Πληροφορίες. Εισαγωγή στην Πληροφορική. Κατηγορίες υλισµικού. Περίληψη µαθήµατος (συνέχεια) Επεξεργαστής Μνήµη. Χειµερινό Εξάµηνο

Transcript

1 Πληροφορίες Εισαγωγή στην Πληροφορική Χειµερινό Εξάµηνο ρ. Παναγιώτης Χατζηδούκας (Π..407/80) Μόνο για την επόµενη Τετάρτη 25/10, το µάθηµα (12-13) δεν θα πραγµατοποιηθεί. Τα εργαστήρια θα ξεκινήσουν την επόµενη εβδοµάδα και θα γίνουν κανονικά. Θα δηµιουργηθούν 2 οµάδες (1 η και 2 η ) Σύµφωνα µε το πρόγραµµα της σχολής 1 η Οµάδα : Τετάρτη η Οµάδα: Τρίτη ιαχωρισµός οµάδων Με βάση τον αριθµό µητρώου Θα βγει ανακοίνωση Εισαγωγή στην Πληροφορική 1 Εισαγωγή στην Πληροφορική 2 Περίληψη µαθήµατος (συνέχεια) Κατηγορίες υλισµικού Εισαγωγή στα Συστήµατα Υπολογιστών (Κεφ. 1Α) Τα τµήµατα συστήµατος υπολογιστή Μια µατιά στη µηχανή Λογισµικό Οι σηµερινές µορφές των υπολογιστών Ο υπολογιστής (µηχανήµατα) αποτελείται από πολλά µέρη αλλά τα κρίσιµα εξαρτήµατα εµπίπτουν σε µια από τέσσερις κατηγορίες Επεξεργαστή Μνήµη Συσκευές εισόδου και εξόδου Μνήµη αποθήκευσης Εισαγωγή στην Πληροφορική 3 Εισαγωγή στην Πληροφορική 4 Επεξεργαστής Μνήµη Η επεξεργασία των δεδοµένων πραγµατοποιείται από τον επεξεργαστή και τη µνήµη Ο επεξεργαστής διαχειρίζεται τις συσκευές του υπολογιστή και εκτελεί τις εντολές του χρήστη ή του λογισµικού Στη µνήµη φορτώνονται τα προγράµµατα που πρόκειται να εκτελεστούν µαζί µε τα δεδοµένα τους Η RAM είναι προσωρινή και όταν διακοπεί η λειτουργία του υπολογιστή τα περιεχόµενά της χάνονται Μόναδες µέτρησης µνήµης: πολλαπλάσια του byte kilobyte (KB), megabyte (MB), gigabyte (GB), terabyte (TB) 1KB = 1024 bytes, 1MB=1024KB, Εισαγωγή στην Πληροφορική 5 Εισαγωγή στην Πληροφορική 6 1

2 Συσκευές εισόδου εξόδου Συσκευές εισόδου Ένας υπολογιστής είναι άχρηστος χωρίς την αλληλεπίδραση µε τους χρήστες Συσκευές εισόδου (input devices): δέχονται δεδοµένα από τον χρήστη ή κάποιο άλλο σύστηµα υπολογιστή (π.χ. υπολογιστής στο Internet) Συσκευές εξόδου (output devices): επιστρέφουν επεξεργασµένα δεδοµένα στον χρήστη ή σε κάποιο άλλο σύστηµα υπολογιστή Συνηθέστερες συσκευές εισόδου είναι το πληκτρολόγιο και το ποντίκι Άλλες δηµοφιλείς συσκευές εισόδου: Ιχνόσφαιρα (trackball) Touchpad (συσκευή αφής) Χειριστήριο µε µοχλό (joystick) Σαρωτές (scanners) Ψηφιακές κάµερες (digital cameras) Μικρόφωνα (microphones) Εισαγωγή στην Πληροφορική 7 Εισαγωγή στην Πληροφορική 8 Συσκευές εξόδου Συνηθέστερες συσκευές εξόδου είναι η οθόνη και ο εκτυπωτής Οι συσκευές επικοινωνίας (µόντεµ, κάρτα δικτύου) πραγµατοποιούν και τις δύο λειτουργίες (είσοδο και έξοδο), επιτρέποντας στους υπολογιστές να διαµοιράζονται πληροφορίες Άλλο παράδειγµα είναι η οθόνη αφής (touch screen) Είδος οθόνης που εµφανίζει κείµενο ή εικονίδια τα οποία µπορούµε να ακουµπήσουµε Εισαγωγή στην Πληροφορική 9 Εισαγωγή στην Πληροφορική 10 Μνήµη αποθήκευσης ιαφορές µνήµης αποθήκευσης - RAM Ένας υπολογιστής είναι χρήσιµος όταν διαθέτει µια θέση όπου θα διατηρεί αρχεία προγραµµάτων και τα σχετικά δεδοµένα όταν αυτά δεν χρησιµοποιούνται Σκοπός της µνήµη αποθήκευσης (storage) είναι να διατηρεί µόνιµα τα δεδοµένα Μνήµη αποθήκευσης: ηλεκτρονικό ντουλάπι αρχείων, RAM: ηλεκτρονικό τραπέζι εργασίας Υπάρχει περισσότερος χώρος στη µνήµη αποθήκευσης παρά στη µνήµη Τα περιεχόµενα διατηρούνται στη µνήµη αποθήκευσης όταν σταµατά η λειτουργία του υπολογιστή, ενώ οτιδήποτε τοποθετείται στη µνήµη εξαφανίζεται Η µνήµη αποθήκευσης είναι πολύ αργή σε σύγκριση µε τη µνήµη αλλά έχει πολύ µικρότερο κόστος απ αυτήν Εισαγωγή στην Πληροφορική 11 Εισαγωγή στην Πληροφορική 12 2

3 Συσκευές αποθήκευσης Συσκευές αποθήκευσης Οι συσκευές αποθήκευσης διατηρούν δεδοµένα τα οποία δεν χρησιµοποιούνται άµεσα από τον επεξεργαστή. Συνήθως τα δεδοµένα αποθηκεύονται σε έναν µαγνητικό ή οπτικό δίσκο. Κάθε είδος χρησιµοποιεί ένα ειδικό µέσο για να αποθηκεύει δεδοµένα στην επιφάνειά του. Η συσκευή που έχει έναν δίσκο ονοµάζεται οδηγός δίσκου (disk drive). Οι περισσότεροι προσωπικοί υπολογιστές έχουν έναν µη µετακινούµενο σκληρό δίσκο (hard disk), έναν οδηγό δισκέτας και έναν οδηγό οπτικού δίσκου (συµπαγής δίσκος - CD, ψηφιακός οπτικός δίσκος -DVD). Οι συσκευές αποθήκευσης διατηρούν δεδοµένα τα οποία δεν χρησιµοποιούνται άµεσα από τον επεξεργαστή. Συνήθως τα δεδοµένα αποθηκεύονται σε έναν µαγνητικό ή οπτικό δίσκο. Κάθε είδος χρησιµοποιεί ένα ειδικό µέσο για να αποθηκεύει δεδοµένα στην επιφάνειά του. Η συσκευή που έχει έναν δίσκο ονοµάζεται οδηγός δίσκου (disk drive). Οι περισσότεροι προσωπικοί υπολογιστές έχουν έναν µη µετακινούµενο σκληρό δίσκο (hard disk), έναν οδηγό δισκέτας και έναν οδηγό οπτικού δίσκου (συµπαγής δίσκος - CD, ψηφιακός οπτικός δίσκος -DVD). Εισαγωγή στην Πληροφορική 13 Εισαγωγή στην Πληροφορική 14 Τιτλος Λογισµικό Τι είναι το λογισµικό; Λογισµικό συστήµατος Λογισµικό εφαρµογών Εισαγωγή στην Πληροφορική 15 Εισαγωγή στην Πληροφορική 16 Τι είναι το λογισµικό; Το λογισµικό είναι µια οµάδα ηλεκτρονικών εντολών που λέει στον υπολογιστή πώς να εκτελέσει συγκεκριµένες εργασίες. Μια οµάδα εντολών συχνά καλείται πρόγραµµα Όταν ο υπολογιστής χρησιµοποιεί ένα συγκεκριµένο πρόγραµµα λέµε ότι τρέχει (running) ή ότι εκτελεί (executing) το πρόγραµµα αυτό Οι δύο βασικές κατηγορίες προγραµµάτων είναι το λογισµικό συστηµάτων (system software) και το λογισµικό εφαρµογών (application software) Εισαγωγή στην Πληροφορική 17 Εισαγωγή στην Πληροφορική 18 3

4 Λογισµικό συστηµάτων Το λογισµικό συστήµατος υπάρχει κυρίως για τον ίδιο τον υπολογιστή, ώστε να βοηθα τον υπολογιστή να εκτελεί συγκεκριµένες λειτουργίες Ένας βασικός τύπος λογισµικού συστήµατος είναι το λειτουργικό σύστηµα (operating system, OS). Όλοι οι υπολογιστές χρειάζονται ένα λειτουργικό σύστηµα Το λειτουργικό σύστηµα λέει στον υπολογιστή πώς να αλληλεπιδρά µε το χρήστη και τις δικές του συσκευές Συνηθισµένα λειτουργικά συστήµατα: Windows, Macintosh OS, Unix, Linux Λογισµικό συστηµάτων Άλλο είδος λογισµικού συστηµάτων: λειτουργικό σύστηµα δικτύου Επιτρέπει στους υπολογιστές να επικοινωνούν και να διαµερίζονται δεδοµένα µέσα σε δίκτυο Τρίτο είδος λογισµικού συστηµάτων: βοηθητικό πρόγραµµα (utility) ιευκολύνει τη χρήση του συστήµατος υπολογιστή ή επιτρέπει την εκτέλεση εξαιρετικά εξειδικευµένων λειτουργιών Εισαγωγή στην Πληροφορική 19 Εισαγωγή στην Πληροφορική 20 Εφαρµογές Το λογισµικό εφαρµογών λέει στον υπολογιστή πώς να εκτελέσει ειδικές λειτουργίες για τον χρήστη, όπως η δηµιουργία ενός κειµένου ή η επεξεργασία µιας εικόνας γραφικών Μερικές κύριες κατηγορίες εφαρµογών: Λογισµικό επεξεργασίας κειµένου για δηµιουργία εγγράφων Λογιστικά φύλλα για δηµιουργία εγγράφων µε αριθµούς Λογισµικό διαχείρισης βάσεων δεδοµένων για κατασκευή και χειρισµό µεγάλων οµάδων δεδοµένων Προγράµµατα γραφικών για σχεδίαση εικόνων η χειρισµό φωτογραφιών, ταινιών κλπ Εφαρµογές δηµιουργίας πολυµέσων Πακέτα λογισµικού ψυχαγωγίας και εκπαίδευσης Ερωτήσεις επανάληψης υποενότητας Αναφέρετε τα τέσσερα βασικά εξαρτήµατα ενός συστήµατος υπολογιστή Προσδιορίστε τέσσερις κατηγορίες υλισµικού Αναφέρετε πέντε µονάδες µέτρησης µνήµης Τρεις κύριες διαφορές µεταξύ µνήµης αποθήκευσης και µνήµης Ονοµάστε και περιγράψτε τρεις κατηγορίες συσκευών αποθήκευσης ιακρίνετε τις δύο κύριες κατηγορίες λογισµικού Αναφέρετε τέσσερις συγκεκριµένους τύπους λογισµικού εφαρµογών Τµήµα Βιολογικών Εφαρµογές Εφαρµογών και Τεχνολογιών διαδικτύου, Παιχνίδια Εισαγωγή στην Πληροφορική 21 Εισαγωγή στην Πληροφορική 22 Οι σηµερινές µορφές των υπολογιστών Υπερυπολογιστές Μεγάλοι υπολογιστές Μινιυπολογιστές Σταθµοί εργασίας Μικροϋπολογιστές ή προσωπικοί υπολογιστές Υπερυπολογιστές Οι υπερυπολογιστές (supercomputers) είναι οι πιο ισχυροί υπολογιστές Χρησιµοποιούνται για προβλήµατα που απαιτούν περίπλοκους και χρονοβόρους υπολογισµούς Εξαιτίας του µεγέθους και του κόστους τους, οι υπερυπολογιστές είναι σχετικά σπάνιοι Οι υπερυπολογιστές χρησιµοποιούνται από πανεπιστήµια, ερυνητικά κέντρα και µεγάλες επιχειρήσεις Εφαρµογές: χαρτογράφηση DNA, πρόβλεψη καιρού, δηµιουργία µοντέλων πολύπλοκων διεργασιών όπως η πυρηνική σύντηξη Εισαγωγή στην Πληροφορική 23 Εισαγωγή στην Πληροφορική 24 4

5 Cray T90 Supercomputer Earth Simulator Εισαγωγή στην Πληροφορική 25 Εισαγωγή στην Πληροφορική 26 Μεγάλοι υπολογιστές (mainframes) Μεγάλοι υπολογιστές Yπολογιστές µεγάλης ισχύος ή κεντρικοί υπολογιστές Μπορούν να υποστηρίζουν εκατοντάδες ή χιλιάδες χρήστες και να διαχειρίζονται τεράστια δεδοµένα εισόδου, εξόδου και αποθήκευσης Χρησιµοποιούνται σε µεγάλους οργανισµούς όπου πολλοί άνθρωποι χρειάζονται πρόσβαση σε κοινά δεδοµένα και προγράµµατα Χρησιµοποιούνται επίσης ως εξυπηρετητές για ηλεκτρονικό εµπόριο, εξυπηρετώντας συναλλαγές πάνω από το Internet. Εισαγωγή στην Πληροφορική 27 Εισαγωγή στην Πληροφορική 28 Μινιυπολογιστές (minicomputers) Μινιυπολογιστές Οι ικανότητές τους βρίσκονται κάπου ανάµεσα µεταξύ των µεγάλων υπολογιστών και των προσωπικών υπολογιστών Οι µινιυπολογιστές συνήθως έχουν πολλαπλά τερµατικά, εξυπηρετώντας εκατοντάδες χρήστες Μπορούν να χρησιµοποιηθούν ως δικτυακοί εξυπηρετητές ή εξυπηρετητές του Internet Εισαγωγή στην Πληροφορική 29 Εισαγωγή στην Πληροφορική 30 5

6 Σταθµοί εργασίας Σταθµοί εργασίας Οι σταθµοί εργασίας (workstations) είναι ειδικοί υπολογιστές ενός χρήστη µε πολλά από τα χαρακτηριστικά προσωπικού υπολογιστή αλλά µε επεξεργαστική ισχύ µινιυπολογιστή Χρησιµοποιούνται για εργασίες που απαιτούν µεγάλη επεξεργαστική ισχύ σε αριθµούς, π.χ. για σχεδίαση προιόντων και γραφικών υπολογιστών Συχνά χρησιµοποιούνται ως δικτυακοί εξυπηρετητές και εξυπηρετητές του Internet Εισαγωγή στην Πληροφορική 31 Εισαγωγή στην Πληροφορική 32 Μικρουπολογιστές ή PCs Είναι περισσότερο γνωστοί µε τον όρο προσωπικοί υπολογιστές. Οόρος PC αναφέρεται σε IBM-PCs ή σε συµβατούς υπολογιστές ύο συνηθισµένες σχεδιάσεις για PC Παραδοσιακό επιτραπέζιο µοντέλο µε οριζόντια µονάδα συστήµατος Μοντέλα µε κατακόρυφο πύργο Αλλές κατηγορίες υπολογιστών Υπολογιστές µεγέθους σηµειωµατάριου (notebook computers): οι φορητοί υπολογιστές (laptop) χρησιµοποιούνται από χρήστες που απαιτούν την ισχύ ενός επιτραπέζιου υπολογιστή, µαζί µε φορητότητα Προσωπικοί υπολογιστές χειρός (handheld PCs) ή υπολογιστές παλάµης (palmtop): δεν διαθέτουν την ισχύ ενός επιτραπέζιου ή φορητού υπολογιστή αλλά παρέχουν λειτουργίες σε χρήστες µε συγκεκριµένες απαιτήσεις και µικρό µέγεθος Μερικά νέα κινητά τηλέφωνα λειτουργούν και σαν µικροσκοπικά PC. Εισαγωγή στην Πληροφορική 33 Εισαγωγή στην Πληροφορική 34 Handheld PCs Ερωτήσεις επανάληψης υποενότητας Αναφέρετε τις πέντε πιο κοινές κατηγορίες συστηµάτων υπολογιστή Προσδιορίστε δύο µοναδικά χαρακτηριστικά των υπερυπολογιστών Περιγράψτε µια τυπική χρήση ενός µεγάλου υπολογιστή Ποιες οι διαφορές µεταξύ σταθµών εργασίας και προσωπικών υπολογιστών Προσδιορίστε τέσσερις τύπους προσωπικών υπολογιστών Εισαγωγή στην Πληροφορική 35 Εισαγωγή στην Πληροφορική 36 6

7 Ερωτηµατολόγιο (Σ/Λ) Ενότητα 2 Ένα πλήρες σύστηµα υπολογιστή έχει δύο τµήµατα: µηχανήµατα και λογισµικό Σε ένα PC, ο επεξεργαστής αποτελείται από έναν ή περισσότερους µικροεπεξεργαστές Το πληκτρολόγιο και η οθόνη είναι παραδείγµατα συσκευών εξόδου Οι σταθµοί εργασίας είναι εξειδικευµένοι υπολογιστές για ένα χρήστη µε πολλα χαρακτηριστικά από PC και την ισχύ µινιυπολογιστή Οι µεγάλοι υπολογιστές είναι πλέον ξεπερασµένοι Αλληλεπίδραση µε τον Υπολογιστή Κεφάλαιο 2Α: Συνηθισµένες συσκευές εισόδου Το πληκτρολόγιο Λειτουργία πληκτρολογίου Το ποντίκι Παραλλαγές του ποντικιού Κεφάλαιο 2Β: Εναλλακτικές συσκευές εισόδου Συσκευές χειρός Οπτικές συσκευές εισόδου Οπτικοακουστικές συσκευές εισόδου Εισαγωγή στην Πληροφορική 37 Εισαγωγή στην Πληροφορική 38 7