materiały - Paweł Jamer

Komputery I (1)
Paweł Jamer
Budowa komputera:
Komputer jest urządzeniem elektronicznym przetwarzającym względnie szybko duże ilości
informacji. Z punktu widzenia komputera informacje te reprezentowane są przez wartości liczbowe,
a dokładniej mówiąc impulsy elektryczne interpretowane jako ciąg zer i jedynek. Z ważniejszych
elementów składowych komputera wyróżnić możemy:
• Procesor – układ elektroniczny, w którym dokonywana jest większość obliczeń
wykonywanych przez komputer. Zarządza wszystkimi pozostałymi elementami komputera,
stąd jego angielska nazwa CPU = Central Processing Unit, czyli centralna jednostka
sterująca.
•
Dysk twardy – miejsce przechowywania wszystkich gromadzonych na komputerze
informacji. W uproszczeniu można powiedzieć, że jest to obracający się magnetyczny dysk
zamknięty w metalowej obudowie, z którego informacje odczytywane są za pośrednictwem
ruchomej głowicy. Bardzo wrażliwy na wstrząsy. Aktualnie nowe dyski zaczynają być
budowane w oparciu o technologie nie wykorzystujące dysków magnetycznych, więc
powyższy opis budowy dysku za kilka lat stanie się nieadekwatny do rzeczywistości.
•
Pamięć RAM – niewielka w porównaniu z dyskiem twardym (pod względem możliwości
gromadzenia informacji) pamięć komputera. Z uwagi na dużo większą szybkość odczytu i
zapisu danych, w stosunku do szybkości tych operacji dla dysku, pośredniczy w
przekazywaniu informacji między dyskiem, a procesorem.
Uruchomienie:
Na obudowie komputera znajdują się z reguły dwa przyciski nazywane power i reset. Power
jest zasadniczo większym z nich i służy do uruchomienia komputera. Podczas startu komputera
następuje uruchomienie zainstalowanego na dysku twardym systemu operacyjnego, a następnie
przekazanie kontroli użytkownikowi.
Drugi z przycisków znajdujących się na obudowie (reset) służy do zresetowania komputera,
czyli wyłączenia go i ponownego włączenia. Jest on ostatnią deską ratunku, kiedy komputer nie
chce słuchać naszych poleceń (zawiesił się). Podczas resetowania pomijane są wszystkie
standardowo wykonywane podczas wyłączania komputera procedury. Może wówczas nastąpić
utrata nie zapisanych przez nas danych. Możliwe jest również, choć mało prawdopodobne,
uszkodzenie działającego programu lub systemu operacyjnego. Dlatego reset powinien być
stosowany tylko w ostateczności, współczesne systemy operacyjne praktycznie wykluczają
konieczność jego stosowania.
Dokładnie mówiąc podczas startu komputera uruchamiany jest najpierw BIOS (Basic Input
Output System) znajdujący się w pamięci ROM (Read Only Memory) komputera. Jest to prosty
system operacyjny, który poszukuje w określonej kolejności nośniki informacji dostępne w danym
komputerze (takie jak napęd dysków DVD, dyski twarde) i próbuje odnaleźć, a następnie
uruchomić system operacyjny wyższego poziomu (jak Windows czy Linux). W momencie
odnalezienia tego systemu BIOS przekazuje mu kontrolę nad komputerem. Następuje uruchomienie
systemu operacyjnego, a następnie przekazanie kontroli nad nim użytkownikowi. Tak więc cały
proces startu komputera odbywa się według poniższego schematu:
Power → BIOS → System Operacyjny → Użytkownik.
System Operacyjny:
Systemem operacyjny jest specjalnym programem uruchamianym wraz ze startem
komputera. Działa on przez cały czas jego pracy zarządzając zasobami takimi jak pamięć RAM,
procesor, dysk twardy itp. Stanowi więc warstwę oddzielającą użytkownika od sprzętu. To system
operacyjny zajmuje się ładowaniem uruchamianych przez nas programów z dysku twardego do
pamięci RAM oraz dba o to, by były one wykonywane w odpowiedni sposób przez procesor.
System operacyjny zapewnia również właściwe funkcjonowanie urządzeń peryferyjnych, czyli
klawiatury, myszki, monitora, głośników, drukarki itp. Bez systemu operacyjnego nie jesteśmy w
stanie wykonać żadnej bardziej złożonej operacji takiej jak oglądanie filmów, surfowanie po
internecie czy słuchanie muzyki.
Obecnie do najczęściej stosowanych systemów operacyjnych należą Windows oraz Linux.
Windows jest produktem komercyjnym rozwijanym przez firmę Microsoft. Z uwagi na prostotę
oraz intuicyjność zastosowanych w nim rozwiązań Windows znalazł szerokie grono użytkowników
domowych, służąc głównie jako centrum rozrywki. Linux z kolei to darmowy systemem operacyjny
rozwijany przez wielu niezależnych programistów. Rozpowszechniany w tzw. dystrybucjach (np.
Debian, Ubuntu, SUSE), które poza podstawowymi elementami systemu operacyjnego zawierają
również przydatne dla użytkownika programy (jak edytory tekstu, odtwarzacze filmów,
przeglądarki internetowe) zorganizowane w pakiety. Linux przez ostatnie lata stał się systemem o
wiele bardziej przyjaznym przeciętnemu użytkownikowi komputera niż miało to miejsce dawniej.
Jednak jego użytkowanie nadal może sprawiać problemy sporej grupie mniej obeznanych z
tematyką technologii informacyjnych osób, przez co instalowany jest głównie na potrzeby
zastosowań profesjonalnych (gdzie sprawdza się niejednokrotnie o wiele lepiej od Windowsa) oraz
przez zaawansowanych użytkowników komputerów potrafiących wykorzystać jego zalety.
Pulpit:
Pierwszą rzeczą, jaką zobaczyć możemy po uruchomieniu systemu Windows jest tzw. pulpit.
Przykładowy wygląd pulpitu przedstawiony mamy poniżej.
Na pulpicie wyróżnić możemy kilka podstawowych elementów oznaczonych na rysunku
kolejnymi liczbami naturalnymi.
• Jedynką oznaczono te obszary pulpitu, na których znajdują się ikony, czyli małe obrazki,
pod którymi widnieją odpowiadające im napisy, które mają na celu ułatwić nam odszukanie
interesującej nas aplikacji lub miejsca na dysku. Ikony podzielić możemy na dwie główne
kategorie:
◦ ikony folderów – oznaczone najczęściej symbolem aktówki:
Foldery w systemie Windows pełnią rolę kontenerów magazynujących w swoim
wnętrzu pliki oraz inne foldery. Czyli mówiąc prościej swego rodzaju workami, do
których wrzucać możemy dowolne obiekty jakie tylko mogą istnieć na naszym
komputerze (w tym również inne „worki”).
◦ ikony plików – z ikon widocznych na powyższym obrazku przedstawiającym pulpit, są
to w zasadzie wszystkie te ikony, które nie są ikonami folderów lub ikoną kosza (którą
omówimy za chwilę). Przykładowo poniższe ikony są ikonami plików
Pliki z dobrym przybliżeniem zdefiniować można stwierdzając, że są to wszystkie te
obiekty zapisane na dysku, które nie są folderami, ani pewnymi specjalnymi obiektami
takimi jako kosz, panel sterowania czy mój komputer. Bardziej formalnie stwierdzić
można by, że pojedynczy plik, to pewien spójny zbiór informacji zapisanych na dysku
pod pewną nazwą. Przykładowo mogą to być pewne teksty, utwory muzyczne, obrazki,
czy programy. Tak więc foldery służą nam do organizowania informacji w logiczne
grupy, takie jak dokumenty, zdjęcia czy filmy, kiedy pliki przechowują już konkretne
informacje takie jak pewne napisane przez nas podanie do urzędu, czy konkretne,
zrobione w wakacje, zdjęcie.
◦ ikona kosza – jest to ikona znajdująca się w prawym dolnym rogu ekranu
przypominająca swoim wyglądem kosz na śmieci
•
Kosz w systemie Windows pełni podobną rolę, jak zwyczajny kosz na śmieci. Trafiają
do niego wszystkie te pliki i foldery, które za pomocą odpowiednich metod
postanowiliśmy usunąć z dysku twardego naszego komputera. Pliki znajdujące się w
koszu możemy
▪ przywrócić – wtedy są one z niego „wyciągane” i wracają na to miejsce na dysku, na
którym znajdowały się przed usunięciem,
▪ usunąć – wówczas są one bezpowrotnie tracone i nie istnieje możliwość ich
odzyskania.
Dwójką oznaczone zostało tzw. „menu start”. Jest to charakterystyczne dla systemu
Windows menu, gromadzące większość zainstalowanych na dysku programów oraz
istotniejsze elementy systemu operacyjnego.
•
•
•
•
Na razie interesować nas będzie tylko ten fragment menu, który na powyższym obrazku
oznaczony został na czerwono. Najechanie na nie spowoduje wyświetlenie listy
programów, które zainstalowaliśmy w naszym systemie operacyjnym.
Pod trójką kryje się pasek szybkiego uruchamiania. Jako, że przez znaczą część działania
systemu operacyjnego mamy do paska tego łatwy dostęp, umieszcza się tutaj ikony
najczęściej używanych programów.
Czwórką oznaczono tą część paska zadań na której, w postaci prostokątnych bloków,
umieszczane są wszystkie aktualnie uruchomione przez nas programy. Program, który
reprezentowany jest przez wklęsły prostokątny blok jest aktualnie aktywnym (używanym
przez nas i znajdującym się „na wierzchu” pulpitu) programem. Pozostałe wypukłe
prostokąty reprezentują programy nieaktywne. Uruchomione przez nas, jednak znajdujące
się „pod” programem aktywnym, nie leżące aktualnie w głównym kręgu naszych
zainteresowań. Zamiana programu nieaktywnego na aktywny z wykorzystaniem paska
zadań odbywa się poprzez kliknięcie LPM na ikonie programu nieaktywnego, który chcemy
uczynić aktywnym. W wyniku tej operacji program, który dotychczas był aktywny staje się
nieaktywnym. Możemy mieć tylko jeden aktywny program naraz.
Pod piątką kryje się część paska zadań, za pomocą której możemy ustawić aktualnie
używany język oraz schemat klawiatury. Nie będziemy się aktualnie zajmować tymi
opcjami systemu.
W końcu pod szóstką kryje się podajnik systemowy (tray). Jak widać umieszczony jest w
nim zegarek oraz pewien zestaw ikon. Ikony te reprezentują programy działające w tle przez
większą część pracy systemu operacyjnego i wykonujące dla nas pewne zadania, które
muszą być stale realizowane zazwyczaj bez konieczności naszej ingerencji i wiedzy o tym.
W tray'u umieszczane są m.in. oprogramowanie antywirusowe sprawdzające stale czy
uruchamiane albo pobierane z internetu programy nie zawierają wirusów.
Mysz:
Poza opisanymi wyżej elementami, na pulpicie naszego systemu operacyjnego znajduje się
mała, biała strzałka nazywana wskaźnikiem myszy:
Wskaźnik ten jest graficznym przedłużeniem myszy komputerowej
i jako taki odzwierciedla ruchy które nią wykonujemy. Tzn. jeśli przesuniemy myszką w pewnym
kierunku wskaźnik myszy również przemieści się w tym kierunku. Samo przemieszczanie kursora
myszy nie daje nam jednak zbyt wiele możliwości działania. Konieczna jest możliwość wybierania
z jej użyciem różnych elementów systemu i wykonywania na nich operacji. Do tego celu
zaprojektowane zostały przyciski myszy. Lewy przycisk myszy (w skrócie LPM) służy nam do
zaznaczania, wybierania oraz uruchamiania różnych elementów systemu poprzez jednokrotne lub
dwukrotne kliknięcie na elemencie (w zasadzie dwukrotne klikamy tylko na ikonach, w celu
uruchomienia programu, wszystkie inne elementy, jak np. pozycje w menu, hiperłącza na stronach
internetowych, wybrać możemy klikając jednokrotnie). Zadania przypisane LPM są jak widać
jednoznacznie określone i rzadko ulegają zmianie. Sytuacja wygląda nieco inaczej w przypadku
prawego przycisku myszy (w skrócie PPM). Jego głównym zadaniem jest otworzenie menu
kontekstowego, z którego wybrać możemy jedną z kilku opcji. Jednak zawartość tego menu ulega
zmianie w zależności od tego, na jaki element systemu klikniemy. Np. kliknięcie PPM na ikonie
reprezentującej plik spowoduje wyświetlenie menu zawierającego takie opcje jak: otwórz, usuń,
kopiuj, wytnij czy zmień nazwę, kiedy kliknięcie na ikonie dysku spowoduje wyświetlenie takich
opcji jak exploruj czy wyszukaj. Oczywiście wiele opcji będzie powtarzać się w wielu różnych
menu kontekstowych, przykładem mogą być tutaj opcje wytnij, kopiuj i wklej czy otwórz albo
właściwości.
Z obsługą myszki związany jest pewien wyjątkowo użyteczny i zarazem intuicyjnie
zrozumiały mechanizm nazywany „przeciągnij i upuść”. Zasadniczo jego idea opiera się na
„złapaniu” pewnego elementu systemu i przeciągnięciu go nad inny element, w celu umieszczenia
go wewnątrz tego elementu lub uruchomieniu za jego pomocą. Technicznie proces ten opisać
możemy w następujących krokach:
1. umieszczamy kursor nad interesującym nas elementem systemu,
2. naciskamy nad nim LPM,
3. trzymając cały czas wciśnięty LPM przeciągamy element nad element docelowy,
4. puszczamy LPM.
Przykładami zastosowania mechanizmu przeciągnij i upuść jest
• przeciąganie plików nad ikony folderów, w celu umieszczeniu tych plików w folderach,
• przeciąganie ikon plików tekstowych nad edytor tekstu, w celu otwarcia ich w tym edytorze,
• zaznaczanie i przeciąganie fragmentów tekstów z jednego miejsca w drugie, w celu zmiany
miejsca ich położenia.
System plików:
W celu swobodnego poruszania się po zasobach systemu operacyjnego niezbędna jest
wiedza na temat sposobu w jaki przechowuje on informacje. Jak już wiemy, każda porcja informacji
jaką przekażemy do komputera zapisywana jest na dysku twardym. System operacyjny
pośrednicząc w komunikacji między dyskiem, a użytkownikiem komputera organizuje wszystkie
dane w drzewiastą strukturę, której korzeniem jest dysk lub partycja (czyli wydzielony fragment
dysku, widziany przez użytkownika systemu jakby był dyskiem), węzłami wewnętrznymi są
foldery, a liśćmi pliki oraz foldery. Przykład takiej struktury przedstawia poniższy rysunek:
Niech za przykład użyteczności takiej właśnie organizacji danych na dysku posłuży nam
sposób w jaki uporządkować możemy nasze artykuły (każdy element listy należy traktować jako
folder):
• Artykuły
◦ Przepisy
▪ Zupy
▪ Dania mięsne
▪ Desery
• Ciasta
• Lodowe
◦ Popularno-naukowe
▪ Matematyka
• Algebra
• Analiza
◦ Rzeczywista
◦ Zespolona
◦ Funkcjonalna
• Geometria różniczkowa
• Równania różniczkowe
• Równania całkowe
• Metody aktuarialne
• Kryptografia
▪ Fizyka
▪ Chemia
▪ Biologia
• Zdrowie
• Genetyka
◦ Sztuki Walki
▪ Judo
▪ Aikido
▪ Karate
▪ Jue-Jitsu
◦ Taniec
▪ Towarzyski
• Latynoamerykański
• Standardowy
Do określenia położenia plików na dysku często stosowany jest zapis postaci:
Dysk\Folder1\Folder2\Folder3\Plik,
gdzie
• dysk – lidera oznaczająca jeden z dysków dostępnych w systemie operacyjnym, np. C:, D:.
• Folder1, Folder2, Folder2 – kolejne foldery występujące w drzewiastej strukturze systemu
plików systemu operacyjnego.
• Plik – opcjonalne, docelowy plik na jaki wskazuje ścieżka.
Dokładnie mówiąc powyższy zapis mówi nam, że: w celu odnalezienia pliku Plik musimy wejść na
dysk Dysk, następnie będąc na tym dysku do folderu Folder1, będąc w folderze Folder1 odszukać
Foler2 i wejść do niego, a będąc w folderze Folder2 wejść do folderu Folder3. W tym folderze
powinien znajdować się już nasz plik Plik.
W tym miejscu warto zauważyć, że pliki w systemie operacyjnym możemy podzielić na
dwie zasadnicze kategorie:
• pliki wykonywalne – pliki programów. Pliki działające samodzielnie. Zawierają pewne
zbiory instrukcji bezpośrednio dla procesora i często operują na pewnych
charakterystycznych dla siebie plikach (choć nie jest to konieczne). Np. edytory tekstu
operujące na plikach tekstowych, arkusze kalkulacyjne operujące na plikach arkuszy,
programy do tworzenia prezentacji operujące na plikach z konkretnymi prezentacjami.
• pliki zasobów – wszystkie te pliki systemu operacyjnego, które nie są plikami
wykonywalnymi. Nie można ich uruchomić samodzielnie, a jedynie za pomocą
skojarzonego z nimi odpowiedniego programu. Np. pliki tekstowe, pliki arkuszy
kalkulacyjnych, pliki prezentacji.
Zarządzanie systemem plików:
System plików systemu operacyjnego nie jest strukturą niezmienną. Przez cały czas
działania systemu możemy modyfikować jego drzewiastą strukturę poprzez tworzenie, usuwanie i
modyfikowanie plików oraz folderów.
Tworzenie plików i folderów odbywa się poprzez:
1. Otwarcie okienka folderu, w którym chcemy utworzyć nowy plik lub folder.
2. Kliknięcie na pustym obszarze (nie zajętym przez żadne pliki lub foldery) tego okienka
PPM.
3. Wybranie z menu kontekstowego opcji „Nowy”, a następnie wybraniu folderu lub typu
pliku, który chcemy stworzyć.
Warto zwrócić tutaj również uwagę na to, że większość programów potrafi tworzyć pliki na których
operuje ze swojego „wnętrza”. Taki proces odbywa się wówczas z reguły według następującego
schematu:
1. Z menu „Plik” wybieramy opcję „Zapisz”.
2. W otwartym okienku przechodzimy do folderu, w którym chcemy zapisać nasz plik.
3. Nadajemy nazwę pliku podając ją w polu „Nazwa pliku” oraz wybieramy jego typ z listy
rozwijalnej „Zapisz jako typ”.
4. Klikamy przycisk zapisz.
W celu usunięcia pliku lub folderu możemy zrobić jedną z trzech rzeczy:
1. Zaznaczyć plik lub folder przeznaczony do usunięcia klikając na niego jednokrotnie LPM, a
następnie nacisnąć przycisk „Delete”.
2. Kliknąć na pliku lub folderze PPM i wybrać z menu kontekstowego opcję „Usuń”.
3. Przeciągnięcie ikony pliku lub folderu przeznaczonego do usunięcia nad ikonę „Kosz” i
puszczenie jej tam.
Zmiany nazwy pliku lub folderu możemy dokonać poprzez:
1. Zaznaczenie go jednokrotnym kliknięciem LPM, a następnie wciśnięcie przycisku F2.
2. Zaznaczenie go jednokrotnym kliknięciem LPM, a następnie ponowne kliknięcie LPM na
jego nazwie.
3. Kliknięcie na nim PPM, a następnie wybranie z menu kontekstowego opcji „Zmień nazwę”.
Do przemieszczania plików i folderów z jednego miejsca na dysku do innego możemy
zastosować mechanizm kopiuj-wklej:
1. Zaznaczamy plik lub folder, który chcemy przemieścić klikając na nim LPM.
2. Stosujemy kombinację klawiszy
• Ctrl+C – jeśli chcemy utworzyć kopię pliku/folderu jednocześnie zachowując oryginał
w tym miejscu, w którym znajdował się pierwotnie,
• Ctrl+X – jeśli chcemy umieścić plik/folder w innym miejscu jednocześnie kasując
oryginał z tego miejsca, w którym aktualnie się znajduje.
3. Przechodzimy do folderu, w którym ma docelowo znaleźć się nasz plik/folder.
4. Naciskamy kombinację klawiszy Ctrl+V.
W momencie wciśnięcia kombinacji klawiszy Ctrl+C (dokonania kopiowania) system operacyjny
tworzy kopię naszego pliku lub folder w tzw. schowku systemowym. Dokładnie ta sama czynność
jest podejmowana na skutek naciśnięcia kombinacji klawiszy Ctrl+V (dokonania wycięcia). Z tą
różnicą, że pierwsza z tych operacji pozostawia nienaruszony zasób, którego kopia była robiona,
kiedy druga z nich powoduje usunięcie tego zasobu w momencie wciśnięcia kombinacji klawiszy
Ctrl+V. Kombinacja Ctrl+V powoduje wyciągnięcie pliku lub folderu ze schowka i umieszczenie
go we wskazanym miejscu docelowym.
Innym sposobem dokonania operacji kopiuj-wklej jest skorzystanie z menu kontekstowego
pliku lub folderu kopiowanego oraz folderu docelowego. Menu te zawierają opcje „Kopiuj”,
„Wytnij” i „Wklej”.
Okno folderu:
W celu otworzenia dowolnego folderu wystarczy abyśmy dwukrotnie kliknęli na jego ikonie
lub kliknęli na nim PPM i z menu kontekstowego wybrali opcję „Otwórz”. Folder po otwarciu
przedstawia w przybliżeniu następujący widok:
Kolejnymi cyframi oznaczono tutaj:
1. Zawartość folderu, czyli wszystkie pliki i inne foldery, które w nim przechowujemy.
2. Przycisk minimalizacji, jego naciśnięcie powoduje zwinięcie okienka folderu na pasek
zadań. Dokładniej mówiąc okienko folderu znika z ekranu, natomiast pozostaje
reprezentujący je prostokąt na pasku zadań, za pomocą którego możemy je z powrotem
przywrócić na ekran.
3. Przycisk maksymalizacji, rozciąga okienko na cały ekran lub, jeśli jest rozciągnięte,
zmniejsza jego rozmiar.
4. Przycisk zamykający, powoduje zamknięcie okienka. Znika ono z ekranu, znika
reprezentujący je na pasku zadań prostokąt oraz zwolnione zostają wykorzystywane przez
nie zasoby komputera (głównie pamięć RAM, którą zajmowało).
5. Pasek tytułu, tutaj znajduje się nazwa naszego folderu, w tym wypadku UTW.
6. Ścieżka dostępu, mamy tutaj podaną pełną ścieżkę dostępu do naszego pliku zapisaną
zgodnie z wcześniej omawianymi regułami.
7. Przycisk „W górę”, pozwala nam na przejście z aktualnego folderu, do folderu folder ten
zawierającego.