Infoalap elmélet

## Neumann elvek

A Neumann-elvek:

1. Az utasításoknak az adatokkal azonos módon (azaz egyetlen nagy kapacitású memóriában), numerikus kódok formájában való tárolása.
2. A kettes számrendszer alkalmazása.
3. Szükséges egy vezérlőegység, amely különbséget tud tenni utasítás és adat között, majd önműködően végrehajtatja az utasításokat.
4. Teljesen elektronikus (tehát nagyon gyors) működés.
5. A számítógép tartalmazzon olyan számolóművet, amely képes elvégezni az alapvető logikai műveleteket is.
6. Szükség van olyan ki-/bemeneti egységekre, amelyek áthidalják a bizonyos szempontból lassú emberi kommunikációs csatorna és a gyors számítógép közti sebességkülönbséget. Ezek a számítógép perifériái.
7. Megbízhatatlan alkatrészekből is lehet megbízható rendszert konstruálni. Ennek a feladatnak egyik lehetséges megoldása a szerkezeti tartalékolás (strukturális redundancia).

## Perifériák

A periféria a számítógép hardver elemeinek az a része, amely a központi egységeket alkotó processzorhoz és memóriához kapcsolva lehetővé teszi a számítógép számára a külvilággal való kapcsolattartást.

A felhasználó, munkája során, perifériák segítségével tartja a kapcsolatot a számítógéppel.

A perifériák csoportosítása:

* bemeneti vagy beviteli (input) perifériák,
* kimeneti vagy kiviteli (output) perifériák,
* kétirányú adatcserét bonyolító perifériák.

## Bemeneti perifériák

Billentyűzet (keyboard), mutató eszközök (egér, fényceruza, stb.), érintőképernyő, lapolvasó (szkenner), mikrofon és egyéb beviteli eszközök (rajzolótábla, botkormány, autós kormány, ujjlenyomatolvasó, vonalkód olvasó, játékvezérlő, digitalizáló tábla, fényceruza, grafikus tábla, stb).

## Kimeneti perifériák

Monitor, projektor, nyomtató (mátrix, hő, tintasugaras, lézer), plotter, hangszóró...

## Adattárolók

Adattárolásra és bevitelre/kivitelre is használt perifériák:

* mágneslemezes tár (merevlemezes – Winchester, vagy hajlékonylemezes – floppydiszk),
* mágnesszalagos tár (sztrímer),
* optikai lemezes tár (CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RAM).

## Mértékegységek

A rekeszek vagy bájtok sorszámát bináris formában a rekesz vagy bájt abszolút (vagy fizikai, illetve lineáris) címének nevezzük. (A sorszámozást 0-tól kezdjük.)

A tároló rekeszek címei

A tárkapacitást a tárolható rekeszek, bájtok vagy bitek számával mérik.

A legfontosabb mértékegységek:

* a Kbájt (kilobájt), mely 210 = 1024 bájtot jelent (például 4 Kbájt = 210•4 bájt = 4096 bájt)
* a Mbájt (Megabájt), mely 220 bájtot jelent.

## ROM/RAM

A tárban tárolt adatok átírhatósága szempontjából megkülönböztetünk:

* csak olvasható tárakat (ROM = Read Only Memory)
* írható-olvasható (programozható) tárakat (RAM = Random Access Memory)

Az adatok rögzítése – beírása – a memóriában lehet végleges (fix memóriák, például: ROM), vagymódosítható (például: RAM, EPROM).

A ROM típusú memóriából az egyszer – általában technológiai módszerekkel – beírt információ csak kiolvasható, tartalma nem változtatható meg.

A ROM üzemszerű használatkor csak olvasható tároló, tartalmát általában a gyártó írja be. A ROM csipnek nincs szüksége tápellátásra, tartalmát e nélkül is megőrzi. Az 1980-as évek végén jelent meg a „nem felejtő” félvezető memóriáknak egy új típusa, a flash memória, amely blokkonként törölhető és elektronikusan újraírható.

Az írható/olvasható tárolók(RAM) tartalma módosítható, azaz író üzemmódban a külső adatokkal azonossá tehető a memóriarekeszek tartalma.

Az írható/olvasható tárolók lehetnek dinamikus vagy statikus működésűek. A dinamikus tároló a beírt adatokat csak periodikus jelregenerálással képes tetszés szerinti ideig tárolni. A statikus tároló a beírt adatokat elvileg korlátlan ideig megőrzi. Természetesen mindkét eset folyamatos áramellátást feltételez, a tápfeszültség kimaradása esetén mind a dinamikus, mind a statikus tároló tartalmát elveszti.

## Mainframe

A mainframe kifejezést azért hozták lérte, hogy megkülönböztessék a hagyományos, nagy, intézményi számítógépeket, amelyeket több felhasználó használt kisebb, egységesen kialakított egyfelhasználós gépekről. A mainframek sok adatot gyorsan kezelnek. Kormányzati, banki és nagyvállalati környezetben használatosak. MIPS-es gyorsaságúak, és 100 millió felhasználót szolgálnak ki egyidejűleg.

## Soros és párhuzamos adatátvitel

A számítógép részegységei között kétféle adatátvitel lehetséges:

* párhuzamos (egy bitcsoport egyszerre kerül átvitelre külön vezetéken)
* soros (a bitek egy adatútvonalon sorban haladnak egy órajel ütemezésének megelelően) - takarékosabb

## Szkenner

Grafikus és szöveges információ fényképek, rajzok, gépelt oldalak bevitelére szolgáló eszköz.

Lapszkenner: Nagy formátumú (teljes A4 méretű lap tartalmának beolvasására alkalmas beviteli eszköz fénymásolóhoz hasonló, nagyon jó képminőséget szolgáltat.

A képként bevitt szöveget egy karakterfelismerő programmal szöveggé lehet alakítani és szövegfájlként elmenteni. Az átalakítás általában nem tökéletes, de a hibák könnyen javíthatók A felbontást DPI-ben szokták megadni. A színmélység megadja, hogy hány színösszetevőt és hány bittel tárolunk, amelyből kiszámítható a lehetséges színek száma.

## BCD

A BCD kódolás decimális számjegyek olyan bináris ábrázolási módszere, ahol minden decimális számjegyet helyi értékenként 4 bittel ábrázolnak. (Más szóval: a 0–9 számjegyeket 2-es számrendszerben fejezik ki, mindegyikben 4 helyi értéket véve.)

## Regiszter

A regiszter egy bináris szó (például 8-, 16-, 32-bites) tárolására alkalmas alkotóelem

## Általános célú regiszterek

A rendszer (speciális funkciójú) regiszterek mellett még adattárolási, indexelési, címzési stb. célokra használatosak az ún. általános (univerzális) regiszterek. Ezeket a felhasználói programok is alkalmazhatják.

## Rendszerregiszterek

A regiszterek egy része szigorúan meghatározott feladatokhoz van hozzárendelve, és a felhasználói programok által nem használhatók. Ezeket rendszerregisztereknek nevezzük.

## DNS

Az úgynevezett tartománynév rendszerek (DNS - Domain Name System), olyan számítógépek (Name Server) rendszere, melyek egy domain név alapján táblázataikban megkeresik a domain névhez tartozó IP címet, és azt visszajuttatják a kérőnek.

## Csomagkapcsolás

Olyan hálózati architektúra, amelyben az adatok különálló, de önmagukban elemi egységet képező blokkokban, csomagokban kerülnek továbbításra.

A csomagkapcsolt architektúra lehetővé teszi a hálózati kommunikációs eszközök és csatornák időben megoszott használatát több egység között, mert - szemben a vonalkapcsoltmegoldásokkal - kizárólag a csomag továbbításának idejére igényli a közvetítők kisajátítását.

Az Internet és az Ethernet egyaránt csomagkapcsolt elven működik.

## Intranet

Az Intranet tulajdonképpen nem más, mint LAN fizikai összeköttetést megvalósító, annak jó menedzselhetőségét öröklő, de az Internettől ellesett protokollokat használó hálózat.

## Fájl

Állomány (fájl, file): Háttértárolón tárolt adatok együtt kezelt, névvel rendelkezõ összefüggõ csoportja.

A fájl fogalmán általában tárolt adatokat értünk, de léteznek olyan operációs rendszerek (például a UNIX), ahol ezt a szemléletet minden külső adatfolyamra, így a képernyő tartalomra és a billentyűzetre is általánosították. A fájl fogalom kiszélesítése a programozó számára rendkívül kellemes, ezért egyes elemeit minden operációs rendszerben megtalálhatjuk. A programozó dolga nagyban leegyszerűsödik, mivel nem kell törődnie azzal, hogy programja milyen perifériáról kap majd bemenő adatokat, vagy eredményeit nyomtatóra, képernyőre, fájlba kell kiírnia, vagy csupán át kell adnia egy másik programnak, elegendő egy fájlra hivatkozni.

## Fájlrendszer

A számítógépes fájlok tárolásának és rendszerezésének a módszere, ideértve a tárolt adatokhoz való hozzáférést és az adatok egyszerű megtalálását is.

Definíció: egy fájlrendszer absztrakt adattípusok halmaza, amelyeket adatok tárolására, hierarchikus rendezésére, kezelésére, megtalálására illetve navigálásra, hozzáférésre, és visszakeresésére valósítottak meg.

Típusok:

* Unix, Linux rendszerek: létrehoznak egy virtuális fájlrendszert, amelyben minden eszközön lévő minden fájl egy hierarchiába rendeződik (gyökérkönyvtár).
* Mac OS X: HSF Plus rendszer (Unix gyökerű), mely meta adatokkal és kisnagybetű érzékenységgel felruházott, Unicode, naplózó fájlrendszer.
* Windows:
	+ F(ile)A(llocation)T(able) (12, 16, 32),
	+ N(ew)T(echnology)F(ile)S(ystem) (Access Controll List)

## Mikroszámítógép részei

Minden mikroszámítógépnek négy alapvető funkcionális egysége van:

* A bemeneti egység, amely az adatok és a program bevitelét biztosítja.
* A főtár (memória), amely a műveletek elvégzéséhez szükséges adatokat és programokat, valamint az eredményt tárolja későbbi felhasználás céljából.
* A mikroprocesszor, amely a memóriából kapott adatokon a programnak megfelelő logikai és számítási műveleteket elvégzi.
* A kimeneti egység, amelyen keresztül az eredmény eljut a felhasználóhoz.

## Villamosenergia káros hatásai

	+ áramütéses balesetek,
	+ villamos ív által okozott balesetek,
	+ villámcsapás okozta balesetek
* Egészségkárosodás:
	+ Villamos- és mágneses terek hatásai
* Tűz- és robbanásveszély:
	+ villamos ív és szikra gyújtó hatása,
	+ villamos áram hőhatása.

## Adathordozó

Az adathordozó fizikai megoldása szerint megkülönböztetünk

* mágneses (HDD, floppy, mágnesszalag)
* optikai (CD, DVD, Blueray)
* félvezetős (SSD, pendrive)

tárolókat.

## Moore-törvény

Moore-törvénynek nevezzük azt a tapasztalati megfigyelést a mikroelektronikai technológia fejlődésében, amely szerint az integrált áramkörök összetettsége – a legalacsonyabb árú ilyen komponenst figyelembe véve – körülbelül 18 hónaponként megduplázódik.

## Optikai egér

Az optikai egér felépítésében is eltér a golyós egértől. Áll egy fényforrásból és fényérzékelőből. A fényforrás megvilágítja a felületet, amelyen mozog, az érzékelő a visszaverődő fény alapján előállítja a soros adatvonalon küldendő adatfolyamot. A korszerű optikai egerek érzékelője egy CCD kamera.

## Leggyakoribb OS-ek

* PC: Windows, MacOS, Linux
* Szerver: Linux, Windows
* Tablet: Android, IOS, Windows
* Telefon: Android, IOS

## Hardver, szoftver, firmware

**Hardver:** a számítógép fizikailag megfogható részeinek összessége

**Szoftver:** a számítógépek memóriájában elhelyezkedő, azokat működtető programok

**Firmware:** a számítógépek általános, gyakran ismétlődő vezérlési feladatait végző programokat legtöbbször kisebb, általános használatuk során csak olvasható memóriákban (ROM) helyezik el. Ezek a programok a tárolóeszközzel együtt. Modding: a gyári förmver módosítása.

## Logikai kapuk

### **AND**

 0
 1
 1

### **OR**

 0
 1
 1

### **NAND**

 0
 1
 1

### **NOR**

 0
 1
 1

### **XOR**

 0
 1
 1