Download presentation
Presentation is loading. Please wait.
1
מבוא למערכות מידע סמסטר ב', תשע"ו הרצאה 1
מבוא למערכות מידע סמסטר ב', תשע"ו הרצאה 1 ד"ר אבי רוזנפלד
2
סקירת נושאי הקורס נושא א'- מושגים כללים במחשבים נושא ב'- רשתות תקשורת
נושא ג'- HTML ובניית אתרי WEB נושא ד'- נושאים באבטחת מידע נושא ה'- דחיסת נתונים נושא ו' - נושאים מוסריים ומשפטיים נושא ז' - בסיסי נתונים, שפת SQL, אקסס נושא ח'- מדיניות מערכות מידע
3
כמה כללים לפני שנתחיל... הקורס בנוי מהרצאות ומעבדות.
בכל מעבדה (כמעט) יינתן תרגיל אותו יש להגיש עד המעבדה הבאה. אתר הקורס: ניתן להוריד מאתר הקורס את המצגות לפני השיעור. באתר הקורס מבחנים לדוגמא והרבה חומר!
4
מושגים כלליים במחשבים נושא א': חומר עזר לנושא זה:
התקנת חומרה במחשב, צור ריכטר-לוין, הוצאת הוד עמי.
5
מחשב מחשב הוא כל מכונה המעבדת נתונים על פי רצף פקודות שנקרא תוכנית.
(ויקיפדיה) האם השעון שלי נחשב מחשב? האם מחשבון הוא מחשב? מזגן? כל ההגדרות לקוחות מתוך הויקיפדיה. ויקיפדיה היא מיזם רב לשוני לחיבור אנציקלופדיה שיתופית, חופשית ומהימנה, שאותה כולם יכולים לערוך. כעת יש בוויקיפדיה העברית 88,883 ערכים. חוץ מויקיפדיה- פרוייקטים נוספים. נחפש מכון טל בויקיפדיה.
6
זיכרונות המחשב זיכרון ראשי, זיכרון פנימי:
Ram : כל הנתונים והתכנות עליהם המחשב עובד כרגע - חייבים להימצא עליו. מהיר. נדיף. יקר. Rom : יחידת זיכרון קטנה ומהירה אשר עליה נמצא התחלת הקוד של מערכת ההפעלה. כאשר מדליקים את המחשב הוא "הולך ל- ROM " לבדוק מה הוא צריך לעשות. לא ניתן לשינוי (במילים אחרות- קושחה). זיכרון חיצוני, זיכרון מישני: ה- HARD DISK וכל שאר הכוננים. הם יותר גדולים, יותר זולים, לא נדיפים, אבל כמובן- לא ניתן לעבד חומר הנמצא עליהם מבלי להעביר לזיכרון הפנימי. שימוש יעיל ב- RAM והוצאת הדפים הנכונים- יגבירו את מהירת המחשב. RAM גדול- אפשר להוציא פחות נתונים, ולהשאיר יותר זמן נתונים. ככל שיותר גדול- קצת יותר זמן למצוא בו נתונים. מה שבאמת לוקח את הזמן- העברת מידע מהזיכרון החיצוני לפנימי ולהפך. את מי מוציאים מה- RAM? 1. את מי שהיה בשימוש אחרון משאירים? FIFO? – מעבר על מסד נתונים משמיד את ה- RAM. 2. את מי שהיה בשימוש הכי מעט פעמים? בעיית הדפים העבשים- דף שהשתמשנו בו הרבה פעמים- לא יצא לעולם. צריך לשלב בין שתי האפשרויות.
7
ייצוג המידע במחשב מחשבים "חושבים" בביט (סיבית) (*(bit המחשב מייצג מידע באמצעות אותות אלקטרוניים (Signals), להם שני מצבים בלבד- קיום אות ("on") ואי קיום אות ("Off"). אנו מיצגים שני מצבים אלו באמצעות השיטה הבינארית (Base 2) לפיה: א. מצב "פועל" מיוצג ע"י הספרה "1". ב. מצב "לא פועל" מיוצג ע"י הספרה "0". מחשבים "חושבים" בביט ((bit * ביט (סיבית, (bit- יחידת המידע הקטנה ביותר המאפשרת להציג שני ערכים בלבד: או 1.
8
מדידת יחידות המידע ביט/סיבית ((bit- יחידת המידע הקטנה ביותר המאפשרת להציג שני ערכים בלבד: 0 או 1. Bit אחד יכול לייצג רק שני תווים Byte יכול לייצג 28 תווים
9
ייצוג המידע במחשב מחשבים "חושבים" בביט (סיבית) (*(bit
המחשב מייצג מידע באמצעות אותות אלקטרוניים (Signals), להם שני מצבים בלבד- קיום אות ("on") ואי קיום אות ("Off"). אנו מיצגים שני מצבים אלו באמצעות השיטה הבינארית (Base 2) לפיה: א. מצב "פועל" מיוצג ע"י הספרה "1". ב. מצב "לא פועל" מיוצג ע"י הספרה "0". מחשבים "חושבים" בביט ((bit * ביט (סיבית, (bit- יחידת המידע הקטנה ביותר המאפשרת להציג שני ערכים בלבד: או 1.
10
מדידת יחידות המידע (המשך)
1 Byte = 8 bits ->יכול לייצג 28 תווים Byte 1 Kilobits = 1000 bits 1 Megabits = 1,000,000 bits = 106 bits 1 Gigabits = 1,000,000,000 bits = 109 bits קימת הצגה של Kilo, Mega, Giga ב- bitsוב-Byte Kb, Mb, Gb- מדבר על ביטים, KB, MB, GB- על בתים.
11
מדידת יחידות המידע (המשך)
1 Byte = 8 bits ->יכול לייצג 28 תווים Byte 1 KB (KiloByte) = 1024 byte 1 MB (MegaByte) = 1024 KB 1 GB = 1024 MB קילו-בית = 1024 בתים (210), מגה-בית = 1024 קילו-בית (220, שהם 1,048,576 בתים), ג'יגה-בית = 1024 מגה-בית (230, שהם 1,073,741,824 בתים)
12
ייצוג המידע במחשב (המשך)
בסיס 10: בסיס 2: 10 ספרות 2 ספרות הספרות: 0-9 הספרות: 0-1 ערכי מיקומי הספרות במספר: המיקום הימני במספר: 100, 1 101, 10 102, 103, 1,000 104, 10,000 המיקום הימני במספר: 20, 1 21, 2 22, 4 23, 8 24, 16
13
ייצוג המידע במחשב מערכות המספרים הקיימות: קצת המרות. דצימלי בינארי
אוקטאלי הקסאדצימלי 00 0000 01 0001 1 02 0010 2 03 0011 3 04 0100 4 05 0101 5 06 0110 6 07 0111 7 08 1000 10 8 09 1001 11 9 1010 12 A 1011 13 B 1100 14 C 1101 15 D 1110 16 E 1111 17 F מערכות המספרים הקיימות: קצת המרות.
14
ייצוג המידע במחשב (המשך)
כיוון שהמחשב מכיר רק את הסימונים 0 ו- 1, גם תוים (אותיות, סימני פיסוק, וכו'..) יכתבו במחשב בעזרת 0 ו- 1. איך זה יתבצע? לכל תו תוצמד מחרוזת המייצגת אותה. ישנן שיטות ייצוג רבות לתוים. הבעיה- לשני מחשבים המדברים אחד עם השני וכל אחד מקודד בקוד אחר- יהיה קשה להבין זה את זה. לדוגמא: קוד אסקי. בקוד אסקי המקורי היו 7 סיביות והוא מתייחס רק לתוים בסיסיים ואותיות ה- ABC. האסקי של היום בעל 8 סיבות.
15
מה המשמעות של בסיס 2?
16
ייצוג המידע במחשב- קוד אסקי
קוד ASCII (American Standard Code for Information Interchange) מערכת קידוד לייצוג תוים בזיכרון המחשב. קידוד תווים של 7 סיביות, המכיל 128 צירופים אפשריים, ביניהם: 32 תווי בקרה, 52 אותיות, 10 ספרות, סימנים מיוחדים כגון סימני פיסוק, רווח, Enter. ניתן להוסיף ביט נוסף ע"מ להתאים את הקוד לא"ב נוסף.
17
קוד אסקי בעברית על מנת להכניס תוים נוספים לקוד אסקי קיימות לו מספר הרחבות לשפות שונות. לדוגמא- הרחבה לעברית- הקוד מכיל 8 ביטים, והקידוד של האותיות העבריות הוא: 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 א ב ג ד ה ו ז ח ט י ך כ ל ם 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 מ ן נ ס ע ף פ ץ צ ק ר ש ת
18
איך להמיר בין ASCII לבינארי
יש כמה שיטות. לדוגמא: וכמה אתרים כמו: השיטה הראשונה – לא יהיה במבחן int binary[] = new int[8]; int index = 0 while(number > 0) binary[index++] = number%2; number = number/2;
19
אז איך ניתן להמיר ביניהם?
Find the closest weight value in the binary table that does NOT exceed the value you convert. In a table (see next slide), write in ‘1’ in the column you have chosen. Subtract the Base 2 value from the actual number Go back to Step 1
20
דומגא: להמיר 172 לבינראי מאת: http://ciscoiseasy. blogspot. co
דומגא: להמיר 172 לבינראי מאת: שלב א' בונים את הטבלה המקורי:
21
172 גדול מ128 (באמת!) 172 – 128 = 44
22
אבל 44 לא גדול מ64
23
ו44 כן גדול מ32 44 – 32 = 12
24
12 לא גדול מ16
25
אבל 12 כן גדול מ8 = 4
26
וזהו! התשובה:
27
אמצעי קלט פלט אמצעי קלט- כלל האמצעים להזנת נתונים למחשב או לכל מכשיר אוטומטי אחר. אמצעי פלט - כל תוצר של פעולת מחשב או מכשיר אוטומטי אחר. דוגמאות- אמצעי קלט- מקלדת, עכבר, סורק, מיקרופון, צג מגע... אמצעי פלט- מסך, רמקולים, מדפסת...
28
חלקי המחשב א. חומרה (Hardware)- ב. תוכנה (Software)-
אוסף כל הרכיבים הפיזיים במחשב. ב. תוכנה (Software)- אוסף מאורגן של תוכניות מחשב המשרתות כולן יישום מסוים. באמצעות התוכנה המחשב מספק את שירותיו למשתמשים בו. ג. קושחה (Firmware)- תוכנה משובצת (כתובה לתוך) התקן חומרה, אשר מאפשרת קריאה והרצה של התוכנה, אך אינה מאפשרת שינוי בה, למשל כתיבה או מחיקה של מידע. דוגמאות של קושחה: 1. רכיב ה־BIOS - Basic Input-Output System) ) תוכנה המשמשת לאתחול מחשבים, ולרוב צרובה ברכיב אלקטרוני במחשב. 2. קושחה פתוחה, אשר משתמשים בה במחשבי מקינטוש של חברת אפל. 3. תוכנה האחראית על פעילותן של מדפסות, סורקים, כונני תקליטורים, צורבים וכו... 4. התוכנה האחראית על פעילותם של נגני MP3, קוראי כרטיסים, טלפונים סלולריים ועוד... 5. תוכנת המחשב בשבב מעגל-משולב לקריאה בלבד (ROM).
29
מבנה המחשב- חומרה (Hardware)
מסך (LCD, CRT) מקלדת (Wireless) עכבר (מכני, אופטי, לייזר, אלחוטי) רמקולים ה"קופסא הגדולה" (מארז המחשב- The “Big Box”). CRT: סוג של צג המבוסס על שפופרת קתודית (Cathode Ray Tube) LCD: סוג של צג המבוסס על גביש נוזלי (Liquid Crystal Display)
30
מבנה המחשב- חומרה (Hardware)- המשך
מארז המחשב - The “Big Box” מעבד(Central Processing Unit, CPU) זיכרון (Memory)- מהירות (speed), סוג (type) כונני אחסון (Storage)- דיסקים (hard / soft) חיבורים מקביליים וטוריים (Interfaces) כרטיס Video התקני קלט החוט המקשר בין הרכיבים הוא ערוץ התקשורת הפנימי (bus) = לוח האם ( Motherboard)
31
מבנה המחשב- חומרה (Hardware)
מבנה לוח אם (Motherboard) לוח האם הוא המנהל והמקשר בין כל חלקי המחשב. עליו נמצא ה- CPU, וחריצי חיבור לכל שאר חלקי המחשב.
32
כרטיס מסך כרטיס זה אחראי על התצוגה ועל איכותה.
אל כרטיס זה מתחבר המסך. כרטיס המסך מאופיין ע"י גודל הזיכרון שבו , רמת הרזולוציה בה הוא תומך , ותמיכה באפליקציות תלת מימד . ישנם כרטיסי מסך בעלי ממשק PCI וכן בעלי ממשק AGP החדיש והמהיר יותר
33
מפרט למחשב (ישן) מפרט טכני: מעבד Intel Pentium D 820 2.8Ghz
800Mhz 2X1MB LGA 775 (כפול ליבה!) – ניתן לשדרוג לוח אם Intel bad axe 975XBXLKR 1066Mhz זיכרון 512MB DDR II 667Mhz – ניתן לשדרוג דיסק קשיח SAMSUNG 160GB 7200rpm SATA II – ניתן לשדרוג כרטיס מסך ATI X mb PCI-E (לא מובנה!) כרטיס קול Intel High definition audio o/b צורב SAMSUNG 16x16 Dual layer x8 DVD כונן דיסקטים 1.44mb כרטיס רשת Intel 10/100/1000 o/b מארז Midi ATX 300w לא כולל תוכנות, עכבר, מקלדת, רמקולים ומסך. מחיר: 3840 ₪
34
מהירות רכיבי המחשב מהירות העבודה (יחידת מידה לתדירות) של שבבים נמדדת
ביחידות של הרץ (Hz) (או Megahertz) Hz = 1 סיבוב פר שנייה 1 KHz= 1,000 Hz 1 MHz=1,000 KHz = 1,000,000 Hz 1 GHz (Giga)= 1,000 MHz=1,000,000 KHz = 1,000,000,000 Hz (ואז יש tera, אחריו penta, וכו'...) משמעות: מספר מחזורי הפעילות בשנייה הרץ- (קילו-הרץ, מגה-הרץ, גיגה-הרץ) ההרץ (סימון: Hz) היא יחידת מידה לתדירות. 1 קילו־הרץ (סמל: kHz) = 103 Hz = 1,000 Hz 1 מגה־הרץ (סמל: MHz) = 106 Hz = 1,000,000 Hz 1 ג'יגה־הרץ (סמל: GHz) = 109Hz = 1,000,000,000 H מקובל לציין את מהירות העבודה של שבבים ביחידות של הרץ (Hz) שמתייחסות למספר מחזורי הפעולה בשנייה. המשמעות של MHz (מגהרץ) היא מיליון פעולות ו-GHz (גיגהרץ) הוא מיליארד פעולות בשנייה. השליטה בקצב הביצוע מתבססת על רכיב שעון שקובע את התדר, ולכן מקובל להתייחס למהירות העבודה כ"מהירות השעון".
35
פרמטרים נוספים המשפיעים על מהירות רכיבי המחשב
פרמטרים נוספים המשפיעים על מהירות רכיבי המחשב כמות המידע שנשלחת/מתקבלת למחזור פעילות ((Per cycle. מהירות זיכרון, דיסקים, זיכרון משני. מספר המעבדים הקיימים במחשב (CPU’s). ועוד.
36
חוק מור (Moore's law) חוק מור (Moore's law)
גורדון מור, ממייסדי חברת אינטל, צפה בשנת 1965 לפי התחזית שלו שזכתה לשם הפופולרי "חוק מור", כי כל שנה בקירוב, מעבדי המחשב מכפילים את עוצמת החישוב שלהם. בהמשך תוקן החוק להכפלת עצמה תוך 18 חודש, וכרגע – לכל שנתיים. יש הרואים בחוק: נבואה המגשימה את עצמה- החברות מתחרות בניהן על מימוש החוק, ומנסות מאוד לעמוד בו.
37
ייצוג המידע במחשב- קוד יוניקוד
הפתרון- קוד UNICODE – תקן בינלאומי לייצוג טקסט במערכות מחשב. התקן מגדיר מערכת תווים המקיפה את כל מערכות הכתב הנמצאות כיום בשימוש פעיל בשפות העולם, וכן מערכות כתב ותווים נוספים שבהם נעשה שימוש בתחומים מדעיים וטכניים, כגון מתמטיקה ובלשנות. בתחילה קודד כל תו למספר בן 16 ביטים, אך הורחב יותר כאשר 16 הביטים לא הספיקו (216, אותיות לא הספיקו!!!) איזה מקומות בקוד מיועדים לשפה העברית? ובעשרוני?
38
מבנה המחשב - תוכנה (Software)
שלושה סוגי שפות תכנות עקריים: רמה נמוכה (Low level): שפת מכונה- קידוד בינארי ישיר להוראות הפעולה. שפת אסמבלי, שפת סף- שפת תיכנות בעלת התאמה חד-חד ערכית בין פקודות השפה לשפת המכונה. רמה גבוהה- שפות עיליות (High level languages): שפות תיכנות הדומות לשפה טבעית. C++, Java, C, C#, Basic, Visual Basic, etc. 1 שפת תכנות: שפה, בעלת אוצר מילים וכללי תחביר משלה, המשמשת למתן הנחיות פעולה למחשב. שפה עילית: שפת תכנות שסגנונה קרוב לשפתו של המשתמש בה ובעזרתה אפשר ליצור תוכנת מחשב. שפת סף, שפת אסמבלי: שפת תכנות שבה יש התאמה חד-חד ערכית בין הפקודות שכותב המתכנת ובין הפקודות בשפת המכונה, כלומר כל פקודה בשפת סף מתורגמת לפקודה אחת בשפת מכונה. שפת מכונה: הקידוד הבינרי הישיר למתן הוראות פעולה למעבד. אסמבלר: תוכנית מחשב המתרגמת תוכנית שנכתבה בשפת אסמבלי לקוד ביצוע במחשב. מהדר(compiler): תוכנה שתפקידה להמיר קוד של תוכנה משפה אחת לשפה שנייה (בדרך כלל משפה עילית לשפת ביניים או שפת מכונה). הידור: (קומפילציה) המרת קוד תוכנה משפה אחת לשפה שנייה (בדרך כלל משפה עילית לשפת ביניים או שפת מכונה). 2 3
39
התפתחות שפות תוכנה :Low-level languages שפת מכונה (Machine languages) – אוסף הוראות המובן בצורה ישירה (ללא כל תרגום) על-ידי מעבד המחשב ומבוצע על-ידו בעת פעולת המחשב. הוראות שפת המכונה מוצגות כרצף של סיביות- קוד בינארי, (כלומר רצף של הספרות אפס ואחת(. לדוגמה: שפת סף (אסמבלי- Assembly languages) - פקודות בסיסיות המתורגמות ישירות לשפת מכונה. שפת התכנות הקרובה ביותר לשפת מכונה. כל הוראת אסמבלי יחידה מתורגמת להוראה אחת בשפת מכונה. לדוגמה: move ax, 1. שפת מכונה- היא אוסף של הוראות המובן בצורה ישירה (ללא כל תרגום) על-ידי המעבד של המחשב ומבוצע על-ידו בעת פעולת המחשב. הוראות שפת המכונה מוצגות כרצף של סיביות שנקרא קוד בינארי, (כלומר רצף של הספרות אפס ואחת), בשפה שאינה מובנת לבני אדם. שפת אסמבלי –שפת סף. שפת התכנות האלמנטרית ביותר, והקרובה ביותר לשפת מכונה. כל הוראת אסמבלי יחידה מתורגמת להוראה אחת בשפת מכונה. שפה זו גם די רחוקה משפת בני אדם.
40
התפתחות שפות תוכנה (המשך)
המהדר מבצע הידור, קומפילציה שפה עילית C++, Pascal שפת אסמבלי מהדר מיוחד: אסמבלר שפת מכונה ביטים
41
מערכת הפעלה (Operating System)
Users Hardware Operating System Applications דפדפן אינטרנט, בסיסי נתונים, WORD... CPU memory I/O devices תוכנת האם התשתיתית המאפשרת את פעולתן של יתר התוכנות בהיותה אחראית על השליטה, התקשורת, וניהול החומרה; מאפשרת לתוכנות אחרות ולמשתמשים בהן לפעול במערכת שיש בה קשר בין חומרה לתוכנה - אם למשל, בהעברת נתונים מהזיכרון לדיסק הקשיח או בעיבוד טקסט במטרה שיוצג על הצג (מסך). באופן כללי, מערכת ההפעלה כוללת את הליבה (Kernel) וכלים בסיסיים כמו תכנת גישה לדיסק הקשיח, מנהל קבצים, מנהל תצוגה, זיהוי משתמשים, כלי ניהול ועוד. דוגמאות למערכות הפעלה נפוצות הן: ווינדוס ויוניקס. O.S- כל דבר במערכת שהוא לא אפליקציה ולא חומרה. O.S- תוכנה שדואגת שהשימוש בחומרה יהיה יעיל.
42
מערכת הפעלה (Operating System)
תוכנה המאפשרת את פעילותן של יתר התוכנות בהיותה אחראית על השליטה, התקשורת, וניהול החומרה. תוכנה המאפשרת לתוכנות אחרות ולמשתמשים בהן לפעול במערכת שיש בה קשר בין חומרה לתוכנה . לדוגמה: בהעברת נתונים מהזיכרון לדיסק הקשיח או בעיבוד טקסט במטרה שיוצג על הצג (מסך). התוכנה הראשונה שעולה עם הדלקת המחשב והיא זו המאפשרת לו לפעול. Users Hardware Operating System Applications
43
מערכת הפעלה (Operating System)
מערכת ההפעלה מספקת שלושה ממשקים: 1. ממשק משתמש (User Interface)- דרך להציג למשתמש נתונים לשם הפעלה של תוכניות וקבלת תוצאות מהן. ממשקים גרפיים מאפשרים למשתמש לשלוט בכל הנעשה במחשב בעזרת העכבר והמקלדת, ובעזרת צלמיות ורכיבי מסך כמו לחצנים, תיבות טקסט, רשימות נגללות וכן הלאה. זאת ללא צורך לכתוב פקודות וללא ידע בשפת מחשב. מערכת ההפעלה מספקת שלושה ממשקים: ממשק משתמש (User Interface), ממשק עבור החומרה על ידי מנהלי התקנים (Drivers), וממשק עבור התוכנה (API). מערכת ההפעלה היא רכיב חיוני בכל מחשב.
44
מערכת הפעלה (Operating System)
2. ממשק עבור החומרה על ידי מנהלי התקנים (Drivers)- ממשק החומרה הוא החלק במערכת ההפעלה המתרגם פעולות של רכיבי חומרה לשימוש התוכנה. למשל, הזזה של העכבר המייצרת אות חשמלי- תתורגם לרצף נתוני תוכנה כך שהתוכנה תזיז את העכבר למקום המתאים. כאשר משתמש פותח תוכנה חדשה מערכת ההפעלה מעבירה למסך רשימה של הוראות להדלקה וכיבוי פיקסלים על מנת להציג את התמונה הנכונה. 3. ממשק עבור התוכנה (API). ממשק התכנה מיועד לכותבי יישומים. מערכת ההפעלה היא רכיב חיוני בכל מחשב. מערכת ההפעלה מספקת שלושה ממשקים: ממשק משתמש (User Interface), ממשק עבור החומרה על ידי מנהלי התקנים (Drivers), וממשק עבור התוכנה (API). מערכת ההפעלה היא רכיב חיוני בכל מחשב.
45
מערכת הפעלה (Operating System)
דוגמאות למערכות הפעלה (Operating Systems): DOS (Disk Operating System) Linux Unix Windows (95, 98, 2000, XP, etc. etc.) Mac OS
46
ההבדלים בין מערכות ההפעלה
GUI (Graphical User Interface) Types of hardware How they work Speed, Stability Multitasking File Management Drivers GUI- ממשק משתמש גרפי (GUI - Graphical User Interface), בשילוב אלמנטים גרפיים כתמונות וצלמיות המאפשר למשתמש ללחוץ על על תמונה לדוגמא וכך לפתוח תוכנית מבלי להורות פקודה. לדוגמא: לחיצה על הצלמית W כדי לפתוח וורד. Multitasking -מנהל המשימות. אפשרות להרצת כמה יישומים בו זמנית.
47
Windows XP
Similar presentations
© 2025 SlidePlayer.com. Inc.
All rights reserved.