A számítógép működési elve

A számítógépek működésének elve a kettes számrendszer segítségével fogalmazható meg. Kétféle állapotú egységek működtetésén alapul a legbonyolultabb eljárások elvégzése, szöveges és képi információk tárolása. A működés legkisebb egységeit biteknek (binary digit, bináris számjegy; egy, az adott áramköri állapotnak megfeleltetett 2-es számrendszer-béli szám, értéke 0 vagy 1.) nevezzük. Az információtárolás egysége a 8 bitből álló bájt. (byte).

• 1 kb (kilobyte) = 1024 byte
• 1 Mb (megabyte) = 1024 kb
• 1 Gb (gigabyte) = 1024 Mb

Az információkat kódrendszer segítségével tárolja a számítógép. A kódrendszer a karakterekhez számokat rendel, a legelterjedtebb (ASCII) kódrendszer 256 (2⁸) elemű.
A továbbiakban nagymértékben leegyszerűsítve fogalmazzuk meg a működtetés, tárolás alapelveit.

Hardver, szoftver fogalma

A hardver a számítógép működését lehetővé tevő elektromos, elektromágneses egységek összessége. A hardver (hardware) angol nyelvterületen a szöget, csavart és egyéb műszaki cikket árusító boltokra van kiírva. A számítástechnikában hardvernek hívják magát a számítógépet és minden megfogható tartozékát. A hardvereszközök elképesztő fejlődése teremtette meg a korábban elképzelhetetlen, íróasztalra tehető számítógépet.

A szoftver a hardver egységeket működtető, vezérlő programok összessége. A szoftver (software) mesterséges szó, azokat a szellemi javakat hívják összefoglalóan így, amelyekkel kihasználhatjuk a hardverben rejlő teljesítményt és lehetőségeket. A szoftver nem megfogható, mint ahogy egy vers sem az, legfeljebb az őt hordozó papírlapot vehetjük kézbe. A szoftvert egyrészt a gépet működtető programok, másrészt a számítógéppel való feldolgozásra előkészített adatok alkotják. Az adat rendkívül sokféle lehet: szöveg, kép, mozgókép, hang. A program pedigvalamilyen feladatot old meg a számítógépen. A program olyan egyszerű utasítások sorozata, amelyet a számítógép megért. Az utasításokat ugyanúgy kettes számrendszerben leírt számokkal ábrázolja, mint az adatokat. Az utasítás ilyen formáját nevezik gépi kódnak is, mivel egy ilyen számot csak egy adott számítógéptípus ért meg és hajt végre. Ugyanezt a műveletet egy másik típusú számítógép más, szintén kettes számrendszerben leírt számjegyre hajt végre. Ez végső soron azzal jár, hogy egy program csak egy adott típusú számítógépen működik. Egy másik géptípuson már általában nem használható.

A fájl fogalma

A számítógépen lévő információtárolási egysége a fájl (file). Egy fájl tartalma a gép szempontjából vagy adat, vagy program. Ez utóbbi a a processzor által végrehajtható utasításokat tartalmazza (néha bináris fájlnak is hívják). A fájlban tárolt adat tetszőleges, lehet szöveg, grafikus kép, hang stb. Az adatok formájára nézve nincs előírás, a gyakorlatban nagyon sokféle formátum létezik. A fájlt minden operációs rendszer használja, konkrét megjelenése azonban már az operációs rendszertől függ.

A program fogalma

A program a számítógépnek szóló utasítások sorozata, amely egy kidolgozott algoritmus alapján meghatározza, hogy a számítógép milyen módon végezzen el egy adott feladatot. Egyaránt programnak nevezzük a programozók által készített forrásprogramot, amely az ember által olvasható formában tárolja a feladat leírását, és azt a kódot, amelyet a számítógép ténylegesen végrehajt: a futtatható programot, amely a forrásprogramból speciális programok - fordítóprogramok - közreműködésével jön létre. A programokat valamilyen háttértárolón tároljuk, ha éppen nem futnak. Ha egy programot elindítunk, az operációs rendszer a háttértárolóról betölti a memóriába, a CPU számára átadja a program kezdetének címét, majd a program ezután átveszi a számítógép vezérlését és futni, működni kezd.

1. Az információ-technológia alapfogalmai

Mi az információ?

A számítógépek feladata az információ feldolgozása, ezért mielőtt közelebbről megismerkednénk velük - pontosabban azzal a típussal, amely sokmillió íróasztalon megtalálható a világon - érdemes néhány szót ejteni magáról az információról. Ha arra vagyunk kíváncsiak, hogy mit is jelent az információ, rá kell jönnünk, hogy nem tudunk igazán jó meghatározást adni. Inkább csak rokon értelmű szavakkal írhatjuk körül, mint ismeret, tudásanyag stb. Az információ alapfogalom, olyan, mint az anyag vagy az energia, nem lehet visszavezetni más fogalomra. A számítógépek tömeges elterjedése óta beszélnek az információ korszakáról, mintha az információ valami alapvetően új dolog lenne. Erre utal, hogy a magyar nyelvben is jövevényszó, nincs régi megfelelője.

Az írás volt az egyik első, máig nagyon fontos információtárolási mód. Ma teljesen természetes, hogy szinte minden felnőtt ír-olvas, de a sokféle kép- és szótagírás jól mutatja, hogy milyen fáradtságos és lassú folyamat volt az írás kialakulása. A könyvnyomtatás feltalálásával széles tömegek jutottak ismeretekhez, a tudás többé már nem csak a kiválasztottaké lehetett. Igazi forradalom volt ez. Az írás és a könyvnyomtatás megoldotta az információ rögzítését és tárolását. A gyors és biztonságos továbbítás vált a legnehezebb feladattá. Információtovábbításra sok mindent használtak az idők során: dobokat, futárokat, postagalambokat. Az államok megszilárdulásával megszervezték a postaszolgálatot. Az elektromosság felhasználása a távíróval és a telefonnal kezdődött, amellyel elvileg maximálisan fénysebességű információterjedés érhető el. A számítógép sokkal hatékonyabb információtároló, mint a könyv, jóval nagyobb mennyiséget őriz kis helyen és sokkal olcsóbban. Tömeges elterjedése hasonló mértékű változásokat hoz, mint egykor a könyvnyomtatás. Alkalmazása nemcsak a tárolást, de egyszerű és gyors információtovábbítást is megoldja. Ebből a szempontból valóban jogos az információrobbanás vagy az információs korszak elnevezés. A fejlődés felgyorsult, és hatásait még nem látni előre, ez pedig sok embert elriaszt a számítógépektől. Természetesen, ahogyan a könyvolvasáshoz sem kellenek nyomdai ismeretek, a számítógépen tárolt írás is elolvasható vagy kinyomtatható anélkül, hogy bármit tudnánk a gép belsejéről. A számítógép azonban ennél sokkal több lehetőséget rejt magában. Nemcsak őrzi, de rögzíti és át is formálja az információt, értő kezekben igazi alkotóeszköz. Ehhez azonban már ismerni kell a tulajdonságait, mint a festőnek a festékeit vagy a szobrásznak a követ.