Laitteistot Jaana Holvikivi 14.9.2009 Metropolia
Hardware, laitteisto Tietokonejärjestelmän osat Oheislaitteet SYÖTTÖ TALLENNUS Sirut RAM PROSESSOINTI TULOSTUS Hardcopy Softcopy
Ohjelmistot 3.3 Ohjelmat Varusohjelmat, Application System Software Software Ohjaavat Performs järjestelmän specific task toimintaa for user ja sen osia
Mitä tietokone tekee? 3.4 Input/Output Lukee syötettä Kirjoittaa tulostetta Prosessointi Matematiikka (laskenta) Päätöksenteko (logiikka) Photo courtesy of Imation Corporation
Pöytäkone PC 3.5 Keskusyksikkö Emolevy Liitännät Laitteet Näppäimistö Hiiri Monitori, näyttö Kiintolevy CD/ DVD asema Ulkoiset muistilaitteet Mikrofoni, kamera Kaiuttimet, kuulokkeet Tulostin, modemi, skanneri ym.
PC työasema 3.6 Emolevy Suoritin Liitäntäkortit Tallennuslaitteet Kiintolevy RAM muisti USB muistit CD-ROM/ DVD Drive
Emolevy, systeemilevy 3.7 Elektroninen piirilevy Yhdistää eri komponentteja: Suoritin/ Mikroprosessori Chipset Muistipiirit Liitäntäkortit Bus/ väylä Laitteiden ohjaimet
3.8
RAM 3.9 Keskusmuisti/ Random Access Memory Puolijohdemikropiiri Suoritettavat ohjelmat ja käsiteltävä data säilytetään muistin osoitteissa Tilapäinen, väliaikainen tallennus
Cache -välimuistit 3.10 Suorittimessa, emolevyllä Nopeampi ja kalliimpi kuin RAM Vähemmän muistitilaa kuin RAM muistissa Tallettaa todennäköisesti tarvittavat käskyt/ tiedot (samaa tietoa käsitellään useaan kertaan) Lisää suorituskykyä Myös selaimessa on välimuistia: ei fyysistä vaan loogista
ROM 3.11 Read Only Memory, BIOS Pysyvä, ei mahdollista muuttaa Käyttöjärjestelmän latauksen aloitus käynnistyksessä ( boot process) PROM
Kiintolevy Windows OS Keskusmuisti: RAM Laiteohjaimet MS Word Lataa muistiin MsWord Tekstitiedosto Laite-ohjaimet Tekstitiedosto OS kernel Data tiedostoja Tallennus Suoritin/ Prosessori
Tietokoneen käynnistys 3.13 aloitusohjelman käynnistys ROM-sirulta, CPU:n nollaus, näytönohjaus herää tietokoneen toiminnan fyysinen testaus - muisti on kunnossa (POST) oheislaitteliitäntöjen testaus käyttöjärjestelmän ydinohjelmien käynnistys levyltä - tärkein tieto latautuu keskusmuistiin oheislaiteajurit ladataan muut aloitukseen määritellyt ohjelmat, esim. verkkoon liittyminen, kello, jne. ohjelmien tila saattaa olla tilapäisesti tallennettuna levylle, siksi ohjelmien sulkeminen ennen koneen sammuttamista tarpeen
Suorittimen perusosat 3.14 Control Unit Read/Interpret program instructions Direct the operation of internal components Control flow of programs/data to RAM Decoder Program Register Instruction Register Accumulator ALU
Aritmeettis-looginen yksikkö 3.15 ALU (Arithmetic and Logic Unit) suorittaa laskentatehtäviä ja loogisia vertailuja 2 + 2 = 4 1 AND 0 tuloksena NOT TRUE 2 + 2 < 5
Toimintaperiaate 3.16 Control Unit Arithmetic Logic Unit Input Unit Main memory Output Unit Control flow Instruction flow Data flow
Konekieli 3.17 Koodi: Step 1: 156C Step 2: 166D Step 3: 5056 Step 4: 306E Step 5: C000 LOAD LOAD ADD STORE HALT
Muistin yksiköt Byte, tavu "merkki, 8 bittiä" Kilobyte (KB) - 1024 bytes Megabyte (MB) - noin 1 miljoonaa tavua Gigabyte (GB) - noin 1 miljardia tavua 2 30 Terabyte (TB) - 2 40 tavua
Units of data Unit Size What it means Bit b 1 or 0 short for binary digit Byte B 8 bits the basic unit of computing Kilobyte KB 1000 or 2 10 bytes from thousand in Greek Megabyte MB 1000 KB; 2 20 bytes from large in Greek a typical pop song is about 4MB Gigabyte GB 2 30 bytes from giant in Greek. Terabyte TB 2 40 bytes from monster in Greek. all the catalogued books in America s Library of Congress total 15TB Petabyte PB 2 50 bytes Google processes around 1PB every hour Exabyte (EB) 2 60 bytes Zettabyte (ZB) 2 70 bytes Yottabyte (YB) 2 80 bytes the total amount of information in existence this year is forecast to be around 1.2ZB
Suorittimen ominaisuudet 3.20 Sananpituus 64-bittiä nykyisissä PC-tietokoneissa Suorittimen nopeus MHz, MIPS, FLOPS 750 MHz - 4 GHz PCeillä Välimuistit 256 MB Prosessorin rakenne (dual/ tupla) Lisäksi tärkeää: RAM kapasiteetti 256 MB - 4 GB Väylänopeudet
PC kapasiteetin kasvu 3.21 Vuosi Processor sana bittei nä RAM Käyttöjärjestelmä Nopeus MHz 1981 i 8088 8 256 kb PC DOS 4.77 1983 i80286 16 640 kb DOS 6, 8 1988 i80386 32 2 MB DOS/Win 16,33 1999 Pentium II, III 32 64 MB Win 98 90, 450 2003 Pentium 4 64 256MB Win XP 2.6GHz
Laajennukset 3.22 Laajennuskorttipaikka Laitteen liitin Pins plug into slot Courtesy of ATI Technologies Inc. Laajennuskortti
Väylätyypit 3.23 ISA PCI local bus SCSI väylä USB 1394 väylä (FireWire) AGP väylä (grafiikka)
Portit 3.24 8 bits at a time Fast Printers Short distances Keyboard Mouse Round 5-pin connector Newest and fastest Expensive External hard drives 1 bit at a time Slow Mice/modems Long distances Infrared Light waves Printers Short distance 15 peripherals Daisychained High speed Buy cable separately
Esimerkki -PCt Intel Core 2 Duo T6500 2.1GHz prosessori 4GB DDR2 800MHz keskusmuistia 320GB 5400rpm SATA kovalevy 14.1" WXGA 1280x800 X-Black LCD-näyttö DVD+/-RW asema NVIDIA GeForce 9300M GS 256MB näytönohjain 1x Firewire, 3x USB 2.0 SD/MemoryStick muistikortinlukija ExpressCard/34 laajennuskorttipaikka 100/10 Ethernet, 56k modeemi, WLAN a/b/g/draft-n, Bluetooth 2.1 + EDR Integroitu web-kamera AMD Athlon Dual Core QL-65 2.1GHz prosessori 4GB DDR3 1066MHz keskusmuisti 320GB 5400rpm SATA kovalevy 15.6" WXGA 1366 x 768 LEDtaustavalaistu näyttö ATI Radeon HD4570 512MB näytönohjain 6-kennon akku, 4400 mah DVD+/-RW DL SuperMulti asema Gigabit Ethernet, 56k modeemi, WLAN b/g/n 4x USB 2.0, HDMI ExpressCard/54 laajennuskorttipaikka Integroitu 5-in-1 muistikortinlukija Integroitu web-kamera Windows Vista Home Premium (FIN/SWE/UK) käyttöjärjestelmä
Laitteistot: verkot Jaana Holvikivi 7.12.2010 Metropolia
Yritysten välinen yhteistyö 3.27 Yritysten verkottuminen Sisäinen Yritysverkot Intranet Ulkoinen yritysten välinen Yritysten yhteiset verkot Business-to-business (B2B) E-kaupankäynti (electronic commerce) Extranet
Verkkoja 3.28 WAN Wide Area Network Wireless Local Area Network WLAN LAN Local Area Network, lähiverkko Kannettavat verkot
Lähiverkon palvelut 3.29 tulostuspalvelut (tulostinten jako) ja muut oheislaitteet tiedostopalvelut: levytila, yhteiset tietokannat, varmuuskopiot tietoliikennepalvelut kuten internet ja suurkoneyhteydet sähköposti ja sanomanvälitys yhteiset, jaetut ohjelmistot ryhmätyösovellukset tietoturva: suojaukset, salaus, palomuurit
Siirtotie eli kaapelointi 3.30 kierretty parikaapeli, koaksiaalikaapeli, valokaapeli kapasiteetti: < 1Mbit/s, 1-100 Mbit/s, > 1000 Mbit/s) etäisyys 300-2500 m IEEE 802.3 eli Ethernet, Token Ring topologia: tähti, rengas, väylä verkkosegmenttien yhdistäminen: toistin, keskitin, reititin, silta langaton = radiotaajuus esim. 2400 MHz, siirtonopeus 1-11 Mbps
Lähiverkon osat 3.31 Työasemat PC tietokoneita, joissa verkkosovitin ja ohjainohjelma Palvelimet tiedostopalvelin: verkko-ohjelmisto, sovellusohjelmistot, levytila tulostuspalvelin tietokantapalvelin tietoliikennepalvelimet, yhdyskäytäväpalvelin
LAN Ohjelmistot 3.32 Varusohjelmat lähiverkkoliityntä: NetBIOS tiedonsiirtokäytäntö: saantimenetelmä (token access, Ethernet) protokolla (TCP/IP, Novell IPX/SPX) verkkokäyttöjärjestelmä: Linux, Windows Server 2003 / 2008 verkonhallintaohjelma
Siirtotie 3.33 Kaistanleveys: siirtotien kapasiteetti siirtonopeus bitteinä sekunnissa (bps) 56 kbps (kännykät) - 1GB bps Modeemi puhelinlinjat muuntaa tietokoneesta ulos tulevat bitit (0 V ja 5 V) analogisiksi, ja takaisin digitaaliseksi baudit, jolla tarkoitetaan modulointi- eli muunnosnopeutta
Laske siirtonopeus 3.34 Lähetetään valokuvia tulostuspalveluun Lähetysnopeus max. 512 kbps Yksi valokuva on noin 1,6 MB Valokuvia on 32 Kauanko siirto kestää?
Laske siirtonopeus 6.35 Ladataan tietoturvaohjelman päivitys Suurin saavutettava siirtonopeus on 2 Mbps Todellinen suurin nopeus oli 210 kb/s (saavutettiin 70% ajasta) Päivityksen koko 108660 kb Kuinka kauan lataus kestää?