dysk - obszar przechowywania informacji, ktory zostal sformatowany

dysk - obszar przechowywania informacji, ktory zostal sformatowany przy
uzyciu systemu plikow i przypisano mu litere
np. CD, HDD
sektor - elementarna jednostka informacji, pozwala na zapis 571 bajtow
(512B dla uzytkownika, reszta to naglowek i stopka)
klaster - jednostka alokacji, zbior sasiadujacych ze soba danych,
najmniejsza jednostka dla pliku.
sektor:
- CRC (cyclical redundancy check) - dodawanie 2 bajtow na koncu
sektora po zapisie i sprawdzane po odczycie
- ECC (errror correction code) - algorytm poprawiajacy bledy,
korekcja
system plikow - sposob organizacji danych, hierarchiczna struktura
folderow do uporzadkowania danych
FAT(12,16,32,64)
NTFS
EXT(1,2,3,4)
Reiser
ISO 9660
UDF
FAT(12,16,32)
-prosty w inplementacji
-popularny i dobrze udokumentowany
-obslugiwany przez kazdy OS
-podatny na awarie
-podatny na fragmentacje
-brak systemu uprawnien
-nieefektywny przy duzej ilosci plikow i duzych partycjach
MBR - rekord rozruchowy (master boot record) - pierwszy sektor na dysku,
laduje OS, ma info o dysku
NTFS:
-lista kontroli dostepu ALC - kontrola dostepu
-obsluga duzych plikow
-kompresja
-obsluga unikodu
-kodowanie plikow
elementy sys informatycznego
- sprzet
- urzadzenie do przechowywania danych, komunikacji miedzy sprzetem,
ludzmi a komputerem, odbieraniem danych
ze swiata zewnetrznego
- oprogramowanie
- zasoby osobowe - ludizie
- elementy organizacyjne - procedury korzystania z sys informatycznego
systemy informatyczne moga byc proste i zlozone
hardware - sprzet (fizyczna)
software - oprogramowanie (wirtualna)
architektura von neumanna
- pamiec komputerowa przechowujaca dane programu i instrukcje, kazda
komorka pamieci ma wlasny id
- jednnostka sterujaca odpowiedzialna za pobieranie danych i instrukcji
- jednostka arytmetyczno-logiczna odpowiedzialna za wykonywanie operacji
arytmetycznych
- urzadzenie wejscia/wyjscia sluzace do interakcji z operatorem
elementy architektury von neumanna
- szyna adresowa, danych, sterowania
- zegar->procesor
- pamiec
- uklady wejscia/wyjscia
- urz zewnetrzne
architektura harwardzka
- pamiec danych oddzielona jest od pamieci rozkazow
- prostsza
- separacja pamieci danych od rozkazow na ROM (EPROM I EEPROM) i RAM
architektura mieszana
- mod do architektury harwardzkiej
- polaczenie harwardzkiej z von neumannem
- wspolne magistrale danych i adresowych
- latwe przesylanie danych pomiedzy pamieciami
mikroprocesor
- uklad cyfrowy zdolny do wykonywania operacji cyfrowych wedlug
instrukcji
- laczy funkcje CPU w pojedynczym polprzewodnikowym ukladzie scalonym
mikrokontroler
- scalony system mikroprocesorowy, zrealizowany jaako pojedynczy uklad
scalony zawierajacy CPU, pamiec danych i ogol
pamieci programu i rozbudowane uklady wejscia wyjscia
- steruje urzadzeniami elektronicznymi
- stanowi uzyteczny i autonomiczny system mikroprocesorowy
- wspolpracuje z urzadzeniami zewnetrznymi
- wykorzystuje sie w sprzecie AGD, ukladach kontrolno pomiarowych, w
przemyslowych ukladach automatyki i telekomunikacji
magistrala - zespol linii oraz ukladow przelaczajacych sluzacych do
przesylania sygnalow
- danych - przeplyw danych
- adresowa - mowi z jakiej komorki pamieci sygnal ma zostac odczytany lub
do jakiej komorki pamieci ma zostac zapisany
- sterujaca - mowi czy sygnal ma byc zapisany czy odczytany
- sprawia, ze system komputerowy staje sie caloscia
- szerokosc magistrali okresla ile bitow moze ona przeslac za jednym
razem
uklad wejscia wyjscia - urzadzenia ktore posrednicza w wymianie
informacji pomiedzy systemem mikroprocesorowym
a urz zewnetrznymi
- roznice w szybkosci dzialania
- roznice w parametrach elektrycznych
- wymaga podania informacji w okreslonym formacie
CPU PAMIEC UKLADY WEJSCIA WYJSCIA
- szyna adresowa
pamiec komputerowa - przechowuje dane i programy, inaczej pamiec
operacyjna
- zapamietuje binarne stany odpowiadajace logicznym zerom i jedynkom
- fizycznie odpowiadaja napieciom w tranzystorach, polu magnetycznym
- uklady scalone
- niezwykla trwalosc oraz szybkosc w przetwarzaniu informacji
- 3 etapy pracy
- rejestracja informacji poprzez zmiane struktury fizycznej
- przechowywanie informacji
- odtwarzanie
pamiec polprzewodnikowa - cyfrowy uklad scalony, przechowuje info w
postaci binarnej
ROM- tylko do odczytu, zawiera procedury startowy, potrzebne w pracy
urzadzenia
RAM - swobodny dostep, wielokrotny i latwy zapis, traci zawartosc po
wylaczeniu zasilania
ROM
- PROM - programowalna pamiec do odczytum jednokrotny zapis
- EPROM - kasowalna pamiec tylko do odczytu, programator PROM, mozna
skasowac poprzez naswietlanie UV
- EEPROM - pamiec kasowalna i programowalna elektrycznie
- flash EEPROM - kasowanie i zapisywanie, odbywa sie w okreslonej liczbie
komorek pamieci jednoczesnie podczas jednego
programowania
RAM
- wielokrotny zapis i odczyt
- pamiec operacyjna
- SRAM - statyczny, przechowuje dane tak dlugo jak wlaczone jest
zasilanie
- DRAM - traca zawartosc bardzo szybko, drozsze, uzywane w ukladach z
duza szbkoscia,
DDR DDR2 DDR3
mikroprocesor - intel, garrett airesearch's, texas instruments
- ALU - jednostka arytmetyczno-logiczna, wykonuje operacje arytmetyczne i
logiczne na dostarczonych danych
bramki AND XOR OR NOT
- CU - uklad sterowania, dekoder rozkazow, odpowiada za dekodowanie
danych i instrukcji mikroprocesorwi
- rejestry - komorki pamieci wewnatrz mikroprocesora, przechowuje
tymczasowe wyniki obliczen i adresy lokacji w pamieci
operacyjnej, maja jeden rejestr danych zwany akumulator
- PC - licznik rozkazow, zawira adres komorki pamieci zawierajacych
rozkazow
- IR - rejestr instrukcji, zawiera kod akutalnie wykonywanej
instrukcji
- SP - wskaznik stosu, zawiera adres wierzcholka stosu
struktury mikroprocesora
- CISC
- RISC
- VLIW
dzialanie mikroprocesora
- rejestr instrukcji - pamieta rozkaz aktualnie wykonywany
- licznik rozkazow - adres komorki pamieci w ktorej znajduje sie nastepny
rozkaz wykonania
cycl pracy
- pobieranie z pamieci operacyjnen zawartosci komorki o adresie rownym
zawartosci licznika rozkazow
- przesylanie wartosci do rejestru instrukcji
- zwiekszanie licznika rozkazow o taka wartosc
- przygotowywanie argumentow rozkazu (operandy)
- rozpoznanie rozkazu
- przejscie do kolejnego cyklu
lista rozkazow procesora
- zestaw instrukcji jakie dany procesor musi wykonac
- wykonuje algorytmy, wplywa na stan procesora
- sklada sie z rozkazow arytmetycznych i logicznych przeslan rozkazow
skoku, zatrzymania wejscia/wyjscia
stos - najwazniejsza struktura danych uzywanych w algorytmach
komputerowych
OS - program kontrolujacy prace komputera, zarzadza sprzetem i
aplikacjami
- umozliwia uruchamianie innych programow
- nadzoruje wykonywanie programow
- udostepnia zasoby
zadaniem OS jest tworzenie srodowiska w ktorym mozna wykonywac programy
- duza zlozonosc
- sterowane przerwami IRQ
- rozpoczyna dzialanie jako pierwszy program na PC
podzial
- system tekstowy - komunikacja poprzez komendy
- sys graficzny - za pomoca graficznych okien i symboli
systemy monolityczne - jednozadaniowe, prosta struktura, jedno zadanie w
danym momencie
systemy warstwowe - hierarchiczna strukturam, kilka operacji na razem
klient/serwer - rozbudowana struktura, pelni nadzor nad systemami
zainstalowanymi na PCtach
-systemy przetwarzania bezposrednego - systemy interakcyjne, wystepuje
bezposrednia interakcja pomiedzy uzytkownikiem
a systemem
-systemy przetwarzania posredniego - sys wsadowe, wystepuje zwloka
czasowa miedzy przedlozeniem a rozpoczeciem
wykonywanych zadan
- latwosc instalacji i uzytkowania
- wspolwpraca z innymi systemami
- zgodnosc sprzetowa
-uzytecznosc systemu
- wymiana danych
- mozliwosc pracy w sieci
- cena systemu
- lokalizacja
- ilosc aplikacji pracujacyh w danym systemie
budowa OS
- jadro (kernel) - odpowiada za zarzadzanie pamiecia, wykonywanie zadan i
zarzadzzanie urzadzeniami perfyferyjnymi
- powloki (shell) - specjalny prrogram komunikjacy uzytkownika z OS
- system plikow - sposob zapisu danych na nosniku
zadania
- zarzadzanie zasobami komputera
- koordynacja pracy urzadzen poprzez obslugep rzerwan na odpowiednie na
nie reagowanie
- ochrona danych i pamieci
- autmatyzacja funkcji
- ukrywanie zasobow sprzetowych
DOS - firmy microsoft, tryb tekstowy
Win - graficzny OS firmy microsoft na PCty
UNIX - warstwowa architektura
FAT - w systemach DOS i Win, okresla rozmieszczenie plikow i katalogow w
wolnej przestrzeni na nosnikach danych
- sklada sie z 4 regionow:
- zarezerwowany z boot sectorem - laduje OS
- tablica alokacji - przychowywana z boot sectorem struktura,
zawiera info na temat klastrow
- katalog glowny - jedyny katalog zakladany automatycznie podczas
tworzenia systemu plikow
- region danych - zajmowany przez podkatalogi i wszystkie pliki
bootsector - pierwszy sektor partycji, zawiera podstawowe info o partycji
- wielkosc partycji, sektora, ilosc sektorow
- typ partycji, ilosc kopi tablicy fat
- wskazniki do inynch danych
- kod ladujacy OS
FAT
- tablica alokujaca pliki znajduje sie w pierwszysch 63 sektorach dysku
po bootsektorze
NTFS - minimalizacja utraty i rozspojnienie danych w przypadku awarii
sprzetu, braku zasilania, awarii systemowych,
zapewnia integralnosc metadanych, ochrona danych przed nieautoryzowanym
dostepem
cechy ogolne
- obiektowy system plikow
-bezpieczenstwo danych
- nazwy plikow i katalogow
- indeksowanie plikow i katalogow
- quota
- szyfrowanie
- kompresja
- twarde dowiazania
- transakcjne wykonywanie operacji wejscia/wyjscia
struktura
- najmniejsza logiczna jednosta to klaster
- wszelkie dane na dysku sa skladowane w postaci plikow
- trzonem NTFS jest MFT
pliki
- zbiory struktur zwanych atrybutami, moze wystapic wielokrotnie dla
jednego pliku i moze miec przypisana nazwe
dzialania w warunkach awaryjnych, odpornosc systemu
- transakcyjnosc operacji
- prowadzenie dziennika (undo, redo)
- punkty kontrolne
pamieci polprzewodnikowe - cyfrowe uklady scalone przeznaczone do
przechowywania wiekszych ilosci info w postaci binarnej
pojemnosc pamieci - maksymalna ilosc informacji, jaka mozna przechowac
pamiec podzielona jest na slowa, podczas operacji zapisywane lub
odczytywane jest cale slowo, kazdy ma unikalny id
sposob podzialu na slowa nazywamy organizacja pamieci
pamiec o dostepie swobodnym - czas dostepu praktycznie nie zalezy od
adresu slowa pamieci, czyli od miejsca przechowywania
ROM jest pamiecia o dostepie swobodnym
RAM - dostep swobodny przeznaczony do zapisu i odczytu, pamiec ulotna
ROM - dostep swobodny, pamiec nieulotna
SRAM - najszybsza odmiana pamieci polprzewodnikowych, pamiec statyczna,
mala pojemnosc
DRAM - wolniejsza, tanie i latwe w scalaniu, produkcja pamieci
operacyjnych PC i GPU
adres - niepowtarzalna liczba przypisana miejscu w pamieci celem jego
identyfikacji
slowo w pamieci nazywamy zestaw pojedynczych komorek pamieci, do ktorego
dowolujemy sie pojedynczym adresem
organizacja pamieci to sposob podzalu obszaru pamieci na slowa
pamieci dynamiczne - budowa glownej pamieci organizacyjnej PC (RAM)
szybkie pamieci statyczne - pamieci podreczne (cache)
dekoder - dekoduje liczbe binarna i podaje sygnal na jedna z lini
wyjsciowych
matryca pamieci
- 8 bitow = 8 matryc -> 1 bit / 1 matryca
odswiezanie pamieci
- dynamiczne sa wykorzystywane jako pamieci operacyjne, wymagaja
odswiezania, czyli doladowywania pojemosci
system operacyjnych
- planowanie i przydzial czasu procesora poszczegolnym zadaniom
- kotrola i przydzial pamieci operacyjnej dla uruchomionych zadan
- dostarcza mechanizmy do synchronizacji zadan i komunikacji pomiedzy
zadaniami
- zarzadzanie plikami
- ustalanie polaczen sieciowych
charakterystyka
uzytkownik > aplikacja > OS > hardware
podzial
- jadro
- powloka
- system plikow
jadro OS - podstawowa czesc systemu operacyjnego
- cechy
- wielozadaniowosc - wykonywanie wiecej niz jednego procesu
- wielowatkowosc - kilka zadan w ramach jednego procesu
- wielobieznosc - praca kilku procesow
- skalowalnosc - zdolnosc do dalszej rozbudowy
- wywlaszczalnosc - algorytm szeregujacy zadania
powloka - pelni role posrednika pomiedzy OS a aplikacjami, tekstowa lub
graficzna
np. tekstowa
- cmd.exe
- command.com
- CCP
- sh
np. graficzna
- GNOME
- Aqua
- Eksplorator
- Unity
Microsoft Windows
- rodzina systemow operacyjych wyprodukowanych przez microsoft, dzialaja
na serwerach, PCtach itp
- powloka graficzna
- rozwiniecie DOS
charakterystyka systemow operacyjnych
- 16bit
- 32bit
- 64 bit
- hybrydowe 16/32 i 32/64
Linux
- na jadrze linux
- wolne oprogramowanie
- nadal modyfikowany, dowolnie wykorzystywany
- podstawowy dla serwerow www ftp pocztowych itp
- latwa instalacja i rozwoj dystrybucji
stabilny - poprawnie skonfigurowany, pracuje nieprzerwanie
darmowy - wazna zaleta systemu, zapobiega piractwu, wprowadzanie poprawek
skomplikowany - trudny dla przecietnego usera, trudna instalacja, trudna
konfiguracja
Android
- zaawansowany OS przeznaczony dla telefonow
- wielozadaniowosc
- stabilnosc
- dostosowanie do wlasnych potrzebne
- android market, szerokie pole dla aplikacji
- przejrzysty i latwy
- idealna wspolpraca z uslugami firmy Google
- dostepnosc
wady
- nie wspiera firm trzecich
- wymaga czasu na konfiguracje
- brak wsparcia
- kiepska obsluga funkcji kopiuj/wklej