Ohjelmistot ja käyttk yttöjärjestelmät Computers: Information Technology in Perspective By Long and Long Copyright 2002 Prentice Hall, Inc.
Ohjelmistojen jako Quit Varus- ohjelmat Sovellus- ohjelmat
Käyttöjärjestelmä ja sovellukset Jbuilder CAD C++ GUI Tilastot Käyttö- järjestelmä Varastokirjanpito Verkkoohjelmistot Operating Systems tekstinkäsittely Palkanlaskenta Computer Games
Ohjelmistojen tehtävät 2.4 Quit u Sovellusohjelmat tekstinkäsittely sittely ja muut toimistosovellukset kirjanpito, tuotannonohjaus selaimet, mediaohjelmat u Ohjelmistokehitysvälineet lineet kehitysympärist ristöt ohjelmointikielten kääk ääntäjät u Varusohjelmat käyttöjärjestelmät käyttöliittymät tietoliikenneohjelmistot, tietoturvallisuus tiedonhallinta
Käyttöliittymiä 2.5 Quit Teksti- ja komentopohjainen MS-DOS Unix Kaukosäätimet, kännykät Graafinen, ikkunointi Windows, Linux, Mac Graphical User Interface (GUI) Ikkunat, kuvakkeet, hiiren käyttö
Ohjelmointikielet (1) 2.6 Quit ukonekieli, prosessorikohtainen uassembler (mnemoninen( mnemoninen) uperinteiset proseduraaliset kielet: Fortran, Pascal, Cobol,, BASIC uoliokielet (object( oriented programming) C ++ Java, C# Visual Basic Visual C++
Ohjelmointikielet (2) 2.7 Quit u Skriptikielet (Internet - ohjelmointi) php,, Python, Ruby (palvelimella) Javascript (selaimessa) VBScript Flash u Sovelluskehittimet Delphi Oracle u Funktionaalinen ohjelmointi (XSLT) ja deklaratiiviset kielet (SQL)
Käyttöjärjestelmän n tehtävät 2.8 Quit u Käyttöjärjestelmä on ohjelmisto, joka ohjaa tietokoneen toimintaa. ohjaa laitteiston osia ohjaa suoritinta ja muisteja suorittaa ohjelmia u Asennettuna mikrotietokoneen kiintolevyllä. Käyttöjärjestelmä käynnistyy automaattisesti, kun tietokoneeseen kytketää ään n virta, ja se on muistissa eli käynnissä koko sen ajan, kun tietokonekin on käynnissä. u Kommunikoi käyttk yttäjän n kanssa. u Optimoi järjestelmj rjestelmän n suorituskyvyn. u Huolehtii tiedosta ja tiedostoista. u Tietoturvallisuus.
Käyttöjärjestelmä 2.9 Quit u tarkkailee ja ohjaa tietokoneen toimintaa u käynnistää muita tarvitsemiaan ohjelmia u huolehtii käyttäjän ja tietokoneen välisestä viestinnästä u käynnistää pyynnöstä haluamiasi ohjelmia ja hoitaa niiden vuorottelun u huolehtii tiedoista, ja tiedostoista (käsittelyyn hakeminen ja tallennus) u huolehtii laitteiden yhteistyöstä u selvittelee virhetilanteita ja huolehtii tietoturvasta u jakaa laitteiden, ohjelmien ja tiedostojen käyttövuoroja monen käyttäjän järjestelmissä
Käyttöjärjestelmän piirteitä 2.10 Quit Multitasking/ moniajo Kernel/ ydin Tausta-ajot ajot Edusta
Erilaisia käyttk yttöjärjestelmiä 2.11 Quit u MS-DOS : yksiajo, yhden käyttäjän u Windows 95, 98: moniajo, ensisijaisesti yhden käyttäjän u Windows XP, Windows Vista, UNIX, Linux, moniajo, monen käyttäjän u multitasking eli moniajo: monta prosessia tai tehtävää yhtäaikaisesti/ vuorotellen u verkkokäyttöjärjestelmät: monen yhtäaikaisen käyttäjän ja työaseman hallinta Unix, Novell Netware, Windows Server
Tietokoneen käynnistys 2.12 Quit u aloitusohjelman käynnistys ROM-sirulta, CPU:n nollaus, näytönohjaus herää u tietokoneen toiminnan fyysinen testaus - muisti on kunnossa (POST) u oheislaiteliitäntöjen testaus u käyttöjärjestelmän ydinohjelmien käynnistys C:-levyltä; joskus käyttöjärjestelmä valittavissa - tärkein tieto latautuu keskusmuistiin u oheislaiteajurit u muut aloitukseen määritellyt ohjelmat, esim. verkkoon liittyminen, kello, jne. u ohjelmien tila saattaa olla tilapäisesti tallennettuna levylle, siksi ohjelmien sulkeminen ennen koneen sammuttamista tarpeen
Käyttöjärjestelmän arkkitehtuuri 2.13 Quit u Command processor/ komentotulkki monitors input devices (keyboard, mouse) and interprets commands u Scheduler arranges for the execution of the program u File manager - management of bulk storage - users' access rights u Resource allocator u Dispatcher - coordination of time-sharing, switching of jobs
Prosessointitavat 2.14 Quit u Batch processing - eräajo työt kerätää ään jonoon: ohjelma ja data niputetaan FIFO (first-in in-first-out) tai prioriteetti u Interaktivinen työskentely käyttäjän ja tietokoneen vuorovaikutus, välitön palaute u Reaaliaikaprosessointi: automaatiojärjestelm rjestelmät u Multitasking - moniajo u - time-sharing: prosessit odottavat vuoroaan muistissa
Platforms: alustat 2.15 Quit Alustan määräävät suoritin ja käyttöjärjestelmä u 90% työasemista asemista: : Wintel u Yhteensopivuus vanhempiin järjestelmiin u Plug-and and-play
PC-yhteensopivat alustat 2.16 Quit ums-dos uwindows uwindows 95 & 98 uwindows NT uwindows ME uwindows 2000 uwindows Vista uwindows 7 Registered trademark of Microsoft Corp.
Alustariippuvuus 2.17 Quit Long-term commitment Interoperability Cross-platform technologies Multiplatform environment
Unix ja Linux Bell, 1970-luku, yliopistot u paljon versioita (AIX, HP-Unix, Linux, Solaris) u merkkipohjainen tai X-WindowX graafinen käyttöliittymä u kirjoitettu C-kielellä hierarkinen tiedostojärjestelm rjestelmä root usr bin dev - lpt tmp
Hakemistorakenne: Windows ja Linux 2.19 Quit u D:\Documents Eiko index.html logo.gif page2.html Images Photo1.jpg Photo2.jpg Kaverit Myfriend.html u Users/E/Esko Public_html index.html logo.gif page2.html Images Photo1.jpg Photo2.jpg Kaverit Myfriend.html <img src="images\photo2.jpg"> <img src="images/photo2.jpg">
Unixin ominaisuuksia 2.20 20 Quit u Kernel muistin hallinta ajoitus I/O tiedostojärjestelm rjestelmän n hallinta u Shell C Shell, Bourne shell, Korn shell u putket ja suodattimet u I/O uudelleenohjaus u komentojen ajoitus u sisält ltää ohjelmointikielen u ominaisuudet muunneltavissa u edusta- ja tausta-ajojen ajojen hallinta
Linux komentoja 2.21 21 Quit uls -f list all files including files starting with a dot (.login.forward etc) uls -l l (or( ll) list all files, types and access rights ls *.txt list files with extension txt ls m*.* list files starting with m upasswd change password ucd <name< name> change to directory
Linux käskyjk skyjä 2.22 22 Quit u rm <filename> remove file u mkdir <dirname> create/ make directory u rmdir <dirname> remove/ delete directory u mv <name1> <name2> move or rename file u pwd (print working directory) show current dir u ps list active processes u kill <name> terminate process u fg move to foreground process u exit
Linux käskyjk skyjä 2.23 23 Quit uchmod change access rights (+ more, - less) ugroups: user, group, others, all; urights: none, read, execute, write uchmod a+r <file> adds read rights to all users
Elektroniset Signaalit 2.24 24 Quit Analoginen Digitaalinen
Binaariluvut (Bitit) 2.25 25 Quit Only 2 states possible On 1 Electronic pulse present Positive magnetic field Off 0 Electronic pulse absent Negative magnetic field } Human readable symbols } Inside the computer s memory (RAM) } Permanently stored on disks On Off Pitted Not Pitted } Permanently stored on CD-ROM Light Pulse No Light Pulse } Fiber Optic Cable
Data Digitointi 2.26 26 Quit Digital Analog 001001
Merkkikoodistot 2.27 27 Quit Rivi bittejä edustaa merkkiä A 1 byte= 8 bittiä 00001 A Encoding
ASCII Chart 2.28 28 Quit Character Character ASCII ASCII Code Code Character Character ASCII ASCII Code Code A A 0001 0001 0 0 0000 0000 B B 0010 0010 1 1 0001 0001 C C 0 0 2 2 0010 0010 D D 0 0 3 3 0 0 E E 0101 0101 4 4 0 0 F F 0 0 5 5 0101 0101 G 1 1 6 6 0 0 H H 0 0 7 7 1 1 I I 1 1 8 8 0 0 J J 1010 1010 9 9 1 1 K K 1 1 Space Space 010 010 0000 0000 L L 1 1.. 010 010 1110 1110 M 1101 1101 ( ( 010 010 0 0 N N 1110 1110 + + 010 010 1 1 O 1111 1111 & & 010 010 0 0 P P 101 101 0000 0000 $ $ 010 010 0 0 Q 101 101 0001 0001 * * 010 010 1010 1010 R R 101 101 0010 0010 ) ) 010 010 1 1 S S 101 101 0 0 ; ; 1 1 T T 101 101 0 0,, 010 010 1 1 U U 101 101 0101 0101 - - 101 101 1111 1111 V V 101 101 0 0?? 1111 1111 W 101 101 1 1 : : 1010 1010 X X 101 101 0 0 = = 1101 1101 Y Y 101 101 1 1 u7-bittinen ASCII-koodisto 128 merkkiä, upuuttuu mm. å, ä ja ö A = 0001 a = 110 0001 9 = 1 välilyönti = 010 0000
Merkkikoodistot 2.29 29 Quit u koodaustapoja useita: ohjelmat tunnistavat yhden tai useampia u Tekstitiedostot tallennetaan yleensä ASCII-koodeja käyttk yttäen. u ISO Latin 1-merkistö 8-bittistä: 256 merkkiä A = 0 0001 u Unicode on uusi 16-bittinen merkistö, jonka alkupää on ISO Latin 1-merkistö,, ja sen jälkeen j tulee mm. kreikan-,, heprean-, hindin- ja kiinankielisiä kirjoitusmerkkejä sekä symboleja.
Algoritmit 2.30 Quit u Algoritmi on äärellinen joukko täsmt smällisiä, suoritettavissa olevia ohjeita, jotka ohjaavat päättyvää tehtävän n suoritusta. laulun nuotit koneen käyttk yttöohje kokoamisohje u Algoritmeilla ilmaistaan ohjelman toimintalogiikka. Algoritmi kertoo missä järjestyksessä toiminnot suoritetaan. tietokone noudattaa koodattua algoritmiä mekaanisesti u Algoritmi voidaan esittää tekstinä, vuokaaviona tai pseudokoodina ennen kuin se koodataan jollekin ohjelmointikielelle.
Ohjelmointi ongelmanratkaisuna 2.31 Quit utietokoneen älykkyys on ohjelmissa uohjelmointi on ihmisen kehittämän älykkään n ratkaisun kertomista tietokoneelle niin, että se pystyy suorittamaan tehtävän n toistuvasti ja itsenäisesti isesti
Ohjelmointi ongelmanratkaisuna (2) 2.32 Quit Tehtävä Algoritmi vuokaavio pseudokoodi Ohjelma Lähdekoodi Kääntäjä Tulkki Käännetty konekielinen ohjelma Konekielisiä komentoja
Ohjelmointikieli 2.33 Quit u syntaksi u toiminta (kää ääntäminen, tulkinta) u logiikka (semantiikka) Algoritmit, oliot u rakenne käyttöliittymäelementit kirjastot (libraries( libraries) u Data eli tiedot ja ohjelmat käsitellk sitellään tietokoneessa samanarvoisina ja samassa muodossa - suoritin ei erota niitä toisistaan. Näin N ollen ohjelmat voivat käsitellk sitellä toisiaan kuten dataa.
Ohjelmien suorittaminen 2.34 Quit u Batch processing - eräajo työt t kerätää ään n jonoon: ohjelma ja data niputetaan FIFO (first( first-in-first-out) ) tai prioriteetti u Interaktiivinen työskentely käyttäjän n ja tietokoneen vuorovaikutus, välitön n palaute u Reaaliaikaprosessointi: automaatiojärjestelm rjestelmät u Multitasking - moniajo - time-sharing sharing: : prosessit odottavat vuoroaan muistissa
Assembler- ohjelmointi 2.35 Quit Esimerkki kahden luvun yhteenlaskemisesta u Step 1: Get the value from memory location 6C and place it in a register. =LOAD u Step 2: Get the other value to be added from memory location 6D and place it in another register. =LOAD u Step 3: Activate the addition circuitry with the registers used in steps 1 and 2 as inputs with another register designated to store the result. =ADD u Step 4: Store the result in memory location 6E. =STORE u Step 5: Stop. =HALT Muita mahdollisia käskyjä: u MOVE, OR, AND, ROTATE, JUMP
2.36 Quit Konekielinen ohjelma, teoreettinen esimerkki uadding values stored in memory ustep 1: 156C ustep 2: 166D ustep 3: 5056 ustep 4: 306E ustep 5: C000
Heksa- ja oktaalilukujen käyttk yttö 2.37 Quit uunix access codes uweb värikooditv uunicode koodiarvot umuistiosoitteet ukonekieliset käskytk
Hexadecimal notation 2 4 =16 10 16 20 00 9 A B C D E F 9 10 11 12 13 14 15 11 12 13 14 15 16 17 1 1010 1 1 1101 1110 1111 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 10 0001 0010 0 0 0101 0 1 0 Hexadecimal Decimal Octal Binary
Binää ääriluvut umuunnetaan binää ääriluku 1 1 kymmenjärjestelm rjestelmän n luvuksi. utiedämme että 5 8 3 = (5 * 102) + (8 * 101) + (3 * ) uvastaavalla tavalla... 1 1 = (1 * 27) + (0 * 26) + (1 * 25) + (1 * 24) + (0 * 23) + (1 * 22)+ (1 * 21) + (1 * 20) = 183
u Binää ääriluvun neljän n bitin ryhmät t vastaavat yhtä heksanumeroa,, esim. 1111 heksana saadaan näin: n u Ryhmitellää ään n ensin loppupää äästä alkaen bitit 4 bitin ryhmiin: 10 1111 1 u Muunnetaan sitten jokainen neljän n bitin ryhmä erikseen heksaluvuksi: 10 => 2 ja 1111 => F ja 1 => 7 Koko heksaluku on siis 2F7
Operaattorit Operaattorit Loogiset vertailut Loogiset vertailut && && AND AND OR OR! NOT NOT 1 0 0 1 NOT NOT 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 OR OR 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 AND AND TULO TULO S