Innlevering 1 Teorioppgaver Gruppenavn LEKK Lars-‐Martin Hejll 113495 Eirik Simensen 113452 Kjell Storvestre 113504 Krister Moen 113055 Innhold 1. Stiler ................................................................................................................................. 2 2. Objekter ............................................................................................................................ 3 a) Objektorientering av brukergrensesnitt ..................................................................... 3 b) Arv ............................................................................................................................. 4 3. Digital Representasjon ..................................................................................................... 5 a) Information representert digitalt ................................................................................ 5 b) Digitale formater ........................................................................................................ 5 c) Bildefil ........................................................................................................................ 5 4. Tegnsett ........................................................................................................................... 7 a) ASCII og UNICODE .................................................................................................. 7 b) UNICODE .................................................................................................................. 7 c) Tegnsett på vanlige hjemmesider ............................................................................. 8 5. Lyd Representert Digitalt & Diskretisering ........................................................................ 9 a) Lyd representer digitalt. ............................................................................................. 9 b) Digitale Lydformater .................................................................................................. 9 c) Komprimering av bildefiler ....................................................................................... 10 d) Proprietære og åpne formater ................................................................................. 10 6. Bits og bytes ................................................................................................................... 12 a) Byte ......................................................................................................................... 12 b) Internett versjon 4 ..................................................................................................... 12 7. Plattformer ...................................................................................................................... 13 a) Plattformer i IT sammenheng .................................................................................. 13 b) Plattformer, kommersiell utnyttelse ......................................................................... 13 8. Operativsystem .............................................................................................................. 15 a) OS-ets viktigste oppgaver ....................................................................................... 15 b) Forskjeller mellom OS og annen programvare ....................................................... 15 c) Utklippstavle ............................................................................................................ 15 Maskinvare ..................................................................................................................... 16 9. a) Von Neumann-maskin ............................................................................................. 16 b) Multitasking............................................................................................................... 17 c) Virtuell maskin .......................................................................................................... 17 10. Maskinvare ................................................................................................................. 19 a) Minnehierarki ........................................................................................................... 19 b) Embedded system og vanlig datamaskin ................................................................ 20 c) Datamaskinens overordnete arkitektur ................................................................... 20 1 1. Stiler Stiler er beskrivelser av hvordan teksttyper skal se ut i et dokument. En stil kan bære preg av ulike karakterer, for eksempel farge, størrelse , linjeavstand, linje over og under osv. De ulike stilene i et dokument er som regel sortert etter: Overskrifter , underoverskrifter ,brødtekst ,sitat osv. Mulighetene er mange og brukeren kan ha nesten ubegrenset antall forskjellig stiler i en tekst. Unødvendig bruk av mange forskjellige stiler i en tekst kan bli oppfattet som svært useriøst, ulike farger på annenhver linje for eksempel, hører ikke hjemme i en CV. Dette hører mer hjemme i en barnebok. I offentlige, og saklige tekster er svært viktig å ha et nært forhold til bruk av stiler. Ønsker du å bli tatt på alvor må du ta stiler på alvor! Det er mye å tjene på å bruke få stiler i et større dokumenter, redigering og endring av dokumenter i ettertid vil også bli enklere. Har du en god kontinuitet i valget av stiler i dokumentet ditt blir inntrykket og budskapet enklere å forstå. Det er også viktig å ha et strengt forholdt til stiler i lengre tekster som for eksempel skjønnlitteratur som ikke regnes som en alvorlige tekst i den grad, men der mengden tekst er stor. I slike tekster bør forfatteren holde en god struktur gjennom hele teksten slik at leseren lett kan ta til seg informasjonen. I korte informative tekster, for eksempel en plakat eller et kort informasjonsskriv står forfatteren mer fritt til å sjonglere med et større antall stiler. Her er ikke strukturen og kontinuiteten så viktig, derimot kan et varierende stilvalg belyse viktig informasjon. Kilder: -‐Pc-‐bruk 1 Kapittel 2 Tekstbehandling -‐ http://www.knowledgegroup.no/tips-‐triks/wordtips.aspx?tipsdetaljer=79 2 2. Objekter a) Objektorientering av brukergrensesnitt Et objekt orientert brukergrensesnitt vil si at menneskets møte med en datamaskin er bygd opp av objekter. All output vil bli vist som objekter. Et objekt er noe som har en egenskap eller en metode og kan representeres ved et ikon på desktopen på datamaskinen. Hvis man trykker på dette ikonet så vil en handling bli utført. Et objekt trenger ikke å være et ikon. Det kan være et vindu, en meny, en Word fil, Mp-3 fil, JPEG fil, et regneark i et Excel dokumentet eller en tekstboks i Power Point. Kravene til et objekt er at det skal ha en egenskap/metode og at du kun kan jobbe med ett objekt av gangen (flere objekter kan hvile i bakgrunnen). Objekter er ofte satt i objekt hierarkier. En mappe er et objekt som har en mal som ligger inne i objektet Windows. Denne malen forteller den nye mappen om hvordan den skal se ut og hva slags egenskaper og metoder den skal ha. Hierarkiet vil sen omtrent slik ut: Windows applikasjon for Ny mappe Ny mappe Mal Ny Mappe Figur 1-‐ Papirkurv-‐maskin Kilde: Printscreen Windows 7 Ved å bygge en standard av objekter i et operativsystem (OS) vil de fleste som har minimumskunnskaper om en datamaskin ha mulighet til å utføre handlinger som ville vært mer komplisert i et tekst basert grensesnitt. Alle knapper, menyer og ikoner i Windows blir kalt for kontrollobjekter. Disse objektene er Figur 2-‐ Lagre objekt Kilde: Printscreen Windows 7 MS Word essensielle for bruken av Windows og blir brukt ved hjelp av tastetrykk eller museklikking. Objektene er ofte bygget opp av ikoner som vi forbinder med konkrete ting i den virkelige verden. Objektet “papirkurv” (se figur 1) er formet som en søppel dunk i Microsoft sitt operativsystem. De fleste vil få assosiasjoner til at det er mulig å kaste objekter man ikke har behov for her og slette dem. Ett annet eksempel er at lagreknappen i Microsoft Word (se figur 2) er formet som en gammel diskett. Disse diskettene er så godt som ikke i bruk lenger, men vi forbinder den fortsatt med et lagringsmedium. Det blir naturlig for oss å tenke at når vi trykker på dette objektet, så lagrer vi informasjonen i objektet. Ved bruk av objekter simplifiserer man møtet mellom mennesket og maskin. Kompliserte handlinger blir utført av simple muse-klikk på et objekt og en komplisert handling blir utført. Behovet for å ha teknisk innsikt i en datamaskin og dens oppbygning blir ikke fult så nødvendig til hverdagslig bruk. Kilder: -‐ PCBruk 1 utgave 6 s 16 -‐ Video del 2 OS og objekter av Hans Petter Høie -‐ Kompendium 6064 Informasjonsbehandling Bø-‐2011 av Hans, Side 20-‐24 3 b) Arv Et objekt arver egenskapene fra det opprinnelige objektet når du for eksempel åpner MS Word, Excel, Power Point eller Notisblokk etc. Alle disse programmene har en “mal” for hvordan objektet skal se ut når du åpner det. Det har ingen ting å si hvor mange slike objekter du åpner. Utseendet og egenskapene forblir de samme. Arv kan også overføres til andre objekter. Om man installerer et spill på datamaskinen, så kan man velge å lage en snarvei på skrivebordet til operativsystemet. Denne snarveien er en kloning av kjørefilen som ligger i den filbanen som ble opprettet når du installerte spillet. Snarveien arver egenskapene til den opprinnelige kjør filen. Om man klikker på snarveien vil resultatet bli det samme som om du klikker på den opprinnelige kjør filen. Du kan lage så mange snarveier du vil. Snarveien vil arve all informasjonen som er nødvendig for at den skal ha de samme egenskapene som kjøre filen. Den originale kjørefilen vil da bli moren til snarveien. Om du oppretter flere snarveier vil de alle ha den samme egenskapen som moren. Hvis du forandrer egenskapene til snarveien vil dette objektet bli et unikt objekt som ikke lenger har de samme egenskapene som moren. Kilder -‐ Video del 2 OS og objekter av Hans Petter Høie -‐ PCBruk 1 utgave 6 s 16 -‐ Kompendium 6064 Informasjonsbehandling Bø-‐2011 av Hans, Side 22 4 3. Digital Representasjon a) Information representert digitalt I dagens samfunn er det svært lite ny informasjon som blir presentert analogt, for 50 år siden ble alt presentert analogt. Ofte blir 1980 sett på som årstallet når den digitale revolusjonen startet, fra 1980 og fram til i dag har flere og flere informasjonssystemer blitt forandret fra analogt til digitalt. Masseproduksjon av logiske kretser, datamaskiner, telefoner, printere osv. har stått sentralt i denne utviklingen. Det at informasjon er representer digitalt betyr at informasjonen er lagret som data diskret, representert av bit med verdi 0 eller 1. Et eksempel på dette er musikk som før ble lagret analogt (kvantitativt) og representert på store langspills plater (LP) støpt i vinyl, musikk blir i dag representert på CD-plater. De gamle vinylplatene inneholdt inngraverte riller som utgjorde ujevnheter som førte til vibrasjoner. Disse vibrasjonene ble fanget opp av en spiss (også kaldt stift) som gjenga vibrasjonene ut som lyd, en totalt analog prosess. På 1980 tallet ble Compact disc (CD) oppfunnet, en digital oppfinnelse som erstattet vinyls analoge representasjon. I figur 3 representerer den øverste linjen et analogt musikk signal, den nederste grafen representerer den samme lyden digitalt. Her kan vi tydelig se at det analoge signalet blir Figur 3-‐ Analog / Digital representert av 0/1 digitalt. Dette blir forklart nærmere i oppgave 5. b) Digitale formater Et digitalt filformat representer en unik måte å lagre/kode informasjonen til den aktuelle fil typen. Disse kodene til fil-etternavnene er lagret i Windows-register strukturen. Filtypen blir angitt av de tre til fem bokstavene på slutten av et filnavn. For eksempel .JPG (joint photographic Experts Group), som er et velkjent format for bilder, forteller at denne filen bør åpnes med et bilde fremvisnings program. Fil etternavnet kan betraktes som en type metadata, som brukes til å beskrive hvordan data er lagret i filen, ofte beskrevet som ”data om data”. Mac Os viser normalt fil etternavn på noen kjente filformat(jpg,pdf,mov) men ikke alle. I nyere versjoner av Windows vises ingen fil etternavn som standard (kan aktiveres), i eldre versjoner av Windows ble fil-etternavn vist som standard. c) Bildefil 1 OS-et sender feilmeldingen. OS-et er mellomleddet mellom programmer og maskinvare. Uten et operativsystem kan ikke en bruker kjøre et program på 5 datamaskinen, vis ikke programmet starter seg selv ved oppstart, (self-boot). En av de mange oppgavene til et OS er å gi feilmeldinger og håndtere feilsituasjoner. 2 OS-et (Windows) vil først søke etter ”2009” som en filtype blant de mer en 200 mest vanlige filtypene som ligger i Windows-registeret. Deretter vil Windows søke videre på nett i en større database etter filtypen ”2009”. I Windows Vista og 7 vil Windows søke blant andre programmer som er tilgjengelig på Microsoft sine hjemmesider (et større og oppdatert register), etter et egnet program for å åpne ”2009” filtypen. I Windows XP vil du få en feilmelding, og et spørsmål om du ønsker å lete etter tilgengelig programvare på nett. 3 Fil-etternavn er viktig fordi det angir hvilke program som skal benyttes for å åpne den aktuelle filen. Fil-etternavn inneholder også en kode om det aktuelle filtypen. Fil etternavn kan betraktes som metadata. (data om data) Kilder: -‐ http://en.wikipedia.org/wiki/Filename_extension -‐ Kompendium 6064 Informasjonsbehandling s17-‐19+35-‐40 -‐ http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_information -‐ http://www.filext.com -‐ http://dulyconsider.blogspot.com/ (figur 3) 6 4. Tegnsett a) ASCII og UNICODE 8-Bits ASCII (American Standard Code for Information Interchange) er et tegnsett som i dag består av 8 bit og representere 256 forskjellige tegn. Den første versjonen av ASCII som ble innført i 1963, inneholdt kun 7-bit og representerte de mest vanlige tegnene og alle bokstavene i det latinske alfabetet. Nyere versjoner av UNICODE er bakover-kompatible med 7 & 8 bits ASCII. UNICODE (UTF-8 til UTF-32) inneholder 8 til 32 bit avhengig av hvilken versjon som benyttes, dette åpner muligheter for lagt flere tegn og representasjon av flere språk og alfabeter. ASCII & UNICODE definerer bokstaver, tall og tegn ved hjelp av en eller flere byte. Hver bokstav, tall og tegn har sin unike kode som definerer den enkelte bokstav, tall eller tegn. Datamaskiner kan kun håndtere verdiene 0/1(informasjon representert binært), ved hjelp av tegnsett (UNICODE / ASCII) kan vi konvertere tall, bokstaver og tegn til binær verdi og på denne måten utveksle tekst og informasjon mellom datamaskiner. b) UNICODE Figur 4 Unicode UNICODE kom ut i sin første versjon 3.1 med 95221 tegn. UNICODE er et tegnsett som kan representere alle verdens språk, inkludert de 256 ASCII tegnene. Målsetningen med UNICODE var og er å virkeliggjøre «standarden» på alle verdens datamaskiner, på alle verdens språk og på den måten åpne for en flerspråklig tekst/tegn-kodet system. ASCII eller American Standard Code for Information Interchange, ble lansert i 1963. En genial standard for det latinske alfabetet, men fler av de ikke-engelske språk, var i flere år bortvist til andre løsninger. På grunn av ASCIIs begrensninger med 256 tegn. På nettet finnes det flere forskjellige alfabeter, hadde ikke UNICODE eksistert, kunne vi ikke ha lest kinesisk skrift på en europeisk datamaskin. Kilder - Bilde, unicode http://unicode.org/press/pr-3.0.html - Multimedia – Making it work - Kompendium 6064 Informasjonsbehandling 7 c) Tegnsett på vanlige hjemmesider Figur 5 1)Høyreklikk på en web side. 2)Velg «koding-> Velge hvilken koding du ønsker» Kilder: www.hit.no 8 5. Lyd Representert Digitalt & Diskretisering a) Lyd representer digitalt. Lyd blir i 2011 som oftest lagret digitalt i 0/1 verdier ved hjelp av pulskode modulasjon, dette er motsetningen til lyd som blir lagret analogt. Vi mennesker oppfatter lyd best analogt og digital lyd blir analog når den spilles ut fra en høyttaler. Lagret digital lyd blir representert av bits(0/1) som angir hvordan lyden skal spilles ut av høyttalere, desto flere bits som brukes for å representere lyden (bitrate), desto mer virkelighetsnær blir lyden. Lyd blir representert i Hz. (svingninger per sekund) Standarden for CD er 44100 Hz, med en bit rate på 16bits per sample. Dette gir en kvalitet på 176,4KBps. (1411kbps) Antall svingninger per sekund er altså 44100, hver av disse svingningene inneholder 16 bits. (stereo=2x) 44100 X 16 X 2= 1411200 bits per sekund! /8= 176400bytes per sekund. = 176,4KBps. En tre minutters sang vil eksempelvis bli ca. 32MB i CD kvalitet. ( 176,4 X 60 X 3 = 31752KB) Diskretisering er en prosess for å sortere kontinuerlige data inn i et mindre antall ”grupper”. For eksempel kan en PH skala deles inn i surt, nøytralt og basisk. (0-7, 7, 7-14) Høyere diskretisering betyr flere undervolumer/kategorier, dette vil skape høyere nøyaktighet av resultatene. Et annet eksempel på bruk av diskretisering er signaloverføring av lyd fra analogt til digitalt det finnes to alternativer: 1. Lyden er ”samplet”, det er da tatt prøver av signalverdien ved noen bestemte tidspunkter 2. Lyden er diskretisert ved beregning fra en formel som er satt i forhold til tid.(algoritme) Den kontinuerlige analoge lyden blir delt inn i mindre grupper og representert digitalt av 0/1, ved høy diskretisering blir lyden mer virkelighetsnær. (høyere bit rate). b) Digitale Lydformater MP3, et svært populært digitalt lyd format som ble utviklet på slutten av 1980-tallet og innført som standard i 1991. En sang på 3 minutter i CD kvalitet er på ca. 32MB, en sang på 3 minutter i Mp3 kvalitet (128Kbps) er på 2,8MB. Mp3 komprimerings algoritme utnytter i hovedsak tre svakheter til det menneskelige øret: -Det er noen lyder som mennesker ikke kan høre (20khz+) -Det er noen lyder mennesker hører mye ”bedre” en andre -Når to lyder spilles samtidig hører vi den lyden som blir spilt høyest. Selve komprimerings algoritmen er det svært få mennesker som klarer å forstå seg på, for oss holder det med å forstå at kvaliteten blir noe redusert mens størrelsen blir kraftig redusert. Fordelen med at filstørrelsen blir kraftig redusert er at kan laste ned en sang raskt fra web, du vil også få plass til langt flere sanger på din digitale musikk spiller. Ulempen med MP3 er at vis kvaliteten blir komprimert ned under 128kbps til for eksempel 96kbps (eks. Spotify i ”mobil” modus) vil vi tydelig høre at kvaliteten har blitt dårligere. Forholde mellom signal to noice vil også bli lavere. 9 AAC, (Advanced Audio Coding) også et digitalt lydformat som utnytter ”lossy” komprimering og koding av digital lyd. AAC er designet til å bli etterfølgeren til MP3formatet, dette fordi AAC generelt oppnår bedre lyd kvalitet på samme ”bit rate” som MP3. Dette vil også naturlig nok føre til at du vil få en generelt høyere lydkvalitet en MP3 per MB. AAC bruker også ”taps” komprimering på lik linje med MP3 og fjerner noe data som ikke vil påvirke lytteropplevelsen betraktelig. Generelt sett har AAC en bedre komprimerings algoritme en MP3 som fører til en bedre opplevelse av lyd med omtrentlig samme filstørrelse. Mange trur at AAC stammer fra Apple/iTunes men det var faktisk AT&T, Dolby, Sony og Nokia som utviklet AAC. WAVE/WAV (Wave Audio File Format): Er et digitalt lydform standar fra IBM og Microsoft som kan lagre lyd i en bitstrøm ukomprimert, (lossless) ved hjelp av lineær puls code modulasjon (LPCM) WAV filer kan også inneholde komprimert lyd dette er mindre vanlig. Siden WAV lagres på en ukomprimert måte kan profesjonelle lyd eksperter bruke WAV format for maksimal lydkvalitet. Ulempen med WAV filer er at de stor plass og at kun et fåtall av bærebare musikkspillere på markedet i dag støtter avspilling av denne typen filer. Størelsen på lydfilene vil i stor grad begrense lagringskapasiteten til brukerens bærbare musikkspiller. c) Komprimering av bildefiler Komprimering av bildefiler er i dag svært normalt, et vanlig populært komprimeringsformat er jpeg. (Joint Photographic Experts Group) Komprimeringsmetoden som blir brukt i jpeg er med kvalitetstap. (lossy) Jpeg egner seg best til fotografier og realistiske malerier, jpeg egner seg dårlig til strektegninger og ikonisk grafikk med skarpe kontraster. I et ”rå-format” bilde har hvert billedpunkt/pixel sin egen farge, når bilde blir komprimert til JPEG blir flere billedpunkter satt samen til en bilde ”blokk”. Disse blokkene inneholder en gjennomsnitt farge satt sammen av de tidligere billedpunktene. Selve komprimerings algoritmen er det svært få mennesker som klarer å forstå seg på, for oss holder det med å forstå at kvaliteten blir noe redusert mens størrelsen blir kraftig redusert. Fordelen med at filstørrelsen blir kraftig redusert er at brukeren kan laste ned et bilde raskt fra web, spesielt i mail sammenheng kan det være svært tidsbesparende og lønnsomt. Det blir mer og mer vanlig med mobilt bredbånd og e-post på mobil, ønsker brukeren å sende en bildefil, vil senderen spare mottaker for både tid og penger ved å komprimere bildet. d) Proprietære og åpne formater Proprietære formater er formater som ikke er fritt åpne men som eies av et større selskap. For eksempel Microsoft Word-formatet, (.doc) dette er et lukket format hvor spesifikasjonen til koden som lagres (.doc) ikke er publisert. Et åpent dokument har offentlig tilgjengelig dokumentasjon som beskriver det tekniske formatet, det har heller ingen restriksjoner mot en tredjeparts muligheter til å skape programvare som kan lese, lagre eller bruke dataen som er kodet i det aktuelle formatet. Et eksempel på et åpent format er HTML som kan utvikle websider for en tredjepart. Når HTML5 1 0 blir lansert vil dette formatet kunne overta/minske bruken av mange mer eller mindre proprietære plug-in baserte formater dette er det mange utviklere som ser frem til kilder: -‐ Multimedia: Making It Work kapitel 3 -‐ Kompendium 6064 Informasjonsbehandling s35-‐40 -‐ http://no.wikipedia.org/wiki/CD -‐ http://no.wikipedia.org/wiki/Mp3 -‐ http://no.wikipedia.org/wiki/Advanced_Audio_Coding -‐ http://no.wikipedia.org/wiki/JPEG 1 1 6. Bits og bytes a) Byte Dataverdenen er per dags dato standardisert på åtte bit per lagercelle. En lagercelle er en celle som er satt sammen av flere binære tall. I datamaskinens opprinnelse var det vanlig med fire bits per lagercelle. Bit er en forkortelse for binary digit. Åtte bits er en byte. En bit er et tall som kan ha to verdier. Av eller på, som blir definert som 0 eller 1 i det binære tallsystemet. I og med at det er åtte bits i en byte vil man få åtte plasser til å plassere 0 eller 1 verdien. Regnet fra høyre til venstre vil verdien i posisjon en representere null eller 1. I posisjon 2 vil verdien representere null eller to. I posisjon fem vil verdien representere seksten eller null. I posisjon åtte vil den få en verdi som representerer 128 eller null. Om alle verdiene er aktive vil det se slik ut 128+64+32+16+8+4+2+1. Hvis vi multipliserer alle disse tallene vil verdien bli 255 (Se skjema nedenfor) 128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 128+ 64+ 32+ 16+ 8+ 4+ 2+ 1=255 Figur 6 Det vil si at maks verdien er 255. For å få en høyere verdi må vi endre standarden til flere posisjoner. Om vi gjør om 255 til binære tall vil det se slikt ut: 11111111 Kilder: -‐ Kompendium 6064 Informasjonsbehandling Bø-‐2011 av Hans, Side 28-‐32 -‐ Informasjonsteknologi av Bjørn Kjos 6.utgave, Side 319-‐320 -‐ Aleksander Bigum, Nettverksansvarlig Hole Kommune b) Internett versjon 4 Internett versjon 4 ble i 1981 basert på 32 bit. Noe som gir fire nettmasker (255.255.255.255). Om vi ganger 255*255*255*255 vil vi få ca. 4,3 milliarder adresser som vil representere maks antall IP adresser. Det at takhøyden er satt til 4,3 milliarder adresser var kanskje i 1981 et uoppnåelige tall å fylle. I dag kan en person gjøre krav på flere IP adresser. Om man har en PC, et nettbrett, og en smart telefon kan han alene gjøre krav på tre IP adresser. I dag er det ca. 6,91 milliarder mennesker på jorda. Om hvert menneske skulle hatt hver sin IP adresse kan vi se at det ikke er nok adresser til alle. Kilder: -‐ Internett versjon 4 wikipedia: http://no.wikipedia.org/wiki/IPv4 -‐ Verdens befolkning wikipedia: http://no.wikipedia.org/wiki/Verdens_befolkning -‐ Aleksander Bigum, Nettverksansvarlig Hole Kommune 1 2 7. Plattformer a) Plattformer i IT sammenheng En plattform/systemplattform i IT-sammenheng blir ofte omtalt som et sted å lansere programvare for. En plattform inneholder en type hardware arkitektur og et Software OS. Eksemplet på dette kan være Mac som er en plattform som består av et OS (Lion) og hardware i form av en EDB-maskin, denne kombinasjonen åpner for en type Software. Et annet eksempel kan være spillet ”Call of Duty: World at War” som blir utgitt til seks ulike plattformer. PS3, Xbox 360, WII, PC, PS2 og Nintendo DS. Spillet blir ikke utgitt til plattformen Mac. Det bør også nevnes at det finnes virtualisering programmer som kan emulere andre plattformer. Til Mac finnes et gratis program med flere millioner brukere, kalt ”Wine”. Dette programmet gjør at brukeren kan installere og kjøre programmer som er laget for PC plattform på Figur 7 Wine en Mac plattform. b) Plattformer, kommersiell utnyttelse De store kommersielle Software og hardware produsentene presser oss stadig til å kjøpe, oppgradere og fornye våre plattformer, ofte uten at vi selv føler behovet. I sommer ble Mac OS X Lion (10.7) lansert, selv om ikke brukeren selv følte behovet for oppgraderingen, ble mange tvunget til dette. Etter lanseringen gikk det ikke lang tid før de aller fleste programmene i Apples App Store krevde Version 10.7. Dvs. Velger du å ikke oppgradere (til en pris av 300kr) og beholde versjon 10.6 Snow Leopard får du heller ikke lastet ned nye programmer. Dette gjør valget for de fleste enkelt, men velger brukeren egentlig? Mange spillentusiaster rives i dag mellom to plattformer, PS3 og XBOX 360 de to mest utbredte spillplattformene. På begge sider drives det en kamp om kunder. På verdensbasis selger PS3 mest, dette gjelder også for alle kontinenter unntagen et, USA hvor PS3 har omtrentlig 11 millioner færre solgte konsoller en XBOX. Det finnes mange teorier om hvorfor utviklingen har gått i denne retningen, ekspertene påstår at PS3 aldri vil kunne overgå salget til XBOX i USA. XBOX har stadig vært under utvikling (hardware) og lanserte Wi-Fi , store harddisker og HDMI muligheter gradvis, noe som førte til et konstant behov for oppgradering. PS3 lanserte ikke dette før i 2007, i 2007 gjorde PS3 derimot en stor oppgradering av sin plattform som ble svært populær, behov for nyanskaffelse av hardware for brukeren etter dette har ikke vært påtrengende stor. Dette kombinert med USAs økonomiske nedgang de siste årene er argumentet til mange eksperter på PS3 ”tap” mot XBOX i USA. Software på begge disse konsollene kan oppgraderes gratis over nett (XBOX krever en årlig avgift for online «gaming»). En annen faktor for brukeren til valget av plattform er selvfølgelig også hvem spill som blir utgitt til de ulike plattformene. Gran Turismo er kåret til verdens beste og mest solgte billøp videospill (63mil) utviklet av Polyphony Digitall(eies nå av Sony). Polyphony Digital har aldri solgt dette spillet med støtte til andre plattformer en play station (heller ikke PC/Mac) dette har for mange bil entusiaster gjort valget mellom XBOX 360 og PS3 enkelt.. Det er heller ikke vanlig at nye spill blir gjort bakoverkompatible med utrangerte modeller av plattformer. For eksempel Grand Turismo 5 støttes kun av PS3 ikke PS2, dette gjør at brukeren må oppgradere sin plattform. 1 3 Kilder -‐ http://gear.ign.com/articles/111/1116182p1.html -‐ http://www.gtplanet.net -‐ http://en.wikipedia.org/wiki/Ps3 -‐ http://en.wikipedia.org/wiki/Xbox -‐ http://winebottler.kronenberg.org/ 1 4 8. Operativsystem a) OS-ets viktigste oppgaver Et OS har mange viktige oppgaver for at en bruker kan gjennomføre sine oppgaver. Operativsystemet er et slags nervesystem i en datamaskin. Den danner knapper og vinduer, altså • • • • • • Syrer maskinens ressurser Grensesnittet mellom brukeren og programvaren Grensesnittet mellom software og hardware Håndterer sikkerheten rundt grensesnittet, hardware & Software Holder oversikten på maskinvare og tilgjengelige resurser. Kontrollerer og håndtere I/O enheter b) Forskjeller mellom OS og annen programvare OS er det første «programmet» som starter opp når brukeren skrur på datamaskinen og det siste som avsluttes når brukeren skrur av datamaskinen. Brukeren trenger et operativsystem som et grensesnitt mellom bruker og hardware. De fleste solgte spill og programvarer i dag avhenger av et OS-et innehar en standard programvare som legger grunnlaget for å kjøre det aktuelle programmet.(en grunnmur) c) Utklippstavle Figur 8 Utklippstavle Kilder: -‐ Kompendium 6064 Informasjonsbehandling s.18-‐20 -‐ Informasjonsteknologi av Bård Kjos6. utgave kap. 7.3 -‐ PC-‐bruk 1 for høyskoler og universiteter 6. utgave s.16-‐17 -‐ http://windows.microsoft.com/nb-‐NO/windows-‐vista/What-‐is-‐Clipboard 1 5 9. Maskinvare a) Von Neumann-maskin En von Neumann-maskin er en datamaskin som man fysisk kan ta og føle på. Den er bygget etter et prinsipp som består av fem elementer. • • • • • Prosessor (CPU) Buss-systemer Minne Input Output Von Neumann-maskiner er bygget opp slik at både instruksjoner og data blir lagret i samme enhet. De fem delene har hver sin egenskap som til sammen skaper en datamaskin. Figur 9 viser de fem elementene. Figur 9-‐ von Neumann-‐maskin Kilde: http://radialmind.blogspot.com/2010/09/von-‐neumann-‐machine-‐ parallel-‐processing.html Input et det vi omtaler som mus og tastatur. Input enhetene sender kommandoer via “buss-system” som transporterer data til prosessoren (Control unit) som prosesserer dataen. Dataen sendes da videre via “buss-system” til minne som gjør at prosessoren kan motta flere kommandoer uten at de første kommandoene går tapt. Output blir representert av en skjerm eller en skriver og viser oss resultatet av kommandoene som er gitt via mus og tastatur (input). “Buss-system” er linjene som binder enhetene sammen inne i hovedkortet. For at ikke informasjonen skal gå tapt når vi skrur av strømmen på en data maskin har vi en harddisk (external storage)som lagrer informasjonen permanent til vi sletter den. En von Neumann-maskin er den maskinen vi ser i alle hverdagslige situasjoner. Den kan omtales som en PC, Laptop, Smart telefon eller server/ tjener maskiner. Alle fysiske datamaskiner er bygget på dette grunnprinsippet. En annen gruppe von Neumann-maskiner er noe som kalles for embedded system. Det er datamaskiner som inngår i biler, fly eller båter. Bruksområdet er det kun fantasien som stopper. Embedded systems er datamaskiner som har et spesielt formål. Det kan dreie seg om måling, beregninger, styring eller regulering. I fly sitter det som regel to embedded systems som hver har sin oppgave. Den ene styrer rute funksjonen med fart, høyde, bank angel og streknings måling mens den andre styrer visualiseringen av kart. Disse to maskinene jobber opp imot hverandre så pilotene har stålkontroll på flyturen sin. Kilder: -‐ Kompendium 6064 Informasjonsbehandling Bø-‐2011 av Hans, Side 12-‐17 -‐ http://radialmind.blogspot.com/2010/09/von-‐neumann-‐machine-‐parallel-‐processing.html -‐ Video del 1 Maskinvare og virtuelle maskiner (Ca. 40 min; krever rask linje). i fronter av Hans Petter Høie 1 6 b) Multitasking Moderne datamaskiner arbeider sekvensielt. Det vil si at maskinen arbeider med en oppgave om gangen. Prosessoren har fem skritt den skal igjennom for å gjennomføre en oppgave. • • • • • Prosessoren henter instruksjoner Prosessoren dekoder instruksjoner Utfører instruksjoner Minneaksess (adressering) Tilbake skriving til minne Selv om en prosessor har flere kjerner kan den ikke gjøre flere oppgaver parallelt så lenge den ikke har software som støtter dette. Vi som brukere kan oppleve en tilsynelatende multitasking i og med at vi kan høre på en lydfil samtidig som vi kan spille et spill. Grunnen til at vi ikke merker at prosessoren kun arbeider med en oppgave om gangen er at den arbeider ekstremt raskt og kan prosessere hundre millioner oppgaver i sekundet. Hva angår ekte multitasking, vil en maskin i denne betydningen være avhengig av en software som støtter parallell behandling av oppgaver. Det vil si at prosessorkjernene eller prosessorene kan jobbe parallelt hver for seg, og utføre flere oppgaver samtidig. Dette er spesielt utbredt for tjener maskiner som skal behandle store mengder data. Dette kalles ekte multitasking Kilder: -‐ Informasjonsteknologi av Bjørn Kjos 6.utgave, Side 333 og 334 -‐ Kompendium 6064 Informasjonsbehandling Bø-‐2011 av Hans, Side 11 og 16 -‐ Wikipedia prosessor multitasking http://no.wikipedia.org/wiki/Multitasking c) Virtuell maskin En von Neumann-maskin er en datamaskin man kan ta og føle på. En virtuell maskin er en maskin som kun er programvare. Alle de fysiske komponentene som er i en von Neumann-maskin er byttet ut med virtuelle komponenter. En virtuell datamaskin har alle de fysiske egenskapene som en von Neumann-maskin har, men en virtuell maskin er ene og alene kun software. Både for privatpersoner og bedrifter kan en virtuell maskin gi mange fordeler. En privatperson som bruker Mac kan for eksempel kjøre et Windows operativsystem i tillegg til det originale operativsystemet. Fordelene ved dette er at man kan kombinere de beste programmene fra hvert system og man trenger ikke to enheter. I bedriftssammenheng kan man kjøre klienter på nettverket. Selv om en maskin havarerer kan von Neumann-maskinen byttes ut uten at til en ny og dataen som ligger på klienten vil være uberørt. I en von Neumann-maskin kan man ha flere virtuelle maskiner. Dette er spesielt besparende for tjener maskiner. Om man har en server kan man dele denne opp i flere virtuelle maskiner for å spare fysisk plass, penger og strøm. 1 7 Kilder: -‐Kompendium 6064 Informasjonsbehandling Bø-‐2011 av Hans, Side 14,15 og 12-‐17 -‐ Video del 1 Maskinvare og virtuelle maskiner (Ca. 40 min; krever rask linje). i fronter av Hans Petter Høie -‐ http://www.idg.no/pcworld/tester/programvare/operativsystemer/article18349.ece 1 8 10. Maskinvare a) Minnehierarki Registeret Prosessor -‐ Cache RAM Intern Harddisk Ekstern Lagring Figur 10 Minnehierarkiet Minnehierarkiet beskriver hvordan data lagres kortere nærmere kjernen og lengre/ permanent lengst fra kjernen. Registeret lagrer kjempe raskt men veldig lite, harddisken kan lagre mye data, tregere. Ettersom raskt minne er dyrt sier man minnehastigheten er proporsjonal med prisen. Registeret utgjør totalt mindre enn 1kB lagringsplass. Deretter kommer hurtiglager (cache) på rundt 1 MB som består av tre nivåer: L1,L2,L3. Primærlager (RAM) rundt 1GB, sekundærlager (harddisk) på rundt 100 GB. På bunnen av hierarkiet finnes tertiærlageret, her lagres det i terabyte på tape, men lagringen kan også skje på ekstern harddisk eller minnepenn. Det er også en annen proporsjonalitet innenfor minnehierarkiet, minne er omvendt proporsjonal med hastigheten, altså hastigheten synker med størrelsen på minnet. Data blir ikke lagret permanent før ved sekundærlagring på harddisk, minnepenn eller ekstern harddisk. 1 9 b) Embedded system og vanlig datamaskin Embedded systems (innebygde systemer) er dedikerte «datamaskiner» med egne mikroprosessorer, RAM og minne (flash). Disse har som regel kun en oppgave, innenfor for eksempel; måling, regulering eller styring. I Forhold til en vanlig datamaskin, som har flere oppgaver og har mange deler som er Innebygde systemer. En datamaskin kan programmeres om, det er ikke vanlig for embedded systemer. Embedded system er bygget for en hensikt, til å gjøre en spesiell eller flere spesielle oppgaver. I biler finnes det utrolig mange innebygde systemer, som styrer alt fra, kjørecomputere til navigasjonssystemer. Biler som blir bygget i dag har små datamaskiner som er satt sammen av ulike embedded systemer slik at alle oppgavene blir styrt fra et hovedkort gjennom ulike busser. Embedded systemene kan være enkle eller kompliserte, men er som regel billigere å produsere sammenlignet med en datamaskin. Dette gjør at de finnes over alt, i klokken på håndleddet og bussen på vei til jobb. c) Datamaskinens overordnete arkitektur Systembussen er dataoverføringen mellom Hovedenhetene (CPU, RAM og I/OPortene). Systembussen består av tre del-busser som fordeler oppgaver (Adressebuss, Databuss og Kontrollbuss). Disse forskjellige bussene hjelper CPU`en å kommunisere med minnet og de forskjellig I/O-komponentene. Adressebussen jobber for at CPU kan sende eller motta adressene den overfører via databussen, den viser hva som skal overføres og hvor mye. Databussen er forbindelsene mellom prosessoren og de enhetene som skal overføre data i en datamaskin, det er denne som overfører dataen. Kontrollbussen rapporterer signaler mellom CPU og andre enheter, den overfører ikke data noe databussen gjør, men bestemmer hvor den skal og hva slags operasjon den skal utføre, kontrollbussen styrer systemressursene. Dette veinettet i en datamaskin finnes som oftest på hovedkortet, oppsettet stammer fra Von Neumann arkitekturen. Kilder: -‐www.wikipedia.com/wiki/system_bus -‐www.wikipedia.com/wiki/embedded_systems -‐Innføring i informasjonsteknologi – Bård Kjos. 2 0