Välkomna Introduktion till datoranvändning Välkomna till NADA (Numerisk Analys och DAtalogi) och kursen Datalogi, grundkurs 1, 15hp DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 1 / 27
Kursansvarig Välkomna Introduktion till datoranvändning Jag: Serafim Dahl Osquars Backe 2, plan 5 Rum 1531 Postfack: Lindstedtsvägen 3, plan 4 Tel: 790 62 76 elektronisk post: serafim@nada.kth.se Nås enklast via e-post eller i anslutning till föreläsning DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 2 / 27
Övriga lärare Välkomna Introduktion till datoranvändning Övningsassistenter: Carina Edlund & Rickard Binnare Laborationsassistenter: Carina Edlund & Rickard Binnare Postfack: Lindstedtsvägen 3, plan 4 elektronisk post: da1-handl@nada.kth.se (gemensam kursadress) DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 3 / 27
Välkomna Introduktion till datoranvändning Från kl 14 kan de som inte har registrerat sig gå till Caroline (en trappa upp) Kl 14 kan man köpa kursbunt (150 kr) eller delar av kursbunt på exp (en trappa ner) Från kl 14 kan man om man tröttnat på mig gå till labbsal där Rickard och en annan kollega, Erik, finns tillgängliga till kl 19 (om inte alla gått redan) Senast kl 15.30 bör man ha gått till Delfi (en trappa ner) om man inte har fått login-namn och lösenord DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 4 / 27
Datorn Datorn som verktyg Ni får stifta bekantskap med grundläggande begrepp och verktyg som behövs för enklare användning av dator för att lära känna verktyg som finns i ett operativsystem förstå hur man hanterar fönster, mus och menyer förstå hur man hanterar innehållet i en fil förstå hur man sparar, kopierar, tar bort och flyttar filer kunna skicka och ta emot e-post kunna komma ut på och använda Internet DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 5 / 27
En dator utan några program är bara en dum maskin et utgör den mest grundläggande kärnan av program: filhantering, in/ut-matning, behörighetskontroll, fördelning av processorstid, etc. et erbjuder en uppsättning styrkommandon som användaren kan använda för att styra datorn Styrkommandon matas in rad efter rad i ett kommandotolkningsprogram. På Linux-maskiner matas kommandon ofta in via ett terminalfönster Ett operativsystem (OS) finns oftast med vid köpet av en dator Vi kommer att använda operativsystemet (Ubuntu) Linux under den här kursen, ett OS som liknar Unix DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 6 / 27
Andra operativsystem Introduktion Microsoft Windows (95/98/NT/XP/Vista) Unix (många olika varianter) MacOSX DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 7 / 27
Filhanteringssystem Filhanteringssystemet är en del av operativsystemet Filhanteringssystemet har till uppgift att lagra data och organisera den lagrade och oftast stora datamängden. En fil är en samling av data. Det mest förekommande är sekvensiella filer där de lagrade dataenheterna utgör en sekvens. En textfil är en fil som består av en sekvens av tecken. Filerna är organiserade i filkataloger. DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 8 / 27
Filhanteringssystem... En filkatalog kan förutom filer innehålla andra filkataloger, och på så sätt bildas ett filträd. Den översta katalogen i hela filsystemet kallas roten, betecknas / : / home 1 u12h9sw1 u1zbq3x3 labb1 labb2 Ett katalog- eller filnamn kan innehålla upp till 256 bokstäver, siffror och vissa speciella tecken såsom -,.,.. DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 9 / 27
Filhanteringssystem... En sökväg för en fil eller katalog talar om var filen eller katalogen ligger: /home/iplab/serafim/ info.sql }{{}}{{} absolut sökväg../serafim/ }{{} README }{{} relativ sökväg filnamn filnamn DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 10 / 27
Filhanteringssystem... Ett filhanteringssystem erbjuder följande typer av kommandon: Läs en fil Kopiera en fil Radera en fil Ändra ett filnamn Flytta en fil Skriva ut en fil Skapa en filkatalog Ta bort en filkatalog Lista innehållet i en filkatalog more filnamn cp filnamn kopie-filnamn rm filnamn mv filnamn nytt-filnamn mv filnamn väg-till-ny-plats print -Pskrivarnamn filnamn mkdir katalognamn rmdir katalognamn ls ls *.txt ls katalog/ DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 11 / 27
Filhanteringssystem... Obs. att ett och samma filnamn kan förekomma i två olika filkataloger och kan syfta på två olika filer. Däremot kan två filer i en och samma filkatalog inte ha samma filnamn. / home 1 u12h9sw1 u1zbq3x3 labb1 labb2 labb1 labb2 DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 12 / 27
Fönsterhanteringssystem Ett fönsterhanteringssystem utgör operativsystemets ansikte mot användaren så att denne kan hantera datorns program på ett enkelt sätt. Ett fönsterhanteringssystem har en visuell komponent som kallas skrivbordsyta. Skrivbordsytan upptar hela skärmens yta eller mer. På skrivbordsytan ligger ett antal fönster och ikoner. Vissa av fönstren visar programkörningar, andra visar filer och filkataloger ibland i form av symboler ikoner. Fönster kan överlappa varandra. DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 13 / 27
Fönsterhanteringssystem... En ikon symboliserar ett program, en fil, en katalog eller någon annan form av data. Genom sin grafiska utformning gör ikoner det lättare att känna igen och skilja på de program och data som ligger på skrivbordsytan. Ett fönster har oftast en menyrad som är placerad längst upp inuti fönstret. Menyraden omfattar flera menyer, som var och en innehåller kommandon för styrning av ett program. Menyer gör att användaren inte behöver lära sig kommandonamnen utantill, utan bara behöver leta och välja i menyerna. DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 14 / 27
Fönsterhanteringssystem... Ett fönsterhanteringssystem hanteras oftast via ett pekdon, t.ex. mus eller penna. Pekdonet gör att användaren lätt kan välja och flytta fönster, program, filer, och filkataloger. Piltangenterna används ibland som komplement till ett pekdon. På den här kursen använder vi X-windows fönsterhanteringssystem med Sun Java Desktop. Från Sun Java Desktops frontpanel kan du aktivera olika program via menyer och ställa in både skrivbordsytan och panelen så som du själv vill ha dem. Den som vill ha en enklare och snabbare miljö kan välja CDE som desktop-program DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 15 / 27
Texteditor En texteditor är ett program avsett för editering av textfiler, såsom programtext, dokument, etc. Texteditorn är ett av programmerarens vanligaste verktyg. Vi kommer dels att använda programvara med inbyggd texteditor och dels texteditorn Emacs DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 16 / 27
Brevprogram Ett brevprogram är ett verktyg för att läsa, skapa och skicka brev Varje användare har sin egen personliga brevlåda för inkommande brev Alla inkommande brev till en användare hamnar i användarens personliga brevlåda Ingen mer än du kan läsa dina brev DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 17 / 27
Inloggning och utloggning Inloggning sker genom att man anger sitt användarnamn och sitt lösenord Inloggningsproceduren gör att bara behöriga personer kan använda datorer och komma åt den lagrade informationen Efter inloggningen får användaren tillgång till en personlig miljö med en egen skrivbordsyta och en egen filkatalog Efter datoranvändningen ska du logga ut så att ingen obehörig person kommer åt dina lagrade program och filer Du får aldrig låna ut ditt konto och aldrig lämna ut ditt lösenord DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 18 / 27
Minne, filer och data Primärminne och sekundärminne Binära filer, textfiler, exekverbara filer ASCII-tecken Binära tal DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 19 / 27
Datorns yttre enheter En persondator består oftast av en processorlåda, ett tangentbord, en skärm, en mus. I processorlådan finns en hårddisk, en diskettenhet och ofta även en CDROM-läsare. En arbetsstation liknar en persondator, men är ofta snabbare och har mer minne. På en skola eller en arbetsplats är datorerna ofta kopplade till varandra via ett datanätverk. I datanätverket finns det även datorer som enbart har administrativa funktioner, t.ex, filserver som förvaltar nätets gemensamma filsystem, datorpostserver som förvaltar brev till och från alla användare inom organisationen. DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 20 / 27
Datorns inre enheter Processorn är den komponent som utför de körande programmens instruktioner. Primärminnet är ett snabbt minne som används för att tillfälligt lagra de körande programmen. Det är i primärminnet ett program körs. Det snabba minnet gör att instruktionerna kan snabbt flyttas mellan processorn och primärminnet, därmed snabbare programkörning. Sekundärminnet används för att lagra program och datafiler under längre tid. När ett program ska köras, kommer programmet kopieras från sekundärminnet till primärminnet. Därefter körs programmet i primärminnet. Sekundärminnet utgörs av en hårddisk eller en filserver i ett datanätverk. I det senare fallet delar alla användare samma filsystem, men varje användare har sin egen personlig filkatalog. DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 21 / 27
Filtyper I ett filsystem finns det många olika typer av filer. En exekverbar fil är en fil som innehåller binära maskininstruktioner. En sådan fil är inte läsbar för en människa. En exekverbar fil kan däremot köras som ett program. En datafil kan antingen vara en indatafil eller utdatafil. En indatafil används som indata till ett program. En utdatafil är skapad av ett program som resultat av en körning. Datafiler kan vara binära filer eller textfiler. DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 22 / 27
Filtyper... En binär fil innehåller en sekvens av data i binärt format, {0,1}. En textfil eller ASCII-fil innehåller en sekvens av tecken, oftast synliga tecken som siffror och bokstäver. Men även osynliga styrtecken kan finnas i textfiler. En textfil kan editeras med hjälp av en texteditor. En källkodsfil är en textfil som beskriver ett program. En källkodsfil kan inte köras. Den måste antingen matas in som indata till en interpretator som tolkar och utför programmet, eller översättas via en kompilator till en exekverbar fil som sedan kan köras. DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 23 / 27
Binär representation Alla data som hanteras på en dator representeras i det binära talsystemet, dvs. alla data uttrycks i form av ettor och nollor. 1101 är den binära representationen för det decimala talet 13 Varje siffra i ett binärt tal kallas en bit, t.ex, har det binära talet 1101 fyra bitar. När data lagras i datorns minne, används ofta åtta bitar i taget eller en multipel av åtta bitar. En åttabitars minnescell kallas för en byte. DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 24 / 27
Binär representation... Alla datorer ni kommer i kontakt med har en ordlängd av 32 bitar (4 byte) eller 64 bitar (8 byte) Bokstaven a lagras som: 01100001, det binära talet för 97. Ett binärt heltal kan konverteras till ett decimalt heltal genom multiplikation och addition. Ex: (01100001) 2 = 1 2 6 + 1 2 5 + 1 2 0 = 64 + 32 + 1 = 97 Ett decimalt heltal kan konverteras till ett binärt heltal genom division. DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 25 / 27
Binär representation... Ex: konvertera (13) 10 till binärt heltal: 13/2 = 6, rest 1 6/2 = 3, rest 0 3/2 = 1, rest 1 1/2 = 0, rest 1 Samla resterna i omvänd ordning med den sista resten som den mest signifikanta siffran: (1101) 2 DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 26 / 27
Teckenrepresentation Introduktion Den första teckenstandarden för datorer var ASCII-standarden som har definierat en uppsättning av tecken med 7-bitskod (2 7 1 = 127). När en dator använde en byte (åtta bitar) för att lagra ett tecken, blir en bit över. Numera är 8-bitstecken (ISO) och 16-bitstecken (på Macintosh och PC) vanligast. Diskussioner om 32-bitstecken för en standard som täcker alla språks alla symboler har förekommit men verkar inte aktuellt just nu. Eftersom olika kodstandard används på olika datorer, behöver en textfil oftast konverteras för att den ska kunna läsas på en annan dator. DA2001 (Föreläsning 1) Datalogi 1 Hösten 2010 27 / 27