Datorn

Vad är egentligen en dator? Vilka apparater faller under den definitionen? Den traditionella PC:n med tillhörande skärm och tangentbord gör det definitivt, men kan även surfplattor såsom Ipad räknas som datorer? Gäller det i så fall även moderna smartphones? Det finns trots allt mobiltelefoner som kan kopplas till fristående skärmar och som går att skriva på med bluetooth-tangentbord. Till och med tullen har haft problem med denna fråga. I början av 2010 var det många som importerade Ipads från USA. Då var det ovisst om de skulle beskattas som mediaspelare eller datorer. Ett av argumenten för det förstnämnda var att Ipaden inte gick att aktivera utan att först kopplas till en "vanlig" dator med Itunes. Om det är en rättvis definition kommer Ipaden att vara en dator från och med hösten 2011. I samband med lanseringen av Apples femte version av IOS (deras operativsystem för mobila enheter) försvinner nämligen behovet av att aktivera Ipaden genom en annan dator. Microsoft har också aviserat att de kommer att anpassa sin nästa Windowsversion för att den ska kunna köras på ett smidigt sätt på surfplattor. Är surfplattan en dator då?

I denna sektion kommer vi, trots begreppsförvirringen, att uteslutande fokusera på den moderna PC:n. Med det avses den traditionella stationära eller bärbara datorn som kör något skrivbordsoperativsystem såsom Windows eller Mac OS X. Många väljer att differentiera PC:n och Macen, men även Macen är en form av Personal Computer. Sedan Apples övergång till Intelprocessorer är hårdvaran i princip identisk med datorer som kör Windows och därför görs det i dessa texter ingen åtskillnad mellan dem. Däremot behandlas vissa operativsystemsspecifika tekniker separat eftersom inställningar och funktioner varierar.

En vanlig förväxling i ämnet datortermer är begreppen data och dator. Data syftar på informationen som en dator behandlar och lagrar. Dator används när det syftas på den fysiska hårdvaran och allt kring den. Hårdvara är benämningen på allt i en dator som går att se och ta på. Tidigt i datorns utveckling tog matematikern John von Neumann fram en modell av hur en dators hårdvara kan vara uppbyggd. Denna princip kallas von Neumann-arkitekturen och den kan illustreras på följande sätt:

Von Neumann-arkitekturen

Även om denna modell togs fram för över 50 år sedan är den fortfarande aktuell. En modern PC ser ut på samma sätt.

Arkitekturen i en modern PC

Datorn består av olika delar som samarbetar med varandra. Här följer en sammanfattningav de komponenter som behövs för att en dator ska fungera. Alla komponenter studeras i detalj i egna kapitel.

ProcessorProcessorn är den komponent som utför alla beräkningar och är hjärnan i datorn. Processorn förkortas CPU (Central Processing Unit).Läs mer

ArbetsminneAll information som processorn ska ha snabb åtkomst till ligger i arbetsminnet. Informationen som lagras i arbetsminnet töms när datorn stängs av. Arbetsminnet kallas även RAM (Random Access Memory), RWM (Read Write Memory) eller primärminne.Läs mer

ModerkortModerkortet kan ses som datorns nervsystem då det sammanlänkar alla dess komponenter med varandra.Läs mer

HårddiskPå hårddisken lagras all information som ska finnas kvar även efter att datorn har stängts av.Läs mer

NätaggregatDatorn måste strömförsörjas. Nätaggregatet omvandlar nätspänning till lämplig drivspänning för datorns olika komponenter.Läs mer

GrafikkortGrafikkortet matar ut bildsignalen till bildskärmen. Ibland används istället en integrerad grafikkrets som sitter antingen i processorn eller på moderkortet.Läs mer

ChassiChassit är själva datorlådan: ett tomt skal där alla komponenter monteras.Läs mer

Utöver dessa komponenter tillkommer ofta diverse extrautrustning såsom trådbundet eller trådlöst nätverkskort och ljudkort. Moderna moderkort har visserligen både inbyggda nätverks- och ljudkretsar, men många väljer att komplettera med separata tilläggskort för att få högre nätverkshastighet eller bättre ljudkvalitet. Komponentuppdelningen ser likadan ut oavsett om det handlar om en bärbar eller stationär dator. De två datortyperna använder visserligen olika storlekar på både arbetsminnen och hårddiskar, men principen är densamma. Det enda som skiljer markant är strömförsörjningen som i bärbara datorsammanhang är separerad.

Här följer en översikt över hur de olika komponenterna sitter monterade i en stationär dator. Viss variation kan förekomma mellan olika modeller.

1. Processor (under kylaren) 2. Arbetsminne 3. Moderkort 4. Hårddisk
5. DVD-brännare (döljs) 6. Strömförsörjning 7. Grafikkort 8. Chassikylning

Här följer en motsvarande översikt för den bärbara datorn. Även här förekommer variation mellan olika modeller.

1. Processor (undersidan av moderkortet) 2. Arbetsminne 3. Moderkort 4. Hårddisk (SSD-enhet)
5. DVD-brännare 6. Strömförsörjning 7. Nätverkskort 8. Kylning

Föregångare till den moderna datorn programmerades och styrdes med så kallade hålkort. Varje hål representerade ett värde och ytor utan hål ett annat värde. På detta sätt gick det att lagra information som sedan kunde tolkas av en maskin (till- och frånslag av ström).

Ur detta system kommer den välkända tekniken med ettor och nollor. Siffrorna kallas även binära tal eller bitar (från engelskans binary digit). När ettor och nollor sätts samman i sekvenser tolkar datorn dessa som specifika instruktioner.

Det binära talsystemet fungerar på samma sätt som vårt decimalsystem. Skillnaden är att vi till vardags utgår från tio siffror (noll till nio). Det känns naturligt att efter nio(9) kommer tio (10), alltså en återanvändning av nollan men med en etta framför. Det är ingen som ifrågasätter att ettans plats har ett värde av tio, och lika logiskt är det faktiskt i det binära talsystemet. Skillnaden är att där är det högsta talet ett (1). 10 i vårt decimalsystem är värt tio, medan 10 (ett, noll) i det binära talsystemet är värt två.

Genom att ta hänsyn till siffrornas inbördes ordning går det att räkna ut vad talet 1001 betyder i de olika talsystemen. I det decimala blir det föga oväntat:

1 * 10³ + 0 * 10² + 0 * 10¹ + 1 * 10⁰ = 100

I det binära talsystemet blir det istället:

1 * 2³ + 0 * 2² + 0 * 2¹ + 1 * 2⁰ = 9

Med en bit (uttalas bitt) går det att skriva två olika värden, 0 och 1. Med två bitar går det att skriva fyra värden, 0 till 3. Tre bitar ger åtta olika värden, 0 till 7. Åtta bitar ger hela 256 möjliga varianter (0 till 255) och så vidare. Antalet variationer fördubblas för varje bit som läggs till: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256...

"Det finns 10 typer av människor. De som förstår binära tal och de som inte gör det."

En grupp på åtta bitar har fått ordet byte som en egen benämning. För att skriva en bokstav krävs det nämligen just åtta bitar. Bokstaven A skrivs binärt 01000001 enligt en ofta använd teckentabell vid namn ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Ett stort B betecknar byte medan litet b står för bit. Oftast används prefix såsom kilo, mega och giga eftersom en bit eller en byte inte är speciellt mycket i jämförelse med hur stora lagringskapaciteter och överföringshastigheter som är vanliga idag. Läs mer om lagring.

SI-prefixen kilo, mega och giga används något felaktigt i datorvärlden. När det pratas om antalet byte motsvarar de nämligen inte hela tusen multiplar. Det förhåller sig istället på detta vis:

Anledningen till detta är att datorn alltid arbetar med talbasen två. När vi människor tänker 1000 och ska skriva det med talbasen tio skriver vi 10³. Datorn räknar istället 2¹⁰, vilket blir 1024. När datorn ska räkna en miljon bytes (en megabyte) räknar den 2²⁰, men det blir inte exakt 1 000 000 utan 1 048 576. Ju större prefix det handlar om, desto mer missvisande blir det.

För att förtydliga denna missvisning används ibland begreppen KiB (kibibyte), MiB (mebibyte), GiB (gibibyte) och TiB (tebibyte). Läs mer om detta.

Kommunikationen i en dator går hela tiden ut på att flytta information mellan tre olika nivåer av minne. Det allra största minnet är hårddisken som lagrar all information permanent. Hårddisken är i sammanhanget riktigt långsam, vilket är raka motsatsen till processorn. Det så kallade cacheminnet (finns i processorn) är extremt snabbt och används för alla beräkningar som utförs för stunden. Arbetsminnet (RAM) är betydligt större än cacheminnet, men mycket mindre än hårddisken. Arbetsminnet är snabbt och därför jobbar processorn alltid mot det istället för mot hårddisken.

Exempel på de tre nivåerna av minne i en dator. Det som skiljer dem åt är storleken och hastigheten.

När ett program startas, laddas all nödvändig information in från hårddisken till arbetsminnet (läs mer om arbetsminnet). Efter det har processorn snabb åtkomst till den information den behöver under programmets gång.

En hårddisk brukar vanligtvis ha 500 GB till 3000 GB i lagringsutrymme. Arbetsminnet brukar ligga kring 2 GB och processorns eget minne är sällan mer än 8 MB. Det som skiljer mellan de tre minnestyperna är alltså hastigheten och storleken.

Datorn behöver inte bara hårdvara utan även mjukvara (program) för att fungera. Till en början behövs ett operativsystem, vilket sedan övriga program installeras ovanpå. Idag finns det tre vanliga operativsystem att välja mellan: Windows, Mac OS X och Linux. Alla systemen har sina fördelar, men i stor utsträckning handlar valet om vad man som användare känner sig bekväm med. Sedan den moderna datorns födelse har det diskuterats vilt kring vilket av operativsystemen som är överlägset bäst, men diskussionerna har egentligen endast visat att svaret är väldigt subjektivt. De olika systemens förträffligheter behandlas därför inte närmare i dessa texter.

Microsoft senaste operativsystem Windows 7 lanserades 2009 som en efterföljare till Windows Vista och Windows XP. Istället för att likt XP erbjudas i två versioner, erbjuds Windows 7 i fyra olika huvudversioner med olika målgrupper. Windows 7 HomePremium är versionen som de flesta hemdatorer levereras med och Windows 7 Professional är versionen som vanliga företagsdatorer utrustas med. Windows 7 Starter är en mycket avskalad version som är gjord för att passa netbook-datorer (små, enkla, bärbara datorer som normalt har en liten skärm). Den erbjuds endast i en 32-bitarsversion, saknar det genomskinliga Aerogränssnittet och har ingen funktion för att byta bakgrundsbild. Inledningsvis var tanken att Windows 7 Starter dessutom skulle vara strypt till att maximalt köra tre program samtidigt, men den spärren togs bort. Windows 7 Ultimate är raka motsatsen då det är Windowsversionen som innehåller alla funktioner.

Här följer en jämförelse mellan vilka funktioner (i urval) som finns i de olika versionerna:

	Starter	Home Pre.	Prof.	Ultimate
Brandvägg Läs mer	Ja	Ja	Ja	Ja
Direct X 11 Läs mer	Ja	Ja	Ja	Ja
DLNA Läs mer	Ja	Ja	Ja	Ja
Aerogränssnittet (smidig fönsterhantering)		Ja	Ja	Ja
Windows Media Center Läs mer		Ja	Ja	Ja
64-bitarsstöd Läs mer		Ja	Ja	Ja
Multimonitorstöd Läs mer		Ja	Ja	Ja
Domänanslutning (möjlighet att vara del i företagsdomän)			Ja	Ja
XP-mode (XP-emulering för programkompatibilitet)			Ja	Ja
Säkerhetskopiering över nätverket Läs mer			Ja	Ja
Fjärrskrivbord (logga in på jobbdatorn över internet)			Ja	Ja
Bitlocker Läs mer				Ja

Det finns även en variant av Windows 7 Ultimate som kallas Windows 7 Enterprise. Den säljs inte löst utan endast via volymavtal till företag. Det finns slutligen även en serverversion som hör till Windows 7 (Windows Server 2008 R2).

Windows 7 SP1

Det finns två olika sätt att uppgradera en dator till Windows 7. Antingen går det att genomföra en uppgradering så att alla program och inställningar följer med eller så går det att göra en nyinstallation. Microsoft säljer en uppgraderingslicens för byte till Windows 7 och vid användning av den får användaren välja om han eller hon vill uppgradera eller nyinstallera operativsystemet på datorn. Det förstnämnda är endast möjligt om datorn redan har Windows Vista installerat. Om datorn kör Windows XP från början går det inte att uppgradera den utan då måste en nyinstallation genomföras, vilket innebär att alla personliga filer först måste säkerhetskopieras och samtliga program måste installeras om. Om datorn har en ännu äldre version av Windows installerad (t.ex. Windows 2000) går det inte att använda uppgraderingslicensen. Det går heller inte om datorn saknar ett förinstallerat operativsystem.

Uppgraderingspaketet till Windows 7 levereras med installationsskivor för både 32-och 64-bitarsversionerna (läs mer om detta). Det går att uppgradera en dator som kör en 32-bitarsversion av Windows XP eller Vista till en 64-bitarsversion av Windows 7 (via nyinstallationsalternativet).

Windows 7 säljs under flera olika licensformer. Bland annat erbjuds en retail-licens (den vanliga licensen), en uppgraderingslicens och en OEM-licens. OEM-licensen är nästan likadan som retail-licensen men den är kraftigt subventionerad i pris. Datortillverkare (t.ex. HP eller Sony) använder OEM-licenser till sina färdigbyggda datorer. Idag säljs sådana licenser även löst, men de är endast avsedda för nya datorer som inte har haft ett operativsystem tidigare. OEM-licensen låses också till den specifika hårdvaran i samband med aktiveringen. Retail-licensen är visserligen även den knuten till en dator åt gången, men om den datorn skulle gå sönder är det tillåtet att flytta retail-licensen till en annan dator. Funktionsmässigt är det för övrigt ingen skillnad mellan retaillicensen och OEM-licensen förutom när det gäller supporten. En av huvudanledningarna till att OEM-licensen har ett betydligt lägre pris är att det är datorbyggaren och inte Microsoft som ansvarar för supporten. Om någon får problem med en dator som är köpt av exempelvis HP, är det till HP och inte Microsoft som han eller hon får vända sig. Om en hemmabyggare installerar en OEM-licens på sin egen nybyggda dator finns det alltså ingen som kan hjälpa honom eller henne med supporten.

Mac OS X Lion (10.7) lanserades sommaren 2011 och det är i skrivande stund den senaste versionen av Apples operativsystem. Här följer ett urval av nyheterna:

• Uppdaterad programhantering med influenser från IOS (Iphones operativsystem) när det gäller överblicken över installerade program och App Store-funktionen.
• Uppdaterat användargränssnitt med smartare programväxling, nytt fullskärmsläge och möjlighet att ändra storlek på fönster genom att dra i vilken sida som helst (intebara det nedre högra hörnet).
• Automatisk sparfunktion som gör att dokument det arbetas aktivt med sparas utan att användaren behöver trycka på Spara. För detta har även en ny versionshanterare lanserats som gör det möjligt att backa mellan olika versioner av det sparade dokumentet.
• Återupptagningsfunktion som gör att datorn efter en omstart startar på exakt samma sätt som innan omstarten (aktiva program och öppnade dokument visas direkt).
• Stöd för Airdrop (läs mer).
• Bättre säkerhet med nya krypteringsmöjligheter (läs mer) och förbättrad sandboxing (läs mer).
• TRIM-stöd (läs mer). I skrivande stund (juli 2011) gäller det dock inte andra SSD-modeller än de Apple förinstallerar.

En lista över alla nya funktioner som finns i Mac OS X Lion (10.7) finns här.

Mac OS X 10.7 (Lion)

Tidigare fanns det två versioner av Mac OS X: en skrivbordsversion och en serverversion. Med Mac OS X Lion (10.7) slutade Apple att erbjuda serverversionen löst och istället säljs serverfunktionerna som ett komplement via App Store. Även uppgraderingen från Mac OS X Snow Leopard (10.6) till Lion (10.7) köps via App Store.

Linux är ett annat fullvärdigt och mycket kompetent operativsystem som länge har erbjudits till bland annat skrivbordsdatorer. Under lång tid hade Linux ett rykte om sig för att vara komplicerat och invecklat att arbeta med, men så ser det inte alls ut längre. Idag är Linux i princip lika enkelt att använda som Windows eller Mac OS X. Trots detta har Linux än så länge inte nått en lika bred användarskara som de två andra nämnda operativsystemen. På mobiltelefoner har Linux däremot fått fotfäste då Googles Linuxbaserade operativsystem Android har tagit mobilvärlden med storm. I serversammanhang är Linux också vanligt förekommande.

Systemet är egentligen minst lika intressant som de andra att behandla, men med ett begränsat antal sidor kan inte allt få plats. Därför behandlas inte Linux närmare i denna bok. Alla som vill prova Linux kan däremot göra det eftersom systemet bygger på öppen källkod och är släppt helt gratis. Tack vare en smart funktion som kallas GRUB (GRandUnified Bootloader) kan datorn ha flera operativsystem installerade och användaren kan välja vilket av dem som ska startas. Det finns även Live-CD-skivor som gör att den som bara är nyfiken kan starta hela Linuxoperativsystemet från en CD-skiva, utan att påverka datorn i övrigt.

Linux är inte ett (1) operativsystem utan snarare en plattform som det sedan har utvecklats flera distributioner utifrån. De olika distributionerna är i sin tur optimerade för olika användartyper. I juli 2011 var Ubuntu den överlägset populäraste linuxdistributionen enligt webbplatsen www.distrowatch.org som löpande sammanställer en översikt över de populäraste distributionerna. Ubuntu baseras i grund och botten på Debian som är en av de riktiga trotjänarna i Linuxsammanhang. Ubuntu är ett mycket användarvänligt Linuxoperativsystem och det har ett smart sätt att hitta och installera nya program. Operativsystemet finns att ladda ned från www.ubuntu.com.

Ubuntu Linux 11.04