Informatika 2 - 8
Obsah:
• • • • • IS2-4
Vrstvy programového vybavení Klasifikace Systémové prostředky, ostatní SW Pořizování Využití 1
Informatika 2 – 07 Dnešní info:
2
Informatika 2 – 07 Dnešní info:
3
Dnešní info:
4
Dnešní info:
5
Dnešní info:
6
Dnešní info:
7
Informatika 2
Programové prostředky PC - 5 Přednáší:
doc. Ing. Jan Skrbek, Dr. - KIN
Přednášky: středa
1420 – 1555 1610 – 1745
Spojení:
e-mail:
[email protected] tel.: 48 535 2442
Obsah:
• • • • •
Vrstvy programového vybavení Klasifikace Systémové prostředky, ostatní SW Pořizování Využití IN2-15-05
8
Programové prostředky IS/IT
17.5.2016
9
Programové prostředky - SW Program:
17.5.2016
posloupnost elementárních instrukcí pro ovládání technických komponent počítače zdrojový program - algoritmus, zapsaný v počítačovém jazyce výkonný program (exe-modul) - „přeložený“ zdrojový program, sled počítačových instrukcí
10
Programové prostředky - SW Vrstvy programového vybavení
APLIKAČNÍ PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ PROGRAMOVÉ PROSTŘEDKY PRO PRÁCI KONCOVÉHO UŽIVATELE ZÁKLADNÍ SOFTWARE ZÁKLADNÍ SOFTWARE HARDWARE
17.5.2016
12
Programové prostředky - SW Základní programové vybavení •
systémový SW
řídí chod počítačových prostředků (procesor, tiskárny, terminály, komunikační linky, periferní zařízení umožňuje spuštění uživatelských programů (aplikací) programové vybavení, se kterým pracuje pracovník vyvíjející či obsluhující počítačový systém (systémový programátor) APLIKAČNÍ PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ PROGRAMOVÉ PROSTŘEDKY PRO PRÁCI KONCOVÉHO UŽIVATELE ZÁKLADNÍ SOFTWARE HARDWARE
17.5.2016
13
Relace mezi HW a uživateli UŽIVATELÉ aplikační SW
systémový SW počítačový HW
17.5.2016
14
Systémový SW
UŽIVATELÉ aplikační SW
Systémový software je programové vybavení počítače, které umožňuje spouštění nebo zpracování aplikačních programů
systémový SW počítačový HW
Systémový SW představuje vrstvu, která se nachází na pomezí hardware a aplikačního software Definice systémového software: programové vybavení počítače, se kterým není běžný uživatel v přímé interakci Typickým představitelem systémového software je operační systém
CO TO JE OPERAČNÍ SYSTÉM
… je rozhraní, jehož prostřednictvím uživatel komunikuje s hardwarem OS je sada programů, sloužících především k tomu, aby byly aplikačním programům transparentním způsobem zpřístupněny technické prostředky počítače (hardware) K základním funkcím OS patří rozdělení systémových prostředků aplikacím.
Systémovými prostředky je míněn nejen hardware (operační paměť, disk, periferní zařízení), ale také strojový čas a přístup ke komunikačním prostředkům, dále pak například sady fontů apod.
Operační systém umožňuje chod více aplikací současně, rozděluje jim strojový čas, izoluje aplikace navzájem od sebe a umožňuje jim vzájemnou komunikaci.
Základní programové vybavení počítače Zavaděč OS je uložený v Boot Recordu Zavádí se do operační paměti Zprostředkovává vazbu mezi technickým vybavením PC a aplikacemi
Správa záznamových zařízení ◦ OS řídí veškerý přístup k paměťovým médiím ◦ Kontrola, upozornění na nedostatek paměti, atd.
Podpora komunikace uživatele s aplikacemi ◦ Jednotný způsob komunikace různých aplikací ◦ Dialogové okno pro otevření souboru všude stejné
Správa běhu aplikací ◦ Multitasking ◦ OS zajišťuje přepínání mezi aplikacemi ◦ Zajišťuje běh aplikací „na pozadí“ (antivir, bezdrátové připojení, …)
Podpora příslušenství
◦ Správné začleněné periferií do běžícího systému (spolupráce s ostatními prvky systému)
KDE OS PRACUJÍ
KONCOVÁ ZAŘÍZENÍ
Počítače Periferie počítačů Smartphony, telefony (mobilní, pevné) Bankomaty Stroje (výrobní, pokladny, …) Domácí spotřebiče …
INFRASTRUKTURA
Síťové prvky Telefonní ústředny …
VRSTVY VÝPOČETNÍHO SYSTÉMU Uživatelé (lidé, stroje, jiné počítače…)
Aplikační programy – textové procesory, překladače…
Systémové programy – příkazový interpret, windows, správa… „Operační systém“ – zakrytí HW (čtení ze souboru…) Strojový jazyk – 15-300 instrukcí (aritmetické a logické operace…)
Mikroarchitektura – funkční jednotky HW Fyzická zařízení – dráty, integrované obvody 17.5.2016
20
Dle vnějších paměťových médií – diskové, nediskové Dle stupně paralelnosti práce ◦ ◦ ◦ ◦
Jednouživatelské jednoúlohové Jednouživatelské víceúlohové Víceuživatelské víceúlohové Systémy s reálným časem
Dle počtu procesorů ◦ Singleprocesing ◦ Multiprocesing
Dle počtu uživatelů ◦ Jednouživatelské (monouser) ◦ Víceuživatelské (multiuser)
Jádro (Kernel) ◦ Nejnižší úlohy operačního systému (I/O operace, alokace paměti, přidělování procesoru procesorům, přidělování HW,…) ◦ Po celou dobu spuštění PC je v paměti ◦ Správa prostředků Činnost I/O zařízení, přidělení paměti,…
◦ Správa procesu Pouze u multitask Aktivování a deaktivování procesů dle priority / požadavků na prostředky
HISTORIE OS Lidé
10011110
10110010
Hardware
Bez OS
17.5.2016
Komunikace přímo 0 a 1 S rozvojem neúnosné (pomalé, nároky na znalosti konkrétních zařízení) 24
HISTORIE OS Lidé Do … While
98, 65, 55
Interpreter
10011110
10110010
Hardware
Vznik programovacích jazyků
17.5.2016
Soubor příkazů ve formě čísel v osmičkové či šestnáctkové soustavě, později i skutečná slova z písmen Interpreter (překladač) – původně svázán s HW 25
HISTORIE
Programovací jazyky
Svázané s HW (assembler)
HW nezávislé – vyšší programovací jazyky
17.5.2016
ADA Short Code – 1949 Fortran – 1956 (IBM) COBOL – 1959 BASIC – 1965 Pascal – 1971 C - 1952 26
Síťové operační systémy (cloud computing)
Funkce:
zajištění maximální průchodnosti sítě sdílení a přidělování zdrojů správa dat řízení zpracování úloh konfigurační úlohy zajištění bezpečnosti a spolehlivosti
Poskytované služby
HISTORIE – OS osobních počítačů
1981 – PC (IBM)
MS-DOS – Microsoft
17.5.2016
Upravený CP/M Nedostatečný i zastaralý již v době vzniku Kompatibilita v budoucnosti – vážný problém
1 připojený uživatel HW omezení (640 kb RAM, 30 MB HDD)
28
Disk Operating System (diskový operační systém) Dominance mezi lety 1981 a 1995 Jednoduchý OS s textovým terminálem a příkazovým řádkem Příkazový řádek nepohodlný (CLI) > textové uživatelské rozhraní GUI pomocí nadstavbových programů s vlastním API (Windows 1.0)
Zástupci DOSu:
◦ ◦ ◦ ◦
PC-DOS MS – DOS FreeDOS ….
Norton Commander
Roku 1981 uvedení MS-DOS od firmy IBM (16bitový) ◦ Nepohodlný, nedostatečný (nepodporoval multitasking)
Roku 1985 Microsoft uvedl OS s GUI Windows 1.0 ◦ Malé zlepšení ◦ Mohl současně pracovat s více programy ale okna se nemohly překrývat (odstraněno ve verzi Windows 2.0 v roce 1987)
Roku 1990 uvedení MS Windows 3.0 ◦ První reálně použitelný Windows s GUI
Windows 3.1 ◦
V srpnu 1992 s řadou vylepšení
◦
Ve verzi 3.11 přidána síťová podpora
Windows 95 ◦
=Windows 4.0, v srpnu 1995
◦
Zcela nové grafické rozhraní, částečně 32 bitové jádro systému, podpora dlouhých názvů
Windows 98 ◦
Plně 32bitový, uvedený v červnu 1998
◦
Podpora USB
◦
Velmi nestabilní (mnoho chyb)
Windows 98 SE (second edition) ◦
Přepracované a stabilní vydání Windows 98
Windows ME ◦
Poslední zástupce
◦
Neumožňuje restart do režimu MS-DOS
Windows NT ◦ Rok 1993
Windows 2000 ◦ Rok 2000
Windows XP ◦ Rok 2001
Windows XP 64bit ◦ Rok 2005
Windows Vista ◦ Rok 2006
Windows 7
Windows 8
◦ Rok 2009
◦ Rok 2012
Windows 8.1 ◦ Rok 2013
Windows 10 ◦ Rok 2015
?
UNIX – trvalý vývoj od 70. let (univerzální OS pro všechny kategorie počítačů na bázi jazyka C) Napsán v jazyce C Z počátku Unixové systém jako OS pro servery dnes i PC Snadná portace na různé HW platformy V 90. letech vznik nekomerčních systému na bázi UNIX
Linux (Linus Torvalds) - 1991
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦
UNIXový OS Méně novátorský – prosazení Vývoj v komunitě nadšenců Podoba distribucí (instalace, Live CD) Volně šiřitelný SW (velký vývojářská základna) Mnoho distribucí (SuSE, Fedora, Debian, Ubuntu, Fedora, OpenLinux)
V roce 1984 první Mac OS 1.0 spolu s Macintosh moderní (založený na BSD Unixu a NeXTu) Velmi pokrokový OS (GUI, ovládání myší, multitasking, multimedia, práce v síti, atd.) Podpora dřívějších aplikací Do roku 2002 Max OS, poté Max OS X, dnes OS X Mac OS X El Capitan ◦ moderní systém s vektorovým Aqua GUI (často napodobován)
OS funkční pouze na HW Apple (dokonalé provázání SW a HW) Odpadají problémy s kompatibilitou Vždy „zdarma“ součástí zakoupeného HW
BUDOUCNOST - SERVERY
Menší, střední společnosti
Heterogennost
Tvrdá konkurence (Microsoft zvyšuje podíl)
Velké společnosti
17.5.2016
Vazba na HW platformu - UNIX (Linux) – Mision Critical Applications 35
Architektura FILE/SERVER server požadavek
zpracování
soubory
17.5.2016
36
Architektura CLIENT/SERVER server požadavek
zpracovaná data
17.5.2016
zpracování
37
Client/Server strategie Scénář 1 Distribuovaná prezentace Řízení databází Logický server
Scénář 2 Scénář 3 Scénář 4 Scénář 5 Vzdálená Distribuovaná Vzdálený datovýDistribuovaná prezentace aplikační logika management databáze
Datový management
Datový management
Datový management
Aplikační logika
Aplikační logika
Aplikační logika
Datový management
Řadič uživatelského Prezentace rozhraní
Prezentace
Datový management
Datový management
Prezentace
Aplikační logika
Aplikační logika
Aplikační logika
Prezentace
Prezentace
Prezentace
+ 17.5.2016
38
Programové vybavení - SW
Uživatelský SW
používá „koncový uživatel“ - k řešení konkrétních specifických problémů a úloh specializovaný SW typový SW osobní počítače - SW pro osobní informatiku: textové procesory (Word) tabulkové kalkulátory (Excel) databázové prostředky (Access,Oracle, ...) grafika, DTP APLIKAČNÍ PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ PROGRAMOVÉ PROSTŘEDKY PRO multimédia PRÁCI KONCOVÉHO UŽIVATELE ZÁKLADNÍ SOFTWARE HARDWARE
17.5.2016
39
Programové vybavení - SW
Aplikační SW
17.5.2016
u „podnikových počítačů“: kategorie úloh: specializovaný SW typový aplikační SW
Typy úloh: TPS (Transaction Processing System) MIS (Management Information System) EIS (Executive Information System) EDI (Electronic Data Interchage) OIS (Office Information System)
Příklady: informační systémy (SAP R/3, OR-Systém,…), moduly pro různé podnikové aplikace (prodej, personální agenda, cenové kalkulace, ...), komunikační programy, ... APLIKAČNÍ PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ PROGRAMOVÉ PROSTŘEDKY PRO PRÁCI KONCOVÉHO UŽIVATELE
ZÁKLADNÍ SOFTWARE HARDWARE 40
Základní stavební bloky architektury IS
strategické řízení
EIS
MIS
taktické řízení
útvary operativního řízení a provozu
TPS
17.5.2016
41
Programové vybavení - SW
Problematika pořízení SW:
nákup SW (standardní programové vybavení) vlastní vývoj SW (uživatelské programové vybavení, specifické) kombinace obou postupů nekomerční SW:
17.5.2016
public domain - licence, která uživatele absolutně v ničem neomezuje. Vydáním díla licencovaného jako Public domain se autor vzdává veškerých nároků a práv na publikované dílo shareware - je SW, který je možné volně distribuovat. Každý má možnost ho zdarma vyzkoušet. Pokud ho ale nadále používá, je povinen se řídit podle autorovy licence a zpravidla zaplatit cenu SW nebo se případně jen registrovat. freeware - autor poskytuje SW volně bez jakýchkoliv registrací či poplatků. Aplikace je však pořád chráněna autorskými právy a lze s ní dělat pouze to, co nezakazuje autor. Většinou můžete takový software volně používat, nesmíte však zasahovat do zdrojového kódu nebo jej šířit za peníze. trial - program má časově omezenou licenci (zpravidla 30 dní). Po uplynutí této doby obvykle přestane fungovat. Dál jej můžete používat jen po zaplacení plné verze. ...
42
Programové vybavení - SW
Nákup SW:
nákup základního SW nákup programů pro „osobní informatiku“ „krabicový způsob“ tzv. OEM software (OEM - Original Equipment Manufacture) - takto označované produkty společnosti Microsoft jsou zcela plnohodnotnými produkty předinstalovanými výrobci počítačů na nových počítačích
17.5.2016
nákup ASW otázka výběru produktu lokalizace customizace ISO normy
Vlastní vývoj SW:
různé přístupy k vývoji programu strukturovaný přístup objektový přístup vlastní vývoj SW algoritmizace prostředky pro zápis algoritmu grafické jazykové testování správnosti SW
SW dokumentace!!! 43