Arvutikäsitusõpetus MTAT.03.010 math .ut.ee/~heli_u/ako.html

ArvutikäsitusõpetusMTAT.03.010

http://math.ut.ee/~heli_u/ako.html

Heli Uiboheli.uibo@ut.ee

Arvutiteaduse instituutJ.Liivi 2-339tel. 7 375 432

Vastuvõtuaeg N 13-14

Kursuse sisu

1. Arvuti riistvara ja tarkvara; arvuti ajalugu;

2. Digitaalarvuti tööpõhimõte; positsioonilised arvusüsteemid

3. Arvutite operatsioonisüsteemid (DOS, Unix, Linux, Windows)

Kursuse sisu (järg)4. Rakendustarkvara

• tekstitoimetid • tabelarvutussüsteemid • andmebaasisüsteemid• esitlustarkvara

5. Internetiteenused (WWW, e-mail, ftp, postiloendid jne.)

Kursuse sisu (järg)Praktilised interneti kasutamise oskused– Kirjavahetus veebipõhise vahendiga (https://mailhost.ut.ee)

ja Unixis programmiga pine (SSH või Putty abil) – Olulisemate Unixi käskude tundmine – Veebilehitsejad – Erinevate otsimootorite kasutamine – Oma kodulehe koostamine TÜ serverisse 6. Failide arhiveerimine; arvutiviiruste tõrje

7. Inseneritarkvarapakett MathCAD

Õppetöö korraldus

• Loeng (2., 3., 6.-11. nädal) T 16-18 Vanemuise 46-225

• Praktikumid (1.-16. nädal)• Praktikumid toimuvad e-õpikeskkonna

WebCT toel (http://webct.e-uni.ee)

Kasutajatunnus TÜ keskserveris

• Nõutav mistahes TÜ arvutiklassi kasutamisel, sõltumata operatsioonisüsteemist.

• Tagab juurdepääsu õppeinfosüsteemile (ÕIS).• Kuidas kasutajatunnust saab?Dekanaadist (nõutav isikut tõendav dokument).• Oluline info TÜ arvutivõrgu kasutajale:http://www.ut.ee/it/juhendid/kasutajaks

WebCT kursusele sisenemine • Minna WebCT avalehele http://webct.e-uni.ee• Teha endale MyWebCT – isiklik avaleht, kuhu lisate ka

teisi kursusi (nt programmeerimine)• Soovitused WebCT ID valimiseks:

– matrikli number– TÜ kasutajanimi– eesnimiperenimi (mitte kasutada täpitähti!) 

• Parooli valite ise. • Oma nimi tuleks WebCT kasutajatunnuse loomise

ankeedis kirjutada suure algustähega. • Kui WebCT ID olemas, siis lisate kursuse (Add Course –

category: TÜ matemaatika-informaatikateaduskond – Update - Arvutikäsitusõpetus).

• Praktikumide kodused tööd saata WebCT keskkonnas kirja manusena, saajaks Tiina Lasn, kirja teemaks juhendaja EESNIMI

Arvestus• valikvastustega test loengute põhjal detsembris

WebCT-s (täpsem info ilmub novembri lõpus WebCT foorumisse)

• praktikumitööd semestri jooksul, viimane tähtaeg 16. detsember: – faili- ja kettahaldus, TÜ infosüsteemide

kasutamine – tekstitöötlus (Word)– tabelitöötlus (Excel)– Internet ja Unix– Mathcad

Eelarvestus edasijõudnutele• Järgmise nädala teisel poolel. Aeg ja koht

täpsustatakse järgmises loengus ja kursuse veebilehel.

• Arvutiklassis, 3-4 tundi• Test ja ülesanded kõigist praktikumiteemadest:

– tekstitöötlus– tabelitöötlus– Internet ja Unix– Mathcad

• Võib teha ka osaliselt (ülejäänud teemad praktikumis)

Kirjandus• Tiit Tilk

– Arvutiõpik I (algajatele). Kuressaare 1999 – Arvutiõpik II (Failihaldus, arvuti hooldamine ja täiendamine). Kuressaare

2000.– Algajale Internetikasutajale 2001– Arvutiõpik algajale Windows XP – Arvutiõpik OpenOffice.org 1.1

• V.Leping, M.Kaseorg. Informaatika I. Tartu, TÜ, 1996; Informaatika II. Tartu, TÜ, 1997.

• Ettevaatust – arvuti! (koostanud A. Septer), 3. osa• K.Hallik. Interneti juhend algajatele. Tartu, TÜ, 1996.

http://www.physic.ut.ee/~valts/internet.html • Veel kirjandust WebCT kursuse materjalide juures (Eesmärgid ja trükised)

Esimeses loengus:

• Arvutite riistvara• Arvutite tarkvara• Arvutite liigitus

Arvuti riistvara

• Riistvara - seadmed (hardware) • Levinumad personaalarvutid:

IBM PC tüüp (USA arvutifirma International Business Machines Corporation)

Apple’i (Macintosh’i) tüüp

Arvuti osad

• Arvuti “ise” - korpus, milles on hulk trükiplaate ja juhtmeid, kõvaketas, pehmeketta ja CD / DVD-lugeja-kirjutaja

• arvuti vältimatud välisseadmed: – monitor (e. kuvar)– klaviatuur– hiir

• lisa-välisseadmed: printerid, skännerid, heliseadmed, modemid jt.

Arvuti süda - protsessorProtsessori töö on tehete teostamine ja teiste seadmete töö juhtimineFirma Intel protsessorid ajaloolises järjestuses: Intel 8088, 80126, 80286, 80386, 80486, Pentium (80586), Pentium II,

Pentium III, Pentium IV Protsessoreid eristab üksteisest- käskude hulk, mida protsessor suudab täita;- bittide arv, mida üks käsk korraga töötleb e. protsessori sisendsõna

pikkus;

- protsessori kella kiirus e. taktsagedus 1MHz = 1 miljon elementaarkäsku sekundis

Millest sõltub arvuti töökiirus?

Arvuti töökiirust mõjutavad kõige enam• protsessori taktsagedus (ühik MHz)• töömälu (RAM) suurus (ühik Mb)• graafikamälu suurus (graafikakaardil on oma

protsessor ja RAM, mis säästavad arvuti keskseadet ressursinõudlikest graafikaarvutustest)

• siinide läbilaskevõime (siinid transpordivad andmeid arvuti erinevate osade vahel)

MäluArvuti mälu on vajalik informatsiooni (programmide ja

andmete) säilitamiseks. Mälu liigid:1. Sisemälu – mäluseade, millele protsessoril on juurdepääs ilma

sisend-väljundkanaliteta.a) püsimälu, ainult lugemiseks (ROM = Read-Only Memory)b) põhimälu e. töömälu e. muutmälu (main memory e. RAM = Random Access Memory)– sisemälu see osa, millesse tuleb laadida käsud ja muud andmed enne järgmist täitmist või töötlust.Nii lugemiseks kui kirjutamiseks.

Mälu (järg)

c) vahemälu (Cache) – Eriotstarbeline puhvermälu, mis on põhimälust väiksem ja kiirem ning milles hoitakse põhimälust võetud ja protsessorile tõenäoliselt järgmistena vajalike käskude ja andmete koopiat.

Mälu (järg)2. välismälu – kõikvõimalikel ketastel:HD (hard disk) – kõvaketas - koosneb hulgast plaatidest,

mille mõlemal pool on lugevad-kirjutavad peadFD (floppy disk) – pehmeketas e. diskettCD (compact disk) – laserketas e. laserplaat e. CD-plaat –

heli, pildi või teksti optilise digitaalsalvestusega 120 mm läbimõõduga plaat

DVD (digital versatile disk) – universaallaserketasMOD (magnetic-optical disk) – magnetoptiline ketasUSB flash disk e. nn mälupulk – ühendatakse USB porti

Mälu (järg)

DAT-streamer – striimer, s.o. magnetlintsalvesti pausideta laussalvestuseks (kasutatakse näiteks serverarvuti andmete salvestamiseks iga tööpäeva lõpus)

• Et arvuti saaks mingit tüüpi andmekandjaga andmeid vahetada, peab arvutil olema – vastav kettaseade (disk drive), mis seda ketast ringi

ajab ja sealt andmeid loeb ja sinna andmeid kirjutab– draiver – tarkvara, mis teeb võimalikuks selle

seadmega suhtlemise

Mälu mõõtühikud1 bait = 1 sümbol 1 bait = 8 bitti e. 2ndnumbrit 1 kilobait (KB) = 1000 baiti 1 megabait (MB) = 1000 KB = 1 miljon baiti 1 gigabait (GB) = 1000 MB = 1 miljard baiti

Töömälu vs. välismälu

• Töömälu maht on tänapäeva PC-des alates 64 Mb kuni 544 Mb, välismälu maht võib olla tuhandeid kordi suurem (kümneid gigabaite).

• Töömälus olev informatsioon kustub pärast arvuti väljalülitamist, välismälus aga säilib.

• Töömälu kiire, välismälu aeglane.

Sisend-väljundseadmed… võimaldavad inimesel arvutiga infot vahetada

monitor e. kuvar (visuaalne väljund) a) CRT (cathode ray tube) = elektronkiiretoru-

kuvarb) LCD (liquid cristal display) =

vedelkristallkuvar (sülearvutitel tavaline)Tavaliselt on arvuti kirjelduses antud kuvari

diagonaalipikkus tollides. Igapäevatööks piisab 17” (15”)

Sisend-väljundseadmed (järg) klaviatuur (sisend) hiir (sisend) printer e. trükkal (väljund)

maatriksprinter juga- e. tindiprinter laserprinter

skänner (sisend) kõlarid (heli väljundseade) mikrofon (heli sisendseade)

Mis on multimeedia?

• Multimeedia – mitme kommunikatsioonivahendi (tekst, pilt, heli, animatsioon, video) kooskõlastamine

Arvutite tarkvaraTarkvara (software) – programmid arvuti töö

juhtimiseks

B aas tarkvara R aken d u s ta rkvara

Tarkvara

Arvutite tarkvara (järg)

• Baastarkvara – teiste programmide käivitamiseks vajalikud baasprogrammid

• Rakendustarkvara – programmid mitmesuguste nn. rakendusülesannete lahendamiseks

Arvutite baastarkvara

Baastarkvara näiteid:• operatsioonisüsteemid – programmide kogumid,

mis reguleerivad arvuti riist- ja tarkvara koostööd (Unix, Linux, MS-DOS, Windows 95, 98, 2000, NT, XP, OS/2)

• kestprogrammid – arvutiga suhtlemist hõlbustavad, nn. töökeskkonda loovad programmid (MS Windows, KDE, Midnight Commander)

Arvutite baastarkvara (järg)

Baastarkvara ja rakendustarkvara vahepeale jäävad programmeerimiskeelte translaatorid – programmid mingis kõrgtaseme programmeerimiskeeles kirjutatud programmide tõlkimiseks masinkoodi

Näiteid kõrgtaseme programmeerimiskeeltest: Java, Delphi, C, C++, Basic, Pascal, Ada

Arvutite rakendustarkvara

Rakendustarkvara “kolm vaala”:• tekstitoimetid e. tekstitöötlusprogrammid (Notepad,

WordPad, Word, vi, emacs, pico, WordStar, WordPerfect) • tabelitöötlussüsteemid – programmid tabelite

moodustamiseks ja töötlemiseks (Lotus 1-2-3, Quattro Pro, MS Excel, SuperCalc)

• andmebaasisüsteemid – programmid andmebaaside loomiseks ja töötlemiseks

(MS Access, MySQL, Oracle, Fox Pro, dBase)

Arvutite rakendustarkvara (järg)

Veel näiteid rakendustarkvarast:• Esitlustarkvara (MS PowerPoint, OpenOffice Impress)• raamatupidamisprogrammid (HansaRaama)• statistikapaketid (StatGraphics, SysStat, SPSS) • graafikatoimetid(CorelDraw, AutoCad, Adobe Photoshop,

Illustrator) • inseneripaketid (MathCAD) • integreeritud paketid – tekstitoimeti + tabelitöötlussüsteem +

andmebaasisüsteem +... (MS Works, MS Office, StarOffice) • jne. jne.

Arvutite liigitus - 11.SUURARVUTID (mainframe)

– Kallis ja suur arvuti, vajab suurt saali. – 1950 - … – põhimälu e. töömälu mõnikümmend megabaiti – kiirus miljoneid tehteid/sek – mõnikümmend välismäluseadet – palju S/V seadmeid – EC, IBM – 5 – 20 mln. $

Arvutite liigitus - 22. SUPERARVUTID

– Eriti suure jõudlusega arvuti, tavaliselt mitme paralleelprotsessoriga. – 1960ndad - … – üle 100 mln tehte/sek – põhimälu mõnisada megabaiti – arvutuslikult keeruliste ülesannete lahenda-miseks (tuumafüüsika,

ilmaennustamine jt.)– Cyber, Cray (USA) – ETA (Jaapan) – 1995: 1 triljon t/sek

Arvutite liigitus - 3

3. MINIARVUTID – 1960ndate keskpaik - … – SUN, VAX – 25 - 350 tuh. $

Arvutite liigitus - 44. MIKROARVUTID - mikroprotsessoriga arvutid.

– 1970ndad - … – A) personaalarvutid (PC) – individuaalseks kasutamiseks

omaette seadmena lauaarvuti (desktop) sülearvuti (laptop) pihuarvuti (palmtop)

– PC-de esindajad: Apple 1976, Yamaha, Robotron, Macintosh, IBM PC

Arvutite liigitus - 4

B) masinatesse ja aparaatidesse sisseehitatavad arvutid (plaat- ja kiiparvutid)

Näited: automaatpesumasinad, automaatjuhtimisega tööpingid tehastes jne.