazarski, ekonomia


  1. Podstawowe pojęcia

  1. Rozwój techniki komputerowej

Rozwój układów scalonych

  1. Zastosowanie komputerów

  1. Programowanie

Program to ciąg instrukcji (poleceń, rozkazów) do wykonania przez procesor dla rozwiązania określonego zadania przy ustalonych danych.

  1. Zapis komputerowy

jest oparty na binarnym systemie zapisu liczb ze względu na to, że:

Systemy zapisu liczb

= 1·26 + 1·25 + 0·24 + 1·23 + 0·22 + 1·21 + 1·20
= 1·64 + 1·32 + 0·16 + 1· 8 + 0· 4 + 1··2 + 1·1

Najmniejsza jednostka zapisu informacji: bit (b)

Podstawowa jednostka zapisu informacji: bajt (B) - ciąg 8 bitów

Podstawowa jednostka transmisji informacji: słowo (word) - krotność bajta

Jednostki określające wielkość pamięci komputerowych:

1 KB = 210 B = 1024 B

1 MB = 220 B = 1024 KB

1 GB = 230 B = 1024 MB
1 TB = 240 B = 1024 GB

Kodowanie liczb - zamiana zapisu dziesiętnego liczb na binarny

np. 231,5=0,2315*103 0,00456=0,456*10-2

Kodowanie znaków (podwójne)

  1. ponumerowanie wszystkich znaków, czyli przypisanie każdemu znakowi liczby całkowitej

  2. kodowanie binarne dziesiętnego numeru znaku

Najpopularniejsze standardy kodowania:

Kodowanie obrazu

Techniki zapisu:

Kodowanie dźwięku

Podstawowe parametry dźwięku:

Techniki zapisu dźwięku

  1. zapis elementarnych dźwięków liczbami określającymi parametry
    (jakość CD, ale b. duże pliki np. format WAV: 1 sek 172 KB)

  1. specyficzny rodzaj zapisu nutowego muzyki instrumentalnej
    (bardzo małe pliki, np. format MIDI: kilka min 30 ÷ 40 KB)

  1. zapis z dużą stratną kompresją polegającą na wycięciu najmniej istotnych danych o dźwięku,
    np. fragmentów ciszy (np. pliki MP3 kilkunastokrotnie mniejsze niż WAV, pliki Mp3Pro dwukrotnie
    mniejsze niż MP3)

Kodowanie rozkazów

  1. Budowa komputera

  1. Mikroprocesor CPU (Central Processing Unit)

- półprzewodnikowy układ scalony o bardzo wysokim stopniu scalenia, zawierający dziesiątki milionów
tranzystorów, przetwarzający dane zgodnie z rozkazami programu.

Elementy składowe:

Cykl rozkazowy

- 4 etapy cyklicznego wykonywania przez procesor kolejnych rozkazów programu zapisanych w pamięci
operacyjnej

  1. przejście do kolejnego rozkazu - ustawienie licznika rozkazów na adres kolejnego rozkazu

  2. pobranie rozkazu - skopiowanie kodu rozkazu z komórki pamięci do rejestru rozkazów

  3. dekodowanie rozkazu - określenie rodzaju czynności do wykonania na podstawie kodu rozkazu
    oraz ustalenie argumentu na podstawie części adresowej rozkazu

  4. wykonanie rozkazu - przez arytmometr z wykorzystaniem rejestrów roboczych

Zegar procesora

- generator kwarcowy wysyłający ze stałą częstotliwością impulsy, tzw. sygnały taktujące procesorowi,
ponieważ z nimi są zsynchronizowane kolejne kroki cyklu rozkazowego.

Wydajność procesora

Czynniki wpływające na wydajność procesora:

Przykłady procesorów komputerów stacjonarnych

Firma

Procesor

Cz. takt. [GHz]

Cz. sz.sys.
[MHz]

L2
[MB]

Ile
rdzeni

Uwagi

Intel

84 %

Nehalem (2008 r.)

GPU+CPU - zintegrowany rdzeń grafiki, wbudowany kontroler pamięci,
brak szyny systemowej - połączenia punkt-punkt

C2D E8600 - Penryn

3,33

400

6 / 12

2 / 4

technologia 45 nm

Core 2 Quad

2,4 - 3

333

8

4

dwa Core 2 Duo w jednej obudowie

Core 2 Duo E6xxx

2,3 - 2,7

333

2 - 4

2

technologia 65 nm

Core 2 Duo E4xxx

1,8 - 2,7

200

2

2

nowoczesny, szybki, tani

Dual-Core

1,8 - 2,7

200

1

2

najtańszy 2-rdz., uboższy

Pentium D

2,8 - 3,2

200

2

2

technologia 90 nm

Pentium 4

2,8 - 3,8

133

1

1

końcówka produkcji

Celeron D

2,8 - 2,9

133

0,25

2

najtańszy

AMD

15%

Phenom

4 rdzenie, zintegrowany z procesorem grafiki, wbudowane 3 poziomy
cache L1, L2 i L3

Athlon X2 Dual-Core BE

2,1

200

1

2

najnowszy rdzeń Brisbane,
pobiera mniej mocy 45W

Athlon 64 X2

2 - 3

200

1 / 2

2

technologia 90 / 65 nm

Athlon 64 FX

2,8

400

1

1

drogi, szybki

Athlon 64

1,8 - 2,4

400

1

1

technologia 90 nm

Sempron

1,8 - 2,0

200

0,25

1

technologia 130 / 90 nm

najtańszy

  1. Cechy pamięci RAM (Random Access Memory - Pamięć Swobodnego Dostępu)

Blok pamięci operacyjnej RAM zawiera szybką pamięć podręczną (cache) S-RAM o niewielkiej pojemności
(setki KB do kilku MB) współpracującą z wolniejszą pamięcią D-RAM o dużej pojemności (setki MB do kilku GB)

Odmiany pamięci RAM

Pamięć ROM (Read Only Memory) - pamięć trwała na stałe elementy oprogramowania, np. system BIOS (Basic Input-Output System) startujący komputer, który zawiera programy testujące podstawowe elementy komputera w momencie jego włączenia i wczytujące z dysku do pamięci operacyjnej podstawowe programy systemu operacyjnego.

Odmiany pamięci ROM:

  1. Chipset

- organizuje przepływ informacji pomiędzy podzespołami komputera

- składa się z dwóch układów zwanych mostkami:

Gdy kontroler pamięci jest zintegrowany z procesorem, wówczas do procesora jest bezpośrednio podłączony mostek południowy przez magistralę Hyper Transport

  1. Magistrala (Bus)

- wiązki przewodów i układy logiczne stanowiące wspólne łącze transmisyjne między procesorem, pamięcią
i urządzeniami peryferyjnymi.

W zależności od typu transmitowanej informacji wyróżnia się szyny:

Standardy magistral - łączy kart rozszerzeń z płytą główną

  1. Cechy pamięci masowej

Typy pamięci:

Pamięci magnetyczne

Zapis polega na magnesowaniu drobinek proszku magnetycznego (związku tlenku żelaza) do dwóch przeciwstawnych stanów przez pole magnetyczne głowicy zapisującej wywołane dwoma przeciwnymi kierunkami prądu odpowiadającymi 1 lub 0.

Odczyt stanu namagnesowania polega na zaindukowaniu się siły elektromotorycznej w głowicy odczytującej
i przepływ prądu w jednym z dwóch kierunków odpowiadających 1 lub 0.

Urządzenie zapisujące i odczytujące informację na dyskach zwane jest napędem lub stacją dysków (drive).

Organizacja zapisu na dyskach magnetycznych

Napęd (stacja) dysku

- urządzenie umożliwiające zapis i odczyt informacji na dysku; składa się z części mechanicznej wywołującej obrót dysku i ruch głowicy zapisu / odczytu oraz części elektronicznej, zw. sterownikiem dysku.

Sterownik (kontroler) dysku

- układ scalony i związany z nim obwód, który:

Rodzaje sterowników

Dyski optyczne

Napędy dysków optycznych

Szybkość pracy: n x 150 KB/s np. 4x, 8x, 32x, 52x

Systemy plików

Klaster - jednostka alokacji pliku (najmniejsza pojemność dysku zajmowana przez plik) o rozmiarze sektora lub jego wielokrotności zależnie od pojemności dysku i systemu plików (np. 4, 16, 32 KB)

Windows XP obsługuje 4 systemy plików:

Zarządzanie zapisem na dysku

  1. Łącza urządzeń zewnętrznych:

Rodzaje portów (gniazd) we-wy:

  1. Klawiatura

Urządzenie wejścia dostarczające informację do komputera w postaci sekwencji znaków.

Rozróżnia się klawisze:

Enter / Esc - wywołuje / anuluje działanie

Shift - zmienia kody klawiszy literowych (na duże lub małe) lub wybiera górne znaki klawiszy podwójnych

CapsLock - odwraca funkcję Shift

Ctrl, Alt - zmienia kod klawisza wciśniętego równocześnie

  1. Manipulatory

Wskazują wybrane obiekty na ekranie:

  1. Blok obrazu

Parametry monitorów:

Rodzaje monitorów:

Lampa kineskopowa to szklany balon pokryty od wewnątrz ekranu trzykolorowymi drobinkami luminoforu, których świecenie wywołują bombardujące elektrony emitowane z działa elektronowego i odchylane cewką elekromagnetyczną. Intensywność świecenia każdego subpiksela zależy od natężenia strumienia elektronów

Światło emitowane przez lampę fluoroscencyjną przechodzi przez ciekły kryształ, który działa jak przełącznik światła dzięki rotacji jego płaszczyzny polaryzacji, a następnie przechodzi przez filtr przepuszczający odpowiedni kolor. Każdy subpiksel ma inny kolor filtra. Regulacja ilości światła przechodzącego przez kryształ umożliwia kontrolę jasności barw każdego piksela

Plazma - zjonizowany wysokim napięciem gaz szlachetny (ksenon). Zderzenia jonów i elektronów przemieszczających się między elektrodami w silnym zmiennym polu elektrycznym wywołują emisję światła UV, które padając na luminofor wywołuje świecenie jednego koloru: R / G / B

Karta graficzna

- układ elektroniczny przekształcający sygnały binarne procesora na sygnały sterujące wyświetlaniem obrazu

Elementy wyposażenia karty:

Parametry:

Producenci: NVIDIA, ATI

Porównanie monitorów:

0x01 graphic

  1. Drukarki

Parametry drukarek:

Rodzaje drukarek

  1. Inne urządzenia graficzne

  1. Karta dźwiękowa

Służy do przetwarzania dźwięków umożliwiając:

Główny element karty - przetwornik analogowo-cyfrowy i cyfrowo-analogowy
- sterowane procesorem sygnałowym.

Etapy przetwarzania:

np. 1 sek. dźwięku stereo - 2 kanały*44100 próbek*16 bitów = 172 KB

  1. Modem

Umożliwia komunikację między komputerami za pośrednictwem linii telefonicznych, łączy telewizji kablowej
lub fal radiowych przetwarzając cyfrowy sygnał komputera na analogowy sygnał elektryczny (modulacja)
i odwrotnie (demodulacja)

Typy modemów ze względu na sposób podłączenia:

Typy modemów ze względu na medium:

Szybkość transmisji danych: 128 kb/s kilka Mb/s

  1. Inne urządzenia peryferyjne

  1. Oprogramowanie komputera

  1. Systemy operacyjne

Zadania systemu operacyjnego

  1. System operacyjny Microsoft Windows

Ewolucja serii systemów Microsoft Windows

Windows NT Server Windows 2000 Server Windows.NET Server Windows 2003 Server

Zapis informacji w systemie Microsoft Windows

Porcja informacji, stanowiąca pewną całość, zapisywana jest w pamięci masowej w postaci zbioru bajtów, zwanego plikiem (file).

System operacyjny rozróżnia pliki na podstawie: