Budowa systemu komputerowego 14.03.2015
1. Elementy tworzące stanowisko komputerowe.
|
Elementy stacji roboczej
|
Urządzenia peryferyjne (wejścia-wyjścia, wejścia, wyjścia)
|
Oprogramowania
|
|
płyta główna procesor pamięć obudowa komputera zasilacz karta graficzna dysk twardy napęd optyczny stacja dyskietek |
monitor klawiatura mysz głośniki drukarka zasilacz upc pamięć przenośna typu flash |
oprogramowanie: - systemowe - antywirusowe - biurowe - magazynowo - księgowe |
2. Podstawowe definicje urządzeń komputerowych:
Sterownik - jest to oprogramowanie, które należy zainstalować, aby móc prawidłowo korzystać z komputera. Nieprawidłowo dobrane sterowniki mogą powodować konflikty sprzetowe, zawieszenie komputera lub jego niewłaśćiwą prace. Niektóre urządzenie, takie jak karty graficzne lub płyty główne mogą pracować bez sterowników ale w najniższych parametrach.
BIOS - od BIOS-u zależy jakie procesory lub dyski twarde będzie obsługiwała płyta główna. Jeżeli płyta nie obsługuje najnowszego procesora, należy sprawdzić czy problemu nie rozwiąże aktualizacja BIOS-a do najnowszej wersji.
Oprogramowanie dodatkowe - każda płyta główna posiada możliwość wykorzystania oprogramowania dodatkowego, jak: eBIOS, Easy Tune. Umożliwia ono aktualizację do najnowszej wersji BIOS-u przez program, który sam znajdzie ją na stronie producenta. Niektóre programy wyszukują również najnowsze sterowniki do płyt głównych. Program serii Easy Tune pozwalają w bezpieczny sposób wykorzystać niektóre podzespoły zainstalowane na płycie głównej.
3. Oprogramowanie systemowe - kontroluje i koordynuje użycie zasobów sprzętowych przez różne programy użytkowe.
4. Oprogramowanie narzędziowe - wymaga zarządzania zasobami sprzętowymi poprzez dogodne interfejsy użytkowe oraz usprawnia i modyfikuje oprogramowanie systemowe.
5. Oprogramowanie użytkowe - określa sposób, w jaki zostają użyte zasoby systemowe do rozwiązania problemów obliczeniowych zadanych przez użytkownika np. kompilatory, systemy baz danych, gry, oprogramowanie biurowe.
6. Użytkownicy (users) - są to ludzie, urządzenia lub inne komputery, mające bezpośredni kontakt z oprogramowaniem użytkowym. Realizują różne zadania za pomocą tych programów na sprzęcie komputerowym pod nadzorem systemu oprogramowania.
7. Warstwy systemu komputerowego:
a) warstwa sprzętowa - zapewnia podstawowe możliwości obliczeniowe. Najbardziej elementarny podział zestawu komputerowego, to podział ze względu na przeznaczenie jego urządzeń składowych. Są to:
- urządzenia wejścia,
- urządzenia wyjścia,
- jednostka sterująca.
b) system operacyjny
c) programy narzędziowe
d) programy użytkowe
e) użytkownicy.
8. Warstwy systemu komputerowego.
9. Opisz rodzaje oprogramowania według pkt 1 (tabela). zasada działania i zastosowanie
A. Oprogramowanie systemowe (podstawowe, bez którego komputer nie będzie wykonywał żadnych operacji na plikach ani działań matematycznych) – kontroluje i koordynuje użycie zasobów sprzętowych poprzez różne programy użytkowe dla różnych użytkowników, jest programem, który działa jako pośrednik między użytkownikiem komputera a sprzętem komputerowym. Zadaniem oprogramowania systemowego jest tworzenie środowiska, w którym użytkownik może wykonywać programy w wygodny i wydajny sposób.
B. Program antywirusowy (antywirus) – program komputerowy, którego celem jest wykrywanie, zwalczanie i usuwanie wirusów komputerowych. Współcześnie najczęściej jest to pakiet programów chroniących komputer przed różnego typu zagrożeniami.
Programy antywirusowe często są wyposażone w dwa niezależnie pracujące moduły (uwaga: różni producenci stosują różne nazewnictwo):
skaner – bada pliki na żądanie lub co jakiś czas; służy do przeszukiwania zawartości dysku
monitor – bada pliki ciągle w sposób automatyczny; służy do kontroli bieżących operacji komputera
Program antywirusowy powinien również mieć możliwość aktualizacji definicji nowo odkrytych wirusów, najlepiej na bieżąco, przez pobranie ich z Internetu, ponieważ dla niektórych systemów operacyjnych codziennie pojawia się około trzydziestu nowych wirusów.
Widoczna jest tendencja do integracji narzędzi do ochrony komputera. Kiedyś był to jedynie skaner, który wyszukiwał wirusy, początkowo na podstawie sygnatur znanych wirusów, a potem także typujący pliki jako zawierające podejrzany kod za pomocą metod heurystycznych.
Trzeba dodać, że współcześnie programy antywirusowe jako jedyna linia obrony nie wystarczają, Obecnie poza skanerem, monitorem i modułem do aktualizacji sygnatur z sieci, pakiet antywirusowy zawiera często także zaporę sieciową, moduły kontroli przesyłek poczty elektronicznej i plików pobieranych z sieci, moduł wykrywania i zapobiegania włamaniom, skaner pamięci i strażnika MBR. Wszystkie te moduły posiadają programy typu internet security - np. AVG InternetSecurity, G Data InternetSecurity, Kaspersky InternetSecurity - jednak można je zainstalować oddzielnie, co według licznych testów laboratoriów antywirusowych, oferują znacznie wyższy poziom ochrony przed malware niż pakiety bezpieczeństwa. Pierwszy komercyjny program antywirusowym pojawił się w 1989. Był nim AntiVirenKit niemieckiej firmy G Data Software AG.
10.
A. System operacyjny
SYSTEM OPERACYJNY - jest to program zarządzający sprzętem komputerowym oraz oprogramowaniem. Jest pośrednikiem między sprzętem a oprogramowaniem. System operacyjny jest ładowany do systemu na początku pracy komputera.
Zadania systemu operacyjnego
1. Tworzy środowisko pracy. Umożliwia:
- uruchamianie i zamykanie programów,
- komunikację pomiędzy wykonującymi się zadaniami,
- dostęp do urządzeń zewnętrznych,
- dostęp do pamięci masowej,
2. Zarządzanie zasobami komputera:
- przydzielanie czasu pracy procesora dla wykonania poszczególnych zadań,
- przydzielanie pamięci operacyjnej i jej zwalnianie,
- przydzielanie urządzeń wejścia / wyjścia
- zarządzanie danymi przechowywanymi w pamięci masowej (na dyskietkach, dyskach, tasiemkach itp.)
3. Komunikacja z użytkownikiem:
- dostęp i komunikację z urządzeniami typu monitor, klawiatura, mysz
4. Administrowanie systemem,
- środki i narzędzia pozwalające utrzymać system w stanie nadającym się do eksploatacji, a także zapewnić bezpieczeństwo przechowywanych danych
Elementy systemu operacyjnego Windows (środowisko pracy)
1. Ekran Windows
- Pulpit
- Ikony
- Pasek Zadań
- Menu start
2. Pasek boczny
3. Panel sterowania
4. Okna
Typy i przykłady systemów operacyjnych
1) systemy firmy Microsoft
- MS-DOS – system jednozadaniowy (wykonujący w danej chwili tylko jeden proces.)
- Windows 1.0, 2.0, 3.x (nakładki na ms-dos-a – jednozadaniowe.)
- Windows 3.11 - system pseudo wielozadaniowy
- Microsoft Windows: 95/98/ME/Media Center/NT/2000/XP/2003/Vista/W7 – systemy wielozadaniowe
2) Inne systemy
- Mac OS X - firmy Apple (płatny, doskonały do obróbki muzyki, obrazów, filmów. Wersje tego systemu pojawiają się pod „kocimi” imionami jak: Gepard, Puma, Jaguar, Pantera, Tygrys, Lampart, Lew)
- BeOS - firmy Be
- OS/2 - firmy IBM
- NetWare - firmy Novell
- UNIX i jego pochodne
- Linux – na bazie UNIXa (najczęściej darmowy, ale niektóre odmiany są płatne, doskonale sprawdza się w sieciach komputerowych. Posiada wiele wersji: Ubuntu, Gnome, Debian Mandive)
Programy i ich przeznaczenie:
Edytory tekstu (np. Microsoft Word) - programy przeznaczone głównie do pisania i drukowania tekstów.
Arkusze kalkulacyjne (np. Microsoft Excel) - ich przeznaczeniem jest wykonywanie obliczeń matematycznych. Najczęściej wykorzystywane są w biurach do obliczeń finansowych.
Bazy danych (np. Microsoft Access) - służą do gromadzenia informacji i zarządzania nimi. Wprowadzone dane, np. adresy, numery telefonów, mogą być wyszukiwane według określonych kryteriów.
Programy graficzne (np. Photoshop) - umożliwiają tworzenie obrazków, projektów, obróbki fotografii oraz wiele innych rzeczy związanych z grafiką.
Przeglądarki (np. Internet Explorer) - to programy, pozwalające korzystać z Internetu.
Programy prezentacyjne (np. PowerPoint) - służą do konstruowania i pokazu slajdów.
Gry komputerowe - przeznaczone są głównie do rozrywki.
Programy edukacyjne - zakres tematyczny programów edukacyjnych obejmuje różne dziedziny nauki. Zawierają one także encyklopedie i leksykony.
Programy narzędziowe - służą np. do ulepszania pracy dysku twardego lub usuwania programów. Za pomocą programów tego typu można tworzyć zapasowe kopie danych lub wykrywać wirusy.
.B. Warstwa sprzętowa (urządzenia peryferyjne, zdj)
Klawiatura
Każda klawiatura to zestaw klawiszy, za pomocą których można wprowadzać do komputera dowolne polecenia i teksty. Współczesna klawiatura zawiera od 101 do 104 klawiszy. Najwięcej klawiszy jest na najnowszych klawiaturach przystosowanych do pracy w systemie Windows 95. Klawisze pogrupowane są w kilka bloków:
· blok alfanumeryczny zawierający znaki 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, G, H, I, J K L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, ~, !, @, #, $, %, ^, &, *, (, ), _ , +, {, }, |, :, ”, <, >, ?, [, ], \, ,; ,’ ,. ,/ , oraz klawisze specjalne: Esc, Tab, Caps Lock, Shift, Ctrl, Alt, Backspace, Enter, spacja,
· blok klawiszy funkcyjnych: F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9, F10, F11, F12, których działanie jest zależne od pracującego aktualnie programu,
· blok klawiszy sterujących ruchem kursora po ekranie monitora: Insert, Delete, Home, End, Page Up, Page Down, ¬ , ,® ,— ,
· blok klawiszy numerycznych: Num Lock, /,*,-,+,0,12,3,4,5,6,7,8,9,Enter, Insert, Delete, Home, End, Page Up, Page Down, ¬ , ,® ,— ,
· oraz kilka innych klawiszy: Print Screen, Scroll Lock, Pause/Break, raczej już nie wykorzystywanych w najnowszych rozwiązaniach (ale działają np. w systemie MS-DOS).
Monitor
Monitor ekranowy może pracować w tzw. trybie tekstowym (obraz składa się ze znaków ASCII) o rozdzielczości np. 25 linii po 80 znaków każda lub w trybie graficznym(obraz składa się wtedy z punktów - pikseli) o rozdzielczości np. 600 linii po 800 pikseli. Podstawowe parametry monitora to:
· wielkość przekątnej ekranu podawana w calach np. 14”, 15”,
· rozmiar plamki świetlnej tj. piksela np. 0,25 mm, 0,26 mm, 0,28 m,
· częstotliwość odświeżania obrazu np. 75 Hz.
Aby monitor działał poprawnie musi być podłączony do karty graficznej, która jest umieszczana zwykle w gnieździe płyty głównej jednostki centralnej. Karta graficzna zamienia informacja z pamięci operacyjnej na sygnały wizyjne wysyłane do lampy kineskopowej monitora, która działa w podobny sposób jak lampa w telewizorze.
Mysz
To malutkie urządzenie służy obecnie do obsługi wielu tworzonych obecnie programów graficznych. W czasach gdy obsługa programów odbywała się zwykle w trybie tekstowym monitora, myszki nie były potrzebne. Również obecnie można obsługiwać programy graficzne wyłącznie za pomocą klawiatury, lecz dla osób bez odpowiedniego doświadczenia będzie to bardzo trudne. Dlatego mysz znacznie ułatwi posługiwanie się systemem. Z kolei proces przetwarzania danych numerycznych np. przy pracy w programach dla księgowości wymaga wprowadzenia dużej ilości informacji liczbowych i wtedy znajomość klawiatury znacznie przyspiesza pracę. Mysz podłącza się zwykle doportu szeregowego RS-232 oznaczonego jako COM1.
Mysz służy do porusznia małym wskaźnikiem po ekranie. Wygląd tego wskaźnika (zwanego kursorem myszy) może być różny w zależności od sytuacji. Mysz posiada dwa (czasem trzy) przyciski lewy i prawy. Każde pojedyncze naciśnięcie takiego przycisku nazywa się kliknięciem. Natomiast dwa szybko po sobie następujące naciśnięcia nazywamy podwójnym kliknięciem. Przesuwanie myszy należy wykonywać na specjalnej miękkiej podkładce (ang. mouse pad), aby uniknąć zabrudzenia kulki sterującej ruchem wkaźnika.
Drukarka
Drukarka służy do drukowania informacji znakowych lub graficznych na papierze.
W chwili obecnej rozróżniamy trzy rodzaje drukarek:
· mozaikowe (igłowe),
· atramentowe,
· laserowe.
Drukarki podłącza się zwykle do portu równoległego Centronics oznaczonego jako LPT1.
Drukarki igłowe (ang. dot printers)
Drukarki igłowe wyposażone są w głowicę - zawiera ona 9 lub 24 igieł, które uderzając w taśmę barwiącą pozostawiają na papierze ślad odpowiedniego znaku. Głowica wypycha do przodu poszczególne igły, które tworzą kształt znaku.
Drukarki atramentowe, “plujki” nie posiadają taśmy barwiącej, lecz głowicę zmontowaną na stałe z pojemniczkiem na tusz. Głowica to zestaw dysz o mikroskopijnej średnicy z których pod ciśnieniem atrament jest wyrzucany na papier przez bąbelek pary podgrzany za pomocą małego grzejnika. Dlatego np. na drukarkach firmy Canon widnieje napis Bubble Jet Printer (ang. bubble – bąbelek).
Drukarka laserowa (ang. laser jet printers)
Zasada działania drukarki laserowej jest podobna do działania kserokopiarki. Druk odbywa się najczęściej na pojedynczych arkuszach papieru. Kolejne etapy powstawania wydruku to:
· cała powierzchnia światłoczułego bębna pokrywana jest ładunkiem elektrycznym,
· promień lasera “rysuje” na bębnie treść wydruku (tekst, rysunek), zmieniając w tych miejscach ładunek na dodatni,
· na bęben nanoszony jest proszek barwiący tzw. toner, który naładowany jest ujemnie, a więc jest zgodnie z prawami fizyki przyciągany tylko do obszaru rysunku,
· wprowadzany jest papier, a toner przenosi się na papier metodą stykową (docisk),
· naniesiony na papier obraz jest utrwalany termicznie w temperaturze 180 – 200 stopni,
· gotowe strony (od 4 do 16 na minutę) opuszczają drukarkę, a bęben czyszczony jest z resztek tonera.
Zasilacz
Zasilacz, czyli PSU z ang.(Power Supply Unit), dostosowuje napięcie, prostuje prąd płynący z sieci (Polska 230V), do potrzeb komputera na złącza ATX i inne. Standardowe napięcia to 3,3V, 5V i 12V, reszta to tzw. napięcia kontrolne, które służą do np. załączania zasilacza. Wyróżniamy wiele złącz wyjściowych z zasilacza: -24 pin - Obecnie stosowany do zasilania płyt głównych w standardzie ATX -20 pin - W starszych płytach, tez standardu ATX -4 pin - MOLEX do zasilania CD-ROMu, HDD... -6 pin - Stosowany do zasilania regulatorów napięcia na procesorze VMC lub wspomagania karty graficznej. Port AGP x4 Pro jak i wejście PCI-E pobierają prąd z tego złącza. -12 pin AT - dwa wtyki po 6 przewodów zasilających płytę AT. PC XT miał te wtyki połączone czarnymi przewodami do siebie, jak i należy włączać wtyczki AT. -6 pin PCI AT - złącze w zasilaczach serwerowych klasy Pentium zasilające magistralę PCI. Wygląda jak jedno złącze zasilania AT, ale posiada wyłącznie pomarańczowe i czarne przewody. -3 pin AT Power - włącznik zasilacza AT zrealizowany w formie umożliwiającej przejęcie kontroli nad zasilaczem przez płytę główną. Spotykany w serwerach i high-endowych komputerach klasy Pentium. Podobne złącze w nowszych komputerach dawało płcie głównej informacje o działaniu wiatraka. -12-pin XT - stosowane tylko we wczesnych komputerach klasy XT złącze powstające z połączenia dwóch 6-pinowych złącz AT. Wtyczki od zasilacza AT w nim działają, jednakże trudno je fizycznie włożyć ze względu na zwartą budowę gniazda. W komputerach stosuje się tzw. zasilacze impulsowe.
Głośniki
Głośniki służą do odtwarzania dźwięku. Mogą być wbudowane w jednostkę systemową lub podłączone za pomocą kabli. Głośniki umożliwiają słuchanie muzyki i efektów dźwiękowych pochodzących z komputera.
Pamięć flash (ang. flash memory)
Pamięć flash (ang. flash memory) – rodzaj trwałej pamięci komputerowej, stanowiącej rozwinięcie konstrukcyjne i kontynuację pamięci typu EEPROM. Dostęp do danych zapisanych w pamięci flash wykorzystuje stronicowanie pamięci: operacje odczytu, zapisu lub kasowania wykonywane są jednocześnie na ustalonej konstrukcyjnie liczbie komórek, pogrupowanych w strukturę będącą wielokrotnością słowa maszynowego (bajtu). Cechą wyróżniającą pamięć flash jest wykorzystanie technologii komórek wielostanowych (ang. multi level cell, MLC).
Pamięci flash są powszechnie stosowane we wszelkich kartach pamięci, pamięciach USB (pendrive) oraz pamięciach SSD (dysk SSD).
Obecnie w użyciu są następujące karty pamięci stosujące jako nośnik danych pamięć flash:
MultiMedia Card (MMC)
Secure Digital (SD)
Memory Stick (MS)
CompactFlash (CF)
SmartMedia (SM)
xD Picture Card (xD)
Ponadto są używane do przechowywania programów i danych w urządzeniach wbudowanych (ang. embedded), gdzie są stosowane zamiast popularnych kiedyś pamięci typu EPROM i PROM.