Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Hardver – szoftver Elméleti alapok. A számítógép Analóg számítógép Analóg számítógép Digitális számítógép Digitális számítógép Hibrid számítógép Hibrid.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Hardver – szoftver Elméleti alapok. A számítógép Analóg számítógép Analóg számítógép Digitális számítógép Digitális számítógép Hibrid számítógép Hibrid."— Előadás másolata:

1 Hardver – szoftver Elméleti alapok

2 A számítógép Analóg számítógép Analóg számítógép Digitális számítógép Digitális számítógép Hibrid számítógép Hibrid számítógép

3 Neumann elvek munkatároló munkatároló Adatok és programok tárolása Adatok és programok tárolása Kettes számrendszer Kettes számrendszer Csak elektronikus alkatrészek Csak elektronikus alkatrészek Szabad programozhatóság Szabad programozhatóság Lehetőségek az adatok be- és kivitelére, külső adattárolásra Lehetőségek az adatok be- és kivitelére, külső adattárolásra

4 A számítógép általános felépítése Beviteli egységKiviteli egységek Központi egység Központi tár Processzor Vezérlő egység ALU Háttértárak

5 Feldolgozási folyamat Memóriába – program Memóriába – program Adatok beolvasása Adatok beolvasása Vezérlőegység – soron következő utasítás adatai Vezérlőegység – soron következő utasítás adatai Vezérlőegység – előveszi az adatokat Vezérlőegység – előveszi az adatokat ALU – elvégzi az előírt műveleteket ALU – elvégzi az előírt műveleteket Vezérlőegység – tárolja az eredményeket Vezérlőegység – tárolja az eredményeket Vezérlőegység – megkeresi a következő utasítást Vezérlőegység – megkeresi a következő utasítást

6 Szoftver Rendszerprogramok Rendszerprogramok Rendszerközeli programok Rendszerközeli programok Alkalmazói programok Alkalmazói programok Felhasználói felület Felhasználói felület

7 Szoftver 60-as évek: nagygépes rendszerek 60-as évek: nagygépes rendszerek kevés hozzáértő szakember kevés hozzáértő szakember lassú a fejlesztési folyamat lassú a fejlesztési folyamat napjainkban felgyorsul napjainkban felgyorsul személyi szg-ek személyi szg-ek

8 A szoftver fogalom értelmezése ad 1. ad 1. utasítások utasítások adatstruktúrák adatstruktúrák dokumentumok dokumentumok ad 2. ad 2. a számítógép egységeinek hatékony együttműködését a számítógép egységeinek hatékony együttműködését a felhasználói igények kielégítését biztosítják a felhasználói igények kielégítését biztosítják

9 A szoftver fogalom értelmezése ad 3. ad 3. A számítógép működtetéséhez szükséges szellemi termékek, A számítógép működtetéséhez szükséges szellemi termékek, rendszerszoftver rendszerszoftver felhasználói szoftver felhasználói szoftver standard felhasználói szoftverek standard felhasználói szoftverek

10 A hardver és szoftver közötti különbség A hardver és szoftver közötti különbség Hardver tervezés: Hardver tervezés: elemzés, tervezés, konstrukció, tesztelés » emberi kreativitás elemzés, tervezés, konstrukció, tesztelés » emberi kreativitás Szoftver tervezés Szoftver tervezés szintén vannak fizikai elemek (logikai tervek, dokumentációk) szintén vannak fizikai elemek (logikai tervek, dokumentációk) gyártás közötti különbség gyártás közötti különbség

11 Szoftver termékek algoritmus algoritmus véges számú műveletsor, a megoldás pontos menete, a műveletek jellege, sorrendisége információtartalom információtartalom a bemeneti és eredményadatok értéke, formája, egymáshoz való viszonya meghatározhatóság meghatározhatóság előrelátható műveletek lépések meghatározott sorrendje

12 Az algoritmus sajátosságai általános érvényűség általános érvényűség meghatározhatóság meghatározhatóság végesség végesség determinizmus determinizmus

13 A szoftverosztályozás hagyma rendszere HARDVER HARDVER rendszerszoftver rendszerszoftver utilityk, segédprogramok utilityk, segédprogramok rendszerközeli pogramrendszerek rendszerközeli pogramrendszerek felhasználói programok felhasználói programok szervízfunkciók szervízfunkciók

14 Operációs rendszerek hardverelemek összehangolt működése hardverelemek összehangolt működése megszakítási rendszer kezelése megszakítási rendszer kezelése több felhasználó egyidejű kiszolgálása (multiprogramozás) több felhasználó egyidejű kiszolgálása (multiprogramozás) központi memória kezelése központi memória kezelése erőforrások felhasználásának ellenőrzése erőforrások felhasználásának ellenőrzése felhasználói kommunikáció felhasználói kommunikáció információcsere megvalósítása információcsere megvalósítása interfészek kezelése (plug and play) interfészek kezelése (plug and play)

15 Milyen üzemmódban dolgozunk? a számítógép hardver - szoftver képességei határozzák meg a számítógép hardver - szoftver képességei határozzák meg egyidejűleg hány program futását teszi lehetővé egyidejűleg hány program futását teszi lehetővé hány processzort ill. felhasználót szolgál ki? hány processzort ill. felhasználót szolgál ki? milyen a feldolgozások időbelisége? milyen a feldolgozások időbelisége?

16 Számítógép üzemmódok Egyfelhasználós Egyfelhasználós kötegelt kötegelt interaktív (multi tasking) interaktív (multi tasking) Több felhasználós Több felhasználós kötegeltinteraktív kötegeltinteraktív dialógus üzemmód dialógus üzemmód időosztásos időosztásos tranzakcíó orientált tranzakcíó orientált folyamatvezérelt folyamatvezérelt

17 Csoportosítás, rendszerezés hardver mérete: mikro-, kis-, nagygépek, hardver mérete: mikro-, kis-, nagygépek, felhasználók száma: egy vagy többfelhasználós felhasználók száma: egy vagy többfelhasználós multiprogramozás foka szerint: egy vagy többprogramos üzemmód multiprogramozás foka szerint: egy vagy többprogramos üzemmód feldolgozás időbelisége szerint: kötegelt, interaktív, valós idejű feldolgozás időbelisége szerint: kötegelt, interaktív, valós idejű architektúra szerint: centralizált, elosztott, hálózati rendszerek architektúra szerint: centralizált, elosztott, hálózati rendszerek a CPU és a perifériák együttműködése szerint: on line, off line a CPU és a perifériák együttműködése szerint: on line, off line

18 Egyfelhasználós rendszerek a felhasználói munkákat csak egymás után képes elvégezni a felhasználói munkákat csak egymás után képes elvégezni egyidejűleg csak egy felhasználói program van a memóriában egyidejűleg csak egy felhasználói program van a memóriában az összes erőforrást egyedül használja az összes erőforrást egyedül használja

19 Multiprogramozott rendszerek a központi egység egyszerre több felhasználói programmal foglakozik a központi egység egyszerre több felhasználói programmal foglakozik a memóriában a rendszer egyszerre több programot aktivizál, a memóriában a rendszer egyszerre több programot aktivizál, törekszik az erőforrások optimális kihasználására törekszik az erőforrások optimális kihasználására alapelve: a kényszerű várakozási idők kihasználása alapelve: a kényszerű várakozási idők kihasználása

20 Multitasking rendszer egyfelhasználós multiprogramozott működés (többfeladatos rendszer) egyfelhasználós multiprogramozott működés (többfeladatos rendszer) Windows, Novell DOS 7, Mac, OS/2 stb. Windows, Novell DOS 7, Mac, OS/2 stb.

21 Kötegelt feldolgozás a számítógépes hozzáférés módja a számítógépes hozzáférés módja kötegelés kötegelés futás a felhasználótól függetlenül futás a felhasználótól függetlenül a feladatok végrehajtását az operátor ellenőrzi, végezteti a géppel a feladatok végrehajtását az operátor ellenőrzi, végezteti a géppel előre jól definiált programok előre jól definiált programok egymás után, ill. egymás után, ill. meghatározott prioritás szerint hajtódnak végre meghatározott prioritás szerint hajtódnak végre

22 Dialógus rendszerű feldolgozás Közvetlen kapcsolat van a felhasználó és a lépésenként, vagy részenként működtetett program között. Előnyök: Előnyök: gyors hozzáférés gyors hozzáférés nagyon rövid válaszidő nagyon rövid válaszidő erőforrások hatékony kihasználása erőforrások hatékony kihasználása(interaktív)

23 Dialógus rendszerű feldolgozás időosztásos rendszer (time sharing): időosztásos rendszer (time sharing): több felhasználó részére is lehetővé teszi a hozzáférést. Időszelet Időszelet Novell Novell(interaktív)

24 Dialógus rendszerű feldolgozás tranzakció orientált: a feldolgozási folyamatot egy elemi esemény indítja tranzakció orientált: a feldolgozási folyamatot egy elemi esemény indítja Ugyanazon felhasználói programokhoz, Ugyanazon felhasználói programokhoz, Ugyanazon időben több felhasználó fér hozzá. Ugyanazon időben több felhasználó fér hozzá. Nagyon fontos: Nagyon fontos: adatok biztonsága adatok biztonsága hozzáférési jogosultságok megállapítása hozzáférési jogosultságok megállapítása(interaktív)

25 Folyamatirányítás Az érzékelt jelek értékeinek a megjelenés pillanatában történő azonnali feldolgozása, az eredmény kiértékelése, és az alapfolyamat befolyásolása, szabályozása. (interaktív)

26 Folyamatirányítás valós idejű feldolgozó rendszerek valós idejű feldolgozó rendszerek a válasznak meghatározott időkorláton belül kell maradnia a válasznak meghatározott időkorláton belül kell maradnia az ember teljesen nem zárható ki: az ember teljesen nem zárható ki: paraméterek módosítása ( a paramétereket csúcsterhelésre méretezik) paraméterek módosítása ( a paramétereket csúcsterhelésre méretezik)

27 Folyamatirányítás a valós idejű rendszerek komponensei: a valós idejű rendszerek komponensei: adatfeldolgozó - értéket fogad adatfeldolgozó - értéket fogad elemző - megfelelő forma elemző - megfelelő forma vezérlő/eredmény komponens vezérlő/eredmény komponens ellenőrző/vezérlő komponens ellenőrző/vezérlő komponens

28 Többprocesszoros rendszerek Több központi vezérlő egység működik. Két csoportja: Több központi vezérlő egység működik. Két csoportja: korlátozott feladatokat ellátó számítógép fölé egy központi processzor korlátozott feladatokat ellátó számítógép fölé egy központi processzor több számítógép hálózatba kötve több számítógép hálózatba kötve Egy, a legfelső szinten elhelyezkedő központi egységet több processzor használ

29 Hálózatok és osztott rendszerek Erőforrás megosztás Erőforrás megosztás Futási idők csökkentése Futási idők csökkentése Megbízhatóság Megbízhatóság Kommunikáció Kommunikáció Feldolgozási formák szerint: Feldolgozási formák szerint: helyi feldolgozás helyi feldolgozás távadat feldolgozás távadat feldolgozás

30 Hálózatok és osztott rendszerek Osztott rendszerek jellemző tulajdonságai: Osztott rendszerek jellemző tulajdonságai: kettő vagy több számítógép kettő vagy több számítógép területileg szétszóródtak területileg szétszóródtak az elemek összehangolása az elemek összehangolása A rendszer erőforrásaihoz bármely felhasználó hozzáférhet A rendszer erőforrásaihoz bármely felhasználó hozzáférhet önálló munkavégzés is lehetséges önálló munkavégzés is lehetséges a központi adatokhoz való hozzáférés a központi adatokhoz való hozzáférés

31 Osztott rendszer Ha a feldolgozó egységek, adatok, a feldolgozási folyamat egymással kölcsönös kapcsolatban álló, de egymástól fizikailag funkcionális részekre oszlanak Ha a feldolgozó egységek, adatok, a feldolgozási folyamat egymással kölcsönös kapcsolatban álló, de egymástól fizikailag funkcionális részekre oszlanak

32 Vezérlőprogram e nélkül a számítógép nem működik e nélkül a számítógép nem működik cél a a produktivitás maximálása cél a a produktivitás maximálása áteresztőképesség áteresztőképesség válaszidő válaszidő egyszerű alkalmazhatóság egyszerű alkalmazhatóság

33 A vezérlőprogramok alapvető célja és feladata : alapvető célja és feladata : a számítógép egységeinek összehangolt, biztonságos működtetése a számítógép egységeinek összehangolt, biztonságos működtetése a számítógép erőforrásainak lehető legjobb kihasználása a számítógép erőforrásainak lehető legjobb kihasználása a felhasználó feladatainak gyors, megbízható végrehajtása a felhasználó feladatainak gyors, megbízható végrehajtása

34 Supervisor (főfelügyelő) a vezérlőprogram legfontosabb, az egész számítógép munkáját felügyelő, működésért elsősorban felelős program a vezérlőprogram legfontosabb, az egész számítógép munkáját felügyelő, működésért elsősorban felelős program egy része állandóan a memóriában van egy része állandóan a memóriában van

35 Megszakítási rendszer privilegizált privilegizált mindenféle hardver úton végezhető művelet végrehajtása engedélyezett mindenféle hardver úton végezhető művelet végrehajtása engedélyezett nem privilegizált nem privilegizált bizonyos műveletek, pl. i/o utasítások tiltottak bizonyos műveletek, pl. i/o utasítások tiltottak a felhasználói programok, ilyen üzemmódban dolgoznak a felhasználói programok, ilyen üzemmódban dolgoznak

36 A megszakítási rendszer a megszakítások okai: a megszakítások okai: supervisor hívás supervisor hívás /input / output megszakítás /input / output megszakítás programmegszakítás programmegszakítás külső megszakítás külső megszakítás központi egység meghibásodása központi egység meghibásodása

37 A központi memória kezelése a felügyelőprogram feladatai: a felügyelőprogram feladatai: ellenőrzi és szétosztja a rendszer működéséhez szükséges tárterületet ellenőrzi és szétosztja a rendszer működéséhez szükséges tárterületet megosztja a tárterületet a felhasználói programok között megosztja a tárterületet a felhasználói programok között szervezi a tároló hierarchikus megosztását szervezi a tároló hierarchikus megosztását kommunikál a különböző egységek között kommunikál a különböző egységek között

38 A központi memória kezelése Egyszerű tárfelosztás Egyszerű tárfelosztás Partícionált tárfelosztás Partícionált tárfelosztás felosztás fix partíciókra felosztás fix partíciókra dinamikus tárfelosztás dinamikus tárfelosztás

39 Virtuális memória A futó programokhoz igényelt központi memória egy lemezterület bővítménnyel rendelkezik, amelyet virtuális tárnak nevezünk.

40 Input/Output vezérlőrendszer a központi egység és a perifériák közötti adatátvitelt lebonyolító feladatok: a központi egység és a perifériák közötti adatátvitelt lebonyolító feladatok: a felhasználói program által igényelt I/O egységek kiválasztása, ellenőrzése, rendelkezésre bocsátása a felhasználói program által igényelt I/O egységek kiválasztása, ellenőrzése, rendelkezésre bocsátása a perifériák és háttértároló közegek fizikai paramétereinek létrehozása és ellenőrzése a perifériák és háttértároló közegek fizikai paramétereinek létrehozása és ellenőrzése a program és az I/O berendezés közötti adatátvitel végrehajtása a program és az I/O berendezés közötti adatátvitel végrehajtása

41 Felhasználói munkák végrehajtása munkaütemező (Job Management) munkaütemező (Job Management) felhasználói feladatok végrehajtását vezérli felhasználói feladatok végrehajtását vezérli munkafolyamat vezérlő (Task Management) munkafolyamat vezérlő (Task Management) gépi feladatokat vezérli gépi feladatokat vezérli hibakezelő (Error Diagnostic) hibakezelő (Error Diagnostic) működés közben fellépő hardver, szoftver problémák diagnosztizálása működés közben fellépő hardver, szoftver problémák diagnosztizálása

42 A munkaütemező feladatai A felhasználó azonosítása A felhasználó azonosítása a munka azonosítása és tipusa a munka azonosítása és tipusa program betöltés és futtatás program betöltés és futtatás erőforrások, perifériák, háttértárak biztosítása erőforrások, perifériák, háttértárak biztosítása adatállományok elérése, adatok feldolgozása, törlése adatállományok elérése, adatok feldolgozása, törlése kommunikáció kommunikáció

43 Munkavezérlő program Koordinálja és vezérli több egyidejűleg futtatandó program összehangolt működését Koordinálja és vezérli több egyidejűleg futtatandó program összehangolt működését a sorbanálló feladatok indítása a sorbanálló feladatok indítása legrégebben várakozó legrégebben várakozó legrövidebb futási idejű legrövidebb futási idejű várakozási és a futási idő között legnagyobb különbség várakozási és a futási idő között legnagyobb különbség legmagasabb prioritású munka vagy felhasználó legmagasabb prioritású munka vagy felhasználó a munka elkészülésének határideje a munka elkészülésének határideje

44 Az operációs rendszer szolgáltatásai Szerkesztőprogram és programbetöltő Szerkesztőprogram és programbetöltő text editorok text editorok rendezőprogramok rendezőprogramok összeválogató programok összeválogató programok

45 Nagygépes operációs rendszerek (Mainframe) IBM S/360, S/370, ESA/390: saját operációs rendszerek követelmények: követelmények: client/szerver architektúra client/szerver architektúra számtechnika költségeinek csökkentése számtechnika költségeinek csökkentése nyílt és osztott rendszerek, adatintegritás biztosítása nyílt és osztott rendszerek, adatintegritás biztosítása

46 IBM - ES/9000 rendszere VSE/ESA: tranzakció és valós idejű feldolgozás VSE/ESA: tranzakció és valós idejű feldolgozás MVS/ESA SP: óriásgépek, hatalmas adatrendszerek, folyamatos működés MVS/ESA SP: óriásgépek, hatalmas adatrendszerek, folyamatos működés VM/ESA, vendég operációs rendszerek VM/ESA, vendég operációs rendszerek

47 SIEMENS 7500 BS 2000: BS 2000: virtuális címzés, osztott üzemmód virtuális címzés, osztott üzemmód minden felhasználó azonos tárolóterületet kap minden felhasználó azonos tárolóterületet kap

48 Miniszámítógépek operációs rendszerei nyitott operációs rendszerek nyitott operációs rendszerek vezérlési és rendszerszolgáltatási funkciók gyártó függetlenek vezérlési és rendszerszolgáltatási funkciók gyártó függetlenek hordozhatóság a különböző rendszerek között hordozhatóság a különböző rendszerek között együttműködés más felhasználói programokkal együttműködés más felhasználói programokkal átjárhatóság a rendszer felhasználói felülete valamint a programok között átjárhatóság a rendszer felhasználói felülete valamint a programok között

49 A nyitott rendszerek előnyei Integrálja a különböző szg architektúrákat Integrálja a különböző szg architektúrákat függetlenné teszi a felhasználót a gyártótól függetlenné teszi a felhasználót a gyártótól védelem a szoftvervásárlásnál védelem a szoftvervásárlásnál UNIX, DEC cég: VAX, UNIX, DEC cég: VAX, IBM AS/400 IBM AS/400

50 PC-k operációs rendszerei CP/M CP/M MS-DOS, PC-DOS, DR-DOS,Novell DOS7 MS-DOS, PC-DOS, DR-DOS,Novell DOS7 WINDOWS, OS/2, WINDOWS, OS/2,

51 Rendszerközeli szoftverek Az operációs rendszer szolgáltatásait kiegészítve megkönnyítik a felhasználói munkát Az operációs rendszer szolgáltatásait kiegészítve megkönnyítik a felhasználói munkát csoportosításuk: csoportosításuk: fordító és szerkesztőprogramok fordító és szerkesztőprogramok adat és adatbázis-kezelő rendszerek adat és adatbázis-kezelő rendszerek táblázatkezelők táblázatkezelők szövegszerkesztők, stb szövegszerkesztők, stb

52 Fordító- és szerkesztőprogramok magasszintű, nem gépi kódú programot gépi kódra alakít magasszintű, nem gépi kódú programot gépi kódra alakít szintaktikai hibák lekezelése szintaktikai hibák lekezelése


Letölteni ppt "Hardver – szoftver Elméleti alapok. A számítógép Analóg számítógép Analóg számítógép Digitális számítógép Digitális számítógép Hibrid számítógép Hibrid."

Hasonló előadás


Google Hirdetések