!" #$
%$ Cíle předmětu PO PROSTUDOVÁNÍ TEXTU BUDETE ZNÁT: Funkční schéma osobního počítače, základní prvky počítačové sestavy a jejich význam pro kvalitu počítače. Déle se seznámíte se základními perifériemi, které ke své funkci počítač potřebuje. Operační systém Windows XP, nejen z uživatelského hlediska, ale také se seznámíte se základními konfiguračními obrazovkami.
ZÍSKÁTE: Přehled o spolupráci operačního systému s hardware a o tom jak tuto spolupráci ovlivnit. Základní informace o nastavení operačního systému.
BUDETE SCHOPNI: Zhodnotit kvalitu počítačové sestavy s ohledem na její použití, samostatně pracovat ve Windows, řešit menší problémy s operačním systémem a provádět jeho základní nastavení.
3
PRŮVODCE STUDIEM Na začátku našeho kurzu si vysvětlíme několik pojmů a principů platících pro distanční formu studia. Poté se seznámíme s vlastní organizací našeho kurzu Úvod do výpočetní techniky. CO JE TO DISTANČNÍ VZDĚLÁVÁNÍ? Na začátek uvedu definici: „Distanční vzdělávání je definováno jako multimediální forma řízeného samostatného studia, v němž jsou vzdělavatelé (pedagogové) v průběhu vzdělávacího procesu trvale nebo převážně fyzicky odděleni od vzdělávaných (studujících)". Jde tedy o vzdělávání založené na samostudiu. To je pro studenty samozřejmě náročnější, ale na druhou stranu je výhodou časové rozložení – student se může věnovat svému vzdělávání ve svém volném čase (večer o víkendech...). Jednotlivé části studia (v prezenční formě bychom je nazvali předměty) jsou rozloženy do vzdělávacích kurzů. Komunikace mezi učitelem a studenty probíhá několika způsoby: ●
především elektronicky, hlavně prostřednictvím programu LMS (Learning Management System). V našem případě půjde o program Moodle, v němž je celý kurz Úvodu do výpočetní techniky zapsán. Zde najdete podrobné studijní materiály a také úkoly a testy, jejichž prostřednictvím si znalosti upevníte. Zároveň budou sloužit ke kontrole vašich znalostí učitelem.
●
Druhou formou elektronického studia je E-mail a elektronická konference (např. prostřednictvím programu Skype)
●
Třetím způsobem je tutoriál – osobní setkání studentů s učitelem. K tomu dochází pouze několikrát během kurzu.
Student obdrží na začátku studia výukový balík, v našem tuto příručku a především přístupové údaje k elektronickému kurzu. O PŘEDMĚTU ÚVOD DO VÝPOČETNÍ TECHNIKY Ještě před zahájením práce se studijní oporou je nutné vědět o organizaci výuky tohoto předmětu. Z obsahového hlediska je základem popis hardwarového vybavení počítače. Hardware sám o sobě je k ničemu – musí spolupracovat s nějakým software, především s programem základním – operačním systémem. Druhou obsahovou linií je tedy popis operačního systému, jednak při spolupráci s hardware, ale najdete zde také kapitoly věnované pouze Windows XP. Z hlediska organizačního je základem studia elektronický kurz, se studijními materiály a také cvičeními, testy a úkoly. Základní znalosti tedy najdete v elektronickém kurzu, opora vám pak pomůže při, či souhrnném. Oba výukové materiály (elektronický kurz i studijní opora) tvoří nedílný celek a předmět nelze zvládnout bez současné práce s oběma materiály. Ke studiu tedy potřebujete počítač (stačí běžně vybavený) a přístup k Internetu (lepší je některý druh rychlejšího připojení. Ze software budete potřebovat internetový prohlížeč a nějaký textový editor – například Microsoft Word, OpenOffice Writer apod.
4
VE STUDIJNÍ OPOŘE JSOU PRO SNADNĚJŠÍ ORIENTACI POUŽITY GRAFICKÉ SYMBOLY: úkol k textu
část pro zájemce (nepovinná, rozšiřující znalosti) průvodce studiem Doporučená literatura Otázky Souhrn znalostí korespondenční úkol kapitola věnovaná Windows
5
Obsah 1.Sjednocení základních Pojmů.............................................................................................9 Ukládání dat.......................................................................................................................9 Práce s klávesnicí.............................................................................................................10 Klávesnicová pole...................................................................................................................10 Připojení klávesnice................................................................................................................10 Přepínání národních klávesnic.................................................................................................10
Okno Windows................................................................................................................10 Okno programu................................................................................................................11 2.Úvod do práce s počítačem...............................................................................................13 Von Neumannovo schéma...............................................................................................13 Názvosloví:......................................................................................................................14 Operační systém..............................................................................................................14 Licence.............................................................................................................................14 3.Mikroprocesory.................................................................................................................16 Úvodem...........................................................................................................................16 Základní parametry mikroprocesorů...............................................................................16 Zaměření mikroprocesorů................................................................................................17 Mikroprocesor a Windows ..............................................................................................17 Přidělování času mikroprocesoru............................................................................................18 Zhavarovaný program.............................................................................................................18
4.Operační paměť.................................................................................................................20 Operační paměť...............................................................................................................20 Složení paměti.........................................................................................................................20 Parametry ................................................................................................................................20 Druhy pamětí...........................................................................................................................21 Paměťové technologie.............................................................................................................21
Operační paměť a Windows............................................................................................21 Způsob přidělování operační paměti.......................................................................................21 Stránkovací soubor..................................................................................................................22 Správná velikost operační paměti............................................................................................23
5.Základní deska...................................................................................................................25 Základní deska.................................................................................................................25 Prvky základní desky...............................................................................................................25
6
Chipset.....................................................................................................................................26
6.Komunikace základní desky s okolím – systémové sběrnice............................................28 Sběrnice...........................................................................................................................28 Parametry sběrnic....................................................................................................................29
Plug and Play (PnP).........................................................................................................29 7.Komunikace základní desky s okolím – Počítačová rozhraní...........................................30 Rozhraní...........................................................................................................................30 8.Pevný disk– Fyzická struktura..........................................................................................33 Význam pevného disku...................................................................................................33 Konstrukce pevného disku...............................................................................................33 Práce disku.......................................................................................................................34 Diskové řadiče.................................................................................................................34 Parametry disku...............................................................................................................34 Montáž disku...................................................................................................................35 9.Pevný disk– Logická struktura..........................................................................................37 Úvod................................................................................................................................37 Základy logické struktury................................................................................................37 Základní vlastnosti NTFS................................................................................................38 Obnovitelnost..........................................................................................................................38 Přemapování clusterů..............................................................................................................38 Komprimace............................................................................................................................38 Oprávnění................................................................................................................................38 Přípojné body svazků..............................................................................................................38 Diskové kvóty..........................................................................................................................39
10.Pevný disk– servisní programy.......................................................................................40 Úvod................................................................................................................................40 Dostupné programy.........................................................................................................40 Kontrola disku.........................................................................................................................41 Defragmentace disku...............................................................................................................41 Vyčištění disku........................................................................................................................41 Koš...........................................................................................................................................42
11.Zobrazovací soustava......................................................................................................44 Zobrazovací soustava......................................................................................................44 Grafická karta..........................................................................................................................45 LCD panel (displej).................................................................................................................46
Konfigurace zobrazovací soustavy z Windows ..............................................................47 7
Optimalizace vizuálních efektů ..............................................................................................48
12.Přenosná média................................................................................................................50 Přenosná média................................................................................................................50 Disketová mechanika..............................................................................................................50 CD disky..................................................................................................................................51 DVD disky...............................................................................................................................51 Flash disk.................................................................................................................................52
13.Zvuková soustava............................................................................................................54 Zvuková karta..................................................................................................................54 Části zvukové karty.................................................................................................................54 Konektory................................................................................................................................55 Prostorové zvukové soustavy..................................................................................................55 Konfigurace zvukové soustavy...............................................................................................55
14.Tiskárny...........................................................................................................................57 O vlastnostech tiskáren....................................................................................................57 Jehličkové tiskárny..........................................................................................................58 Inkoustové tiskárny..........................................................................................................58 Laserové tiskárny.............................................................................................................59 Výběr tiskárny.................................................................................................................60 15.Střídání uživatelů ve windows........................................................................................61 Multiusing........................................................................................................................61 Uživatelské účty......................................................................................................................61 Uživatelské profily..................................................................................................................63 Přístup ke složkám...................................................................................................................65
16.Pokročilejší ovládání Windows.......................................................................................67 Ikona tento počítač...........................................................................................................67 Správce úloh....................................................................................................................67 Atributy............................................................................................................................68 Správce zařízení...............................................................................................................69 Nouzový režim................................................................................................................69 17.Registrační databáze (registry)........................................................................................71 Registrační databáze (registry)........................................................................................71 Obnova registru po havárii......................................................................................................73
8
1.SJEDNOCENÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Na začátku studia si sjednotíme své znalosti. Půjde o práci se soubory, klávesnicí a základní terminologii prvků okna Windows. Většinu pojmů patrně znáte, pokud se však najde něco co vám známé není, právě zde si nedostatky doplníte. CÍL Naučit se najít, kopírovat, mazat, přejmenovat a přesunovat soubory. Vytvářet složky, orientovat se ve struktuře složek. Ovládat klávesnici, znát význam řídících kláves. Rozpoznat základní prvky okna Windows, umět je využít při práci. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Složka (adresář), soubor, jméno souboru, klávesnice, okno Windows, Hlavní panel, Záhlaví okna, Panel nabídky, Panel nástrojů, Stavový řádek, Panel jazyků) K api tol a je rozdě l ena na Window s . V t ex tu opor y pos t ačuj e s i v yz kouš í t e z v ládne t e, j e z byt e čné s e s oubor y
t ř i čás t i : U kl ádá ní dat , P rác e s kl áves ni c í a P rá ce s okne m js ou poj my pouz e s hrnut y. To zda vám s ouhr n i nf or mac í v te s te ch podkapi t ol el e kt roni cké ho k ur z u. Pok ud t es t y t ét o k apit ol e vě novat . M us ít e vš ak ode vz dat úk ol P rác e s e
ČAS POTŘEBNÝ K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: Závisí na vstupních znalostech, minimálně 30 min, maximálně 3 hodiny
Ukládání dat Data ukládáme na paměťová média (nejčastěji pevné disky, ale mohou to být také flash disky, diskety, CD a DVD média). Většina médií má velké kapacity a tak je nutné data organizovat. Základem je datové médium a na něm uložené soubory. Protože souborů je mnoho jsou zařazovány do složek (adresářů). Pro složky je typická stromová struktura – ve složce mohou být kromě souborů uloženy také další složky. V sobě uložené složky pak vytvářejí „větev stromu“. Pro jednotlivé prvky datové struktury platí: ●
datové médium (jednotka) má svoje logické jméno např. C:, D:
●
soubor má jméno, jež se skládá z přípony (většinou tříznakové). Přípona definuje, jakým programem byl soubor vytvořen. (Podle přípony poznáme ke kterému programu soubor patří.) Kromě přípony má soubor jméno, to definujeme při vytváření souboru. Windows XP podporují dlouhé názvy souborů, celkově se jméno souboru může skládat až z 255 znaků. Je zde však omezení – nesmíme použít následující znaky \ / : * ? " < > |
●
složka pro její pojmenování platí stejná pravidla jako pro soubory, u složek se přípony nepoužívají (ale je to možné).
9
Práce s klávesnicí Klávesnicová pole Klávesnice se skládá z několika klávesových sekcí: ●
alfanumerické - je největší, slouží k psaní číslic a písmen
●
funkčních kláves - horní řádek funkčních kláves F1–F12
●
řídících kláves – k řízení klávesnice
●
kláves pro práci s textem – pro pohyb kurzoru v textu a opravy textu
●
kurzorových kláves – pro pohyb kurzoru
●
numerických kláves – pro psaní čísel
Připojení klávesnice ●
konektorem PS2 do fialové zdířky
●
konektorem USB
●
bezdrátově
Přepínání národních klávesnic Myší prostřednictvím ikony Panelu jazyků. Chybějící národní klávesnice je možné doinstalovat
Okno Windows Pokud pracujeme pouze s operačním systémem, v okně Windows vidíme Pracovní plochu a Hlavní panel Pracovní plocha V její hlavní části pracujeme, v okně Windows XP zde vidíme ikony pro spouštění programů a Hlavní panel. Hlavní panel informuje o otevřených oknech (= programech), je v něm tlačítko Start pro ovládání operačního systému a oznamovací oblast s informacemi systému (rezidentně puštěné programy, čas, klávesnice...) Panel nabídky Start Otevřeme přes Start. Panel má přesně definované části: ●
jméno uživatele,
●
zástupce programů pro práci s Internetem
●
naposledy použité programy
●
oddíl složek pro práci se soubory
●
oddíl pro konfiguraci PC
●
oddíl pomocných programů
Pravým tlačítkem myši můžeme tlačítko Panel nabídky konfigurovat
10
Okno programu Pracujeme-li v programu napsaném pro Windows najdeme ještě ●
Záhlaví okna – se jménem souboru, který je zde otevřen a ikonami pro zavření, minimalizaci a maximalizaci okna.
●
Panel nabídky -s ovládacími nabídkami programu (menu)
●
Panel nástrojů – pro zrychlený přístup k programům
●
Stavový řádek – se základními informacemi programu.
KORESPONDENČNÍ ÚKOL Vytvořte strukturu složek podle zadání v elektronickém kurzu. Do složek nakopírujte 2 soubory, jeden soubor se pokuste vytvořit sami. Celou strukturu dat pošlete prostřednictvím elektronického kurzu SHRNUTÍ KAPITOLY: Data ukládáme na jednotky do složek a souborů, pro jejich pojmenování a organizaci platí určitá kritéria. Klávesnici ovládáme řídícími klávesami, ve Windows můžeme použít více národních klávesnic. Každý program se otevírá v okně. Každá část okna má svůj název a funkci. Okno samotného systému Windows se od oken programů mírně liší. OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu) 1. Kam můžeme ukládat data? 2. Co je to soubor? 3. Co je to složka? 4. Pravidla pro pojmenování souborů a složek. 5. Co je to cesta, kde ji v okně Průzkumníka vidíme? 6. Hlavní klávesnicová pole 7. Význam řídících kláves na klávesnici 8. Jak napíšete znak @ a \ ? 9. Kam se klávesnice připojuje 10. Kde a jak se přepíná národní prostředí klávesnice? 11. Základní prvky v okně Windows 12. Základní prvky v okně programu 13. Práce s nabídkou Start, kde najdete: ●
Naposledy spuštěné programy,
●
Zástupce programů pro práci s Internetem,
11
●
Složky,
●
Část pro konfiguraci počítače?
14. Jak nakonfigurujete panel Start? 15. Co to je Hlavní panel, kde je umístěn, jaké informace zde vidíte? 16. Jak do Hlavního panelu přidáte Panel nástrojů? 17. Co vidíte v záhlaví okna programu? 18. Tlačítka pro práci s oknem programu (Minimalizace, Maximalizace, Zmenšení, Zavření)
12
2 . Ú V O D D O P R Á C E S P O Č Í TA Č E M V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Předtím než se pustíme do výkladu o tom jak pracují jednotlivé prvky počítače, si musíme umět představit to, jak pracuje počítač jako celek. Zároveň si ještě uvedeme některé pojmy, s nímž se dále budeme setkávat. Rovněž si ujasníme pojem licence. CÍL Pojmenovat základní části počítače a popsat jejich funkci. Definovat pojem hardware a software, vnitřní a vnější zařízení. Vysvětlit význam operačního systému. Objasnit pojem licence, znát základní typy licencí. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Von Neumannovo schéma, hardware, software, operační systém, vnitřní a periferní zařízení, mikroprocesor, operační paměť, vstupní a výstupní zařízení, zařízení, licence, shareware, freeware, demo, trial. Tex t j e opě t dopl něn něk oli k a pre z ent ace mi v el e kt roni cké ne z apomeňt e naps at s vůj náz or do FÓRA – debat y o použ i t í l i ce ncí
podobě .
Z ávě rem
ČAS POTŘEBNÝ K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 2 hodiny
Von Neumannovo schéma Von Neumannovo schéma bylo navrženo roku 1945 americkým matematikem. Johnem von Neumannem jako model samočinného číslicového počítače. Základem práce je instrukce uložená v programu. Tu čte mikroprocesor, který podle jejích pokynů řídí ostatní díly počítače.
Obrázek 2.1: Von Neumannovo schéma
Počítač má tyto části: ●
Mikroprocesor (dnes tvořený ALU a řadičem), ALU (aritmetickologická jednotka) Je jádrem počítače, provádí a řídí veškerou činnost. On sám je řízen instrukcemi programu z operační paměti.
●
Operační paměť, v ní jsou nahrány instrukce, jimiž je řízen mikroprocesor a sem se také ukládají výsledky práce mikroprocesoru
●
Vstupní zařízení, jímž vkládáme data a řídíme činnost počítače (klávesnice, myš)
●
Výstupní zařízení, kde nám počítač sděluje výsledky své práce (LCD displej, monitor, tiskárna) 13
●
Sběrnice – spojuje jednotlivé části počítače
V praxi vypadá činnost počítače následujícím způsobem: Z pevného disku přesuneme program (ve formě souboru) do operační paměti. Odtud si mikroprocesor čte instrukce, které provádí. Výsledek práce vidíme na displeji a ve formě souboru je můžeme uložit opět na disk, případně vytisknout...
Názvosloví: Při popisu práce počítače se setkáme s mnoha pojmy (často odvozenými ze schématu): ●
vnitřní zařízení – jsou základem PC, označuje se tak mikroprocesor a operační paměť
●
vnější zařízení (periférie) – je vše mimo vnitřní zařízení (pevné disky, klávesnice, tiskárny...)
●
hardware – všechno technické, prvky počítače, periférie atd. Bez programu kterým je řízen však hardware nemůže pracovat.
●
software – programy, kterými je hardware řízen. Bez hardware, v němž jsou uloženy a který řídí však nemohou existovat. Rozeznáváme dvě velké kategorie software – operační systémy a aplikační programy
Operační systém Je speciálním druhem software, bez něho počítač pracovat nemůže. Zajišťuje: ●
Komunikaci uživatele s počítačem (který program chci pustit, nahrání souboru, smazání souboru...)
●
Komunikaci počítače s uživatelem (chybová hlášení, hlášení programů...)
Je jakýmsi prostředníkem mezi hardwarem počítače na jedné straně a uživatelem a aplikačními programy na straně druhé (aplikační program – konkrétní program pro určitou činnost)
Licence Software je zbožím za které se platí. Výrobce chrání své zboží licencemi: V praxi existuje několik způsobů licencování programů: Placené licence: ●
Produkt v krabici (Full Packaged Product – FPP) - je kompletní balení s instalačním médiem, a tištěnou dokumentaci. Lze jej koupit v maloobchodní síti.
●
OEM Original Equipment Manufacture - Plnohodnotný software, který dodávají výrobci počítačů předinstalovaný na nových počítačích. Licence OEM je po celou dobu vázána na počítač, na který byla prvotně nainstalována.
●
MLP Multilicence Pack - umožňuje použít zakoupený software na dalším počítači.
Volnější licence: ●
Licence GPL – pro volně šiřitelný software, vždy ale musí být k dispozici zdrojový kód.
●
Freeware - software je možno používat zdarma a bez omezení.
14
●
Shareware - program je šířen zdarma, ale teprve po zaplacení registrace dostanete veškerou podporu
●
Demo - software nám pouze předvede co umí, ale jeho funkčnost je omezena.
●
Trial - Použití je omezeno na počet spouštění programu nebo časově na množství dnů.
ÚKOL K TEXTU Pokuste se najít licenční ujednání ve vámi používaných programech. (Nápověda – většinou ve volbě menu Nápověda / o aplikaci) V elektronickém kurzu se zapojte do fóra a zamyslete se nad jeho otázkami. SHRNUTÍ KAPITOLY: Práce počítače je řízena a prováděna mikroprocesorem, který pracuje podle instrukcí programu v operační paměti. Celý počítačový systém rozdělujeme na hardware a software. Práva na práci se software jsou definována licencemi. OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu) 1. Nakreslete a vysvětlete von Neumannovo schéma 2. Jednotlivé prvky von Neumannova schématu 3. Co je to vnitřní zařízení a co periférie? 4. Co je to hardware a software? 5. Co je to operační systém, jaké operační systémy znáte? 6. Co je to aplikační program, jaké aplikační programy znáte? 7. Jaké jsou druhy placených licencí 8. Co je to licence GPU? 9. Jaké znáte „volnější“ licence? 10. Co je to aktivace programu
15
3.MIKROPROCESORY V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Z von Neumannova schématu víme, že mikroprocesor je mozkem počítače. Jeho kvalita počítač výrazně ovlivňuje a je tedy důležité znát základní parametry, podle nichž můžeme mikroprocesory hodnotit. CÍL Rozlišit jednotlivé typy mikroprocesorů na Obrázek 3.1: mikroprocesor v patici základě jejich parametrů. Definovat vhodnost použití mikroprocesoru v určité oblasti. Popsat jednotlivé vlastnosti jimiž se mikroprocesory liší. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Mikroprocesor, šířka dat, výrobní technologie, frekvence mikroprocesoru, paměť cache, patice mikroprocesorů, Hyper-Threading, HyperTransport, Antivirová ochrana, Tepelná ochrana, Athlon64, Sempron64, Pentium 4, Celeron, Intel Core V násl e dují c ím te s tu j s ou poj my pouz e s hr nuty - podrobně ji j s ou roz ebr ány v e le kt roni ck ém k ur z u. Zde tak é naj det e te s t a úk ol y k t é mat u.
ČAS potřebný K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 4 hodiny
Úvodem V následujících třech kapitolách se budeme věnovat jádru počítače: mikroprocesorům, operačním pamětem a základním deskám. Na základní desce je patice, do níž vkládáme mikroprocesor, dále zde najdeme i patice pro moduly operační paměti. Všechny tři prvky spolu úzce souvisí a pro vzájemnou spolupráci musejí mít potřebné parametry. (Ne v každé základní desce může pracovat každý mikroprocesor a každý paměťový modul). Proto se občas nevyhneme zmínce o spolupracujícím prvku v kapitole, která je věnována jiné komponentě.
Základní parametry mikroprocesorů Výrobci (především Intel a AMD) vyrábějí širokou škálu mikroprocesorů, určenou pro různé segmenty trhu. Základem procesorové řady je vždy jádro mikroprocesoru. To se často inovuje a vylepšuje. Aby výrobce odlišil procesory v jedné řadě, ale s jinými jádry, dává upraveným jádrům jiné názvy. (Například v řadě mikroprocesorů Pentium 4 byla použita jádra Willamette, Northwood a Prescott.) Čím se tedy jádra liší: ●
základní architekturou: kolik mají ALU, jak dokáží předpovídat větvení programů, počtem paralelních větví atd. V rámci jedné řady se architektura většinou nemění. 16
●
vnitřní šířka dat – čím „širší“ je mikroprocesor, tím více dat zpracuje během jednoho taktu, v osobních počítačích se setkáme s 32 bitovými, 64 bitovými, nebo kombinovanými procesory se šířkou 32 a 64 bitů
●
výrobní technologií - Určuje hustotu polovodičových prvků mikroprocesoru. Čím více prvků se na křemíkovou destičku vejde, tím bude mikroprocesor výkonnější a zároveň menší.
●
frekvencí s jakou jádro mikroprocesoru pracuje. Čím je frekvence vyšší, tím rychleji bude procesor pracovat. Levnější procesorové řady pracují s nižším taktem svého jádra.
●
velikostí paměti cache – cache paměť zrychluje spolupráci mezi velmi rychlým mikroprocesorem a jeho relativně pomalým okolím. Levnější procesorové řady používají menší paměť cache.
●
integrovanými technologiemi jde hlavně o hyperthreading, tepelnou a antivirovou ochranu a instrukční sadu
●
způsobem komunikace s okolím – mikroprocesory Intel používají k výměně dat sběrnici FSB, mikroprocesory AMD sběrnici HyperTransport. V rámci jedné technologie je důležitá frekvence a šířka sběrnice. Levnější procesorové řady mívají nižší frekvenci sběrnice.
●
počtem jader – nové procesory mohou mít v sobě několik jader. Úlohy pak zpracovávají paralelně a rychle.
●
patice mikroprocesorů - různé procesorové řady potřebují odlišné patice do nichž mikroprocesor zasunujeme. Své patice používají také oba výrobci mikroprocesorů. Patice je součástí základní desky, takže typ základní desky určuje jaký mikroprocesor budeme moci použít.
Zaměření mikroprocesorů Výrobci se snaží prodat své výrobky co nejširšímu počtu uživatelů. Proto se trh rozděluje na segmenty, pro něž nabízí mikroprocesory. Ty pak mají různé výkony a také ceny. Segmenty trhu: ●
Desktop – asi nejrozšířenější segment, pro stolní počítače. Ještě se dělí na tzv. high end, pro nějž jsou nabízeny výkonné (ale dražší procesory) a low end s levnými procesory.
●
Laptop – pro přenosné počítače
●
Server - pro servery, centrální počítače sítí.
Workstation – velmi výkonné počítače pro potřebu jednoho uživatele. V našem předmětu se sa zaměříme pouze na desktopové mikroprocesory. ●
Mikroprocesor a Windows Operační systémy dokáži pracovat s několika soubory současně. Provádějí to tak, že čas mikroprocesoru pravidelně přidělují jednotlivým běžícím procesům. Protože jde o krátké časové intervaly, uživatel si toho nevšimne. Celý takový systém nazývám multitasking.
17
Programy s nimiž pracujeme označujeme jako na popředí, ty které nevidíme (ale pracují) jsou na pozadí. Přidělování času mikroprocesoru ● Pracujeme-li na izolované stanici, čas procesoru přiděluje operační systém úlohám spuštěným z naší stanice. ●
Pracuje-li počítač v síti1, může obsluhovat také požadavky, které byly vyvolány uživatelem ze sítě.
Způsob toho, jak se bude dělit čas procesoru mezi procesy můžeme ovlivnit. Vycházíme z toho zda počítač pracuje převážně lokálně (tj. obsluhuje místního uživatele), nebo zda převážně obsluhuje požadavky ze sítě2. Je možné zadat, zda při přidělování času mikroprocesoru budou mít přednost místně spouštěné programy, nebo služby spouštěné jinými uživateli ze sítě. Provedeme to tak, že klepneme pravou klávesou myši na ikoně Tento počítač / Obrázek 3.2: konfigurace využití času Vlastnosti / karta Upřesnit / tlačítko mikroprocesoru Nastavení ve skupinovém rámečku Výkon / předeme na záložku Upřesnit. Ve skupinovém rámečku Plánování procesoru máme dvě možnosti: ●
Programy: přednost budou mít programy na popředí, což odpovídá lokální práci s počítačem.
●
Služby na pozadí: čas bude rovnoměrně rozdělován mezi programy na popředí a na pozadí. To použijeme, pokud je počítač hodně zatěžován požadavky ze sítě.
Zhavarovaný program Jestliže některý z programů selže, může být zdrojem potíží pro programy ostatní. Zhavarovaný program můžeme snadno ukončit. Použijeme Správce úloh (strana 67) a jeho záložku Aplikace. Chybně pracující program Obrázek 3.3: Přehled o běžících programech ve Správci úloh
1 Sítí rozumíme vzájemně propojené počítače. Kromě jiného dovoluje síť práci uživatele na jiném počítači (než na tom, u kterého sedí) 2 Obsluhuje-li počítač požadavky ze sítě, slouží vzdáleným uživatelům. Z anglického slova server (česky sluha) se přeneslo označení pro tento typ počítačů – tedy serverů.
18
bude mít ve sloupečku Stav zapsáno Neodpovídá. Na takový program umístíme kurzor a stiskneme tlačítko Ukončit úlohu. Nevýhodou tohoto řešení je to, že neuložíme data programu a můžeme tak přijít o výsledek své práce. Chabou útěchou je to, že data zhavarovaného programu uložit již stejně nemůžeme. SHRNUTÍ KAPITOLY: Mikroprocesor je jedním z rozhodujících hardwarových dílů počítače. Existuje mnoho mikroprocesorů, které rozdělujeme podle výrobce (AMD, Intel), podle toho pro jaké použití jsou určeny (desktopy, servery, notebooky, pracovní stanice). Navíc jsou procesory vyráběny v levnějších a dražších (a výkonnějších) variantách. Každý mikroprocesor charakterizují jeho technické vlastnosti (frekvence, velikost cache, výrobní technologie, rychlost komunikace s okolím, hlavně u AMD také patice do níž je určen...) Čas mikroprocesoru je rozdělován mezi běžící úlohy. Ve Windows můžeme definovat jakým způsobem k rozdělování dojde. Pokud některý program havaruje, můžeme jej nouzově ukončit ze Správce úloh. OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu, musíte také vypracovat zde zadané úkoly ) 1. Co je úkolem mikroprocesoru 2. K čemu slouží paměť cache 3. Co je to frekvence mikroprocesoru 4. Co je to sběrnice FSB, které mikroprocesory ji používají 5. Co je to sběrnice HyperTransport, které mikroprocesory ji používají 6. Co je to SSE3 7. Co je to Speed Step Technology 8. Co je to Cool'n'Quiet 9. Co je to No Execute Bit 10. Co je to Enhanced Virus Protection 11. Jak se jmenuje výkonnější a levnější řada mikroprocesorů Intel 12. Jak se jmenuje výkonnější a levnější řada mikroprocesorů AMD 13. Jak zjistíte, jaký mikroprocesor je instalován v počítači 14. Jak ukončíte havarovaný program? Doporučená literatura Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0
19
4 . O P E R A Č N Í PA M Ě Ť V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Operační paměť je nejbližším spolupracovníkem mikroprocesoru. Její parametry tak výrazně ovlivňují kvalitu počítače. To jaké můžete použít druhy pamětí, jaké jsou jejich velikosti a rychlosti je námětem této kapitoly. CÍL Definovat různé typy pamětí podle jejich parametrů. Dokázat zvolit paměť potřebnou pro Obrázek 4.1: DIMM a bank operační paměti konkrétní počítač. Orientovat se v základních parametrech pamětí KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: kapacita paměti, rychlost paměti, ECC, registered, DIMM, bank, Dual Channel Podrobnos t i, obr áz ky a te s ty naj de te opě t v el ek t ronic ké m k ur z u. V t ét o k api tol e naj det e t aké nepov innou č ás t pro záj e mce .
ČAS potřebný K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 2 hodiny
Operační paměť V operační paměti je uložen program, jímž je řízen mikroprocesor (a následně celý počítač). Do operační paměti si mikroprocesor také ukládá zpracovaná data. Mezi procesorem a operační pamětí proudí velké množství dat. Rychlost spolupráce obou prvků je tedy velmi důležitá. Operační paměť se při ztrátě napětí (nebo vypnutí počítače) vymaže a všechna v ní uložená data se ztratí. Proto si musíme data z operační paměti ukládat na pevný disk. Složení paměti Paměťové obvody jsou umístěny na destičce, které se odborně říká paměťový modul a také se pro ni používá zkratka DIMM (z anglického Dual Inline Memory Module). Modul se zasunuje do patice na základní desce. Pro paměťovou patici používáme název bank. Parametry V podstatě jsou dva: 1. Velikost (kapacita) paměti. Udává se v MB (Mega Byte). V případě malé kapacity operační paměti se údaje z paměti dočasně přesunují na relativně pomalý pevný disk – dochází ke zpomalení výměny dat mezi pamětí a procesorem.
20
2. Rychlost paměti. Všechny prvky v počítači jsou řízeny taktovací frekvencí základní desky. Rychlost paměti pak říká, s jak velkým taktem může paměť pracovat. Čím vyšší takt, tím vyšší rychlost paměti a celého počítače. Druhy pamětí Dnes se používají dvě paměťové technologie: DDR a DDR2. Obě paměti dokáží během jednoho taktu udělat dvě operace (jejich rychlost je tedy dvojnásobkem taktu paměťové sběrnice základní desky). DDR2 je novější, má nižší napájecí napětí a je schopna dosahovat vyšších přenosových rychlostí. Ve svém počítači můžeme použít pouze ty moduly, s nimiž spolupracuje paměťový řadič (u Intelu na základní desce, u AMD v mikroprocesoru). Paměťové technologie U operačních pamětí se můžeme setkat s moduly: ●
non ECC – které neopravují chyby
●
ECC – s opravou chyb
●
registered – vybavené buffery
●
unbuffered – nevybavené buffery
V běžných stolních počítačích (desktop) se používají moduly unbuffered a non ECC. Moduly registered a ECC se používají především v serverech nebo pracovních stanicích (workstation). Vždy platí, že stejnou technologii musejí podporovat obě spolupracující části – paměťový řadič (umístěný u mikroprocesorů Intel na základní desce, nebo u mikroprocesorů AMD přímo v mikroprocesoru) a paměťový modul. Další, běžně používanou technologií je Dual Channel. Kdy k paměťovým modulům nevede jedna sběrnice, ale sběrnice dvě, pracující současně (paralelně). Opět dojde ke zvýšení rychlosti přenosu dat mezi mikroprocesorem a operační pamětí. Je logické, že potřebujeme základní desku, vybavenou dvěma kanály, paměťový řadič podporující paralelní výměnu dat (u AMD v mikroprocesoru). Navíc je nutná spolupráce obou paměťových modulů – pro tyto účely se prodávají spárované moduly, označované jako dual channel kit.
Operační paměť a Windows Podobně jako pro mikroprocesor, také pro paměť je možné upravit určité parametry operačního systému. Způsob přidělování operační paměti Již víme, že čas mikroprocesoru je systémem multitaskingu pravidelně rozdělován mezi více úloh. Každá z běžících úloh však také potřebuje svoji část operační paměti. To jak bude systém s přidělováním operační paměti zacházet nastavíme v obrazovce Možnosti 21
Obrázek 4.2: Nastavení práce s pamětí
výkonu: Tento počítač / Vlastnosti / karta Upřesnit / tlačítko Nastavení ve skupinovém rámečku Výkon / přejít na záložku Upřesnit. Ve skupinovém rámečku Využití paměti máme dvě možnosti: ●
Programy – v tomto případě bude operační paměť přidělována přednostně místně spouštěným programům
●
Mezipaměť systému – zadáme tehdy, když počítač obsluhuje převážně požadavky ze sítě.
Stránkovací soubor Z pohledu Windows se operační paměť skládá ze dvou částí: ●
z paměťových DIMMů
●
z odkládacího souboru (swapovací, stránkovací soubor) – ten je uložen na disku v hlavní složce (root3), a pojmenován pagefile.sys. Jde o soubor pro Windows životně důležitý a nesmí se smazat!!! Proto je chráněn atributy S a H (strana 68)
Kapacita DIMMů bohužel vždy nepostačuje potřebám operačního systému. Pokud se stane, že Windows nemohou do DIMMů uložit data (DIMMy jsou zaplněny), přesune operační systém část obsahu paměťových DIMMů na disk, Obrázek 4.3: Konfigurace virtuální paměti do odkládacího souboru (samozřejmě jde o ty soubory, s nimiž systém momentálně nepracuje). Takto se „zadarmo“ zvětší obsah operační paměti, ale pevný disk je výrazně pomalejší než paměťový DIMM. Pokud se často pracuje s odkládacím souborem zpomalí se proto práce celého systému. Pro práci se stránkovacím souborem platí určitá pravidla, dokonce můžeme vlastnosti celého paměťového podsystému (DIMM + odkládací soubor) konfigurovat. Platí následující pravidla: Windows automaticky mění velikost stránkovacího souboru, ale jeho maximum je vždy 1,5 násobek velikosti operační paměti
Práci s odkládacím souborem můžeme ovlivnit v obrazovce Virtuální paměť. Dostaneme se sem ťuknutím pravé klávesy myši na ikoně Tento počítač / Vlastnosti / karta Upřesnit / tlačítko Nastavení ve skupinovém rámečku Výkon / přejít na záložku Upřesnit / tlačítko Změnit ve skupinovém rámečku Virtuální paměť
Většinou stačí ponechat automatické hodnoty. Pokud však chceme nastavovat ručně, měli bychom dodržovat následující pravidla: •
počáteční hodnotu zadat stejnou, nebo o něco větší než je doporučená hodnota
3 Root – nejčastěji česky označovaný jako hlavní adresář, je první (tj. nejvyšší) složkou. Je kořenem (což je také český překlad slova root) stromové struktury složek. Odtud vycházejí ostatní složky a jejich podsložky.
22
•
maximum je 1,5 ÷ 2 × velikosti paměťových DIMMů.
•
prakticky se však budeme řídit požadavky konkrétního programu, který potřebu ruční konfigurace vyvolal
Správná velikost operační paměti Jestliže trpí operační systém nedostatkem operační paměti, dokáže si pomoci – odsunout data z operační paměti do odkládacího souboru. Dochází-li k tomu příliš často, projeví se to zpomalením systému, v krajním případě jeho havárií. Je tedy velmi důležité, aby kapacita operační paměti byla dostatečná a k odsouvání dat docházelo v rozumné míře. Správnou velikost DIMMů operační paměti poznáme ze Správce úloh (strana 67). Spustíme ho za běžného provozu (abychom simulovali běžnou zátěž) a přejdeme na záložku Výkon. Zde jednak vidíme velikost stránkovacího souboru. Hlavně si však všimneme údajů, z nichž lze poznat, zda DIMMy mají potřebnou kapacitu. Jde o: ●
Fyzická paměť – K dispozici. Když zdejší hodnota klesne na nulu, nemá operační systém dost paměti. Buď je spuštěno mnoho programů, nebo některá z aplikací zabírá mnoho paměti. Stává – li se nám to při běžném provozu, budeme muset paměť rozšířit.
●
Fyzická paměť – Mezipaměť systému. Je-li výrazně nižší, než polovina celkového množství fyzické paměti, znamená to že Windows nepracují příliš efektivně. Nemají totiž místo kam by si uložily nedávno použitá data. Stává li se to při běžném provozu, jde opět o indikaci nedostatečné velikosti paměti.
●
Využití paměti – Celkem je pravidelně vyšší než Fyzická paměť – Celkem. Operační systém často přesouvá data do (a ze) stránkovacího souboru, čímž je systém zpomalován. Jde-li o stav častý v běžném provozu, budeme muset opět zvýšit velikost operační paměti. Obrázek 4.4: Sledování zatížení počítače
SHRNUTÍ KAPITOLY:
Operační paměť výrazně ovlivňuje vlastnosti celé počítačové sestavy. Paměť je tvořena paměťovými moduly, zasunovanými do patic (banků) základní desky. Mezi rozhodující vlastnosti operačních pamětí patří jejich velikost a rychlost. Pokud vypneme počítač, obsah operační paměti se ztrácí. Celý systém operační paměti je tvořen nejen paměťovými DIMMy, ale také odkládacím souborem na pevném disku. Vlastnosti odkládacího souboru můžeme upravit z Windows. Pomocí Správce souborů můžeme zkontrolovat, zda velikost naší operační paměti je dostatečná. OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu) 1. Co je úkolem operační paměti 2. Co je to bank a DIMM 3. Základní parametry pro posouzení kvality paměti 4. Paměťové technologie (ECC, bufering) 5. Dual channel 23
6. Co je to odkládací soubor DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0
24
5.ZÁKLADNÍ DESKA V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Základní deska je kostrou celého počítače. Je zde integrováno mnoho obvodů, které řídí komunikaci s perifériemi, jsou zde patice pro zasunutí hardwarových komponent, nutných pro práci počítače. Základní deska je tedy dalším klíčovým prvkem určujícím kvalitu počítače. O tom co vše se na deskách nachází je tato kapitola.
Obrázek 5.1: Základní deska
CÍL Definovat funkci základní desky, pojmenovat prvky, které zde najdeme. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: BIOS, sběrnice, řadič, patice, chipset. Podrobnost i naj det e opě t v el ek t roni cké m kur z u
ČAS potřebný K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 1 hodina
Základní deska V podstatě jde o plochou desku, na níž jsou patice pro hardwarové komponenty počítače. Aby mohly komponenty základní desky navzájem komunikovat, jsou na desce sběrnice, kterými jsou komponenty propojeny. Činnost sběrnic je nutné řídit, to je úkolem elektronických obvodů – řadičů. Některé hardwarové prvky jsou do desek integrovány. Jde o ty komponenty, které uživatelé používají téměř vždy (např. zvukové karty, řadiče disků...). Prvky základní desky Abychom si udělali představu o základní desce, vyjmenujeme komponenty, které najdeme na většině základních desek. Ve značné míře se tento přehled překrývá s obsahem předmětu Úvod do výpočetní techniky, proto zde najdete odkazy na jména kapitol, v nichž je o příslušné komponentě řeč: ●
patice mikroprocesoru – Mikroprocesory (strana 16), patic je více druhů, patice základní desky tedy prozradí, pro jaké mikroprocesory je deska určena
●
patice pro moduly operačních pamětí – Operační paměť (strana 20), paměťové moduly jsou dvojí DDR a DDR2, různých rychlostí. Deska tedy určuje, jaké typy 25
paměťových modulů můžeme použít. (Je-li deska určena pro mikroprocesory AMD, spolupráci s paměťový modulem definuje mikroprocesor) ●
konektor (a řadič) pro připojení disketové mechaniky
●
konektory řadičů pro připojení pevných disků: Pevný disk – fyzická struktura (strana 33), řadiče bývají SATA a EIDE, najdeme zde tedy konektorů více.
●
sloty (patice) pro připojení rozšiřujících desek – Komunikace základní desky s okolím (strana 28): těmi jsou zakončeny systémové sběrnice, používají se standardy PCI a PCI Express a pro grafiku ještě AGP
●
integrovaná rozhraní pro připojení externích zařízení (myši, klávesnice tiskárny atd.) - Rozhraní (strana 30)
Chipset Základní deska má své elektronické obvody, které řídí komunikaci mezi prvky desky a perifériemi jak ve skříni počítače, tak mimo ni. Dohromady tvoří tyto obvody chipset. Druh chipsetu (množiny obvodů základní desky) definuje vlastnosti desky (její rychlost, spolupráci s perifériemi, mikroprocesory pamětmi...). BIOS Úkolem výrobce základní desky je vyrobit ji co nejuniverzálněji tak, aby spolupracovala s maximálním množstvím komponent dodávaných různými firmami. Zároveň musí tyto komponenty komunikovat s operačním systémem. Proto je na každé základní desce malá paměť s programem, jehož úkolem je zpracovávat signály základní desky a předává je vyšší vrstvě – operačnímu systému (a naopak). Program se jmenuje BIOS a je tedy jakýmsi „překladačem“ mezi hardwarovými částmi PC a operačním systémem. Nastavení vlastností desky - změnu BIOSu, je možné provést speciálním programem nazývaným SETUP. Ten je uložen ve stejné paměti základní desky jako BIOS. SHRNUTÍ KAPITOLY: Na základní desce jsou patice (nebo-li sloty), do nichž zasunujeme hardwarové části počítače. Některé hardwarové prvky jsou v desce integrovány (a přes patice je spojovat nemusíme). Jednotlivé patice jsou propojeny sběrnicemi. Deska má své řídící obvody (řadiče) které řídí činnost jednotlivých sběrnic. Elektronika desky tvoří chipset. Konfigurace jednotlivých prvků desky je uložena v BIOSu, změnit nastavení můžeme programem Setup. OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu) 1. Funkce základní desky 2. Co je to patice (slot) 3. Funkce sběrnice a řadiče 4. Co je to chipset 5. K čemu slouží BIOS 6. K čemu slouží Setup
26
DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: BIOS a Setup, Computer Press, ISBN 80-251-0148-7
27
6.KOMUNIKACE ZÁKLADNÍ DESKY S OKOLÍM – SYSTÉMOVÉ SBĚRNICE V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Jak komunikuje mikroprocesor s ostatním hardware (perifériemi) uvnitř počítačové skříně. Co je to systémová sběrnice a rozšiřující karta. Jak pracuje systém Plug and Play (PnP). CÍL Vysvětlit poslání systémové sběrnice. Pojmenovat rozdíly mezi jednotlivými typy sběrnic. Objasnit poslání PnP KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Systémová sběrnice, PCI, PCI Express, AGP, patice, Plug and Play (PnP) Podrobný popi s probl emat i ky s obr áz k y a opak ovací m e le kt roni ck ém k ur z u, doplňuj í cí m t ut o kapi t ol u.
t es t em
naj det e
opět
v
ČAS potřebný K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 2 hodiny
Sběrnice Jak jsme si již řekli v předešlé kapitole, je podstatným prvkem základní desky sběrnice. Ke komunikaci mezi mikroprocesorem a perifériemi, umístěnými na základní desce (tedy uvnitř počítačové skříně) slouží systémová sběrnice. Sběrnice je zakončena paticemi do nichž se zasunují rozšiřující karty. Zasunutím karty do slotu, přidáme snadno nový hardware a rozšíříme tak počítač o další prvky. Základním předpokladem pro úspěšnou komunikaci mezi rozšiřující deskou a systémovou sběrnicí (nebo-li pro vzájemnou kompatibilitu4) je normalizace. Systémová sběrnice je normována (normována je také patice, jíž je sběrnice zakončena) a stejné normě musejí vyhovovat také rozšiřující desky. Postupně bylo navrženo několik typů systémových sběrnic: ●
AGP slouží pouze k připojování grafických karet, ale je nahrazován novější PCIe
●
PCI, kterou najdeme na každé základní desce, ale je nahrazována novější PCIe
●
PCI Express (PCIe) je momentálně nejvýkonnější sběrnicí
V počítačích se proto setkáme s více typy sběrnic (použité sběrnice jsou dalším důležitým kritériem pro hodnocení základní desky a celého počítače). Pokud chceme svůj stroj rozšířit o novou rozšiřující desku, musíme použít tu, která se hodí do naší sběrnice.
4 Termín kompatibilita (zaměnitelnost) se v počítačové terminologii používá velmi často. Jsou-li prvky kompatibilní, budou navzájem spolupracovat.
28
Parametry sběrnic Sběrnice se liší: ●
datovou šířkou (kolik bitů přenesou na jeden takt)
●
pracovní frekvencí
●
počtem kontaktů v patici (to vychází ze šířky sběrnice)
●
pracovním napětím
●
uspořádáním – zda komunikují sériově, nebo paralelně
●
Souhrnným kritériem sběrnice je její přenosová rychlost. Ta je dána šířkou sběrnice v bytech a frekvencí sběrnice. Vlastní přenosová rychlost se udává v MB/s (Mega Byte za sekundu).
Plug and Play (PnP) Sběrnice PCI, PCIe a AGP podporují technologii Plug and Play (PnP). Ta automaticky rozpozná nový hardware v počítači a nakonfiguruje jej. Většinou k tomu potřebuje ovladač tohoto zařízení. (Ovladač je program, kterým se doplní operační systém a naučí se tak spolupráci s novým hardware.) Pokud Windows XP mají příslušný ovladač k dispozici, proběhne jeho instalace automaticky. Většinou dostaneme s novým zařízením ovladač na CD disku, případně jej najdeme na www stránkách výrobce. SHRNUTÍ KAPITOLY: Nový hardware můžeme do počítače vložit ve formě rozšiřující karty. Tu zasunujeme do patice (slotu) umístěné na základní desce. S mikroprocesorem je tato patice spojená systémovou sběrnicí. Existuje několik typů sběrnic - to jakou sběrnicí deska disponuje patří k jejím základním parametrům. Nové zařízení se nemusí s „domluvit“ s operačním systémem. Proto je nutné doinstalovat program, kterým bude toto zařízení operačnímu systému zpřístupněno – ovladač. To provede automaticky systém PnP. OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu) 1. Co je to rozšiřující deska 2. K čemu slouží systémová sběrnice 3. Charakterizuj sběrnici PCI 4. Charakterizuj sběrnici PCIe 5. Charakterizuj sběrnici AGP 6. Co je to ovladač 7. K čemu slouží systém PnP DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0 29
7.KOMUNIKACE ZÁKLADNÍ DESKY S O K O L Í M – P O Č Í TA Č O V Á R O Z H R A N Í V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Komunikace mezi perifériemi umístěnými mimo počítačovou skříň a základní deskou probíhá prostřednictvím normovaných rozhraní – konektorů. Jaké konektory se používají se dozvíte v této kapitole. CÍL: Rozpoznat typ rozhraní a správně k němu připojit periférii. KLÍČOVÁ slova TÉTO KAPITOLY: Sériové rozhraní, paralelní rozhraní, USB, PS2 Z ákl adní i nf or mace z té t o k apit ol y s i j eš t ě doplňt e el e kt roni ck ým kur z em , př í padně s i z nal os t i ov ěř t e v el ek tronic ké m t es t u.
ČAS potřebný K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 2 hodiny
Rozhraní Ke komunikaci mezi základní deskou a perifériemi umístěnými mimo skříň se používají normovaná rozhraní. Z praktického hlediska nás zajímá především tvar konektoru, kterým je toto rozhraní reprezentováno. Konektory jsou integrovány na základní desce a vystupují na zadní část počítačové skříně. V principu dělíme konektory na: ●
sériové, jimiž proudí bity jeden za druhým
●
paralelní, přenášející více bitů současně
Na dnešních počítačích se setkáme s těmito rozhraními: ●
paralelní – představované červeným konektorem Canon s 25 kolíky. Používalo se především pro připojování tiskáren a skenerů. Dnes je nahrazeno sériovým rozhraním USB a na počítačích jej najdeme pouze kvůli zpětné kompatibilitě (abychom mohli připojit k novému počítači starou tiskárnu)
●
sériové – představované modrým konektorem Canon s 25 zdířkami, nebo modrým 9 zdířkovým konektorem Canon. I toto rozhraní je dnes nahrazeno rozhraním USB a na počítačích jej najdeme především kvůli zpětné kompatibilitě
●
PS2 – je rozhraní používané pro připojení klávesnice a myši. Na zadní stěně počítače najdeme fialový konektor PS2 pro klávesnici a zelený pro myš. Obě zařízení se sem také často připojují.
●
USB – je dnešním standardem. Jde o sériové rozhraní představované sběrnicí (v kabelu), která se může větvit a postupně lze připojit až 127 zařízení. Zařízení lze připojovat za chodu a využít při tom funkci PnP. USB je rovněž schopna napájet 30
zařízení s menším výkonem (nepotřebujeme tak síťový zdroj). USB může pracovat ve třech rychlostních režimech, ten nejrychlejší umějí pouze zařízení, pracující podle normy USB 2. Používají se 3 druhy USB konektorů. ■
Konektor A, který najdeme v počítači, nebo na rozbočovači, v němž se USB rozděluje na další větve
■
Konektor B, umístěný na perifériích
■
Konektor C, který je velmi malý a nejdeme jej na rozměrově malých perifériích
Přehled periférií a rozhraní jimiž je můžeme připojit ukazuje tabulka: Tabulka 7.1.: rozhraní pro připojení periférií.
Periférie/rozhraní
paralelní
sériové
PS2
USB
klávesnice
X
X
ANO
ANO
myš
X
Dříve
ANO
ANO
tiskárna
Dříve
Dříve
X
ANO
skener
Dříve
X
X
ANO
fotoaparát
X
X
X
ANO
Mobilní telefon
X
Dříve
X
ANO
Dříve
Dříve
X
ANO
modem
SHRNUTÍ KAPITOLY: Pro připojení periférií, nacházejících se mimo počítačovou skříň používáme normované konektory. Periférie používají různé konektory, ale nejuniverzálnějším a nejpoužívanějším
Obrázek 7.1: Konektory počítače
je USB 1 – PS/2 pro myš, 2 – paralelní port, 5 -10 vývody zvukové karty, 11,12 – konektory USB2 16 -PS/2 pro klávesnici, 13 – sériový port,
31
OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu) 1. Jak připojíte vnější periférii k počítači? 2. Prostřednictvím kterých konektorů můžete připojit myš? 3. Prostřednictvím kterých konektorů můžete připojit klávesnici? 4. Prostřednictvím kterých konektorů můžete připojit tiskárnu? 5. Prostřednictvím kterých konektorů můžete připojit digitální fotoaparát? 6. Jaké vlastnosti má rozhraní USB? 7. S jakými typy kabelů se můžeme u USB setkat? DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0
32
8.PEVNÝ DISK– FYZICKÁ STRUKTURA V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: První kapitola zaměřená na pevné disky je věnována konstrukčnímu popisu disku. Dozvíte se z jakých dílů je disk složen, jaké parametry disky mají a závěr kapitoly je věnován popisu diskových řadičů. CÍL Objasnit složení základních dílů pevného disku, definovat základní parametry disku, rozeznat od seb různé typy disků.
Obrázek 8.1.: Pevný disk
KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Plotna, magnetická hlava, stopa, sektor, cylindr, EIDE, SATA, SCSI, kapacita, přístupová doba, řadič. Pev ný dis k j e s l oži t ým pe ri f er ní m z ař íz e ním , k te r é je pro či nnos t c el ého počí t ače ve l mi důl ež i té . Běž ný už iv ate l s ním hodně pr acuj e a s v ými z nal os t mi můž e č innos t di s ku z ás adně ovl i vni t . Prot o j s ou prác i s dis k em v ěnov ány t ř i s am ost at né k api tol y: ●
Pev ný di s k – Fy z ic ká s t r ukt ur a (o k ons tr uk ci di sk u)
●
Pev ný di s k – L ogi cká s t r ukt ur a (o uk l ádání dat na di s k)
●
Pev ný di s k – Se r vi s ní program y (o progr amec h na údr žbu di s k u)
St ej né č le nění na t ř i k apit ol y j e tak é v el ek troni c kém kur z u, kde naj det e de tai l ní s tudi j ní mat er i ál y, t e s ty a je den úk ol
ČAS potřebný K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 3 hodiny
Význam pevného disku Již víme, že úkolem pevného disku je uchovávat data ve formě souborů. Soubory uložené na disku se podle potřeby přesunují do operační paměti. Odtud je pak příkazy ze souboru řízen mikroprocesor, případně jsou do jiných souborů ukládány výsledky naší práce. Po skončení práce se soubory z operační paměti opět uloží na pevný disk. Ve srovnání s operační pamětí je pevný disk pomalejší, ale má podstatně větší kapacitu a data zde uložená se nesmažou ani po vypnutí napájecího napětí.
Konstrukce pevného disku Základním konstrukčním prvkem pevných disků jsou plotny – kruhové kotouče na nichž je nanesena magnetická vrstva. Kvůli dostatečné kapacitě bývá více ploten, umístěných nad sebou na společné ose. Sem se zapisují (a odtud) čtou data. Plotnami otáčí motorek, zabudovaný v pouzdře disku. 33
Nad plotnami se pohybují magnetické hlavy, které zapisují, případně čtou data. Hlav je samozřejmě více (pro každou plotnu jsou dvě hlavy – čte a zapisuje se z obou stran), ale jsou umístěny na společném rameni. Nad diskem se hlavy vznášejí díky aerodynamickému vztlaku. Ten je vyvolán rychlými otáčkami ploten disku. Činnost disku (pohyb hlav, čtení, zápis) řídí elektronické obvody umístěné v pouzdře disku. Druhým úkolem elektroniky je komunikace se základní deskou, přesně řečeno s řadičem disku, který je na desce umístěn. Řadičům je věnována zvláštní kapitola, kde se dozvíme, že existuje více typů řadičů. Disk komunikuje vždy pouze s jedním typem řadiče!
Práce disku Při práci musí být přesná evidence toho, v které části disku máme uložena určitá data, kde je volné místo pro další data apod. Proto je povrch každé plotny rozdělen na soustředné kružnice – stopy a příčné výseče – sektory. Údaje jsou pak popsány adresou povrchu (na které straně které plotny leží), adresou sektoru a stopy. Protože se všechny hlavy pohybují najednou – jsou na společném rameni, jsou vždy nad stejnou stopou různých povrchů. Tuto stopu nazýváme cylindrem. Zápis (a následně čtení) probíhá tak, že po zaplnění stopy na jednom povrchu, se v zápisu (čtení) pokračuje na stejné stopě dalšího povrchu. Při tomto způsobu práce nemusejí hlavy přejíždět nad jinou stopu, což se projeví v rychlosti zpracování dat.
Diskové řadiče Jde o elektronické rozhraní, dnes integrované na základní desku. Jeho úkolem je spolupráce s diskem. U řadičů nás zajímají především jejich přenosové vlastnosti – jak velké množství dat jsou schopné přenést v Megabyte za sekundu (MB/s). Existují tři základní typy řadičů: ●
EIDE – byl dlouho standardem pro disky desktopových počítačů. Umožňuje připojit dvě zařízení k jednomu řadiči. Protože na základních deskách najdeme dva EIDE řadiče, můžeme použít 4 EIDE zařízení. Dnes se pro pevné disky EIDE používá velmi málo, ale připojují se k němu CD a DVD mechaniky.
●
SATA – je dnešním standardem pro disky desktopových počítačů. K jednomu řadiči připojíme jedno zařízení, ale na základních deskách najdeme 2 – 4 SATA řadiče, což postačuje.
●
SCSI – je dlouhodobým standardem pro servery. Výhodou je možnost připojení 7 nebo 15 SCSI zařízení a malá zátěž mikroprocesoru.
Parametry disku Disk je charakterizován určitými údaji, vypovídajícími o jeho kvalitě: ●
kapacitou, která říká kolik dat se na disk vejde. Udáváme ji v Giga Bytech (GB). Jde asi o základní ukazatel kvalita disku
●
přístupovou dobou (rychlostí), která říká jak rychle disk zapíše, případně najde data. Její jednotkou je nanosekunda (ns). Rychlost disku je součtem dvou údajů: doby vystavení, potřebné na pohyb hlaviček nad správnou stopu a doby čekání, potřebné na „dotočení“ správného sektoru pod hlavičku. V praxi nejvíce ovlivňují rychlost otáčky disku, které by měly být co nejvyšší. 34
●
velikost paměti cache – cache paměť se vkládá mezi dvě různě rychlé součástky. Disk je díky složité mechanické konstrukci relativně pomalý a tak probíhá výměna dat mezi ním a řadičem prostřednictvím paměti cache. Účinnost cache je závislá na její kapacitě – ta je dalším kritériem pro hodnocení disku.
●
typ řadiče – každý disk je určen pro určitý řadič, což také vypovídá o jeho kvalitě a možnostech použití
Montáž disku EIDE •
nejdříve zkontrolujeme místo ve skříni PC (zda bude nový disk kam vložit). V každé skříni je 3,5“ „držák“ pro pevné disky a 5,25“ držák pro CD (DVD) mechaniky s otvory pro šroubky. Poté vybereme vhodný disk, půjde o EIDE s potřebnou kapacitou a režimem Ultra ATA odpovídajícím možnostem řadiče.
•
rozhodneme, zda zařízení bude MASTER nebo SLAVE. Na jedné větvi (jednom datovém kabelu) musí být jedno zařízení MASTER a druhé SLAVE. Definujeme to propojkami, které najdeme vedle datového konektoru, Význam propojek je na disku napsán.
•
zašroubujeme disk do skříně
•
připojíme datový kabel. Důležité je aby pin 1 kabelu byl zasunut do pinu 1 zdířky. Pin 1 kabelu je barevně označený (nejčastěji červeně, někdy černě), pin 1 zdířky je označen na základní desce i na disku, navíc konektory mívají zámek, který nedovolí špatné zasunutí kabelu.
•
Komunikace podle specifikace Ultra ATA 66, 100 a 133 klade zvýšené nároky na kabeláž. Proto byly zavedeny nové stíněné kabely, místo původních 40žilových IDE kabelů. Nové kabely mají identické konektory, datové žíly jsou však oddělené zemnícími vodiči (datový kabel má tedy 80 žil, 40 datových a 40 stínících). Pokud budeme připojovat rychlý disk, musíme zkontrolovat zda je integrovaným řadičem základní desky podporován a připojit jej správným kabelem (mnoho integrovaných řadičů podporují vysoké rychlosti pouze na prvním kanálu – pozor na to). Konektor EIDE kanálu určený pro Ultra ATA bývá modrý, také 80 žilové kabely mívají modré konektory.
•
k disku musíme připojit konektor napájení
•
parametry disku musí znát BIOS, většinou si je umí SETUP najít sám.
SATA Postup je podstatně jednodušší než tomu bylo u EIDE. Po zamontování disku do skříně (jeho rozměry jsou stejné jako u EIDE, použijeme tady stejný postup), pouze připojíme datový a napájecí kabel. Není třeba nastavovat žádné propojky, jeden řadič SATA má pouze jeden výstup a připojuje se k jedinému disku SATA. (Na základních deskách bývají většinou 2 ÷ 4 řadiče SATA.)
SHRNUTÍ KAPITOLY: Na disku jsou data uložena v magnetické vrstvě, odkud je čtou (a sem zapisují) magnetické halvy, řízené elektronikou disku. Magnetická vrstva je rozdělena na stopy a sektory, při práci se používají cylindry, složené ze stejných stop různých povrchů. Mezi základní parametry disku patří jeho kapacita, rychlost (přístupová doba), velikost paměti cache a řadič pro který je určen.
35
OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu, navíc je zde i jeden úkol) 1. základní části disku 2. co je to stopa, sektor, cylindr 3. diskové řadiče, popis jejich vlastností 4. parametry disku 5. zásady práce s pevným diskem DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0
36
9.PEVNÝ DISK– LOGICKÁ STRUKTURA V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Co je to logická struktura disku – základní pravidla (reprezentovaná soustavou tabulek), pravidla podle nichž se řídí ukládání dat. Dále si řekneme o některých praktických vlastnostech nejpoužívanější logické soustavy – NTFS. CÍL: Pojmenovat dva základní souborové systémy. Poznat jejich složení, definovat vlastnosti NTFS a demonstrovat tak kvalitu NTFS. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: NTFS, oblasti disku (partitions), alokační jednotka (cluster), transakce, oprávnění, komprimace, disková kvóta, přípojný bod. K api tol a j e dopl ně na el ek troni c kou pre z ent ací , úkol em a te s t em
ČAS POTŘEBNÝ K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 2 hodiny
Úvod Data ukládaná na disk se zapisují do stop a sektorů, které jsou na disku již magneticky vytvořeny formátováním na nízké úrovni. Paměťový prostor je však třeba zorganizovat tak, aby údaje uložené na disk byly v případě potřeby rychle nalezeny. Údaje o diskovém prostoru jsou soustředěny do několika na sebe navazujících tabulek, tvořících logickou strukturu disku. Soustavy tabulek logické struktury jsou dvě: ●
FAT, používaná pro starší operační systémy. V nových systémech (Windows XP a Windows 2000) je k dispozici též, ale pouze kvůli zpětné kompatibilitě
●
NTFS, dodávaná s novějšími operačními systémy (Windows 2000, XP a Vista).
FAT je soustavou starší, která nedosahuje kvalit NTFS a proto se soustředíme na popis vlastností NTFS.
Základy logické struktury Obě dvě logické soustavy mají mnoho společných prvků. Základem je to, že každý disk je možné rozdělit do 4 nezávislých oblastí (tzv. partitions). V každé oblasti může být nahrán jiný operační systém, každá oblast pak má své logické jméno (písmeno z dvojtečkou). Většinou bývá na jednom disku jedna oblast. Údaje o jednotlivých oblastech jsou evidovány na začátku disku, v tabulce Master Boot Record (MBR). Ta má dvě části: Partitions table s údaji o existujících oblastech a Zaváděcí záznam, který při startu počítače načte Partitions table do operační paměti.
37
Každá partitions má dvě části: Spouštěcí záznam, který načte při startu počítače do operační paměti operační systém a vlastní datovou oblast, v níž jsou uložena data. Datová oblast je velmi rozsáhlá, složená z miliónů sektorů. Velikost jednoho sektoru je pouhých 512 kB a při jejich množství je obtížné je administrovat. Proto se sektory spojují do větších celků – alokačních jednotek (clusterů). Operační systém pracuje s alokačními jednotkami, eviduje co je v které jednotce uloženo a které jednotky jsou volné. NTFS používá alokační jednotku o velikosti 4 sektory, tedy 4 * 512 kb = 2048 kB = 2 MB.
Základní vlastnosti NTFS Obnovitelnost NTFS při své práci využívá transakce. Transakcí se rozumí několik dílčích akcí (například zápis na disk můžeme rozdělit na: přenos dat do řadiče disku, vyhledání volného místa na disku, vlastní zápis dat, uložení zprávy o poloze zapsaných dat do tabulek logické struktury). Podstata transakce spočívá v tom, že se buď úspěšně provede, nebo se neprovede vůbec. Pokud dojde během transakce k havárii v některém z jejích kroků, transakce se neprovede (tzn. nebudou provedeny ani úspěšné akce předcházející kroku havarovanému). V našem fiktivním příkladu zápisu na disk se v případě poruchy neprovede nic – nemůže tedy dojít ke ztrátě dat zápisem do vadného clusteru. Přemapování clusterů Pokud se na disku objeví vadný sektor, NTFS přemapuje cluster (v němž je vadný sektor obsažen) a data umístí do nového clusteru. Dojde-li k chybě při zápisu dat, zapíše NTFS data do nového clusteru a ke ztrátě dat nedojde. Pokud dojde k chybě při čtení dat, ohlásí Windows aplikaci chybu dat a data budou ztracena. Adresy clusterů s vadným sektorem jsou uloženy, takže chybný sektor nemůže být znovu použit. Komprimace Komprimace (komprese) je metodou, která dokáže „zhustit data“ a šetřit tak místo na disku. Komprimace svazků, složek a souborů je zapracována přímo do NTFS, nemusíme používat žádné další programy, probíhá v reálném čase. Komprimovaná data jsou navíc dostupná ze všech aplikací Windows. Při komprimaci musíme pamatovat na to, že komprimace a dekomprimace souborů přece jen zabere nějaký čas a proto není dobré používat komprimaci na často otevírané soubory. Jde především o složku Windows (v níž je uložen samotný operační systém) a složku Program Files s instalovanými programy. Vhodná ke komprimaci je složka Dokumenty, kam se ukládají datové soubory uživatelů. Oprávnění NTFS umožňuje nastavit oprávnění pro složky a soubory. Oprávnění popisují, co může (a nemůže) uživatel provádět s daty (jak složkami, tak soubory) Přípojné body svazků Jde o metodu dovolující připojení dalšího disku k systému, aniž by mu bylo nutné přidělovat logické jméno. Disk je do systému připojen prostřednictvím složky. Uživatel pracuje se složkou a netuší, že pracuje na jiném disku.
38
Diskové kvóty Jejich prostřednictvím je možné definovat diskový prostor, který budou moci používat jednotliví uživatelé systému. Každý uživatel má tedy k dispozici určitou velikost disku, kterou nemůže překročit. Je to účinná obrana proti zaplnění disku, pokud se u počítače střídá několik uživatelů. SHRNUTÍ KAPITOLY: Disk je rozdělen na relativně malé alokační jednotky, do nichž ukládá soubory. O zaplněných alokačních jednotkách si vede evidenci, ví co je v které uloženo. K tomu používá soustavu pomocných tabulek – logickou strukturu. Jeden disk může být navíc rozdělen na několik částí (1 až 4). Nejpoužívanější logickou soustavou je NTFS. OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu) 1. K čemu slouží logická struktura? 2. Co je to NTFS, její vlastnosti (systém transakcí, komprimace, oprávnění, diskové kvóty) 3. Co je disková oblastí, kolik oblastí může na disku být 4. Co je to alokační jednotka (cluster) DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0
39
10.PEVNÝ DISK– SERVISNÍ PROGRAMY V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Jak udržovat v kondici souborový systém NTFS prostřednictvím programů z příslušenství Windows XP. CÍL: Naučit se pracovat se servisními programi Windows pro údržbu disků. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Kontrola disku, Defragmentace disku, Vyčištění disku, Koš M ate r iál v e s t udij ní opoř e j e dopl ně n el ek tronic ký m kur z em a te s t em
ČAS POTŘEBNÝ K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 4 hodiny
Úvod Logická struktura disku je relativně složitá a občas dochází k jejímu narušení. To se může projevit zpomalením práce počítače, ale také ztrátou dat, nebo poruchou celého operačního systému. Proto je ve Windows XP k dispozici několik servisních programů, zaměřených na údržbu NTFS.
Dostupné programy K dispozici jsou následující programy:
(mimo
jiné)
●
Kontrola disku – opravuje chyby logické struktury
●
Defragmentace disku – spojuje soubory, které nejsou uloženy v sousedních alokačních jednotkách do souvislých celků
●
Vyčištění disku – maže zbytečné soubory (hlavně dočasné), které již na disku nejsou potřeba
●
Koš – dovoluje obnovit dříve smazané soubory
Obrázek 10.1: Servisní programy
40
Kontrola disku Je základním prostředkem pro vyhledání chyb v logické struktuře. Protože při práci vyžaduje výhradní přístup k souborům, bude nutný restart počítače před jejím spuštěním. Program můžeme spustit ve třech režimech: 1. pouze provádí kontrolu logické struktury, ale neopravuje 2. provádí kontrolu logické struktury s opravami 3. provádí kontrolu logické a navíc fyzické struktury – hledá vadné sektory Informace o proběhlé kontrole najdeme v Prohlížeči událostí Kontrola disku probíhá v pěti fázích, z nichž každá je zaměřena na určitou část logické struktury. O průběhu kontroly jsme informováni na obrazovce, vidíme v jaké fázi kontrola probíhá a kolik procent je již zkontrolováno. •
Fáze 1: je prohlížen každý záznam v MFT5 a kontroluje se, zda každý záznam odpovídá souboru (nebo složce) na disku.
•
Fáze 2: je zkoumáno zda, každé složce a souboru na disku odpovídá jeden záznam v tabulce MFT, je zkontrolována konzistence složek. Dále jsou prověřeny časové a datové údaje o souboru a údaje o velikosti souboru.
•
Fáze 3: ke každému souboru (a složce) je v NTFS připojen security descriptor (bezpečnostní informace), údaj o tom kdo je vlastníkem složky, jaké mají uživatelé a skupiny oprávnění pro práci se složkou atd. Kontrola těchto zápisů je obsahem třetí fáze činnosti programu.
•
Fáze 4: prohlíží zda každý cluster, v němž jsou uložena data je použitelný
•
Fáze 5: provádí stejnou kontrolu jako předešlá fáze, ale pro sektory. Fáze 4 a 5 jsou spíše kontrolami fyzické struktury, provádějí se pouze při zaškrtnutí volby Vyhledat a pokusit se obnovit chybné sektory. Přemapování vadných sektorů provádí NTFS automaticky a tak budeme kontrolu 4 a 5 provádět pouze při potížích s diskem (Fáze 4 a 5 jsou také časově nejnáročnější).
Defragmentace disku Při provozu disku dochází k jeho fragmentaci – k tomu, že delší soubor je uložen do více alokačních jednotek, ale tyto jednotky spolu nesousedí. Části (fragmenty) souboru jsou na různých místech disku. To zpomaluje čtení disku a snižuje pravděpodobnost obnovy dat po havárii. Programem Defragmentace disku spojíme nesousední fragmenty do jednoho celku. Před spuštěním programu je dobré vymazat všechny zbytečné programy, provést kontrolu disku a až následně defragmentaci. Vyčištění disku Program, který maže soubory jež nejsou potřeba. Jde o soubory systémové nikoliv datové. Přesně jde o tyto soubory: •
Stažené soubory programů - z Internetu stažené programové soubory (ovládací prvky ActiveX a applety Java), umístěné ve složce Downloaded Program Files
•
Temporary Internet Files - dočasné soubory, které se ukládají na disk při načítání www stránek z Internetu (např. obrázky, cookie). Jsou uloženy ve složce Temporary Internet Files, která je originální pro každý uživatelský profil (strana 63). Program Vyčištění disku maže pouze složku
5 MFT je soubor, v němž jsou uloženy informace o tom co je uloženo v jaké alokační jednotce. Jde o jednu z nejdůležitějších částí logické struktury NTFS.
41
Temporary Internet Files profilu z něhož byl spuštěn. Vymazání složky Temporary Internet Files ostatních profilů musíme provést ručně, nebo po přihlášení do příslušného profilu. •
Ladící informace - soubory, v nichž jsou uloženy informace o ladění některých programů. Pokud nejste programátoři, můžete tyto soubory smazat.
•
Koš – seznam dříve smazaných souborů (ale ještě bez problémů obnovitelných). To zda jej odstranit si musí rozhodnout každý uživatel sám.
•
Soubory protokolů instalačního programu – soubory se záznamy o instalaci
•
Dočasné soubory - dočasné soubory se ukládají do složky TEMP. Zde se jich pravidelně hromadí velké množství a tak je dobré tuto složku obsah smazat. Program Vyčištění disku není v odstraňování dočasných souborů důsledný. Neodstraňuje dočasné soubory mladší než sedm dnů a navíc nekontroluje všechny složky TEMP nalézající se na disku (omezuje se pouze na tu hlavní Windows / TEMP). Na disku najdeme složku TEMP také v každém uživatelském profilu (strana 63). Dočasné soubory najdeme ještě ve složkách Template, TempDir apod. Chceme-li disk vyčistit důkladně musíme projít všechny tyto složky a jejich obsah vymazat ručně. Několik praktických rad: Většina dočasných souborů má příponu tmp. Vyhledáme-li tyto soubory funkcí Hledat (Start / Hledat), můžeme je smazat najednou, bez procházení jednotlivých složek. Při ručním mazání dočasných souborů je nebudeme přesunovat do koše, ale mazat trvale, pomocí kláves SHIFT a Del. Dále je dobré seřadit si soubory podle data a ty s dnešním nemazat – stejně nepůjdou (jsou momentálně používané).
•
Webový klient/Publisher Temporary Files – tyto soubory si ukládá služba webového klienta a je možné je bez obav odstranit
•
Komprese starých souborů - Windows XP automaticky komprimují dlouho nepoužívané – staré soubory a šetří tak místo na disku. Jde o soubory systémové - nemusíte se bát, že vám Windows XP smaží vaše staré dokumenty. Staré soubory můžeme tedy také smazat (ale tato činnost je časově náročnější – systém je musí nejdříve dekomprimovat).
•
Katalogové soubory pro službu Indexování - služba indexování vytváří indexy obsahu a vlastností dokumentů na pevném disku a na sdílených síťových jednotkách. Zrychluje vyhledávání na disku. Pokud se na disku nalézají soubory starých indexů, Vyčištění disku je najde a odstraní.
Koš Není servisním programem, ale pouze složkou, do níž se přesunují smazané soubory. Odtud je možné je znovu obnovit. Kapacita koše je omezena na několik % kapacity disku. Pokud je koš plný, začnou se z něho umazávat nejstarší vymazané soubory. SHRNUTÍ KAPITOLY: K opravám drobných chyb v logické struktuře máme k dispozici několik programů. Jejich pravidelným použitím snížíme pravděpodobnost chyby vážné. Interval, v němž je dobré údržbu disku provádět je poměrně obtížné určit. Hodně záleží na způsobu práce s diskem, ale jako základní variantu je možné doporučit 1 – 2 měsíce. Fyzická kontrola disku je časově i hardwarově náročná a pokud nemáme podezření na vadný disk, je zbytečné ji provádět. ÚKOL K TEXTU Proveďte údržbu vašeho disku: nejdříve jej vyčistěte programem Vyčištění disku, poté spusťte Kontrolu disku a nakonec Defragmentaci disku.
42
OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu) 1. Jaké servisní programy máme k dispozici? 2. Popiš činnost jednotlivých programů: Kontrola disku, Defragmentace disku, Vyčištění disku 3. Jak často je nutné údržbu disku provádět? DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0
43
1 1 . Z O B R A Z O VA C Í S O U S T AVA V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Zobrazovací soustava je nejpoužívanějším výstupem počítače. Je tedy velice důležitým dílem sestavy PC, často veličinou ovlivňující pohodu a zdraví uživatele. Je lákavé „ušetřit“ peníze právě zde a práci s počítačem si značně znepříjemnit. Proto je nutné pochopit principy práce zobrazovací soustavy, vysvětlit si, jak poznat odpovídající zobrazovací soustavu, podle jakých kritérií jednotlivé části zobrazovací soustavy vybírat. CÍL
Obrázek 11.1: Prvky zobrazovací sestavy
Poznat základní díly zobrazovací soustavy, definovat jejich vlastnosti. Dokázat vybrat grafickou kartu a LCD displej odpovídající zamýšlenému použití. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Grafická karta, API, DirectX, OpenGL, GPU, rozlišovací schopnost, pixel, LCD displej, tekutý krystal, úhlopříčka, jas, kontrast, úhel pohledu, pixelová vada, 2D, 3D, textový režim, grafický režim. K api tol a je dopl ně na dvě ma el ek tronic ký mi pre z ent ace mi , v ni chž najde te podrobnost i a obr áz k y. V z ávěr u j e opět k di s poz ic i cvi č ný t es t .
ČAS POTŘEBNÝ K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 4 hodiny
Zobrazovací soustava Celá soustava je tvořena dvěma základními prvky: ●
Grafickým adaptérem (grafickou či video kartou), který tvoří obraz;
●
LCD displejem (někdy ještě monitorem), kam se adaptérem vytvořený obraz přenáší a kde ho uživatel vidí.
Celá soustava může pracovat ve dvou režimech: ●
Textovém, obrazovka je rozdělena na malá políčka, z nichž každé zobrazí jeden znak. Dnes se s ním setkáme při startu počítače.
●
Grafickém, v němž dnes pracujeme. Na obrazovce je rozprostřena matice bodů, jejichž rozsvícením určitých se nakreslí libovolný text, obrazec, obrázek či provede animace. Nejdůležitější charakteristikou grafického způsobu práce je jeho rozlišovací schopnost. Ta popisuje, kolika body (často se pro ně používá název 44
pixel) je tvořen jeden řádek a kolik řádků se vejde na obrazovku. V grafickém režimu může soustava zobrazovat objekty plošně (tzv. 2D) nebo prostorově (3D). Režim 2D je jednodušší, rychlejší, ale 3D věrněji napodobuje realitu. Grafická karta Je první částí soustavy, v níž se tvoří obraz. Karta ve spolupráci s hlavním procesorem vytvoří aplikací (programem) požadovaný obraz. Program definuje své požadavky prostřednictvím speciálního rozhraní API. Dnes se používají dvě rozhraní: ●
DirectX
●
OpenGL
API je zčásti umístěno v operačním systému a částečně v ovladači grafické karty. Kvalitu karty určuje ovladač a verze API, ale nejdůležitější je hardware karty. Ten je tvořen z těchto částí: ●
Jádrem grafické karty je speciální mikroprocesor - grafický čip anglicky GPU (Graphics processor unit), řídící činnost karty, zajišťující tvorbu obrazu. Základními parametry podle nichž můžeme GPU hodnotit je jejich pracovní frekvence, výrobní technologie a počet jednotek pro tvorbu obrazu.
●
Další důležitou součástí je operační paměť, s níž GPU bezprostředně spolupracuje, kam ukládá hotový obraz a odkud se pak obraz přenáší na obrazovku. Paměť hodnotíme podle její velikosti a technologie.
●
Frekvence a šířka sběrnice spojující oba prvky limituje množství přenesených dat a je dalším podstatným ukazatelem kvality karty.
●
RAMDAC je digitálně analogovým převodníkem, který převádí digitální obraz z operační paměti karty na analogový. Analogový signál vstupuje do monitoru. Význam RAMDAC postupně klesá, protože LCD displeje pracují s digitálním popisem obrazu a analogový převod není nutný.
●
Kvůli dosažení maximálního výkonu, pracuje celá soustava s co nejvyšším kmitočtem. Její důležitou částí je tedy chlazení, dnes realizované výhradně ventilátorem, ofukujícím chladící mřížky GPU (a někdy též pamětí)
●
Karty bývají doplněny ještě dalšími obvody, rozšiřujícími jejich funkčnost. Jde zejména o televizní tuner, případně obvody VIVO
●
Důležité jsou také konektory karty, spojující ji s okolím. Použít můžeme konektory:
●
●
D-Sub pro přenos analogového signálu
●
DVI-I pro přenos analogového i digitálního signálu
●
DVI-D pro přenos digitálního signálu
Kartu k základní desce můžeme připojit prostřednictvím sběrnice AGP, což je dnes zastaralým řečením. Moderní (a několikanásobně výkonnější) je standard PCIe (PCI Express).
Práce GPU spočívá v tom, že grafický procesor vytváří jednotlivé pixely obrazu. Pixely jsou produkovány speciálními jednotkami - shadery. Důležité je kolik shaderů v grafickém procesoru paralelně spolupracuje a kolik pixelů je shader schopen vyprodukovat během jednoho taktu. Základním ukazatelem výkonu GPU je maximální teoretický fill-rate který udává kolik pixelů GPU vyprodukuje. Jeden pixel je složen z několik
45
texelů (z nich se pak tvoří barvy pixelu a další efekty). Kolik texelů je GPU schopen vytvořit udává maximální teoretický texel fill-rate v Mpixel/s (mega pixely za sekundu)
Některé základní desky mají integrovaný grafický obvod (chip). Obrazová data se pak ukládají do operační paměti, což jednak snižuje její kapacitu, ale hlavní nevýhodou je sdílení paměťové sběrnice. Výhodou sdílené grafiky je pouze nižší cena, ale nemůžeme očekávat žádné špičkové výkony. ÚKOL K TEXTU Zjistěte verzi DirectX instalovanou ve vašem počítači. (Příkaz DXDIAG) LCD panel (displej) Druhou částí zobrazovací jednotky je LCD panel (displej). (Dříve běžně používané monitory najdeme pouze u starších počítačů.) Panel je tvořen maticí pevných obrazových bodů – pixelů. Obraz na displeji je pak složen z malých teček (jednotlivých pixelů). Počet pixelů je pevný, vytvořený při výrobě panelu. Pro počet pixelů se používá pojem rozlišovací schopnost panelu. Po technické stránce je jeden pixel tvořený třemi tekutými krystaly. Každý krystal svítí jinou barvou – červenou, modrou nebo bílou. Krystal může svítit s plnou světelnou intenzitou, nesvítit vůbec, nebo svoje světlo plynule měnit. Výsledkem různých barevných kombinací je dosažení libovolné barvy (a libovolné intenzity světla) pixelu. Displeje pak mohou vytvořit velmi kvalitní obraz. LCD panely se samozřejmě liší různými vlastnostmi: ●
Rozměr panelu je základním parametrem. Čím je panel větší tím více pixelů se sem vejde a tím je obraz kvalitnější. Velikost panelu se měří úhlopříčně a vyjadřuje v palcích. Velikosti displeje odpovídá jeho rozlišovací schopnost (počet pixelů umístěných na displeji)
●
Pixelové vady Může se stát, že některý z tekutých krystalů tvořících pixel je vadný. To způsobí nemožnost regulace barvy a jasu pixelu. Na obrazu pak bude tečka, která se liší od svého okolí.
●
Doba odezvy nám říká, jak rychle dokáže panel reagovat na změny obrazu. Vyjadřuje se v milisekundách (ms).
●
Jas charakterizuje intenzitu vyzařovaného světla panelu. Základním požadavkem je to, aby panel přesvítil okolní světlo (například způsobené slunečním zářením). Jednotkou jasu je kandela na metr (cd/m).
●
Kontrast popisuje ostrost obrazu, při dobrém kontrastu rozeznáváme více odstínů stejné barvy, obraz je pak barevně věrnější.
●
Úhel pohledu: tekuté krystaly pracují tak, že polarizují světlo. Vedlejším účinkem tohoto jevu je ztráta barev a kontrastu při pohledu na obrazovku pod větším pozorovacím úhlem. Displeje jsou vybaveny filtry, které úhel pohledu rozšiřují. V technických charakteristikách displejů najdeme dva úhly pohledu – jeden horizontální (vodorovný) a vertikální (svislý)
●
Konektory displeje: displej můžeme připojit ke grafické kartě buď analogově, konektorem D-SUB, nebo digitálně. Pro tuto možnost najdeme na displejích
46
konektor DVI-D. Digitální připojení je pro displeje „přirozenější“ (obraz displeje je popsán digitálně), ale konektor DVI na každém LCD panelu nenajdeme. ●
Další vybavení LCD panelů přidává nové vlastnosti. Mnoho panelů je vybaveno reproduktory a USB konektory. Důležitý je zejména podstavec panelu, který musí dovolit snadné výškové přizpůsobení potřebám uživatele.
Konfigurace zobrazovací soustavy z Windows Vlastnosti zobrazení můžeme samozřejmě z Windows ovlivňovat. Stačí klepnout pravou klávesou myši kdekoliv na pracovní ploše (ne v okně programu) a otevřít základní obrazovku Zobrazení – vlastnosti. Ta má několik záložek: ●
Motivy – motivem se rozumí kompletní sada prvků souvisejících s chováním operačního systému (pozadí, tvar ikon, zvuky, barvy …). Nastavení Windows lze do motivu uložit a pak se k němu kdykoliv vrátit. Motivy je možné také do Windows doinstalovat.
●
Plocha – slouží k nastavení pozadí (obrázku na ploše) a základních ikon, které se budou na ploše zobrazovat. Ke konfiguraci ikon plochy se dostaneme tlačítkem Vlastní nastavení plochy.
●
Spořič obrazovky –se na monitoru spouští po určité době nečinnosti. Tvar spořiče definujeme v řádku Spořič obrazovky, dobu po které se spustí v okénku Počkat.
●
Vzhled – zde určujeme barvy, velikosti písem.. jednotlivých prvků oken. Stiskem tlačítka Efekty nastavíme efekty, vznikající při práci s okny. Poznámka: máme-li LCD displej, doporučuje se v okénku Používat metodu vyhlazování... zvolit ClearType. Především okraje písma nebudou roztřepené.
●
Obrázek 11.2: Vlastnosti obrazovky - záložka Plocha
Obrázek 11.3: Vlastnosti obrazovky – záložka Nastavení
Nastavení – zde zadáváme nejdůležitější údaje: rozlišení a počet barev obrazovky (Kvalita barev). Detailní parametry zadáváme po stisku tlačítka Upřesnit. Důležitá je obnovovací frekvence, kterou zadáme na záložce Monitor.
47
Optimalizace vizuálních efektů Vizuální efekty zpříjemňují práci, ale na druhou stranu mohou počítač zpomalovat. Můžeme je ovlivnit na obrazovce Možnosti výkonu: pravá klávesa myši na ikoně Tento počítač / Vlastnosti / karta Upřesnit / tlačítko Nastavení ve skupinovém rámečku Výkon / přejít na záložku Upřesnit Můžeme zvolit vizuální efekty: Automatické – o použití vizuálních efektů
rozhodují Windows Optimalizovat
pro vzhled – systém je optimalizován pro hezké zobrazení. U hardwarově slabších strojů to může způsobit úbytek výkonu
Optimalizovat pro výkon – optimalizace pro
výkon, zobrazovací efekty budou potlačeny Vlastní
nastavení – efekty můžeme dle vlastního uvážení vypnout
Poznámka: při použití LCD panelů se doporučuje zaškrtnout řádek vyhladit hrany obrazovkových písmen
SHRNUTÍ KAPITOLY:
Obrázek 11.4: Nastavení vizuálních efektů
Zobrazovací soustava je pro uživatele počítače velice důležitá. Skládá se ze dvou částí: grafického adaptéru a LCD displeje. Adaptér ve spolupráci s hlavním procesorem kreslí obraz. Čím je adaptér kvalitnější (a dražší) tím, je samostatnější a méně hlavní mikroprocesor zatěžuje. Adaptéry se liší grafickým mikroprocesorem, velikostí operační paměti šířkou sběrnic a rychlostí s níž pracují. Na LCD panelu obraz vidíme. Je důležité, aby byl obraz co nejkvalitnější. Pro kvalitu obrazu je důležitá rozlišovací schopnost displeje a jeho velikost, rychlost s jakou kreslí obraz, jas a kontrast a pokud možno žádné pixelové vady. LCD spojujeme s grafickou kartou buď analogově, nebo digitálně. Analogové připojení je možné a používá se, ale digitální připojení prostřednictvím konektorů DVI je lepší. Ve Windows můžeme upravovat mnoho prvků zobrazovací soustavy. Používáme k tomu obrazovku Zobrazení – Vlastnosti. Chování soustavy upravíme ještě v Možnostech výkonu OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu, zároveň zde je úkol, který máte vypracovat) 1. V jakém režimu pracuje zobrazovací soustava při startu počítače 2. Co je to rozlišovací schopnost 3. Jaká rozlišovací schopnost je typická pro dnešní LCD panely 4. Jaký je rozdíl mezi zobrazením v 2D a3D? 5. Jaká je funkce API
48
6. Vyjmenujte základní díly grafické karty 7. Podle jakých parametrů hodnotíme grafickou kartu 8. Jaký konektor grafické karty můžete použít k připojení monitoru 9. Jaký konektor grafické karty můžete použít k připojení LCD panelu 10. Výhody a nevýhody integrované grafiky 11. Princip činnosti LCD displeje 12. Jak pracuje tekutý krystal 13. Běžné velikosti LCD displejů 14. Charakteristické vlastnosti LCD displejů 15. Obrazovka Zobrazení – vlastnosti, jak se spustí, popis záložek DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0
49
12.PŘENOSNÁ MÉDIA V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Velmi často potřebujeme přenést data z jednoho počítače na druhý, případně data zálohovat. O tom jaká média a mechaniky máme k dispozici pojednává tato kapitola. CÍL: Popis základních druhů přenosných médií. Definovat kdy je které médium vhodné použít. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Disketa, disketová mechanika, CD ROM, CD RW, CD R, mechaniky CD, DVD, DVDR, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, DVD-R DL, DVD+R DL, flash disk Techni ck é podrobnos t i js ou uv ede ny ve 2 el ek t ronic ký ch pre z ent ací ch, v z ávě ru e lek t ronic ké ho kur z u nec hybí ani te s t
ČAS POTŘEBNÝ K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 2 hodiny
Přenosná média Periférie, na něž můžeme ukládat data (ať už kvůli zálohování, nebo přenosu na jiné PC) jsou tyto: ●
disketové mechaniky
●
CD mechaniky
●
DVD mechaniky
●
Flash disky
Disketová mechanika Je nejstarší periférií pro přenos dat. Pracuje na magnetickém principu Obrázek 12.1: Přenosná média (podobně jako pevný disk). Stejně jako ostatní periférie má dvě části: mechaniku a médium - disketu. ●
Mechaniku najdeme ve většině počítačových skříní. Její velikost je 3,5“, disketu do ní jednoduše zasunujeme, ale vyjímáme ji stisknutím tlačítka. Při vysunování diskety by neměla svítit kontrolka, která indikuje že hlavy mechaniky se dotýkají diskety.
●
Disketa má dnes malou kapacitu 1,4 MB a používá se spíše pro servis, než zálohování nebo přenos dat. V pravém horním rohu je otvor s páčkou jejímž přesunutím můžeme disketu zablokovat pro zápis (pak je z ní možné pouze číst). Při popisu diskety nesmíme poškodit magnetickou vrstvu (krytou pouzdrem),
50
používáme tedy fix, nebo měkkou tužku. Disketu samozřejmě chráníme před magnetickým polem. CD disky CD mechaniky najdeme v každém počítači, oproti disketám disponují podstatně větší kapacitou. Princip práce je optický, čtení je založeno na odrazu laserového paprsku od různě odrazivých ploch. Zápis provádí také laserový paprsek, ale větší intenzitou. Běžná kapacita disku je 650 MB, ale řada firem nabízí média s kapacitou vyšší. Při práci s mechanikou používáme především tlačítko pro vysunování a zasunování dvířek (do nichž vkládáme CD disk). Najdeme zde ještě otvor pro nouzové vysunutí disku a na mnoha mechanikách zdířku pro zasunutí konektoru sluchátek a potenciometr pro jejich zesílení. Všechny mechaniky jsou osazeny kontrolkou indikující čtení (a případný zápis). Dnes používáme tři druhy CD pamětí: CD-ROM - Umožňuje pouze čtení dat z CD disku. Zápis dat mechanickým lisováním provádí specializovaná firma. CD mechanika má laser, který data pouze čte. CD-R umožňuje jednorázový zápis a opakované čtení. Zápis dat (jednorázové vypálení) můžeme provést v počítači. Vypalujeme-li data, můžeme rozhodnout jaký použijeme souborový systém – hlavně určíme to, jak dlouhé názvy souborů můžeme používat. Dalším důležitým rozhodnutím je to, zda data uložíme najednou, nebo je budeme vypalovat postupně – v sekcích (sessions). Vypalování nejčastěji provádím specializovaným programem, ale umí to také Windows XP. CD-RW je určen k opakovanému čtení a zápisu. Pracujeme s ním stejně jako s kterýmkoliv jiným médiem (pevným diskem, disketou). Důležité je, aby ve Windows byl nahrán ovladač pro práci s RW – jinak systém fungovat nebude. Pro práci můžeme použít dva souborové systémy:
UDF: je starší a rozšířenější, zabudovaný ve Windows XP.
MRW: je novější, nabízí větší bezpečnost dat. Pro správu dat však potřebuje 100 MB (což je pro CD citelné) a pro práci ve Windows XP musíme dodat ovladač.
Existuje několik rychlostních norem mechanik a médií. Mechaniky zpravidla spolupracují s pomalejšími médii, ale je výhodnější používat média odpovídající rychlosti mechaniky. Koupit se dají mechaniky CD-ROM a CD-RW. Mechaniky CD-R se neprodávají, protože do režimu CD-R se přepínají mechaniky CD-RW. DVD disky DVD disky byly původně vyvinuty pro šíření filmů. Dnes se však používají také pro ukládání dat a jejich přenos mezi počítači. Hlavní výhodou jej jejich vysoká kapacita, která záleží na tom, zda máme média jednovrstvá, dvouvrstvá, jednostranná či dvoustranná. Na vývoji norem DVD pracovala dvě uskupení firem. Jedno označuje své výrobky jako DVD-, druhé DVD+. Naštěstí pracují dnešní mechaniky se všemi známými normami, takže záleží na nás, které médium použijeme. 51
Pro zápis dat na DVD používáme opět speciální programy, většinou totožné s programy určenými k vypalování dat na CD. Existují tyto normy: DVD Video – tato média můžeme pouze koupit a přehrát si filmy na ně uložené. Kvůli ochraně dat je potřebné používat média a mechaniky ze stejné teritoriální zóny. DVD Audio – jsou určena pro přehrávání hudby, mají lepší technické parametry než hudební CD. DVD-RAM – se používají pro opakovaný zápis a čtení. Data na ně můžeme opakovaně ukládat v počítačových mechanikách. DVD RAM je poměrně starou normou, speciálně vyvinutou pro práci s daty. Pokud budeme chtít tuto normu používat, musíme na to pamatovat již při koupi mechaniky. Většina mechanik totiž DVD RAM nepodporuje. DVD-R, DVD+R, DVD+R DL – jsou standardy pro jednorázový zápis a opakované čtení v počítačích. Při jejich volbě většinou rozhoduje to, zda budeme pracovat s daty nebo filmy a také to, zda je budeme později přehrávat v počítačových mechanikách, nebo v DVD přehrávačích. Ne všechny DVD přehrávače přečtou všechny DVD R normy. Výhodou DVD+R DL je dvojnásobná kapacita – používá se zde dvouvrstvá technologie. DVD-RW, DVD+RW – slouží pro opakovaný zápis a čtení v počítačových mechanikách. O praktické volbě média platí vše z minulého odstavce. Flash disk V principu jde o zařízení, které pracuje podobně jako pevný disk. Zápis dat však není magnetický, ale elektronický. Kapacita flash disků je podstatně menší než tomu je u pevných disků, nebo DVD. Pro přenos dat mezi počítači je však dostatečná. K počítačům se flash disky připojují rozhraním USB. SHRNUTÍ KAPITOLY: K zálohování dat a jejich přenos mezi počítači můžeme použít různé periférie. Většinou se snažíme vybrat takovou, která má co nejvyšší kapacitu a na níž můžeme zapisovat v počítači. Z tohoto hlediska jsou nejvýhodnější mechaniky a média DVD, menší kapacitu mají CD paměti a zcela nedostatečnou disketové paměti. Důležité také je, zda zápis dat můžeme provádět opakovaně, nebo jednorázově, zda zapsaná média budeme chtít číst také v mechanikách jiných počítačů nebo v různých přehrávačích (DVD, CD). Z hlediska jednoduchosti obsluhy a rychlosti práce s daty se pro přenos dat osvědčují flash disky. OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu) 4. Přehled přenosných pamětí 5. Vlastnosti, možnosti použití a pravidla práce s disketovou mechanikou 6. Princip práce pamětí CD a DVD, čím se liší? 7. Ovládací prvky mechaniky CD
52
8. Základní druhy CD pamětí 9. Popis CD ROM, způsob zápisu, použití 10. Popis CD-R, způsob zápisu (souborový systém, možnosti zápisu) 11. Popis CD-RW, předpoklady pro funkčnost systému 12. Vyjmenuj standardy DVD 13. Standardy DVD pro přehrávání 14. Standardy DVD pro jednorázový zápis dat 15. Standardy DVD pro opakovaný zápis dat DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0
53
1 3 . Z V U K O V Á S O U S T AVA V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Zvukovou kartu najdeme v každém počítači. S čeho se karta skládá a o tom jak nastavit její vlastnosti a jak k ní připojit reproduktory pojednává tato kapitola. CÍL Poznat základní prvky zvukové soustavy, naučit se je ovládat prostřednictvím Windows, umět připojit vnější části soustavy k počítači. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: A/D – D/A převodník, syntezátor, MIDI, Dolby Digital, Ovládací panel Zvuky a zvuková zařízení, Ikona Hlasitost, Line In, Line Out, Mic In Z ák l adní údaj e v e s t udi jní opoř e js ou dopl něny o prez e ntac i a te s t v el ek t roni cké podobě.
ČAS POTŘEBNÝ K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 1 hodina
Zvuková karta Zvuková karta je integrována téměř na každé základní desce – jde o nejčastější způsob jejího použití. Pokud máme na zvukovou kartu vyšší požadavky, integrovanou kartu vyřadíme a použijeme zvukovou kartu zasunutou do rozšiřujícího slotu (ať už PCI, nebo PCIe) Části zvukové karty Každá karta má tři části: ●
digitálně analogový a analogově digitální (A/D – D/A) převodník. Fyzikálně je zvuk spojitou (analogovou) veličinou. Zvuková karta však pracuje s digitální (nespojitou) podobou zvukového signálu. Právě převodník zajišťuje převod mezi digitální a analogovou podobou signálu. Při nahrávání analogového zvuku snímá zvukový signál v přesně stanovených intervalech a tak signál digitalizuje. Četnost intervalů za sekundu označujeme jako záznamovou (vzorkovací) frekvence. Je-li zaznamenáván digitální zvuk, není A/D převod potřebný.
●
Zdroj zvuků (syntezátor) zajišťuje výrobu „umělých“ zvuků. Ty potřebujeme například k doplnění počítačových her, nebo k reprodukci souborů MIDI. (V soubor MIDI, je zvuk uložen digitálně a při přehrávání se musí vyrobit). Rozeznáváme dva druhy syntezátorů: ●
FM syntezátor, který vyrábí zvuk uměle, elektronicky. Jde o levnější, ale méně kvalitní variantu
54
●
●
Wawetable, pracuje tak, že má v paměti nahrány snímky tónů hudebních nástrojů. Při reprodukci pak speciální zvukový mikroprocesor (uložený na zvukové kartě) přepočítá uložené vzorky na požadované tóny. Výsledný zvuk je věrnější a kvalitnější než u FM.
Rozhraní MIDI, slouží k připojení hudebních nástrojů a k uložení jejích zvuků do počítače. Je tak možné například získat záznamy do wawetable.
Konektory Při praktické práci potřebujeme vědět, do kterých konektorů zvukové karty můžeme připojit zvuková zařízení. Dlouhou dobu produkovaly zvukové karty pouze stereo zvuk a používaly následující konektory: ●
Line Out (většinou zelený) - výstup určený k připojení aktivních stereo reproduktorů nebo ke stereofonnímu zesilovači.
●
Line In (většinou modrý) – vstup zvuku z externích zařízení (např. magnetofon),
●
Mic In (většinou růžový) – konektor mikrofonu
●
MIDI umožňuje připojení hudebního nástroje, splňujícího normu MIDI
Dnes téměř všechny zvukové karty podporují normy prostorového zvuku. Pak na nich najdeme další konektory, potřebné k připojení reproduktorů prostorové zvukové soustavy. Prostorové zvukové soustavy Prostorový zvuk dnes umí všechny zvukové karty. Dojem prostorového šíření zvuku je vyvolán větším počtem reproduktorů rozmístěných v místnosti. Podle počtu reproduktorů rozeznáváme tyto prostorové zvukové soustavy: ●
5.1 (Dolby Digital) – obsahuje 6 reproduktorů (kanálů). Stejně jako u „staré“ stereo soustavy přední levý a pravý. Ty jsou doplněny o přední střední (centrální) reproduktor. Vzadu má posluchač umístěny další dva reproduktory. Basové zvuky zdůrazňuje speciální basový reproduktor – subwoofer.
●
6.1 přidává k předešlému systému ještě jeden centrální (střední) reproduktor, umístěný za posluchačem
●
7.1 používá dva zadní centrální reproduktory.
Konfigurace zvukové soustavy Ve Windows XP nastavíme vlastnosti zvukové soustavy v ovládacím panelu Zvuky a zvuková zařízení (Start / Ovládací panely) Obrázek 13.1: Ikona Kromě jiného můžeme regulovat hlasitost, ale hlavně zvolit zvukovou Hlasitost soustavu, která je k počítači připojena. Implicitně je zde povoleno zobrazení ikony Hlasitost. Jejím prostřednictvím ovlivňujeme hlasitost soustavy – nejčastěji měněný parametr: ●
Při klepnutí na tuto ikonu máme k dispozici jednoduchý posuvník pro regulaci hlasitosti
●
klepneme-li na ikonu dvakrát (poťukáme), otevřeme panel pro podrobnou regulaci zvuku.
55
SHRNUTÍ KAPITOLY: K běžnému poslechu počítačových zvuků nám postačuje zvuková karta integrovaná na základní desce. Reproduktory, nebo sluchátka k ní připojujeme do zelené zdířky (Line Out), mikrofon do růžové (Mic In) a k modrému konektoru (Line In) vstupy od jiných zvukových zařízení. Rozhodneme-li se pro připojení prostorové zvukové soustavy (která může mít 6,7 nebo 8) reproduktorů, musíme v dokumentaci k základní desce nastudovat kam který reproduktor připojit (často je nutné díl s rozšiřujícími konektory dodatečně dokoupit). Základní parametry zvukové soustavy nastavíme v ovládacím panelu Zvuky a zvuková zařízení (Start / Ovládací panely), běžné úkony – především zesilování a zeslabování zvuku provedeme přes ikonu Hlasitost. OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu) 16. Hlavní části zvukových karet 17. Co je to syntezátor, jaké druhy se používají? 18. Základní konektory zvukové karty 19. Prostorový zvuk, jak dosahujeme prostorovosti zvuku, soustavy prostorového zvuku 20. Kde provádíme základní nastavení zvukové soustavy 21. K čemu slouží ikona Hlasitost, kde ji najdeme 22. Co je to MIDI 23. Základní konektory zvukové karty DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0
56
14.TISKÁRNY V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Bez tiskárny si provoz počítačového pracoviště neumíme představit. Tři nejrozšířenější tiskové technologie, principy tisku a jejich vlastnosti najdete popsány v této kapitole. CÍL Seznámit se s jednotlivými tiskovými technologiemi, poznat jejich výhody a nevýhody, definovat požadavky na tiskárnu. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Jehlička, toner, inkoustová tryska, CMYK, kvalita tisku, DPI, rychlost tisku, tisková hlava, náplň. Podrobné vý kl ady j s ou t ent okr át uvede ny ve t ř ec h vý kl adový ch prez e ntac í ch na něž navaz uj e t es t
ČAS POTŘEBNÝ K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 4 hodiny
O vlastnostech tiskáren Před vlastním popisem jednotlivých technologií, si uspořádáme kritéria, podle nichž budeme tiskárny hodnotit. Je nutné si uvědomit, že důležitost jednotlivých kritérií se mění pode podmínek v nichž bude tiskárna použita. ●
Rychlost tisku – je důležitá především v kancelářích, kde potřebujeme tisknout velké tiskové objemy. Naopak v domácnostech, nebo tam kde preferujeme kvalitu tisku nemusí být jeho rychlost prioritní.
●
Kvalita tisku – u některých druhů tiskovin nám stačí pouhá dobrá čitelnost, jinde chceme tisky reprezentativní. Požadavky na kvalitu se také liší.
●
Barevnost tisku – u tisků zaměřených textově (např. faktury, složenky, zakázkové listy) barevnou tiskárnu nepotřebujeme. Naopak u grafických tisků (fotografie, reklama) je barva nutností.
●
Tisková média – nejrozšířenějším médiem je papír formátu A4, ale někdy potřebujeme tisknout i na větší formát A3, případně na fólie, nebo provést potisk CD disků...
●
Hluk – zpravidla nebývá problémem, pouze u jehličkových tiskáren je nepříjemný.
●
Kapacita tisku – je jedním ze základních (ale často přehlížených) kritérií. Přibližný měsíční počet vytištěných stránek za provozu se musí shodovat s plánovanou (konstrukční) měsíční kapacitou tiskárny. Pokud budeme tiskárnu přetěžovat, výrazně zkrátíme její životnost a provoz se bude prodražovat opravami (které se přestanou vyplácet a budeme nuceni zakoupit novou tiskárnu). Koupíme-li
57
tiskárnu s výrazně vyšší kapacitou, budou naše pořizovací náklady zbytečně vysoké. ●
Rozhraní pro propojení s počítačem – je standardně USB kabelem
●
Pořizovací náklady – odpovídají parametrům tiskárny, jsou závislé na tiskové technologii a předpokládané kapacitě tisku (a našich finančních možnostech).
●
Provozní náklady – jsou rovněž velmi důležité. Prioritně vyplývají z tiskové technologie, ale v provozu jsou výrazně ovlivněny způsobem tisku – především jeho kvalitou, barevností a množstvím tištěné grafiky.
●
Další vybavení – je dobré když má tiskárna co největší operační paměť, provozní náklady snižuje duplexní jednotka (umožňující tisk na dvě strany listu papíru). Důležitá je také kapacita podavače papíru, u hodně zatížených tiskáren (které např. tisknou pro více uživatelů) je potřeba velká zásoba papíru, naopak u domácí tiskárny nám zpravidla vystačí běžný podavač s malou kapacitou. Pokud nasadíme tiskárnu v síti, je výhodný print server, zabudovaný v tiskárně.
Jehličkové tiskárny Jehličková tiskárna vytváří tiskové body úderem jehliček na papír přes barvící pásku. Výsledný tisk je hlučnější, není nijak kvalitní, ale tisk může být poměrně rychlý a je levný. Oproti jiným technologiím umožňuje tiskárna tisk průklepů. Tiskárny se používají především pro tisky Obrázek 14.1: Jehličková tiskárna textových výstupů (pro grafiku se nehodí): účetní sestavy, poštovní doklady, jízdenky drah, zakázkové listy, faktury. Používají se především ve firmách.
Inkoustové tiskárny Tisk je složen z miniaturních kapiček inkoustu, které stříkají z tiskových hlav. V každé hlavě jsou stovky trysek, takže tisk bývá kvalitní a hezký. Tiskárny tisknou rychle, tiše, velmi dobrých výsledků dosahují při tisku obrázků. Jde o univerzální technologii, takže inkoustové tiskárny najdeme téměř všude – domácnostmi počínaje a různými kancelářemi konče. Provozní náklady výrazně ovlivňuje uspořádání tiskových náplní a hlav. Pro tisk barvy se využívá technologie CMYK, kdy jsou výsledné barvy míchány z drobných kapiček tří barev základních. Důležité je, jak jsou tiskové náplně uspořádány: ●
Nejnevýhodnější variantou (naštěstí dnes již málo používanou) je pouze společná barevná kazeta. Nejčastěji totiž tiskneme Obrázek 14.2: Inkoustová tiskárna
58
černé texty a na černou barvu musíme použít všechny tři základní barvy, což výrazně zvyšuje spotřebu inkoustu. ●
Častým řešením je samostatná černá kazeta (pro tisk textu) a společná barevná. (Společná náplň je uvnitř rozdělena na tři samostatné, používající společnou tiskou hlavu). Pokud dojde některá z barevných náplní, musíme vyměnit celou barevnou kazetu.
●
Nejvýhodnější je, když máme každou náplň samostatnou (pak jsou samostatné i tiskové hlavy). Pokud v některé z náplní dojde inkoust, vyměníme pouze ji.
V ovladači tiskárny jsou integrovány pomocné programy, pro provoz tiskárny velmi důležité: ●
Úkolem programu pro čištění trysek je odstranění zaschlého inkoustu. Několik ucpaných trysek snižuje kvalitu tisku, větší množství neprůchodných kanálků už tisk znemožňuje.
●
Nastavení tiskových hlav je nutné pro přesný soutisk barev. Pokud by se inkoustové kapky nepřekrývaly, nedojde k úplnému jejich smíchán a výsledná barva nebude přesná. Proto se po výměně jedné ze základních barev musí tiskové hlavy znovu seřídit.
●
Často můžeme měnit kvalitu tisku – se stoupající kvalitou stoupá také cena tisku. Ten nejkvalitnější tisk nepotřebujeme vždy.
●
Standardní možností je otáčení tisku na šířku a výšku, volba velikosti výstupního formátu, počet kopií, řazení kopií...
Laserové tiskárny Tisk se provádí zapékáním speciálního prášku – toneru do papíru. Na papír se toner přenáší ze speciálního válce. Na válci se drží elektrostatickým nábojem - o tom, které místo na válci bude nabito (a přitáhne toner) rozhoduje osvícení laserovým paprskem. Tiskárny jsou konstrukčně nejsložitější, největší a nejtěžší, poskytují však kvalitní a nejtrvanlivější tisk. Černobílé laserové tiskárny jsou v podobné cenové kategorii jako inkoustové (ale ty jsou barevné). Barevné laserové stroje jsou dražší.
Obrázek 14.3: Laserová tiskárna
Nejčastěji je světlocitlivý válec součástí tonerové kazety, s výměnou toneru pak měníme i válec. Některé tiskárny mají osazen světlocitlivý válec s dlouhou životností. Jejich tonerová kazeta je levnější, ale pokud se válec poškodí a musíme jej měnit, provozní náklady výrazně stoupnou. Barevný tisk se opět provádí soutiskem tří základních barev (CMYK). V tiskárně pak máme 4 tonery a 4 světlocitlivé válce.
59
Výběr tiskárny Při výběru tiskárny si musíme nejdříve ujasnit, jaká kritéria jsou pro nás důležitá, je možné doporučit následující postup: 1. Začít bychom měli od provozní zátěže tiskárny – její kapacity tisku. Vybereme takovou, která odpovídá předpokládanému počtu našich tisků. 2. Vyžadujeme průklepy ? Většinou ne a rovnou vyřadíme jehličkovou technologii. 3. Potřebujeme tisknout barevně? - pokud ne, rozhlédneme se po laserové tiskárně. Pokud ano, musíme si ujasnit jak časté barevné tisky budou a jakou kvalitu vyžadujeme. V tomto případě se budeme rozhodovat mezi inkoustovou a laserovou tiskárnou. 4. Máme-li základní výběr proveden a máme ujasněné požadavky, srovnáme si podobné tiskárny různých výrobců. Budeme posuzovat pořizovací a provozní náklady, velikosti zásobníků papíru (jsou-li pro nás důležité), možnosti ovladače tiskárny... SHRNUTÍ KAPITOLY: Tiskárnou je vybavena většina počítačových pracovišť. Existují tři základní tiskové principy (jehličkový, inkoustový a laserový). Každá z technologií má určité specifické vlastnosti a předurčuje použití tiskárny. Výrobci konstruují tiskárny pro různé tiskové zátěže, čemuž by mělo odpovídat také jejich nasazení. Mezi další důležité vlastnosti patří kvalita a rychlost tisku, případně vybavení dalšími prvky. Při běžném provozu je důležitá cena náplní (tiskové pásky, inkoustových a tonerových kazet) a to kolik tisků z jedné náplně uděláme. Při výběru tiskárny si musíme ujasnit, která kritéria jsou pro nás rozhodující. OTÁZKY: (otázky a odpovědi najdete také v testu k této kapitole elektronického kurzu) 1. Princip jehličkového tisku 2. Princip inkoustového tisku 3. Princip laserového tisku 4. Princip barevného tisku 5. Vlastnosti jehličkových tiskáren 6. Vlastnosti inkoustových tiskáren 7. Vlastnosti laserových tiskáren 8. Kritéria pro hodnocení tiskáren DOPORUČENÁ LITERATURA
60
1 5 . S T Ř Í D Á N Í U Ž I VA T E L Ů V E WINDOWS V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Kromě multitaskingu (současné práce více programů), nabízejí Windows také možnost práce více uživatelů v jednom operačním systému (označujeme jako Multiuser). Jednotliví uživatelé, kteří se v systému střídají mají vlastní zobrazení plochy, vlastní zvuky, vlastní nabídku Start, oblíbené složky, nastavení programů...), ale hlavně mohou svá data schovat před ostatními – mají vlastní datovou složku. CÍL Popsat význam uživatelských účtů a profilů a pochopit souvislost mezi nimi. Aplikovat tvorbu, mazání a úpravy uživatelských účtů. Objasnit možnosti ochrany dat při práci více uživatelů na jednom PC. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Multiuser, uživatelský účet, uživatelský profil, složka Dokumenty Tato k api tol a j e dal š í z kapi t ol v ěnov aných pr ác i s Wi ndow s XP. Je z de z adáno cv ič ení k te r é s i s ami prove det e na s v ém poč í tač i a t ak é s i je j z kont rol uje t e. K t ét o kapi t ol e není dopl něk ve for mě el ek t roni cké ho kur z u.
ČAS POTŘEBNÝ K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 3 hodiny
Multiusing Základem víceuživatelského přístupu jsou dva prvky: ●
Uživatelské účty – údaje o každém uživateli (o jeho přihlašovacím jménu, o hesle …)
●
Uživatelské profily – kde jsou uložena veškerá nastavení, ale i data uživatelů
Oba prvky jsou na sobě závislé (při vytvoření uživatelského účtu se vytvoří také uživatelský profil) a úzce spolupracují. Uživatelské účty Jde o záznamy v systémové databázi Windows XP, věnované jednomu uživateli. Bez uživatelského účtu se není možné k Windows XP přihlásit a začít s počítačem pracovat. Součástí účtu je uživatelské jméno a heslo, jimiž se do Windows XP přihlašujeme. Ve Windows XP rozeznáváme tři základní druhy účtů: •
Účet správce počítače je nejvyšším typem účtu. Osoby přihlášené pod tímto účtem mohou instalovat software a přistupovat ke všem souborům a složkám v počítači (pokud správce přístup ke složce nemá, může převzít její vlastnictví). Dále mohou zřizovat, upravovat a mazat ostatní účty.
61
•
Omezený účet je určen pro běžné uživatele. Ti mají přístup k programům, které již jsou v počítači nainstalovány, ale nemohou nainstalovat software ani hardware.
•
Guest je určen pro uživatele, který nemá v daném počítači žádný uživatelský účet. Používá se především pro přístup ke sdíleným prostředkům počítače ze sítě. Potenciálně je účtem nebezpečným a po instalaci Windows XP je zakázaným.
Pokud máme dostatečná oprávnění (jsme přihlášeni k účtu správce počítače), můžeme účty zřizovat, opravovat nebo rušit. (Pokud náš účet patří do skupiny omezených účtů, můžeme měnit pouze vlastnosti svého účtu.) K práci s účty slouží obrazovka Start / Ovládací panely / Uživatelské účty. Vytvoření nového účtu Zahájíme klepnutím na volbu Vytvoření nového účtu. Postupně vyplníme dvě obrazovky: ●
V první zadáme jméno účtu – jím se budeme do windows přihlašovat
●
ve druhé stanovíme zda nový účet bude patřit mezi účty správce počítače, nebo účty omezené.
Obrázek 15.1: Ovládací panel Uživatelské účty
Poznámka: K účtu patří také soubory uživatelského profilu. Ty se začnou vytvářet při prvním přihlášení uživatele. Změna a smazání účtu Je další (a to častou) činností. Můžeme zde: ●
Změnit jméno účtu (tím i jméno přihlašovací)
●
Vytvořit heslo, heslo je základním zabezpečovacím prvkem, bez jeho znalosti se není možné k účtu přihlásit. Heslo tedy běžně používáme. Obrázek 15.2: Vlastnosti uživatelského účtu Kvůli utajení se heslo nezobrazuje, jeho znaky jsou nahrazeny hvězdičkami. Pokud bychom se při definování hesla zmýlili, chybu bychom nepostřehli a k účtu by se nebylo možné přihlásit. Proto se heslo vždy zadává dvakrát a pokud se obě hesla liší, musíme definici provést znovu
●
Změnit obrázek, kterým je účet reprezentován v přihlašovací obrazovce Windows.
●
Změnit typ účtu, změníme typ účtu z omezeného na správce počítače (a naopak)
62
●
Odstranit účet, účet smažeme, ale musíme rozhodnout zda: Zachováme soubory uživatelského profilu – všechny složky a soubory profilu zůstanou na disku. Když Odstraníme soubory, tak se také kompletně smaže uživatelský profil.
Uživatelské profily Obrázek 15.3: Odstranění účtu Jádrem profilu je struktura složek, podsložek a souborů, vyčleněná pro každého uživatele a spojená s jeho uživatelským účtem. Kořenem stromové struktury složek uživatelského profilu je složka Documents and Settings. Zde má každý uživatel svoji kořenovou složku a v ní strukturu podsložek a souborů profilu. Na obrázku vidíte profily:
Obrázek 15.4: Složky uživatelských profilů
●
Bára, Honzík, Jarda – profily jednotlivých uživatelů
●
All Users – je společným profilem pro všechny uživatele
●
Default User – je profilem, jehož nastavení se vždy zkopíruje do nově vytvořeného profilu
Po přihlášení k nově vytvořenému účtu vytvoří Windows XP strukturu složek uživatelského profilu. Struktura složek je pro jednotlivé uživatele stejná, ale jejich obsah se již mění, podle požadavků a osobních nastavení. Zápisy do složek se při změnách konfigurace dějí automaticky, uživatel o této činnosti není nijak informován. Význam složek ukazuje tabulka (* označuje skryté složky)
63
složka
Ukládá se sem
Application Data
konfigurace aplikací, kterou nelze uložit do systémového registru.
Cookies
soubory cookie jednotlivých uživatelů (ukládá je sem např. Internet Explorer)
Data aplikací*
datové a konfigurační údaje jednotlivých programů uživatele
Dokumenty
uživatelem vytvořená data (dokumenty, tabulky…), zde si může uživatel vytvářet další podložky atd.
Local Settings*
data a dočasné soubory specifické pro uživatele
Nabídka Start
zástupci programů které najde uživatel po stisku tlačítka Start/Všechny programy. (Jde tedy o programy určené pouze pro něho, programy společné pro všechny najdeme ve složce Nabídka Start profilu All Users). Zástupci bývají organizováni do složek.
Oblíbené
slouží k uložení zástupců oblíbených programů uživatele, internetových stránek apod. (Najdeme je např. v menu Oblíbené Internet Exploreru)
Okolní síť*
zástupci pro Místa v síti
Okolní tiskárny*
zástupci tiskáren, uvidíme je v ovládacím panelu Tiskárny
Plocha
vše co si konkrétní uživatel umístil na plochu (zástupci spustitelných programů, ale mohou to být také datové soubory, nebo složky).
Poslední dokumenty*
Obsahuje zástupce pro nedávno použité dokumenty. Její obsah se promítá do menu Start/ Poslední dokumenty
Send To*
zástupci pro odeslání dokumentů k úložišti nebo pro jejich otevření v konkrétní aplikaci. Zástupce uvidíme po ťuknutí pravým tlačítkem myši na ikoně programu nebo složky a použití volby Odeslat.
Šablony*
zástupci pro šablony. Použití je např. aplikace Microsoft Office (Word, Excel…).
Ntuser.dat*
Uživatelská část registru operačního systému.
Struktura složek je poměrně složitá, navíc je jejich používání silně ovlivněno tím jak jsou naprogramovány jednotlivé aplikace. To je nutné respektovat a dodržovat při práci ve Windows určitá pravidla: ● Neukládejte data nikam jinam než do složky Dokumenty! Je k tomu určená, kdežto ostatní složky mají jiný, přesně definovaný význam. ●
Mnoho uživatelů ukládá datové soubory přímo na plochu. Tím se však data ocitnou ve složce uživatelského profilu Plocha. Data jsou uložena jinde než je zvykem, což může vést k jejich snadné ztrátě (např. nebudou zařazena do zálohy…).
●
Ve složce Local Settings najdete dvě složky Temp a Temporary Internet Files, do nichž se ukládají dočasné soubory uživatele. Z kapitoly o pevných discích víme, že je dobré občas tyto složky pročistit.
Profil All Users Je určený pro sdílení a nastavení společných dat uživatelů. Najdeme zde podobné složky jako v profilech uživatelů, které mají také podobný význam. Např. ve složce Plocha jsou zástupci těch prvků, které najdeme na plochách všech uživatelů, ve složce Nabídka Start budou zástupci programů společných pro všechny uživatele atd. Z uživatelského hlediska je důležitá složka Sdílené dokumenty, určená k výměně dat mezi uživateli. 64
Poznámka: Kromě složek uživatelského profilu se při instalaci Windows vytvářejí další důležité stromové struktury složek. Jde zejména a o složku (a její podsložky): ●
Windows – zde jsou uloženy všechny soubory a konfigurace operačního systému
●
Program Files – sem se instalují soubory programů, s nimiž pracujeme.
Obě dvě složky jsou pro činnost Windows životně důležité. Proto sem nic nekopírujeme, nepřejmenováváme, neměníme atributy a hlavně nemažeme!!! Přístup ke složkám Jednou z funkcí, které musejí multiuživatelské systémy nabízet je ochrana dat. Jde o to, aby jeden uživatel neviděl data uživatele jiného. Ve výchozím stavu jsou datové složky uživatelů (Documents and Settings / Jméno účtu / Dokumenty) přístupné pouze pro majitele účtu (k němuž profil patří), ale také pro všechny uživatele s oprávněním Účet správce počítače. Pokud si chceme svoje data ochránit také před správcovskými účty, musíme je označit jako Soukromé. Od této chvíle může do složky jen jeden uživatel – ten, který si ji označil jako soukromou. Přístup k datové složce nastavíme takto: ●
●
klepneme na ni pravou klávesou myši a zvolíme Vlastnosti a přejdeme na záložku Sdílení
Obrázek 15.5: Nastavení Soukromé složky
Zatrhneme okénko Soukromá složka
Chceme-li určitá data s ostatními uživateli sdílet, je postup jednoduchý. Data umístíme do složky Sdílené dokumenty. Ta je ke sdílení dat určena (a proto je na disku uložena v Documents and Settings / All Users / Sdílené dokumenty) ÚKOL K TEXTU Připravte prostředí ve Windows XP tak, aby se zde mohli střídat tři uživatelé: Cyril, Cecilie, Dana. 1. Cyril bude správcem a bude mít nejvyšší oprávnění, ale nebude moci vstupovat do datových složek (tj. složka Dokumenty) jednotlivých uživatelů 2. Cecilie a Dana budou běžnými uživateli 3. Vytvoříme složky pro výměnu dat: 4. Čtení, zde mohou všichni pouze číst, jen Cyril je správcem složky 5. Zápis, zde mohou všichni číst a zapisovat, ale nemohou mazat (s výjimkou Cyrila, ten zde je správcem) 6. Funkčnost prostředí ověříte postupným přihlašováním k jednotlivým účtům)
65
SHRNUTÍ KAPITOLY: Při práci u jednoho počítače se může střídat více uživatelů. Windows jsou multiuživatelským systémem, který střídání uživatelů podporuje. Každý z uživatelů má zřízen svůj uživatelský účet a k němu mu Windows vytvoří uživatelský profil. Ve složkách profilu jsou uložena data uživatele a konfigurace jeho programů. Ostatním uživatelům můžeme přístup k našim datovým složkám zakázat. Můžeme mít také data společná – sdílet je. OTÁZKY: 1. Co rozumíme funkcí multiuser 2. Co je to uživatelský účet 3. Co je to uživatelský profil 4. Vytvoření, zrušení a změna vlastností účtu 5. Kde najdete datové soubory uživatele 6. K čemu slouží složky Documents and Settings, Program Filles, Windows 7. Jak znepřístupníte své datové složky všem uživatelům 8. Jak budete sdílet soubory s jinými uživateli vašeho počítače DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák, Milan Keršláger: Počítačové sítě pro začínající správce, Computer Press, ISBN 80-251-0892-9
66
16.POKROČILEJŠÍ OVLÁDÁNÍ WINDOWS V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Při popisu hardware a práce s Windows je potřeba znát některé programy a činnostmi, jejichž znalosti jsou ke zvládnutí učiva potřebné. Je výhodné soustředit tyto „pomocné“ znalosti do jedné kapitoly, protože je zde v případě potřeby snadno najdete. (Jako jediná není tato kapitola převedena do elektronického kurzu.) CÍL Najít ikonu Tento počítač. Zjistit (prostřednictvím Správce úloh) jaké programy a služby jsou momentálně otevřeny, případně ukončit havarované. Používat Správce zařízení a jeho prostřednictvím popsat hardware počítače). Definovat co je to atribut a znát jejich typy. Umět přepnout počítač do Nouzového režimu a vysvětlit význam tohoto režimu. KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Tento počítač, Správce souborů, atribut, Nouzový režim K api tol a je ur č ena k pře hl edném u popi s u ně kt er ý c h č innos t í v e Wi ndow s . Pok ud na z de popis ov anou probl emat i ku nar az í t e v t e xt u, je dnoduš e s e se m v rát í t e
ČAS potřebný K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 2 hodiny
Ikona tento počítač V textu se často setkáme s nutností klepnout na ikonu Tento počítač. Postup je velmi jednoduchý – klepneme na tlačítko Start a položku Tento počítač máme k dispozici. ●
Klepneme-li na ni levou klávesou myši, získáme přístup k diskům a složkám počítače
●
Klepneme-li na ni pravou klávesou myši, získáme přístup k menu. Zsde budeme používat především volbu Spravovat a Vlastnosti
Správce úloh Tento program – součást Windows nám podává základní informace o práci systému a navíc umožňuje vyřešit potíže při softwarové havárii Obrázek 16.1:
67
programu nebo služby6. Správce úloh spustíme několika způsoby, uveďme alespoň dva nejjednodušší: ●
současným stiskem kláves Alt Ctrl a Del
●
klepnutím pravé klávesy myši na hlavním panelu (spodní lišta obrazovky) zobrazíme menu, kde se nám odkaz na Správce ukáže.
Správce má pět záložek, z nichž se lokální práce týkají první tři: ●
Aplikace, kde vidíme spuštěné programy a odsud je můžeme také ukončit (hlavně v případě havárie
●
Procesy, kde jsou zobrazeny všechny běžící služby (procesy)
●
Výkon, ukazuje zatížení mikroprocesoru a obsazení operační paměti
Obrázek 16.2: Správce úloh
Atributy Každý soubor (i složka) jsou popsány svým jménem příponou a polohou ve stromové struktuře. Kromě toho se k sem váží další informace: velikost, datové údaje … a také atributy. Ty jsou ve Windows čtyři: ●
A (archivní) – jím označený soubor je určen k archivaci (využívají toho archivní programy)
●
H (skrytý) – takto označený soubor není běžně viditelný
●
R (jen pro čtení) - pokud tento soubor mažeme, jsme upozorněni na to, že soubor je chráněný a mazání musíme ještě potvrdit.
●
S (systémový) – jím jsou označeny systémové soubory, automaticky mají také atribut R a H.
Atributy R a H může z Windows nastavovat uživatel, ale atributy S a A jsou stanoveny operačním systémem. Práci s atributy jsou věnovány dvě obrazovky: Vlastnosti složky, kterou otevřeme klepnutím pravé klávesy myši na ikoně složky a následnou volbou Vlastnosti. Ve spodní části obrazovky vidíme stav atributů R a H To zda budeme vidět také soubory označené atributem H a S, stanovíme takto. Poklepeme na
Obrázek 16.3: atributy složky databáze znalostí
6 Služba (proces) je součástí operačního systému, který ji potřebuje ke své činnosti. Je podobná programu, ale její spouštění i ukončování provádí operační systém. Pracuje tedy automaticky bez zásahů uživatele.
68
ikonku Tento počítač7 a v menu Nástroje přejdeme na volbu Možnosti složky a poté na záložku Zobrazení. Zde musíme: ●
pro zobrazení skrytých souborů (mají atribut H) zatrhnou možnost Zobrazovat skryté soubory
●
pro zobrazení systémových složek (atribut je možné přidělit rovněž složce) zaškrtneme možnost Zobrazovat obsah systémových složek
Správce zařízení Jde o další důležitou součást Windows. Operační systém zde zobrazuje veškeré hardwarové prvky s nimiž pracuje. Pokud některé ze zařízení nepracuje správně, zjistíme to právě zde – jsme na to upozorněni vykřičníkem. Správce zařízení spustíme klepnutím pravé klávesy myši na ikoně Tento počítač / Vlastnosti / záložka Hardware / tlačítko Správce zařízení. V okně, vidíme třídy jednotlivých zařízení. Poklepáním zobrazíme jednotlivá zařízení v kategorii. Poklepemeli na zařízení, otevřeme jeho detailní konfiguraci.
Obrázek 16.4: zobrazení skrytých a systémových souborů
Nouzový režim Při problémech se systémem je možné spustit Windows v Nouzovém režimu. Jde o pracovní mód, v němž je umožněn přístup ke konfiguraci, ale načítají se pouze nejnutnější ovladače. Windows nabízejí několik podobných režimů, do nichž můžeme vstoupit během startu počítače. Stačí stisknout klávesu F8 během během zobrazení zprávy, vyzývající k výběru operačního systému. Poté již na obrazovce zvolíme režim do něhož chceme Windows nastartovat. ÚKOL K TEXTU Obrázek 16.5: Správce zařízení
Vyzkoušejte si na svém počítači: ●
nalezení ikony Tento počítač
●
spuštění Správce úloh
●
zobrazení skrytých a systémových souborů
7 Přístup k obrazovce Možnosti složky získáme také z Windows Exploreru, či jiného okna ukazujícího datové složky.
69
●
start do Nouzového režimu
SHRNUTÍ KAPITOLY: Ikonu Tento počítač najdeme v menu tlačítka Start, při problémech s běžícími programy a službami nám pomůže Správce souborů, v němž také najdeme informace o zatížení počítače. Soubory a složky jsou opatřeny atributy, které mohou způsobit to, že některé soubory a složky při práci nemusíme vidět. Způsob zobrazení systémových a skrytých souborů však můžeme změnit. Při havárii systému můžeme Windows opravit z Nouzového režimu.
Obrázek 16.6: startovací obrazovka Windows
OTÁZKY: 1. Jak spustíte Správce úloh? 2. Co je to atribut, jaké atributy znáte? 3. Jak zobrazíte skryté a systémové soubory? 4. Kde změníte nastavení atributů souboru (či složky) 5. K čemu slouží nouzový režim, jak jej spustíte?
DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0
70
1 7 . R E G I S T R A Č N Í D ATA B Á Z E (REGISTRY) V TÉTO KAPITOLE SE DOZVÍTE: Veškeré údaje (o hardwaru, o uživatelích, o instalovaném software, o konfiguraci…) si Windows zaznamenávají do registrační databáze. Zde si řekneme základní informace o registrech a o práci s nimi. Ve Windows XP existuje mechanismus, který automaticky registry zálohuje a dovoluje tak obnovit systém po havárii – také jemu se zde budeme věnovat. CÍL Pochopit význam a uspořádání prostřednictvím bodů obnovy.
registrační
databáze,
aplikovat
obnovu
dat
KLÍČOVÁ SLOVA TÉTO KAPITOLY: Registry, klíč, hodnota, regedit, bod obnovy J de opě t o k apit ol u vě novanou Wi ndows XP, te nt okr át jde pouz e o t eore t ic ké z nalos t i . Ve lk é m nožs t v í z nal os t í j e pouze pro z áj emc e
ČAS POTŘEBNÝ K PROSTUDOVÁNÍ UČIVA KAPITOLY: 3 hodiny
Registrační databáze (registry) Registry jsou jedním ze základních pilířů Windows, udává se že počet jejich záznamů se pohybuje mezi 50000 až 10000. Záznamy jsou různě propojeny, navíc je databáze rozdělena do více souborů (nejdůležitější z nich ukazuje tabulka). Vnitřní struktura databáze je tedy velmi složitá a nepřehledná. Z „venkovního“ pohledu, se registry jeví jako souvislá databáze. Její údaje jsou členěny do klíčů a podklíčů. Celá struktura je stromová (hierarchická), rozdělená do pěti základních větví (někdy se též používá termín klíč). Jejich název začíná vždy slovem HKEY. Registry jsou rozloženy do více souborů. Soubory s obecným záznamy jsou uloženy ve složce WINDOWS\SYSTEM32\CONFIG, soubory s informacemi týkajícími se konkrétních uživatelů najdeme ve složce jejich uživatelských profilů DOCUMENTS AND SETTINGS \ UŽIVATELSKÉ_JMÉNO. jméno souboru
informace o
klíč v registru
SYSTEM
Hardware PC
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM
NTUSER.DAT
Nastavení uživatelů
HKEY_CURENT_USER
SAM
Databáze uživatelů
HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM
SECURITY
Zabezpečení
HKEY_LOCAL_MACHINE\SECURITY
SOFTWARE
Instalovaný software
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE
DEFAULT
Nastavení implicitního uživatele
HKEY_USERS\DEFAULT
71
Na konci každého klíče (či podklíče) je hodnota. Hodnoty mohou být více typů, nejčastěji používané ukazuje tabulka. Typ hodnoty
Zobrazí se jako
Řetězcová hodnota
REG_SZ
Víceřetězcová hodnota
REG_MULTI_SZ
Rozšiřitelná řetězcová hodnota
REG_EXPAND_SZ
Binární textová hodnota
REG_BINARY
Hodnota DWORD
REG_DWORD
Do registrů vstupujeme prostřednictvím konfiguračních obrazovek jednotlivých programů, nebo samotných Windows. K přímé práci v registrační databázi je určen Editor registru – program REGEDIT.EXE. Protože je ve své
Obrázek 17.1: Program REGEDIT
podstatě programem velmi nebezpečným, nenajdete jej v žádné nabídce, musíte jej spustit přes Start / Spustit / Regedit. Obrázek ukazuje okno programu Editoru registrů. Levá část obrazovky slouží k orientaci v jednotlivých klíčích a podklíčích, pravý panel zobrazuje skutečné hodnoty klíčů a podklíčů vybraných v levém okně. Poklepáním na hodnotu ji můžeme editovat, případně prostřednictvím pravé klávesy myši přidat novou hodnotu. Všimněte si spodní části okna registrační databáze, kde je umístěn přesný popis vaší polohy v databázi. Do registrů však zasahujte uváženě, na základě přesného popisu (např. při odvirování počítače). Registrační databázi je možné uložit (exportovat) a také načtením ze souboru obnovit (importovat).
Uložení (export) registru Provedeme přes menu Soubor / Exportovat, otevřeme tak okno Exportovat soubor registru (viz. obrázek). Práce s ním je standardní, vybereme složku kam soubor registru uložíme a samozřejmě jej pojmenujeme. (Pro vyexportovaný soubor registru je zavedena přípona reg.). Povšimneme si však skupinového rámečku Rozsah exportu ve spodní části obrazovky Exportovat soubor registru. Zaškrtnutím příslušného políčka rozhodneme, zda budeme do souboru *.reg exportovat: ●
Celý obsah registrační databáze, tzn. všechny klíče a podklíče
72
●
Vybranou větev, pouze tu část registru, na níž máme umístěný kurzor. Můžeme tak vyexportovat pouze jednu hodnotu (je-li kurzor v pravém okně), nebo celý klíč, či podklíč (je-li kurzor v levém okně). Větev vybranou k exportu do souboru vidíme ve spodním řádku obrazovky.
Načtení (import) registru Nahrání uložených registračních dat provedete volbou Soubor / Importovat registr. V okně importu pouze vyhledáme správný soubor s registrační databází (*.reg). Obrázek 17.2: Uložení obsahu registrů Většinou však budete potřebovat obnovit registry v případě jejich poškození. Narušené registry však nedovolí nastartovat Windows čímž je vyloučeno použití programu Regedit.
Obnova registru po havárii Pokud dojde k havárii a Windows není možné nastartovat, můžeme se pokusit o obnovu registrační databáze. S velkou pravděpodobností tak Windows opět nastartujeme. Máme dvě možnosti: ●
provést obnovu při startu systému: stiskněte klávesu F8, když na obrazovce uvidíme výzvu Řešení potíží nebo upřesnění možností spuštění . Po stisku F8 přejdeme do nabídky, v níž vybereme možnost Poslední známá funkční konfigurace
●
druhou možností je použití funkci Obnovení systému (Bodů obnovy)
Obnovení systému – body obnovy Obnovení systému sleduje změny v konfiguraci operačního systému. Při změnách konfigurace automaticky vytváří body obnovy. V podstatě jde o systém souborů, do něhož se změny uloží. V případě havárie systému je možné prostřednictvím záznamů v bodech obnovy Windows XP zrestaurovat. Body obnovy můžeme zaznamenat ručně, ale většinou se využívá automaticky vytvořených údajů. Pro automatický záznam bodů obnovy platí následující: ●
Body obnovení se netýkají osobních dat. Proto nástroj Obnovení systému nesleduje změny ve složce Dokumenty, nelze obnovit ani datové soubory s všeobecně známými příponami (např. DOC, XLS, HTM…).
●
Při prvním spuštění systému se vytvoří počáteční systémový bod obnovení.
●
Další systémové body se vytvářejí každých 24 hodin.
●
Důvodem pro vytvoření bodu obnovení je také instalace programu.
●
Rovněž při automatické aktualizaci Windows se vytváří bod obnovy8.
8 Automatická aktualizace provádí pravidelnou instalaci opravných balíčků do operačního systému. Instalační soubory oprav si stahuje z Internetu. Činnost Automatických aktualizací se dá nastavit na záložce Automatické aktualizace (obr. Základní nastavení nástroje Obnovení systému)
73
Základní nastavení nástroje Obnovení systému provedeme na obrazovce vlastností systému. Klepneme pravým tlačítkem myši na ikonu Tento počítač/Vlastnosti a přejdeme na kartu Obnovení systému. Zde můžeme nástroj vypnout, případně detailněji nastavit (tlačítko Nastavení). Obnovení systému po havárii Při havárii systému tedy máme k dispozici body obnovy, s jejichž pomocí můžeme systém zprovoznit. Musíme se však dostat do obrazovky Obnovení systému což při nefungujících Windows XP není snadné. Použijeme tento postup: ●
Při startu Windows XP stiskneme klávesu F8 a v následující nabídce přejdeme na volbu: Stav nouze (str. 69)
●
V Nouzovém režimu pak otevřeme obrazovku Obnovení systému (Start / Nápověda a odborná pomoc / řádek Vrátit změny v počítači...), tím spustíme Průvodce obnovením systému. První dvě obrazovky nástroje Obnovení systému ukazují obrázky.
Obrázek 17.3: Základní nastavení nástroje Obnovení systému
SHRNUTÍ KAPITOLY: Veškerá nastavení Windows jsou uložena v registrační databázi. Údaje zde zaznamenáváme prostřednictvím Obrázek 17.4: Rozhodnutí, zda budeme obnovovat konfiguračních obrazovek operačního systém, nebo vytvářet bod obnovy systému a jednotlivých programů. Vstup do registrů je možný také ze speciálního programu REGEDIT. Pracujeme s ním však velmi opatrně a před každým zásahem do registrů provedeme jejich zálohu. Narušené registry se můžeme pokusit obnovit nástrojem Obnovení systému, který v případě poruchy spouštíme z Nouzového režimu. OTÁZKY: 1. K čemu databáze
slouží
registrační
2. Co je to klíč, podklíč a hodnota Obrázek 17.5: výběr bodu obnovy
74
3. K čemu slouží nástroj Obnovení systému, jak jej spustíte? 4. Kdy se vytvářejí Body obnovy DOPORUČENÁ LITERATURA Jaroslav Horák: HARDWARE Učebnice pro pokročilé, Computer Press, ISBN 80-2510467-0
75