KURZUS: Informatika

MODUL: Informatikai rendszerek alapjai

2. lecke: Személyi számítógépek. Rendszer- és rendszerközeli szoftverek

|  | A számítógépek felépítése és működése
| Tanulási célok A lecke tanulása után Ön képes lesz: - meghatározások közül kiválasztani az alábbi fogalmak jelentését: kapacitás, órajel, ROM, RAM, cache, CPU, soros port, párhuzamos port, grafikus gyorsító kártya, feldolgozási sebesség.
| Tevékenység: Olvassa el a jegyzet 2.1 fejezetét!
| Összefoglalás, további információk a tananyaghoz.
| A cache (ejtsd: kes) memóriában levő adatok gyorsabban elérhetők, mint a RAM-ban és a ROM-ban levők. Ez a memóriaegység drágább is, ezért nem építenek be a gépbe ebből többet. Ha a processzornak adatra van szüksége, akkor először "megnézi", hogy az benne van-e a cache-ben. Ha igen, onnan kiveszi, ha nincs, akkor fordul a RAM-hoz. A RAM-ból betöltött adatok, és az annak szomszédságában található adatok is bekerülnek a cache-be. Mivel a processzornak gyakran a memóriában egymás mellet levő adatokra van szüksége, nagy a valószínűsége annak, hogy a processzor által igényelt következő adatok már megtalálhatók lesznek a gyorsabban elérhető cache-ben.
| Az órajel tulajdonképpen a számítógép műveletvégzési sebességét határozza meg. Minél nagyobb az órajel frekvenciája, annál gyorsabb a számítógép műveletvégzése. Napjainkban ennek jellemző értéke 2-4 GHz (gigaHerz), azaz 2-4 milliárd Herz, vagyis 2-4 milliárd órajel másodpercenként.
| A manapság az otthoni felhasználók számára forgalmazott számítógépekben általában 256, illetve 512 Mbyte operatív memória (RAM) található.
| A B/K rövidítés a Bemeneti/Kimeneti, (vagy angolul I/O Input/Output) rendszerre utal. Interfésznek azokat az illesztőegységeket nevezzük, amelyek a számítógép belső egységei és a géphez kapcsolt eszközök (perifériák) közötti kapcsolatot biztosítják.
Soros port rajza.
1. ábra.
Soros port.
2. ábra.
Párhuzamos port rajza.
3. ábra.
Párhuzamos port.
4. ábra.

|  | Ellenőrző feladatok - A számítógépek felépítése és működése.
| Válaszoljon a kérdésekre!
| 1. Az alábbi memóriatípusok közül melyikre jellemző, hogy a számítógép kikapcsolása után elveszti a tartalmát?
| ROM
| RAM
| Flash
| EEPROM
| 2. A számítógépnek milyen jellemzőjére utal a kapacitás?
| A tárolható adatok mennyiségére.
| A műveletvégzés gyorsaságára.
| A perifériákkal való bővíthetőségre.
| 3. Mi a feladata a grafikus gyorsító kártyáknak?
| Az egyes karaktereket írják ki a monitorra.
| A kurzort mozgatják a képenyőn.
| A képrajzolás leggyakoribb feladatait átveszik a processzortól.

|  | A személyi számítógépek felépítése.
| Tanulási célok A lecke tanulása után Ön képes lesz: - a számítógépek egyes alkatrészeihez (alaplap, processzor, memória, csatolókártyák, monitor, billentyűzet) hozzárendelni azok feladatát.
| Tevékenység: Olvassa el a jegyzet 2.1 fejezetét!
| Összefoglalás, további információk a tananyaghoz.
| Az alábbiakban a személyi számítógépek (PC: Personal Computer) néhány jellemző alkatrészét mutatjuk be. A PC összes elektronikus egységét egy nyomtatott áramköri lemezre, az alaplapra szerelik fel.
Kattintson a kép jobb alsó sarkában található "nagyítás" feliratra a nagyobb méretű kép megtekintéséhez! |
Az alaplap
1. ábra.
| Ahogy az a fenti képen is látható, a mikroprocesszorra (CPU-ra) hűtőventillátort szerelnek, hogy a túlmelegedést elkerüljék. A 2. ábra egy CPU-t és a rá szerelt hűtőventillátort mutatja be.
CPU és hűtőventillátor
2. ábra.
| A csatolókártyák közül egy videókártyát (3. ábra) mutatunk be.
A videókártya a monitor működését vezérli. |
Videókártya.
3. ábra.
| A 4. ábra egy memóriamodult ábrázol.
A memória (operatív tár) az adatok és a programok tárolására szolgál. A képen RAM memória látható. Ez a számítógép kikapcsolásakor elveszíti a tartalmát. |
Memóriamodul.
4. ábra.
| Az újabb billentyűzeteken van néhány speciális gomb. (5. ábra.) Az 1. számmal jelölt ALT GR a billentyűk jobb alsó sarkában látható jelek bevitelére szolgál (az 5. ábrán ezeket piros körökkel jelöltük). A jelek beviteléhez a lenyomva tartott ALT GR mellett kell az adott billentyűt lenyomni. A 2. számmal jelölt billentyű a Windows Start menüjét indítja. A 3. számmal jelölt pedig az úgynevezett helyi menüket jeleníti meg.
5. ábra.

|  | Ellenőrző kérdések - A személyi számítógépek felépítése.
| Válaszoljon a kérdésekre!
| 1. Válassza az alábbiak közül az alaplap feladatát!
| Vezérli a számítógéphez csatlakozó perifériális egységek tevékenységét.
| Összefogja a számítógép összes elektronikus egységét.
| Vezérli a számítási műveletek elvégzéséhez szükséges adatforgalmat.
| 2. Melyik eszköz biztosítja a külső egységek számítógéphez történő csatlakoztatását?
| Csatolókártya.
| Billentyűzet.
| Adatbusz.
| 3. Válassza ki az alábbiak küzül a központi feldolgozó egység (CPU) feladatát!
| Utasítások értelmezése, végrehajtása, belső adatforgalom vezérlése.
| Biztosítja a külső eszközök komunikácóját az alaplap felé.
| Tárolja a futó programokat és azokat az adatokat, amelyekkel a programok dolgoznak.

|  | Beviteli és kiviteli eszközök.
| Tanulási célok A lecke tanulása után Ön képes lesz: - listából kiválasztani az egyes beviteli és kiviteli eszközök feladatát - az egyes eszközökhöz hozzárendelni a következő fogalmakat: dpi, RGB, képernyő mérete, LCD, bps.
| Tevékenység: Olvassa el a jegyzet a 2.3 és 2.4 fejezeteit!
| Összefoglalás, további információk a tananyaghoz.
| Egér (mouse): A görgős egerek mellett egyre inkább terjednek az optikai elven működők. Ezekben nincsen görgő, az elmozdulást az alattuk levő felületre kibocsátott fény visszaverődése alapján érzékelik. Nem célszerű az optikai egeret színes felületen (egérpad) használni.
| Szkenner: Papíron létező nyomtatott szövegek, képek digitalizálására szolgál. A szkennelés eredménye minden esetben egy kép jellegű adatállomány. Ha papíron létező szöveges dokumentumot szkennelünk, akkor ez is előszőr képként kerül a számítógépbe, majd egy speciális szoftver (karakterfelismerő program) segítségével lehet elektronikus szöveges dokumentummá alakítani, amit azután szövegszerkesztő programmal tovább szerkeszthetünk. A szkenner jellemző technikai adata az optikai felbontás. Ezt dpi (dot per inch) mértékegységben adják meg. A dpi azt mutatja meg, hogy inchenként (vagy más néven coll-onként, azaz 25,4 mm-enként) hány pontot tud érzékelni az optika. Az 1200 dpi ezek alapján azt jelenti, hogy 25,4 mm-enként 1200 különálló pontot tud a berendezés megkülönböztetni és beolvasni. Egy átlagos minőségű, fekete-fehérben megjelelnő napilapban 75 dpi minőségűek a képek. Az átlagos felhasználáshoz 300-600 dpi felbontással elegendő szkennelni a képeket.
| Monitorok: A képernyőket alapvetően három technikai adattal, a képátlóval, a képfrissítési frekvenciával és a felbontással jellemezhetjük. A képátlót inch-ben (coll-ban) adjuk meg (jele:"), szokásos értékei 15", 17", illetve 19". A hagyományos, a TV képernyők elvén működő (más néven CRT, katódsugárcsöves) monitoroknál ez a képcső átlójának méretét jelenti, és nem egyezik meg a látható képmérettel. Egy átlagos, 17"-os méretű monitor látható képmérete 15,8-16,2" között van. A más elven működő LCD (Liquid Cristal Display: folyadékkristályos kijelző) képernyők esetén a látható képméret megegyezik a megadott mérettel. Az LCD képernyők egyik típusa a TFT.
TFT monitor.
| A monitor felbontása azt adja meg, hogy a képernyőn hány oszlopban és hány sorban helyezkednek el a képpontok. Minél nagyobbak ezek az értékek, azaz minél több képpontból áll össze a kép, annál részletgazdagabb lesz a megjelenítés. Egy 17"-os monitoron az 1280x1024-es felbontás már alkalmas optimális kép megjelenítésére. A hagyományos monitorok esetén a felbontás programmal változtatható. A TFT-kre ugyanez igaz, bár ez utóbbiak csak egyféle felbontás esetén adnak optimális képet.
| A monitorok a megjelenítendő képet folyamatosan frissítik. Ha a képfrissítés gyakorisága (frekvenciája) kicsi, akkor a kép villódzik, fárasztja a szemet. Az ajánlott képfrissítési ferekvencia legalább 75 Herz.

|  | Ellenőrző feladatok - Beviteli és kiviteli eszközök.
| Válaszoljon a kérdésekre!
| 1. Mire utal a képernyő méretét jellemző szám? (Pl. 17")
| A monitor legnagyobb méretét adja meg.
| Minden monitortípus esetén a látható képméretet jelenti.
| A képernyő átlójának méretét adja meg.
A számok beírásához használja a szám billentyűket! Kérjük, ne tegyen pontot a számok mögé! | 2. Írja a technikai jellemző mellé annak az eszköznek a számát, amelyikre az adott jellemző vonatkozik! 1: Modem 2: Monitor 3: Szkenner dpi 17" bps
| 3. Mi a feladata a modemnek? Jelölje be a helyes megoldást!
| Számítógépeket kapcsol össze vezeték nélkül.
| Számítógépeket kapcsol össze távközlési hálózaton keresztül.
| Lehetővé teszi a számítógép hanggal történő vezérlését.

|  | Háttértárak.
| Tanulási célok A lecke tanulása után Ön képes lesz: - meghatározások közül kiválasztani a következő fogalmak jelentését FDD, HDD, formázás, sáv, szektor, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD. - az egyes háttértárakhoz hozzárendelni azok jellemző kapacitását.
| Tevékenység: Olvassa el a jegyzet 2.5 fejezetét!
| Összefoglalás, további információk a tananyaghoz.
| A hajlékony lemezes tárolók (floppy-lemezek) jellemző kapacitása 1,44 Mbyte. A számítógépnek azt az egységét, amelybe a hajlékonylemez behelyezhető hajlékonylemez-meghajtónak (Floppy Disk Drive-nak, röviden FDD-nek) nevezzük. (1. ábra)
FDD (mágneslemez-meghajtó)
1. ábra.
| A merevlemezeket (winchestereket) a meghajtó egységgel egybeépítik. Ezek a számítógép-ház belsejében találhatók. A merevlemez-meghajtóra (Hard Disk Drive-ra) HDD rövidítéssel utalunk. (2. ábra)
Merevlemez (HDD, vagy más néven winchester)
2. ábra.
| A lemezek formázásakor sávokat és szektorokat hoz létre a számítógép. (1. ábra) A sávok a lemez felületén elektronikusan kialakított, körgyűrű alakú részek. A sávokat kisebb egységekre, szektorokra osztják. (3. ábra)
Sávok és szektorok a lemezen.
3. ábra.
| A CD lemezek jelölése attől függ, hogy írhatók-e, illetve egyszer, vagy többször írhatók. Azokat a lemezeket, amelyeket egyszer már megírtak, és a felhasználó által többször nem írhatók, CD-ROM-nak nevezzük. A felhasználó által egyszer írható lemezeket CD-R , a többszörírhatókat CD-RW jelöléssel látják el. A CD-lemezek jellemző kapacitása 650-700 Mbyte. A fejlesztés legújabb állomását a DVD (Digital Video Disk) lemezek jelentik. Két elterjedt szabványa a DVD5 és a DVD9. Mindkettő egyoldalas, a DVD5-ös lemez egyrétegű, 4,5 GB kapacitással. A DVD9 lemez kétrétegű, 8 GB körüli kapacitással.

|  | Ellenőrző feladatok - Háttértárak.
| Válaszoljon a kérdésekre!
| 1. Minek a rövidítése az FDD? Jelölje be a helyes megoldást!
| Hajlékony mágneslemezé.
| A számítógépbe beépített merevlemezé.
| A mágneslemezt meghatjtó egységé.
| 2. Mi a lemezformázás célja? Jelölje be a helyes választ!
| A lemez felületét szabványos részegységekre osztja.
| Annak megállapítása, hogy mennyi adat fér a lemezre.
| Az író/olvasó fejeket hozzáigazítja a lemez felületéhez.
Többszöri íráson azt értjük, hogy az egyszer már felhasznált adatterületről az adatokat töröljük, és helyükre új adatot írunk. | 3. Jelölje meg az alábbi háttértárak közül azokat, amelyekre a felhasználó többször írhat adatokat!
| Hajlékony lemez (floppy)
| CD-ROM
| CD-R
| CD-RW
| Merevlemez (winchester)
Az egyes háttértárak kapacitási értékei között természetesen lehet átfedés. A rendezésnél a ma használatos eszközök jellemző kapacitását vegye figyelembe! | 4. Rendezze az alábbi háttértárakat kapacitásuknak megfelelő sorrendbe! Kezdje a legkisebb kapacitásúval!
1. 2. 3. 4. |  |

|  | Fájlok és könyvtárak szervezése.
| Tanulási célok A lecke tanulása után Ön képes lesz: - az egyes fájlrendszerekhez hozzárendelni azok jellemzőit, - ábra alapján listából kiválasztani egy adott könyvtár elérési útját, - megnevezni a fájl-bejegyzés egyes elemeit és tulajdonságaikat, - a következő fájl-kiterjesztésekhez hozzárendelni a fájl típusát: exe, com, bat, txt, rtf, doc, xls, ppt, htm, zip, rar, bmp, jpg, gif.
| Tevékenység: Olvassa el az alábbi kiegészítő anyagot!
| Kiegészítés a tananyaghoz:
| A számítógép háttértárolóin (merevlemezeken, floppylemezeken, CD-ken) állományokban (fájlokban) tároljuk az adatokat. Egy-egy háttértárolón nagyon sok fájl tárolható. Egy átlagos, 40 Gbyte kapacitású merevlemezen több százezer fájl is lehet. Ezeket nem lehet "ömlesztve" tárolni, mert ez áttekinthetetlenné tenné a rendszert. A fájlok tárolásakor lehetőségünk van arra, hogy ezeket csoportokba, úgynevezett könyvtárakba (mappákba) foglaljuk.
| A könyvtárakban tárolhatunk fájlokat, illetve az egyes könyvtárak újabb könyvtárakat (alkönyvtárakat) tartalmazhatnak. Legalább egy könyvtár, az úgynevezett gyökérkönyvtár minden lemezes háttértárolón található.
A gyökérkönytárban van a compaq, a compaqsettings, az i386, és a Képek könyvtár. A Képek könyvtárban két alkönyvtár, a Hardver és a Szoftver nevű található. |
Példa a könyvtárstruktúrára.
1. ábra.
| Az 1. ábra a "C:" betűvel jelölt háttértároló könyvtárstruktúrájának egy részét mutatja. Az egyes könyvtárakra az elérési útjuk alapján tudunk hivatkozni. Például a "Szoftver" nevű könyvtár a "C:" lemez "Képek" nevű könyvtárában található. Ezt az elérési utat a következőképpen írhatjuk le: C:\Képek\Szoftver . A Képek nevű könyvtárban a Hardver és a Szoftver nevű könyvtárak mellett fájlok is találhatók: A "char850.gif" fájl elérési útja: C:\Képek\char850.gif . A fenti ábra mutatja a könyvtárak és a fájlok jellemzőit. A könyvtárak neve (Name) mellett a létrehozás dátumát és időpontját (Date) láthatjuk. A fájlok esetén láthatjuk a fájl nevét (Name), kiterjesztését (Ext, azaz extension), bájtokban mért méretét (Size), a létrehozás dátumát és időpontját (Date), valamint attribútumaikat (Attr).
| A "char850" nevű állományt megvizsgálva láthatjuk, hogy ennek attribútumai "r" (=read only: csak olvaható) és "a" (=archív).
| Az általunk készített fájlok (pl. egy szövegszerkesztő programmal írt és elmentett levél) nevét mi határozhatjuk meg. A DOS-ban legfeljebb 8 karakterből álló fájlnevet adhatunk állományainknak, a Windows95, illetve az ez utáni Windows-ok (Windows98, Windows NT, Windows2000, Windows ME, WindowsXP) esetén legfeljebb 255 karakter hosszút. További különbség, hogy a Windows-ban a fájlnevek tartalmazhatnak szóközt, a DOS-ban viszont nem. (Ha írásban hivatkozunk egy fájlra, vagy a számítógép számára be kell gépelnünk a fájl nevét, akkor a név és a kiterjesztés közé pontot kell tennünk. Pl.: char850.gif) Azonos névvel és kiterjesztéssel két fájl nem szerepelhet ugyanabban a könyvtárban.
| A kiterjesztés a fálj típusára utal. A leggyakrabban előforduló kiterjesztések és jelentésük: - exe, com, bat: a számítógép számára feldolgozható utasításokat tartalmazó, futtatható programok. - doc, rtf: szöveges dokumentum, amely többek között tartalmazza a szöveg karakterei mellett a karakterek jellemzőit (pl. betűméret, betűtípus), az oldal beállításait (pl. álló vagy fevő, margók mérete) és egyéb adatokat is. - txt: szöveges dokumentum, amely csak a szöveg karaktereit tartalmazza, egyéb információkat nem. - xls: Az Excel táblázatkezelővel készített táblázat. - ppt: a Power Point prezentációkészítővel előállított állomány. - htm, html: az interneten elérhető állományok jellemző kiterjesztése. - zip, rar, arj: tömörített állomány. - bmp, gif, jpg: képállomány. - wav, mp3: zenei állomány. Megjegyzés: a tömörített állomány az adatokat olyan formára átalakítva tárolja, amely az eredetinél kisebb helyet foglal. A tömörített állományból az eredeti adatok visszaállíthatók. A tömörítési eljárásokról bővebben a Multimédia című leckében olvashat.

|  | Ellenőrző kérdések - Fájlok és könyvtárak szervezése.
| Válaszoljon a kérdésekre!
| 1. Jelölje be azokat a jellemzőket, amelyek a Windows95, illetve ez utáni Windows rendszerek fájlrendszerére igazak!
| 255 karakter hosszú fájlnevek használata.
| FAT16 rendszerű felépítés.
| Maximum 8 karakter hosszú fájlnév.
| VFAT vagy VFAT32 rendszerű felépítés.
| 2. A fenti kép alapján válassza ki a "Tft" könyvtár elérési útját!
| C:\Szt\Tft
| C:\Monitor\Tft
| C:\Szt\Hardver\Monitor\Tft
| C:\Szt\Hardver\Monitor\Crt\Tft
| 3. Jelölje meg az alábbiak közül a képfájlokat!
| monitor.gif
| kép.doc
| virág.bmp
| virág.txt
| printer.jpg
| szöveg.xls
| 4. Jelölje meg az alábbi kiterjesztések közül azokat, amelyek futtatható programra utalnak!
| .com
| .ppt
| .bat
| .exe
| .rtf
| 5. A képernyőn az alábbi fájl-bejegyzést látja: Hány bájt a fájl mérete? Írja be a megfelelő helyre a megoldást! A CDEX.jpg fájl mérete bájt.

|  | Operációs rendszerek
| Tanulási célok A lecke tanulása után Ön képes lesz: -az operációs rendszer részeit felsorolni, -az operációs rendszer részeihez hozzárendelni azok feladatát. Tevékenység: Olvassa el a jegyzet 4.2. fejezetét! Tekintse át a következő fogalmakat! Operációs rendszerek feladatai, osztályozása, felépítése. Egyéb rendszerprogramok: meghajtók, utilityk.
| Összefoglalás, kiegészítés a tananyaghoz.
| Az operációs rendszer főbb részei: -Vezérlőprogram -Supervisor (felügyeleti rendszer) -Megszakítási rendszer -Központi memóriakezelés -Input/Output vezérlő rendszer Mi a felhasználói interfész? -Vezérli az adatok és utasítások bevitelét és megjelenítését. Mi a grafikus felhasználói interfész (GUI)? -A felhasználót segíti menüvel és grafikus vezérlőelemekkel (pl.: ikonok, gombok stb.) A Windows utility programjai elérhetőek a Start menü/Minden Program/Kellékek/Rendszereszközök útvonalon. Leggyakrabban használt programjai a lemezkarbantartó, és töredezettség-mentesítő programok.

|  | Ellenőrző kérdések - Operációs rendszerek
| Válaszoljon a kérdésekre!
| 1. Az alábbiak közül melyek tartoznak az operációs rendszer feladatai közé? Keresés az Interneten Memóriakezelés
| Csak az Interneten történő keresés
| Csak a memóriakezelés
| Mindkettő
| Egyik sem
| 2. Melyik jelent meg legelőbb?
| Windows NT
| Windows 98
| Windows Millenium
| Windows XP
| 3. Jelölje meg azokat az op.rendszereket ahol a felhasználók száma lehet egy!
| Multitasking
| Multi-programming
| Multi-processing
| Time-sharing

|  | Személyi számítógépek operációs rendszerei.
| Tanulási célok A lecke tanulása után Ön képes lesz: - az egyes operációs rendszerekhez hozzárendelni azok jellemzőit.
| Tevékenység: Olvassa el a jegyzet 4.3. fejezetét!
| Összefoglalás, kiegészítés a tananyaghoz.
| A DOS (Disk Operating System: lemezes operációs rendszer) alapú operációs rendszerek közül az MS-DOS (MS= Microsoft : a szoftvergyártó neve) terjedt el. Ez egyfelhasználós rendszer, de ez nem azt jelenti, hogy a számítógépek közötti hálózati kommunikációt nem kezeli; a gép erőforrásait egyszerre csak egy felhasználó tudja elérni. Az MS-DOS egyfeladatos rendszer, azaz egyszerre csak egy felhasználói programot tud futtatni. (Az operációs rendszerhez tartozó programokon kívül csak egy felhasználói program van az operatív tárban.) A DOS alapú rendszerek esetén a felhasználó a billentyűzetről bevitt parancsok segítségével ad utasításokat a gépnek.
| A grafikus felületű operációs rendszerek esetén a felhasználó a képernyőn megjelenő grafikus elemeken (ikonokon, menükön, stb.) keresztül egér segítségével működteti az egyes programokat. A grafikus operációs rendszerek közül a Windows-t tárgyaljuk.
Ikonok a Windows XP-ben.
1. ábra
Menü a Windows XP-ben.
2. ábra.
| A Windows rendelkezik bizonyos többfeladatos (multitasking) lehetőséggel. Ez azt jelenti, hogy egyidejűleg több felhasználói program is van a memóriában. Az operációs rendszertől minden program kap egy kis időt, amíg fut, majd az operációs rendszer átveszi az irányítást, és egy másik programnak ad időt a futásra ( a processzor használatára). Több program futtatása egyszerre a Windows Xp-ben:
| A Windowsnak a Windows 3.11 (Windows for WorkGroups), illetve ez utáni verziói lehetővé teszik a hálózati kapcsolatok kezelését.

|  | Ellenőrző kérdések - Személyi számítógépek op. rendszerei
| Válaszoljon a kérdésekre!
| 1. Jelölje meg azokat az ismérveket, amelyek a DOS alapú operációs rendszerekre jellemzők!
| Egyfelhasználós rendszer.
| Hálózati kapcsolatok kezelése.
| Parancsok bevitele billentyűzetről.
| A grafikus képernyő lehetőségeinek kihasználása.
| 2. Jelölje meg azokat az ismérveket, amelyek a Windows95, illetve ez utáni Windows grafikus operációs rendszerekre jellemzők!
| Egyfeladatos üzemmód.
| Hálózati kapcsolatok kezelése.
| Több felhasználói program egyidőben a memóriában.
| Programok működtetése egér segítségével.