Obsah maturitních okruhů informatiky

Informatika

Obsah maturitních okruhů informatiky 1. Informatika (úloha, význam a její uplatnění) 2. Informatika (rozdělení počítačů, základní existující typy počítačů, historie) 3. Software – Operační systémy MS DOS základní charakteristika, vrstvená struktura MS-DOS a funkce jednotlivých částí, start a restart počítače, proces zavádění MS-DOS, pojmy kompatibilita, TSR program, ovladač zařízení, možnosti vytvoření systémové diskety operačního systému MS-DOS, konfigurace operačního systému MS-DOS, příkazy operačního systému MS-DOS WINDOWS současné operační systémy – charakteristika, důvody nasazení jednotlivých OS, pojmy multitasking a multithreading UNIX charakteristika operačního systému UNIXového typu, typy UNIXů, terminál, shell, základní příkazy operačního systému 4. Zobrazení dat v počítači (používané informační jednotky, číselné soustavy používané v informační technologii, převod celých čísel z desítkové do jiných číselných soustav a naopak, ASCII tabulka) 5. Informatika (Všeobecný popis částí počítače včetně externích zařízení, Von Neumannovo schéma) 6. Hardware – vnitřní paměť (Paměť ROM, paměť RAM a její funkce, struktuta operační paměti a využití jednotlivých částí v operačním systému MS-DOS, konfigurace paměti pomocí příkazů MS-DOS v souboru CONFIG.SYS, zpřístupnění XMS, emulace EMS, tvorba UMB, umožnění práce MS-DOS s UMB, zavedení ovladačů do UMB, zavedení části MS-DOS mimo konvenční paměť 7. Hardware – vnější paměť (význam vnějších pamětí, příklady vnějších pamětí, logická struktura pevného disku po provedení příkazu FDISK operačního systému MS DOS, partition Table, logická struktura pevného disku po jeho logickém formátování, FAT a její zjednodušená struktura, kolika způsoby můžeme vytvořit systémovou disketu operačního systému. 8. Software – systémové oblasti pevného disku (Systémové oblasti pevného disku, umístění, obsah FAT tabulka, zjednodušená struktura, funkce fragmentace souborů, význam, průběh bootování operačního systému MS-DOS, Konfigurační a inicializační soubory systému MS-DOS a WINDOWS, význam systémové proměnné prostředí PATH) 9. software- obslužné programy operačního systému MS-DOS (pojem "diskový manažer", jaké diskové manažery znáš a používáš (MS-DOS, Windows...) Popis principu ovládání diskového manažeru, popis funkcí diskovém manažeru M602, možnosti současných diskových manažerů (Windows Commander apod.), Vysvětli pojmy multitasking a multithreading) 10. Software – grafické uživatelské prostředí typu WINDOWS (Co je prostředí MS WINDOWS, uveď jeho výhody proti operačnímu systému MS-DOS, porovnej různá prostředí MS WINDOWS, na cvičném PC popiš jednotlivé typy objektů prostředí WINDOWS, práce s oknem, přesouvání a kopírování, vytvoření nového okna a nového zástupce programu, přejmenování a zrušení vytvoření zástupce, nastavení vzhledu základní obrazovky Windows, pojem a význam screen saver

11. Software - základní charakteristika textových editorů (charakteristika, typy ( rozdělení ) programů, vlastnosti prostředí, práce se soubory a dokumenty, otevření, zavření dokumentu, typy souborů) 12. Software – charakteristika tabulkových procesorů (tabulkový procesor a jeho využití (porovnej tabulkový a textový procesor), jaké tabulkové procesory znáš a využíváš, pracovní prostředí tabulkových procesorů, tabulky, přesun, kopírování) 13. Software - prezentační software (jaké prezentační programy znáš, co je to HTML, porovnej výhody a nevýhody tvorby prezentace pomocí HTML, popiš postup (etapy) tvorby počítačové prezentace, optimalizace grafiky) 14. Software – komprese dat (vysvětli pojem komprese, důvody komprese dat, rozdělení kompresních metod, kompresní algorimy, programy pro souborovou kompresi - popis funkcí, postup při kompresi videa a grafických souborů) 15. Software – Multimediální zpracování informace (digitální zpracování obrazu a zvuku, počítačová grafika, barvy, barevné modely, základní multimediální datové formáty) 16. Informatika – databázové systémy (datové modely, relační databáze, co je SŘBD, databázové aplikační programovací jazyky) 17. Informatika - algoritmizace (proces Algoritmizace, vytváření vývojových diagramů) 18. Informatika - internet (připojení, charakteristika, typy připojení, HW a SW nároky) 19. Informatika - internet 2 (Nástroje internetu, browsery, FTP, Mailery) 20. Sítě - topologie 21. Sítě (síťový protokolární systém, síťové operační systémy) 22. Informatika – počítačové viry (rozdělení virů, antivirová ochrana) 23. Programovací jazyky C++ 24. Hardware počítače (Základní hardwarové prvky PC)

viz okruh č. 5

25. Software - aplikační programy pro Matematiku - MATLAB (Realizace základních matematických operací v programovém vybavení MATLAB) 26. Informatika – databázové systémy (databáze Microsoft Access)

viz okruh č. 16

1. Informatika (úloha, význam a její uplatnění) - 1962 francouz Phillipe Dreyfus spojil názvy: INFORMATION + AUTOMATIQUE -> INFORMATIQUE - Informatika je věda o cílevědomém zpracování informací prostřednictvím automaticky pracujících strojů. Je to vědní obor, který se zabývá strukturou, zpracováním a využitím informací. - Počítač není cílem, ale prostředkem pro další činnost. - Vše začalo pomůckami k počítání Prsty (od tohoto také používáme desítkovou soustavu), abakus (kamenné sloupky s kamínky podobné počitadlu - jednoduché aritmetické úkony), starověké taxametry; později logaritmická pravítka a tabulky. -Poté přišli první mechanické stroje - W. Shickard (poč. 17.st.) - stroj s dekadickými kolečky - operace +, -,*, / (zákl. Operace) - H. Hollerith (1880) - přístroj na sčítání lidu, který používal děrné štítky. Později se tento muž stal zakladatelem firmy IBM - Nultá generace, 1., 2., 3. 3.5., 4., 5. generace PC (z 2. okruhu) Význam Informatiky: - V historii počítače byly pro řešení alfanumerických úloh – Eniac, Mark I, Mark II, Deep blue - V nedávné minulosti sloužili k uchování a zpracování informací – na shromažďování dat, výstup informace, databáze) - Dnes je potřeba přesných informací pokud možno v reálném čase. K tomu je potřeba spojení a počítače. Tedy výkonné přenosové a telekomunikační technologie. S tím jsou spjaty databázové technologie, umělá inteligence, expertní systémy a jiné humanitní vědy. - Dnes se informace potřebuje např: – obchod – zábava – vzdělání – politika – věda a technika - Oblasti IT: – počítačové sítě a internet – informační válka – databázové systémy – HW počítačů – ochrana dat - Oblasti pro další rozvoj: – komunikace – e-learning – elektronický podpis – elektronický obchod – virtuální realita – umělá inteligence – robotika – rozvoj osobních počítačů – nanotechnologie – změny v systému programování – bioinženýrství

2. Informatika (rozdělení počítačů, základní existující typy počítačů, historie) Co je počítač? Je univerzálně programovatelný automat. Je to výpočetní prostředek, který zpracovává automaticky, dle předem připraveného postupu (programu) uloženého ve své paměti, číslicovou informaci (data ve formě čísel) vyjádřenou diskrétně nespojitým číslicovým signálem, nejčastěji dvouhodnotovým (0,1). Slovo „počítač “ (computer) pochází ze slova počítat (compute), z toho důvodu, že v první fázi se počítače používaly pouze pro výpočty. Potom se začaly používat k ukládání a vyhledávání údajů, později pro psaní textů, zpracování grafiky a zvuku. Počítače můžeme rozdělit: – podle velikosti – podle provedení – podle principu činnosti – podle sady instrukcí procesoru – podle generace Podle velikosti: - Sálové počítače – mainframe - Minipočítače – vejdou se na stůl, více úloh najednou, servery v menších provozech - Osobní počítače – (PC = personal computer) – pro 1 uživatele, obtížně zvládají větší počet úloh. - Mikropočítače – speciální účely (řízení vstupu paliva, pračky, …), označovaly se tak i osmibitové počítače v 80. letech Podle provedení: - Tower (věž) – bigtower, minitower... - Desktop, Slim (velmi tenký desktop) - Laptop – počítač na klin (lap – klín), přenosný - Notebook (Notebook – poznámkový sešit) – sešitová velikost A4 - Palmtop – počítač do dlaně (palm – dlaň), méně možností, dá se spojit s počítačem, rychlé poznámky v terénu, zpracování v kanceláři

Podle principu činnosti: - Analogové počítače Reprezentují hodnoty spojitě podle některé fyzikální veličiny (elektrický proud, tlak vzduchu, kapaliny) - veličina může nabývat libovolných hodnot, pro náročnější úlohy nevyhovující, dnes vymizely (použití snad v extrémních prostředích - armáda; úzká skupina úloh definovaných diferenciálními rovnicemi). - Číslicové počítače Hodnoty reprezentovány nespojitě (diskrétně) pomocí dvou stavů fyzikální veličiny, informace se převádějí na čísla ve dvojkové soustavě. Podle sady instrukcí procesoru: - CISC (complex instruction set computer) Množství složitých a dlouhých instrukcí (obvykle přes 100 různých instrukcí). - RISC (reduced instruction set computer) Menší množství jednoduchých instrukcí, jednotná délka instrukcí – zrychlení Podle generace: - Nultá generace - Různé pokusy na různé součástkové základně (elektronky, relé) - Nízký výkon, velké rozměry Colossus (1943), Whirlwind computer (1944-1951) - Z-1 - první počítač, německo, 1934, konrad zuse, nikdy nebyl zcela provozuschopný (mechanické základy činnosti) - Z-3 - první prakticky použitelný počítač, 1941, relé (2.600 elektromagnetických relé, binární soustava, vnější paměť - děrovaný filmový pás), rychlost 1 operace za sekundu, paměť - 64 čísel - Mark i - 1944 - usa - podobný počítač, howard aiken, desítková soustava, použit při výpočtu

velikosti nálože první atomové pumy - 1957 - SAPO (československo, samočinný počítač) (za tři roky po jeho dokončení (1960) sapo bohužel shořel, protože z jiskřících reléových kontaktů se vzňala loužička oleje, kterým bylo nutno relé přimazávat.) - První generace - Elektronky (nahrazení relé bistabilním spínacím prvkem (klopný obvod) složeným z elektronek) - ENIAC (angl. electronic numerical integrator and computer) - mauchlym, eckertem (univerzita v pensylvánii), 30 tun, chlazen proudem vzduchu ze dvou leteckých motorů, 167 metrů čtverečních, desítková soustava, kombinace elektronek a relé, 5 000 operací za sekundu (dnes je shodný výkon představován čipem o ploše necelého 1 cm čtverečního) x tisícinásobné zrychlení proti jeho předchůdcům (mark-i a z-3), programování propojováním celkem 130 kabelů a mnohdy trvalo celé týdny - John von Neumann - američan maďarského původu, von neumannovo schéma - Druhá generace - Tranzistory - zmenšení rozměrů, pokles spotřeby energie - 1947 - vynálezu tranzistoru - menší rozměry, vyšší spolehlivost, minimální spotřeba energie - od poloviny 50. let (ibm-1401, national elliot 803, u nás minsk z sssr) nekompatibilita a nejednotnost výrobců - slabé rozšíření. - 1968 – ZPA 600 - první československý tranzistorový počítač - Třetí generace - od 1961 - Integrované obvody (několik tranzistorů na jedné destičce) - výrazné zmenšení, urychlení montáže - První integrované obvody - 10-100 tranzistorů - IBM SYSTEM/360 - první počítač třetí generace - EC 1021, EC 1025, ... - naše počítače třetí generace od roku 1971, součást JJSEP (jednotný systém elektronických počítačů - socialistické země) - snaha o standardizaci technického vybavení, typové řady počítačů - Tří a půltá generace - LSI - integraované obvody s vysokou hustotou integrace (několik tisíc tranzistorů) - Modulární konstrukce technického vybavení - Víceúlohové operační systémy - ovládání pomocí koncových stanic - terminálů - Interaktivním komunikace ibm 370, jsep 2 (odvozeno od ibm) - ec 1027 - vznik minipočítačů (do té doby pouze střediskové resp. sálové) - Dec-Digital Equipment Company, HEWLET-PACKARD, u nás systémy smep - 1969 - vynález mikroprocesoru - domácí a osobní počítače počátek 80. let – IBM PC, MACINTOSH (APPLE) polovina 80. let - sítě LAN konec 80. let - WAN - Čtvrtá generace - VLSI - integrované obvody s velmi vysokou hustotou (miliony tranistorů na několika centimetrech) - pokusy o multiprocesorové systémy - víceprocesorové systémy - IBM řada SIERRA (IBM 3090), SIEMENS, BURROUGHS nebo BULL, IBM, DEC (digital equipment company), WANG, OLLIVETI, HEWLET-PACKARD, CRAYE(CRAY-1 a CRAY-2 - svého času nejvýkonnějšími počítači světa, cray-3 - 16-ti procesorů - hlavní představitel tzv. superpočítačů) SILICON GRAPHICS - špičkové grafické stanice a datové servery (několik stovek procesorů společně) - Pátá generace - budoucnost - Umělá inteligence - myšlenkové postupy člověka, konverzace s člověkem, automatická oprava programu, samostatné rozhodování - paralelní zpracování, multiprocesing, podobnost s biologickými neuronovými sítěmi nová součástková základna (balistické tranzistory, supravodivé josephsonovy obvody?) počítače "non von" - opuštění von neumannovy koncepce - paralelní počítače (paralelním zpracováním procesů)

Von neumannova koncepce a odlišnosti: - Podle von neumannova schématu počítač pracuje vždy s jedním programem. Toto vede ke špatnému využití strojového času. V současné době tkzv. multitasking. - Počítač může disponovat i více než jedním procesorem. - Počítač podle von neumannova schématu pracoval pouze v tzv. diskrétním režimu (do paměti pc je zaveden program, data a pak probíhá výpočet; v průběhu výpočtu již není možné s pc dále interaktivně komunikovat). - Existují vstupní/výstupní zařízení, která umožňují jak vstup, tak výstup dat (nebo programu). - Program se do paměti nemusí zavést celý, ale je možné zavést pouze jeho část a ostatní části zavádět až v případě potřeby. Harwardské schéma: - Oddelená paměť pro program a pro data (některé jednočipové mikropocítače). - Víceprocesorové pocítace – pocítače s několika cpu. dělí se podle toho, zda mají sdílenou paměť: - Multiprocessors (multiprocesory) mají sdílenou pamet - Multicomputers (multipočítace) nemají sdílenou paměť, procesory komunikují napríklad pomocí mechanismu zasílání zpráv. Budoucnost vývoje: Fyzikální zákony jsou neúprosné a platí i pro konstruktéry počítačů: elektrony se nemohou přemisťovat rychlostí vyšší než je rychlost světla a tak jsou jen dvě možnosti, jak pochody v počítačích urychlit: buďto zkrátit vzdálenosti mezi prvky nebo činnost rozdělit na úseky, které mohou probíhat současně. Zkracování vzdáleností znamená miniaturizaci počítačů, ta má však také své meze, protože je náročná na technologii výroby. Naopak paralelizace nabízí na prvý pohled neomezené možnosti. Paralelní počítače.

3. Software – Operační systémy Operační systém je prostředí, které umožňuje komunikaci mezi hardwarem, softwarem a uživatelem. Operační systém provádí: - Organizuje přístup a využívání zdrojů počítače ( čas procesoru, přístup k datům na discích, přístup do paměti) - Fyzicky zajišťuje vstup a výstup dat podle požadavků ostatních programů - Komunikuje s uživatelem a na základě jeho pokynů vykonává požadované akce - Reaguje na chybové stavy programů a mylné požadavky uživatelů tak, aby tyto chyby nezpůsobily zásadní destrukci systému nebo poškození dat. - Spravuje komunikaci s periferiemi. definuje nastavení klávesnice, citlivost myši a dalších zařízení - Eviduje využívání systémových zdrojů apod. OS je souhrn programů které: - Inicializují hardware počítačového systému - Provádí základní rutiny obsluhy zařízení - Zajišťuje správu úloh - Zajišťuje integritu počítačového systému Funkce operačního systému: Operační systém pracuje především jako: - Správce zdrojů (resource manager) - Virtuální počítač (virtual machine) Jádro (kernel): Srdcem operačního systému je jádro. jeho úkolem je zajišťovat základní funkce systému, většinou na HW úrovni. Jeho funkce je: - Přepínání mezi procesy a jejich ovládání - Ovládání HW komponentů - Správa a ovládání paměti - Plánování - Komunikace mezi procesy - Zpracování přerušení Uživatelské rozhraní (shell) – jeho hlavní úlohou je umožnění uživateli spouštění aplikací. Nejnižší vrstvou OS je modul BIOS Základní pojmy: - Multitasking – souběžné zpracování více úloh v teoreticky jednom okamžiku - Kooperativní multitasking - Přiděluje prováděným procesům procesor na takovou dobu, na jakou ji proces potřebuje. - Preemptivní multitasking - OS sám rozděluje, komu přidělí jakou dobu procesu. - Plug & Play - Automatická detekce nového hardware přidaného do počítače. - Souborový systém – způsob zápisu dat (souborů) na disk (FAT, FAT32, NTFS, HPFS (OS/2)) - Bootování – zavádění OS - Vajpování – na HDD se zapíšou samé nuly BIOS: - Obsahuje firmware / ROM-BIOS - Statická část BIOSu obsahuje technické testy pro kontrolu základní desky, operační paměti, klávesnice a základních I/O zařízení. - Dynamická část BIOSu uchovává všechny základní údaje vložené uživatelem (datum, čas...) - CMOS - Modifikační proceduře se říká SETUP MS DOS – MicroSoft Disk Operating System: - 16-bitový OS, komunikující s uživatelem prostřednictvím příkazového řádku. - jednoúlohový - jednouživatelský - grafické prostředí je dodáváno formou nadstavbových aplikací - Start PC: 1) provedení autotestu 2) ROM BIOS – kontrola FDD, HDD, CD – hledání souborů OS (IO.SYS, MSDOS.SYS) 3) Načtení dat uložených v prvním sektoru disku a zkopíruje je do RAM. Vytvoření zaváděcího (bootovacího) záznamu. 4) Zaváděcí záznam převezme řízení pc a zavede IO.SYS do RAM. IO.SYS obsahuje SYSINIT který zavádění systému dokončí. Po zavedení IO.SYS je zaváděcí záznam v RAM nahrazen jiným kódem. 5) SYSINIT zavede do paměti RAM MSDOS.SYS. Tento soubor spolupracuje s BIOSem při

práci se soubory, provádění programů a odpovědi na signály z HW. 6) SYSINIT hledá CONFIG.SYS. Pokud CONFIG.SYS existuje, SYSINIT přikáže MSDOS.SYS aby provedl příkazy v CONFIG.SYS. 7) SYSINIT přikáže MSDOS.SYS aby zavedl COMMAND.COM -rozšíření I/O -interní příkazy DOSu -hledání AUTOEXEC.BAT WINDOWS 95: První zcela samostatný 32-bitový os s grafickým rozhraním. Pracuje s preemptivním multitaskingem. Podporuje práci v sítích lan. Systém je nezávislý na MS-DOS, obsahuje však emulaci DOSu. WINDOWS NT 4.0: Zejména pro podniky, ori oracivbá stabuce a servery. Většina ovladačů integrována do jádra, podpora procesorů RISC a CISC WINDOWS 98: - vylepšená správa protokolu TCP/IP - podpora DVD a sběrnice USB - souborový systém FAT32 - nové nástroje pro správu disků - možnost použití stejných ovladačů ve WIN98 a WIN NT - automatické obnovení poškozených systémových souborů - registry checker – správa a zálohování registrů - vyšší stabilita systému - integrace internetových funkcí WINDOWS 2000: - Jsou založeny na technologii WIN NT, kód byl kompletně přepsán. - Nové funkce jsou: diskové kvóty, žurnál změn, šifrování dat na disku, přípojné body svazku, podpora Unicode WINDOWS MILLENIUM: - Jsou posledním OS založeném na staré architektuře klasických Windows vycházejících z MS-DOS. - V tomto systému se kladl důraz na multimédia a internet. WINDOWS XP (eXperience): - Verze Home edition (domácí potřeby) a Proffesional (podnikové potřeby), 64-bit edition (pro 64 bitové procesory, Tablet PC edition, Windows 2003 server) - Nový vzhled, vyšší stabilita, zasílání zpráv o chybých, vzdálená pomoc, vzdálená plocha, ochrana proti pirátství, rychlé přepínání mezi uživateli UNIX: (připojení k síti Windows pomocí služby Samba) Je alternativní OS vůči Windows. Oproti OS Windows má hodně výhod ale i nevýhod, které jsou způsobeny politikou Microsoftu. Vývoj UNIXu se od počátku řídil těmito pravidly: - Psát programy, které budou dělat právě jednu věc, a tu budou dělat dobře. - Psát programy tak, aby mohly navzájem spolupracovat. - Psát programy tak, aby povely přijímaly hromadně ze vstupu v textové podobě. - Psát programy tak, aby výstupy produkovaly v textové podobě a mohly být použity jako vstupy do programů dalších. Příčiny popularity unixu: - Systém je napsán programovacím jazykem vyšší úrovně. - Jsou dostupné zdrojové texty systému. - Má jednoduché a zdokumentované uživatelské rozhraní. - Nabízí prostředky na budování komplexních programů z jednodušších. - Poskytuje jednoduché rozhraní periferních zařízení. Vlastnosti operačního systému unix: - Multiuživatelský - Umožňuje přístup více uživatelů k výpočetním zdrojům - Multitaskingový - Rozděluje omezené zdroje mezi jednotlivé běžící úlohy - Multithreading - Vzájemné sdílení prostředků jednotlivými thready, tzv. lehkými úlohami - Bezpečnost Prvky ochrany uživatelů v multiuživatelském OS UNIX: Účet uživatele: login name, heslo, vlastní diskový prostor, skupina, práva Práva pro přístup k souborům a adresářům se určují zvlášť pro: majitele souboru (u - user)skupinu uživatelů (g - group)ostatní, svět (o - other)

pro operace:

čtení/zápis/provedení (soubor)výpis/modifikace/vstup (adresář)

Speciální uživatel root (superuživatel): jediný uživatel v systému, kterému se přístupová práva nekontrolují. UNIX tvoří tři základní komponenty: JÁDRO: - vlastní operační systém - provádí komunikaci s hardwarem - přiděluje paměť - obsluhuje vstupy a výstupy - rozděluje prostředky procesoru - obsahuje démony pro zpracování jednotlivých procesů SHELL: - interpret příkazů - zpracovává úkoly sám, nebo předá jádru UTILITY: - složité programy skládající se z jednotlivých příkazů a algoritmů LINUX: - Autorem linuxu je pan linus torvalds - Původně vznikl jak zábavný projekt inspirovaný minixem - Nejdříve v assembleru, později přepsán v c - Využívá chráněného módu procesoru 80386 - maximální využití jeho vlastností - V roce 1991 ohlášena 1. oficiální verze systému - V roce 1999 vyšla druhá kompletní revize jádra 2.2 - Sudé druhé číslo značí stabilní verzi, liché vývojovou verzi - Dnes existuje mnoho různých distribucí Vlastnosti LINUXu: - Stabilita - Linux je tvořen a kvalitně zkoušen mnoha lidmi po celém světě - Cena - Linux je zadarmo - distribuován v licenci gnu - general public licence - Vysoká výkonnost - Výkonnost porovnatelná s drahým unixem - Univerzálnost - Jak pro domácí využití, tak pro servery - Kompatibilita - Vysoká kompatibilita s ms-dos, windows - Nenáročnost na hardware - Pro serverové užití, x-win vyžaduje již lepší hardware - Přizpůsobivost - S potřebnými znalostmi není problém si linux upravit podle potřeb - Zdokumentovanost a podpora - Jsou dostupné veškeré zdrojové kódy, dokumentace, konference Přihlášení: Přístup uživatele k systému: přihlášení login: xnovak uživatelské jméno, malými písmeny; nemusí být znám typ terminálu - proto nemusí fungovat znaky backspace apod. password: moje heslo neopisuje se, libovolné znaky vč. mezer a ctrl znaků; musí být netriviální; alespoň 6 znaků (významných 8), heslo nelze zpětně zjistit. Příkazy SHELLu: Dělají se rozdíly mezi malými a velkými písmeny, příkazy lze zadávat "do zásoby". Některé shelly si pamatují historii příkazů s možností editace a opětovného použití a umožňují rychlé dokončování Nápověda - možnosti příkazu pomocí atributu -? - zobrazí jednotlivé možnosti a atributy příkazu bez vysvětlení Manuálové stránky - pomocí „man + příkaz“ - zobrazí několikastránkovou nápovědu s vysvětlením a odkazy

Souborový systém: - LINUX nezná disky - jednotlivé disky se mountují jako adresáře (odtud složka mnt viz dole) - Disky se identifikují podle jejich fyzického umístění - Např: hda2 - 2. primární oblast disku master ide1 - LINUX používá vlastní typ souborového systému: ext2, ext3, linux swap Adresářový strom: / Domovský adresář /bin Běžné programy /boot Bootovací soubory a soubory jádra /dev Ovladače zařízení /etc Konfigurační soubory /home Domovské adresáře uživatelů /lib Knihovny /mnt Připojené diskové systémy |- cd-rom |- floppy |- WIN_C /usr Adresář pro programy přístupné všem uživatelům /var Logovací a další dynamické soubory Distribuce LINUXu: LINUX je šířen v tzv. distribucích – verzích RED HAT LINUX - hlavní vývoj v usa - nejrozšířenější distribuce v čr - jako první měla instalaci pomocí dialogových oken - masové rozšíření - česká lokalizace SUSE LINUX - hlavní vývoj v německu - důraz na jednoduchost a uživatelskou přívětivost - kvalitní lokalizace - vhodné pro začínající uživatele MANDRAKE LINUX - hlavní vývoj ve francii - velmi zdařilá distribuce na vysoké úrovni - založen na red hat, vznikl v r. 1998 - vhodné pro začátečníky, koncipován jako pracovní stanice. DEBIAN LINUX - vývoj probíhá po celém světě - silná a stabilní distribuce pro použití na serverech - nevhodné pro začátečníky - nikdy se nesmí stát komerční verzí SLACKWARE LINUX - vytvořil jediný člověk – patrick volkerding - před několika lety nejrozšířenější distribuce - minimální hardwarové požadavky - (i 386, 4mb ram, 10 – 100 mb hdd) - složitější instalace, chybí česká aktualizace TURBOLINUX - vývoj v usa - v japonsku údajně populárnější než windows - široká podpora hardware a digitálních zařízení - možnost české lokalizace x-window WINLINUX - hlavní vývoj v usa - nainstaluje se a spuští ve windows jako aplikace - spíše pro vyzkoušení linuxu - obtíže s českou lokalizací GNU: GENERAL PUBLIC LICENCE FREE SOFTWARE = svobodný software FREE SOFTWARE není FREEWARE! Podmínky licence GNU – GPL 1. Je možno kopírovat a šířit doslovné kopie programu - nutné informovat příjemce o pokrytí programu touto licencí 2. Program je možno modifikovat a vytvářet nová díla na jeho základě a tyto modifikace dále rozšiřovat - nové dílo musí být pokryto touto licencí 3. Rozšiřovat nový program - nutné zveřejnění zdrojového kódu 4. Pokud není možno této licenci z jakýchkoli důvodů vyhovět, program se nesmí dále rozšiřovat. Ať již celosvětově nebo jen regionálně. 5. Neposkytují se žádné záruky.

4. Zobrazení dat v počítači (používané informační jednotky, číselné soustavy používané v informační technologii, převod celých čísel z desítkové do jiných číselných soustav a naopak, ASCII tabulka) Jednotky kapacity paměti - předpony pro násobky jednotek kapacity paměti majíponěkud jiný význam než v soustavě si: 1kB = 2^10 b = 1 024 B 1MB = 2^20 b = 1 048 576 b = 1 024 kB 1GB = 2^30 b = 1 073 741 824 B 1TB = 2^40 b = 1 099 511 627 780 B - ne vždy však výrobci počítačových komponent (především pevných disků) tyto konvence dodržují. Reprezentace dat v počítači: - numerická data – čísla celá (integer) reálná (real) - s pevnou řádovou čárkou (fixed point), s pohyblivou řádovou čárkou (floating point) - nenumerická data – znaky textový řetězec (string) – posloupnost znaků Zápis čísel: V počítači se čísla zapisují do buněk paměti. Tyto buňky mají zpravidla velikost jednoho byte. Sdružíme-li čtyři byte do větší jednotky, získáme slovo (WORD Dvě slova (osm byte) tvoří dvojslovo (DOUBLEWORD, DWORD). Čísla se v paměti počítače zapisují znakově a binárně. Čísla v pevné řadové čárce: Jsou zapsána číselnou hodnotou celého čísla, převedenou do dvojkové soustavy. Přesnost (velikost) daného čísla je dána počtem bitů, které jsou pro jeho zápis k dispozici. Mohou se zapsat do slova (čísla s jednoduchou přesností – interval zobrazitelných čísel <–2 147 483 647, 2 147 483 647>) nebo do dvojslova (čísla s dvojitou přesností – interval zobrazitelných čísel <-9 223 372 036 854 780 000, 9 223 372 036 854 780 000>). Při dvojkovém zápisu je vyhrazen jeden bit na zápis znaménka (znaménkový bit). Nevýhodou zápisu v pevné řádové čárce je zápis pouze celých čísel, desetinou čárku lze pomocí složitých konstrukcí programu domýšlet. Racionální čísla v plovoucí řadové čárce (floating point): Jsou zapsána v semilogaritmickém tvaru v prostoru slova nebo dvojslova. Číslo je zapsáno pomocí tvaru x * a ^ n (např: 2568 * 10^8). Systém zápisu čísel v pohyblivé čárce má podstatné výhody a dává se mu především u úloh vědeckotechnického charakteru přednost. Běžně používáme obou typů zápisů čísel. proměnné, které mohou nabývat pouze celočíselných hodnot zapisujeme v pevné řádové čárce, ostatní v plovoucí řádové čárce. Desítková soustava - nejpoužívanější v běžném životě Binární (dvojková soustava) - v oblasti výpočetní techniky nejpoužívanější Hexadecimální (šestnáctková) soustava - v oblasti výpočetní techniky slouží ke zjednodušení zápisu dvojkových čísel ASCII tabulka (American Standard Code for Information Interchange): - Je standardní sada (tabulka) znaků definovaná v roce 1968, kde každému znaku odpovídá 1 číslo. Původně byla navržena jako 7-bitová (27 = 128 znaků, 1 bit na paritu), nyní se používá jako 8-bitová (28 = 256 znaků). - 0 - 127 znak je jednotných po celém světě – základní část - 128 - 255 znak se může lišit podle národního prostředí (znaky s diakritikou apod.) – rozšířená část, z čehož vyplývají velké problémy se zobrazováním znaků různých národních abeced (včetně češtiny). - Pro češtinu existuje několik způsobů kódování (znakových sad): ISO-8859-2 (ISO LATIN 2), WINDOWS 1250 (CP1250), IBM - CP852 (PC LATIN 2), bratří Kamenických, KOI8-CS, mezinárodní standard ISO-8859-2 … - všechny tyto znakové sady se liší horní polovinou ASCII tabulky (znaky 128 – 255) a nejsou tedy navzájem kompatibilní

UNICODE Roku 1991 bylo oficiálně, po několika letech neformální spolupráce, založeno UNICODE CONSORCIUM. Vzalo si za úkol postarat se o prosazení a další vývoj 16 bitového kódování pro znaky nejdůležitějších světových jazyků, spolu s mnoha historickými a archaickými znaky. Primární úlohou CONSORCIA je vyvíjet a podporovat standard unicode, pomáhat při jeho implementaci do softwaru a také zajišťovat fundovanou kontrolu nad budoucími revizemi standardu. Standard UNICODE je 16 bitové kódovací schéma s neměnnou šířkou, určené pro zápis znaků v textu. Toto mezinárodní kódování obsahuje znaky hlavních světových abeced a také často používané technické znaky. Kódování UNICODE zachází se znaky abeced i různými jinými symboly stejným způsobem, takže mohou být používány společně. UNICODE vychází z ASCII, používá ale 16 bitů pro identifikaci znaků, aby bylo možné podporovat vícejazyčné texty. Pro žádný znak z kteréhokoli jazyka nejsou třeba žádné escape sekvence nebo jiný kontrolní kód. Unicoide je tedy moderní standard kódování znaků, který používá 16 bitů na jeden znak (65 536 různých znaků), čímž se pokryjí znaky většiny jazyků na světě (ruština, arabština, …) Řeší problém globální výměny dat. NEVÝHODY: dvojnásobná délka textu (1 b 2 b) a tím i pomalejší zpracování dat, větší znaková sada (až 256 krát), problémy se zpětnou (8-bitovou) kompatibilitou.

5. Informatika (Všeobecný popis částí počítače včetně externích zařízení, Von Neumannovo schéma) Von Neumannovo schéma bylo navrženo roku 1945 americkým matematikem (narozeným v Maďarsku) Johnem von Neumannem jako model samočinného počítače. Tento model s jistými výjimkami zůstal zachován dodnes. Podle tohoto schématu se počítač skládá z pěti hlavních modulů: Operační paměť : slouží k uchování zpracovávaného programu, zpracovávaných dat a výsledků výpočtu ALU - Arithmetic-logic Unit (aritmetickologická jednotka): jednotka provádějící veškeré aritmetické výpočty a logické operace. Obsahuje sčítačky, násobičky (pro aritmetické výpočty) a komparátory (pro porovnávání) Řadič: řídící jednotka, která řídí činnost všech částí počítače. Toto řízení je prováděno pomocí řídících signálů, které jsou zasílány jednotlivým modulům. Reakce na řídící signály, stavy jednotlivých modulů jsou naopak zasílany zpět řadiči pomocí stavových hlášení Vstupní zařízení: zařízení určená pro vstup programu a dat. Výstupní zařízení: zařízení určená pro výstup výsledků, které program zpracoval Princip činnosti počítače podle von Neumannova schématu 1. Do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí program, který bude provádět výpočet. 2. Stejným způsobem se do operační paměti umístí data, která bude program zpracovávat 3. Proběhne vlastní výpočet, jehož jednotlivé kroky provádí ALU. Tato jednotka je v průběhu výpočtu spolu s ostatními moduly řízena řadičem počítače. Mezivýsledky výpočtu jsou ukládány do operační paměti. 4. Po skončení výpočtu jsou výsledky poslány přes ALU na výstupní zařízení. Von neumannova koncepce a odlišnosti: - Podle von neumannova schématu počítač pracuje vždy s jedním programem. Toto vede ke špatnému využití strojového času. V současné době tkzv. multitasking. - Počítač může disponovat i více než jedním procesorem. - Počítač podle von neumannova schématu pracoval pouze v tzv. diskrétním režimu (do paměti pc je zaveden program, data a pak probíhá výpočet; v průběhu výpočtu již není možné s pc dále interaktivně komunikovat). - Existují vstupní/výstupní zařízení, která umožňují jak vstup, tak výstup dat (nebo programu). - Program se do paměti nemusí zavést celý, ale je možné zavést pouze jeho část a ostatní části zavádět až v případě potřeby. Harwardské schéma: - Oddelená paměť pro program a pro data (některé jednočipové mikropocítače). - Víceprocesorové pocítace – pocítače s několika cpu. dělí se podle toho, zda mají sdílenou paměť: - Multiprocessors (multiprocesory) mají sdílenou pamet - Multicomputers (multipočítace) nemají sdílenou paměť, procesory komunikují napríklad pomocí mechanismu zasílání zpráv. Základní deska (Mainboard,Motherboard)obsahuje: Závisí na konkrétním typu desky - procesor - operační paměť - paměť CMOS (obsahuje informace o konfiguraci systému) - BIOS uložený v paměti ROM (obvykle Flash-EEPROM) - integrovaný řadič pružných a pevných disků (též pro připojení CD-ROM) - sloty rozšiřovací (I/O) sběrnice (ISA, PCI, AGP, ...) - integrované paralelní a sériové rozhraní, sběrnici USB - konektory pro připojení ostatních částí počítače (klávesnice, malého reproduktoru, tlačítka Reset, indikátoru provozu, ventilátoru procesoru apod.)

-někdy bývá (zejména u levnějších počítačů) na základní desce integrována i grafická karta, zvuková karta, faxmodem apod. – tzv. desky „All-In-One“, což má určité nevýhody v případě poruchy těchto zařízení - podle provedení se základní desky dělí na AT (starší) a ATX (novější) – při stavbě počítače musíme vybrat tomu odpovídající základní jednotku („bednu počítače“); rozdíl spočívá především v umístění konektorů na desce a v napájecím zdroji - procesor i operační paměť jsou umístěny v paticích,takže je můžeme v případě poruchy vyměnit nebo modernizovat Procesor - Integrovaný obvod zajišťující funkce CPU - tvoří „srdce“ a „mozek“ celého počítače - provádí jednotlivé instrukce programu - synchronní zařízení, které pracuje podle hodinových kmitů generovaných krystalem umístěným na základní desce - do značné míry ovlivňuje výkon celého počítače - čím rychlejší procesor, tím rychlejší počítač - většinou umístěn na základní desce Komunikace procesoru s okolím: SRDCE - mikroprocesor KOSTRA – základní deska TEPNY A ŽÍLY –data mezi mikroprocesorem a okolím S okolím může mikroprocesor komunikovat třemi způsoby: 1.pomocí sběrnic 2.přes IRQ 3.přes DMA(kanály přímého přístupu do paměti Sběrnice Je určena k propojení všech komponent umístěných vně mikroprocesoru Na základní desce jsou dva typy sběrnic : SYSTÉMOVÁ SBĚRNICE – propojuje mikroprocesor s obvody na základní desce. Zkratka FSB (front side bus). PERIFERNÍ SBĚRNICE – spojuje mikroprocesor s okolním světem. Je zakončena normovanými konektory – sloty. - ISA (Industy Standard Architecture) nebo AT-Bus. - EISA (Extended ISA) – rozšíření isa z důvodu zvýšení výkonu (nerozšířila se) - PCI (Peripheral Component Interconnect) – novinka plug-and-play, napájení 3,3 V, vysoký taktovací kmitočet. - AGP (Accelerated Graphics Port) – určena pro přenos dat do zobrazovací soustavy. Propojuje grafický adaptér přímo s operační pamětí počítače. Speciální sběrnice – AMR (audio/modem riser), CNR (communication and networking riser), ACR (advanced communications riser) Rozhraní(Interface) Spojení základní desky s okolními komponentami – monitor, myš, klávesnice, tiskárny… SÉRIOVÉ ROZHRANÍ – RS-232 PARALELNÍ ROZHRANÍ – CENTRONICS PS/2 PCMCIA (Personal Computer Memory Card Association) – připojení periferií k notebukům. USB IEEE 1394 – pro připojení zařízení přenášející velká množství dat (kamery, videorekordéry) Rozhraní IDE. "Integrated Drive Electronics" - diskové rozhraní, založené na 16 bitové architektuře sběrnice ISA, ale používaný i na jiných počítačích. Specifikace IDE řeší otázku rozhraní mezi základní deskou počítače, integrovaným řadičem disku a diskem. Rozhraní EIDE zkr. "Extended IDE" - jde o zdokonalené rozhraní typu IDE, přesněji o jeho 32 bitovou variantu. Rozhraní SCSI 1 (Small Computer Sys-tems Interface) - Výhodou je zřetězení činnosti

- Cílem rozhraní SCSI bylo vytvořit standardní roz-hraní poskytující sběrnici pro připojení dal-ších zařízení - První specifikace SCSI-1 byla uveřejněna v roce 1986 - Tato specifikace definuje 50 vodičovou sběrnici, ke které je možné připojit interní i externí zařízení Rozhraní SCSI 2 -Prostřednictvím této sběrnice je možné připojovat k počítači rozličná zařízení, např.: – pevné disky – jednotky CD-ROM – páskové mechaniky – scannery – tiskárny – plottery Vlastnosti počítačů - Struktura počítače je nezávislá na typu řešené úlohy - Program i data jsou ve stejné paměti. Program může generovat jiný program jako jeho data rozdíl mezi programem a daty je dán pouze v interpretaci (podle toho co považuji za program a co za data) - Paměť je rozdělena do sektorů stejných velikostí; jejich souřadnice (označení) se poté používají jako adresy - Program je tvořen posloupností elementárních příkazů a ty se provádí tak jak jdou za sebou - Pro reprezentaci čísel, operátorů, výsledků, adres a dalších znaků se používá binární číselná soustava Vnitřní pamět (viz okruh č.6): ROM (Read Only Memory) – PROM, EPROM, EEPROM, CMOS RAM (random access memory) - DIP RAM - nasazení přímo na desce (286, 386) - SIMM RAM - nasazení v bankách (po dvou) - 30 pin nebo 72 pin (rychlejší) - DIMM RAM - nasazení z obou stran; delší - 72 pin - DRAM (dynamická) – kondenzátorové matice, energ. náročná, pomalá - SRAM (statická) – klopné obvody, energ. nenáročná, rychlejší - VRAM (video) CACHE CMOS Vnější paměti (viz okruh č.7) a) přenosné paměťové média - médium je odděleno od čtecího zařízení 1) magnetický princip záznamu magnetofonová páska disketa - tenká plastová podložka s magnetickým povrchem chráněná pouzdrem - nevýhody: malá kapacita, malá spolehlivost, pomalost - dnes jsou tyto médi často nahrazovány Super Diskem (120 MB), ZIPem 2) optický princip záznamu - CD-ROM - oproti disketě má mnohem větší kapacitu (až 700 MB), delší trvanlivost, větší rychlost - nevýhoda: vyšší cena - CD -R pro jednorázový záznam - CD – RW přepisovatelná - rychlost CD-čtecích zařízení je vždy určitým násobkem rychlosti čtecího zařízení - DVD (digital video disk ) přenos dat + obraz + zvuk - R, - RW kapacita 10x větší než CD 3)magnetooptické disky (ohřev s laserem + modulované mag. pole) a pásky (Streamry-slouží k zálohování dat) b) vnitřní paměťová média - médium a čtecí zařízení nejsou odděleny - pevný disk - dělí se podle velikosti na: 5 1/4" (již se nevyrábí), 3 1/2" (běžné PC) a 2 1/2" (notebooky) Vstupní a výstupní zařízení - Vstupní a výstupní zařízení jsou k počítači připojeny přes porty. port = elektrické zařízení (obvod), který tvoří mezičlánek mezi základní jednotkou počítače a libovolným perifériem. - Paralérní - LTP1 a LTP2 (oba 25-ti pinové)- přenos celých 8 bitů najednou - Sériový - COM1 (9-ti pinový) a COM2 (25-ti pinový) - Game port - 15-ti pinový - existence různých redukcí

Vstupní zařízení: - klávesnice, myš, trackball, touchpad, scanner (zařízení, který je schopné číst grafické informace; dnes již existují scannery umožňující číst text (OCR); scanner ruční,stolní), joystick, mikrofon, MIDI, magnetické karty Výstupní zařízení: - přes výstupní zařízení počítač projevuje svou činnost - monitor - dnes je používán již výhradně monitor barevný - signál do monitoru jde z grafické karty (jakýsi mezičlánek) - zakončena video portem - velikost paměti na grafické kartě ovlivňuje velikost rozlišení a součastně i počet barev - velikost - určuje se pomocí úhlopříčky 14", 15", 17", 21" - tiskárna - mechanické - jehličkové - nemechanické – inkoustové, laserové - další výstupní zařízení: reproduktory, plotter

6. Hardware – vnitřní paměť (Paměť ROM, paměť RAM a její funkce, struktuta operační paměti a využití jednotlivých částí v operačním systému MS-DOS, konfigurace paměti pomocí příkazů MS-DOS v souboru CONFIG.SYS, zpřístupnění XMS, emulace EMS, tvorba UMB, umožnění práce MS-DOS s UMB, zavedení ovladačů do UMB, zavedení části MS-DOS mimo konvenční paměť Co je to paměť? Paměť je zařízení sloužící k uchování informací (konkrétně binárně kódovaných dat). Množství informací, které je do paměti možné uložit, se nazývá kapacita paměti a udává se v bajtech. Paměť je rozdělena na buňky stejné velikosti, z nichž každá je jednoznačně identifikována svým číslem; toto číslo se nazývá adresa paměti a velikost takovéto buňky, která má svou vlastní adresu, se označuje jako nejmenší adresovatelná jednotka. Paměť vnitřní (operační) - slouží k uchovávání momentálně zpracovávaných dat a programů realizovaná většinou polovodičovými součástkami (integrovanými obvody) Základní parametry paměti Přístupová (vybavovací) doba – doba, která uplyne od požadavku na čtení informací z paměti do okamžiku, v němž jsou data z paměti k dispozici. Přenosová rychlost – množství informací, které lze z paměti přečíst (nebo zapsat) za jednotku času. Úzce souvisí se šířkou datové sběrnice. Kapacita – množství informací, které lze do paměti uložit současně. Cena za bit – určuje celkovou cenu paměťového systému; obecně platí, že rychlejší paměti mají vyšší cenu za bit uložených informací. Závislost obsahu paměti na napájení – zda se informace uložené v paměti po vypnutí napájení ztratí. Paměť ROM (Read Only Memory – paměť pouze pro čtení) Slouží pouze k přečtení údajů, které do ní zapsal již výrobce během výrobního procesu paměťového čipu. Tento stav je nevratný, zapsaná data nelze nijak smazat. ROM je tedy přísně jednoúčelová. Proto se s touto pamětí v počítači setkáme jen na určitých místech, kde se využívá její hlavní předností: data si pamatuje i po odpojení napájení. Na základní desce slouží k uchování základního programového vybavení (firmware, na pc se mu říká bios), které nám nastartuje počítač po jeho zapnutí. Jako ROM jsou někdy označovány pro zjednodušení i technologicky odlišné paměti ROM, EPROM apod. ROM – klasická, obsah určen už při výrobě PROM (programmable rom) – programovatelná,uživatel si ji může sám naprogramovat (jen jednou) EPROM (erasable prom) – lze opakovaně programovat, před každým programováním se však musí obsah paměti vymazat působením ultrafialového zářením EEPROM (electricially eprom) – maže se elektrickými impulsy, počet programování a mazání však bývá omezen FLASH - EEPROM – rychlejší než předešlé typy, dá se programovat přímo na desce Vyrovnávací paměť (CACHE memory) V mikroprocesoru je integrována CACHE první ůrovně (CACHE L1), jejíž funkce je zaměřena na zrychlení vnitřní činnosti mikroprocesoru, spolupráce operační paměť - mikroprocesor se netýká. Paměť CACHE L2 zrychluje komunikaci mezi mikroprocesorem a okolím, hlavně operační pamětí. Dříve se umísťovala na základní desku. Dnes je přímo integrována ve všech novějších mikroprocesorech (Pentium II, III a 4, Celeron, AMD K6-III a AMD K7, ATHLON, DURON). CACHE L2 je umístěna mezi mikroprocesorem a operační pamětí, takže všechna data která putují mezi těmito dvěma díly, v CACHE „uvíznou“, a pokud je bude mikroprocesor znovu potřebovat, přečte si je z rychlejší CACHE. Operační paměť RAM RAM (Random Access Memory - paměť s náhodným přístupem) je vyrobena tak, aby z ní mohla být data přečtena, ale také, abychom tam mohli nová připsat. Je to nejvýznamnější druh paměti v počítači. V zájmu o co nejrychlejší práci počítače musí mít RAM co nejmenší vybavovací dobu (dnes již řádu desítek nanosekund) čili dobu, která uplyne od vydání příkazu pro vyhledání v paměti až do okamžiku, kdy je informace na místě určení. RAM je tvořena destičkou s několika malými čipy. Statické RAM (SRAM) Jejich paměťová buňka je tvořena bistabilním klopným obvodem. Informace zapsaná do paměťové buňky zůstane zachována do té doby, než odpojíme napájecí napětí oproti dynamickým RAM mají kratší přístupovou dobu, jsou však dražší a mají vyšší energetickou spotřebu. Používají se především jako paměti typu CACHE (vyrovnávací paměť) a jako tzv. „paměť CMOS“ (Complementary Metal Oxide Silicon). Výrobní technologie CMOS (complementary metal oxide semiconductor) má v klidovém stavu velmi

nízkou spotřebu elektrické energie, a proto se statické RAM CMOS používají pro uchovávání konfigurace počítače a hodin reálného času (paměť je při vypnutém PC napájena malým akumulátorem nebo baterií). Dynamické RAM (DRAM) Jejich paměťová buňka je tvořena miniaturním kondenzátorem.Informace zapsaná do paměťové buňky zůstává uchována jen po určitou dobu (řádově milisekundy), potom musí dojít k jejímu obnovení (tzv. refresh) oproti SRAM jsou pomalejší a levnější, mají menší spotřebu a vyšší kapacitu. Přístupová doba je obvykle desítky nanosekund. Používají se obvykle jako operační paměť počítače. Existuje několik typů dynamických ram, které se liší svou rychlostí a činností: FPM – fast page mode EDO – extended data output SDRAM – synchronous dram ECC – error checking and correcting Druhy pamětí DRAM: Tyto paměti (na nichž jsou založeny obvody SIMM) dnes již dožívají ve starších počítačích. DRAM (Dynamic Random Access Memory) je dynamická paměť s libovolným přístupem, to znamená, že můžeme přistupovat ke kterékoliv paměťové adrese. FPM-RAM (Fast Page Mode) – typ paměti RAM, který umožňuje adresování stránek. Vybavovací doba je 60, 70, 80 nebo 100 ns. EDO-RAM (Extended Data Output) – dovoluje delší přidržení dat na výstupu, což umožňuje překrývání čtecích impulsů. Během čtení dat je možné připravit další adresu. Teoretický nárůst rychlosti je asi 20% oproti FPM-RAM. BEDO-RAM (Burst-EDO RAM) - místo jedné paměťové adresy se najednou načítají čtyři. Druhy pamětí SDRAM: SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) paměť pracující při stejném taktu, jaký je nastavený na paměťové sběrnici. Její vybavovací doba je 8, 10 nebo 12 ns. V praxi je SDRAM použita na 3,3 voltových 168 vývodových modulech DIMM. SDRAM postupně nahrazuje používanou paměť EDO a FPM. Podporují ji základní desky (pro Pentia II, Pentia III a procesory AMD), ale musí se nastavit v setupu. Druhy pamětí DDR (Double Data Rate) - klasické SDRAM paměti přenášejí data pouze na náběžné hraně řídícího impulsu (generovaného systémovým časovačem). Během 1 impulsu provede paměť SDRAM jednu operaci. Paměti DDR pracují tak, že přenášejí data na obou hranách (náběžné i sestupné) řídícího impulsu. DDR paměti tedy nabízejí dvojnásobnou datovou propustnost. DDR paměti vycházejí z dnešních SDRAM, a tudíž je jejich výroba poměrně levná a praktická implementace snadná. Druhy pamětí RDRAM (Rambus Dram) Nový typ paměti dostal jméno po svém vynálezci – firmě RAMBUS. používá se sběrnice s frekvencí 400 MHz a šířkou 16 bitů. Data jsou na této frekvenci přenášena jak na vzestupné, tak na sestupné hraně taktovacího hodinového signálu, odtud označení 800 MHz. Protože 16 bitů jsou 2 byty, při 800mx2 byty za sekundu dostaneme celkovou propustnost 1,6 GB za sekundu. Paměti RAMBUS se snaží jen INTEL prosadit na základní desky s procesorem Pentium 4. Jedinou nevýhodou RDRAM je jejich vysoká cena (vyvolaná složitější základní deskou a také smlouvou mezi INTELem a RAMBUSem). Fyzická organizace: Simm (Single Inline Memory Module) - je paměťovým modulem používaným na základních deskách procesorů úrovně PENTIUM. Přístupová doba – 60-70 ns. Kapacita (dnes používané 72 pinové simmy) – 4, 8, 16, 32 nebo 64 MB. Paměťová šířka – paměť je rozdělena namenší kousky, jejichž informace se přenášejí na sběrnici. Paritní bit – k osmibitovým modulům byl přidán i devátý. jeho účelem byla kontrola činnosti paměti. ECC (Error Checking and Correcting) – samoopravný kód používající se u drahých PC hlavně serverů. použití starších 30 pinových nebo 72 pinových simmů. DIMM (Dual Inline Memory Module) Je vylepšením SIMMu. Deska, na níž jsou umístěny paměťové moduly, je delší, obsahuje 168 pinů, což ji umožňuje 64 bitovou komunikaci. DIMM je tedy rychlejší (64 bitů je přeneseno najednou) a má větší kapacitu instalované paměti. Pro jeho použití potřebujeme delší bank – DIMM musí být podporován základní deskou. DDR DIMM (Double Data Rate Dual Inline Memory Module) Stejně jako SDRAM, jsou i DDR paměťové moduly nazývány DIMMy, s SDRAM však nejsou zpětně

kompatibilní. DDR moduly jsou 184-pinové a mají jinak umístěné výřezy (klíče), takže se ani omylem nedají zasunout do patic pro SDRAM. Mají také nižší napájecí napětí 2,5V a s tím související nižší spotřebu a menší tepelné ztráty. RIMM (Rambus Inline Memory Module) Paměťový modul je 184 pinový. Má jinak umístěné klíče, takže tento modul nejde zasunout do jiné patice. Logická organizace paměti Konvenční paměť (conventional memory) rozsah adres 0-639 (640 kb), je rozdělena na dvě funkční části: - oblast vstupně/výstupních adres (paměť i/o) ….0-1kb pro i/o adresy platí známé pravidlo – dvě zařízení nemohou používat stejné adresy. - oblast určenou pro práci programů ….1-640 kb Windows mají již jinou architekturu. Rezidentní programy téměř nejsou potřeba a většina ovladačů (device drivers) je jejich součástí. Rezervovaná paměť (reserved memory) Od začátku paměti (adresy 640 kb) byl vymezen prostor pro práci grafického adaptéru (adatér sem kreslí obraz, který se pak přenese na monitor). S vývojem novějších adaptérů se tento prostor zvětšoval. Dnešní adaptéry používají většinou celou oblast a0000 do c7fff. Od konce paměti (f0000 – fffff) jsou adresy vyhrazeny pro systémový BIOS, umístěný v některém typu ROM na základní desce. Mezi adresami vymezenými pro zobrazovací adaptér a BIOS je volný prostor, jehož adresy používají BIOSy umístěné na rozšiřujících deskách. UMA (Upper Memory Area) V rezervované paměti jsou některé části, které nejsou využívány žádnou harwarovou komponentou. Při použití programu DOS tak docházelo k paradoxní situaci – v konvenční paměti chyběl každý kilobajt, ale v rezervované paměti zůstalo volných několik desítek či stovek kilobajtů. Proto byl OS DOS doplněn o speciální programy – paměťové manažery (himem.sys a emm386.exe). Jejich použití dovolilo i zpřístupnění volných adres v rezervované paměti pro programy spouštěné v konvenční paměti. Paměť nad 1 MB - rozšiřování adresové sběrnice, pokles cen pamětí a potřeba většího paměťového prostoru pro programy způsobily zpřístupnění paměti nad 1 MB pro programy DOSu. Dosáhlo se toho využitím paměťových manažerů: Stránkové manažery - paměť nad 1MB se rozdělila na stránky, do rezervované paměti se umístil přepínač (page frames), který posílal data na určité adresy určitých stránek. Program EMS nebo EMM. V posledních verzích dosu – EMM386.EXE Nestránkové manažery - umožněno rozšířením adresové sběrnice u pc–at. Po širší sběrnici je možné vygenerovat více adres, proto není potřeba žádných přepínačů stránek. Adresování zajišťuje paměťový manažer XMS (XMM). V DOSu se jmenuje HIMEM.SYS HMA (High Memory Area) - prvních 64 kB nad 1 MB - tyto paměti dokáží používat některé programy běžící pod MS-DOS a také sám operační systém DOS, čímž se ušetří kB v konvenční paměti.

7. Hardware – vnější paměť (význam vnějších pamětí, příklady vnějších pamětí, logická struktura pevného disku po provedení příkazu FDISK operačního systému MS DOS, partition Table, logická struktura pevného disku po jeho logickém formátování, FAT a její zjednodušená struktura, kolika způsoby můžeme vytvořit systémovou disketu operačního systému. Pevný disk (hard disk): Většina pc ma 2 diskové paměti : pevný disk a disketovou mechaniku. Po vypnutí počítače nejsou ztracena data v těchto pamětech. Obě paměti pracují na magnetickém principu a mají několik částí: 1. Médium na němž jsou uložena data 2. Mag.hlavy pro zápis a čtení dat 3. Mechaniku pohybující hlavami 4. Motorek točící diskem 5. Řadič 6. Rozhraní Fyzická struktura pevného disku: Povrch disku je rozdělen na stopy (soustředěné kružnice). Každá stopa je navíc příčně rozdělena na sektory. Toto uspořádání nazýváme fyzickou organizací dat. Fyzické formátování (low format): Je proces, kterým se disk magneticky dělí. Řadič rozdělí disk na stopy a sektory a ty očísluje. Řadič umístí na začátek každé stopy a každého sektoru magnetickou značku (identifikátor). Tento druh formátování provádí výhradně výrobce pevného disku a uživatel by se o něj neměl nikdy pokoušet. Hlavy a Cylindry: Magnetické hlavy zapisují a čtou data. Nad každým povrchem létá jedna hlava. Má-li pevný disk 5 kotoučů, může mít až 10 hlav (každý kotouč má 2 povrchy). Hlav však může být i méně, protože krajní kotouče nemusí mít nutně povrchy z obou stran. Všechny hlavy jsou umístěny na společném rameni. Díky společnému rameni se tedy hlavy vždy vznášejí nad stejnou stopou všech povrchů. Stejným stopám na různých površích se říká cylindr, řidčeji válec. Práce mechaniky hlav je založena na dvou principech Krokový motor - starší, levnější a méně spolehlivý. Jedno pootočení motorku znamená jeden příčný krok hlavy ( posun o jednu stopu). Vystavovací cívka (voice coil): Průchod proudu cívkou způsobí vychýlení cívky úměrné velikosti proudu. Je zde využito zpětné vazby – hlavička čte svou polohu z disku (každá stopa a sektor mají své číslo) a na základě této informace řídící elektronika přidá nebo ubere proud potřebný k vychýlení. Voice Coil je samoparkovací. Parametry pevných disků: Teplotní kalibrace TCal (thermal calibration): U velkokapacitních disků s velkou hustotou stop je nutné umístit hlavy nad stopy s velkou přesností. Během práce se však disk ohřeje a vystavování hlaviček by vlivem teplotních diletací nebylo přesné. Proto disk pravidelně kontroluje polohu hlavičky nad stopou a provádí případné korekce její polohy. Přístupová doba (access time): Vyjadřuje rychlost, s níž disk vyhledává data. Je součtem doby vystavení a doby čekání. Její hodnota se pohybuje pod 10ms. Doba vystavení (seek time): Je časem nutným k pohybu hlav nad určitou stopu. Hlavy většinou „přelétávají“ pouze několik stop (málokdy celý disk), a tak je doba vystavení definována jako jedna třetina času potřebného pro pohyb přes celý disk (cca 2-4ms).

Doba čekání (rotary latency period): I když hlava doletí nad správnou stopu, nemůže ještě začít se čtením. Musí totiž počkat, až se pod ní dotočí ten sektor, v němž se má se čtením dat začít. Doba čekání záleží na náhodě, ale jako technická hodnota se uvažuje 1/2 otáčky disku. Cesta ke snížení doby čekání je zvýšení otáček disku (max.současné otáčky 10 000 – 15 000 ot/min). Paměť CACHE: Stejně jako mikroprocesory používají i pevné disky vrovnávací paměť. Současné disky pracují s vyrovnávací pamětí 256 kB – 4MB. Je realizována jako paměť DRAM. Kapacita disku: V současnosti se pohybuje hranice nabízených disků kolem 80 GB. Zásady práce s pevným diskem: - chránit jej před otřesy - nejvíce se povrch disku opotřebovává při zapínání a vypínání počítače - pevný disk může poškodit také prudká změna teplot - nutné pravidelné zálohování důležitých souborů Řadiče pevných disků: Řadiče pevných disků zodpovídají za správné vystavení hlav. Organizují vlastní zápis a čtení dat prostřednictvím kódování nebo dekódování. Ve spolupráci se sběrnicí zajišťují přenos dat mezi diskem a mikroprocesorem. EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics), IDE nebo ATA (At Attachment SCSI (Small Computer Systém Interface): Je komplexnějším řešením než EIDE. Výhodou SCSI je možnost řetězení příkazů – pokud některé ze zařízení na SCSI sběrnici vykonává vnitřní činnost může posílat data jiné zařízení. Logická struktura pevného disku: Data ukládaná na disk se zapisují do stop a sektorů, které jsou na disku již magneticky vytvořeny LOWFORMÁTem. Paměťový prostor je však potřeba 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. Master Boot Record (MBR): Je v podstatě je základem logické struktury disku. Fyzicky je umístěna v nultém sektoru a nulté stopě disku. Má dvě části : - Zaváděcí záznam - načítá tabulku oblastí a musí najít oblast z níž se načte systém. - Partition table - tabulka oblastí, která dělí disk na oblasti Partition Table (tabulka oblastí): Partition Table dělí disk na oblasti. V každé oblasti může být nahraný jiný operační systém. Nejčastějším případem uspořádání diskových oblastí je jen jedna oblast, s jedním OS. Oblast DOS (souborové systémy založené na tabulce FAT) - logická struktura disku: Dos Boot Record (DBR) - je spouštěcí záznam oblasti DOS. Je vytvořen automaticky při l ogickém formátování pevného disku. Má dvě části : krátký program, jehož úkolem je zavedení systémových souborů do operační paměti, druhou částí je tabulka BPB (Bios Parameter Block). V ní jsou uloženy údaje o základních parametrech disku. např. velikost sektoru, počet povrchů disku apod. Extended Partitions Table (EPT) - je falešným MBR umístěným v rozšířené oblasti DOS. Její funkcí je ukázat na další EPT v rozšířené oblasti a propojit tak jednotlivá dosová oddělení disku. Kořenová složka (Root Directory / v DOSu hlavní adresář) - další část logické struktury disku vznikne také automaticky, během formátování disku slouží k zápisu údajů o souborech uložených na disku, jsou zde obsaženy veškeré informace, které o souboru můžete získat.

Hlavní adresář ve FAT: Jeden adresář může obsahovat maximálně 512 souborů, proto je nutné používat členění na podadresáře. Údaje pro jeden soubor mají vyhrazeno místo 32 bajtů. Organizace jednotlivých bajtů: 8 B je vyhrazeno pro jméno souboru 3 B pro příponu souboru 1 B nese informaci o atributech souboru – R Read only, H - Hidden, S - System, A - Archive, D - označuje, zda se jedná o soubor, nebo podadresář, l označuje jméno disku (c:) 10 B je nevyužitých (VFAT je používá pro info o souboru, tj. data a čas pro vytvoření, otevření) 4 B popisují datum a čas posledního zápisu 2 B ukazují na 1. cluster fat tabulky 4 B uchovávají délku souboru VFAT je velice podobné FAT, ale existuje zde zápis dlouhých jmen. Organizace funguje tak, že je využita jedna nebo více položek DOS adresáře. Také má ještě jednu funkci - Vytváří náhradní jméno dlouhého názvu. Jméno se skládá z prvních šesti znaků, vlnovky a pořadového čísla, aby nemohla vzniknout dvě náhradní jména. Ve Windows pak musíte vytvářet ještě více podsložek, protože do kořenové složky se kvůli dlouhým jménům nevejde ani těch 512 položek, které obsáhl hlavní adresář DOSu. FAT (File Allocation Table) je hlavní jádro logické struktury disku (funguje stejně ve FAT i VFAT). Přiděluje diskový prostor ukládaným programům, z hlediska tabulek jde o tu nejdůležitější. Základní fyzickou datovou jednotkou disku je sektor (512 b). Cluster (alokační jednotka) obsahuje několik sektorů, a tak je cluster nejmenší logickou jednotkou na disku. Počet sektorů v clusteru je závislý na kapacitě disku a možnostech tabulky FAT. 12 bitová FAT 16 bitová FAT Její adresace se rovná 2 ^ 16 , 65 534 clusterů. Její obsah se z 6 kB zvýšil na 128 kB. Zde už to není tak statické jako u FAT12, takže velikost jednoho clusteru se mění podle typu disku. Z toho vyplývá, že největší velikost disku, kterou fat16 zvládne, je 2,1 GB (32 kb velikosti clusteru: 32 768 b × 65 534 clusterů = 2 147 418 112 B = 2,1 GB). Je-li disk větší, musí se rozdělit na logické jednotky o největší velikosti 2,1 GB. 32 bitová FAT Tento druh FAT tabulky se začal dodávat s OS Windows 95 OSR2 a Windows 98. Adresace je tu už 2 ^ 32 (4 296 967 296 clusterů). Dále je tu další vylepšení, čímž je menší velikost clusteru. Tzn. že se urychlí práce a vůbec celý systém práce s datovým prostorem disku. Způsoby formátován: rychlé (vymazat) — Stará tabulka se přepíše novou a disk se bude jevit jako naformátovaný, tj. čistý. Ttento způsob nedokáže odhalit nečitelné clustery a také nespolupracuje s disky, které před tím nebyly úplně naformátované.Samozřejmě, plus je v rychlosti, toho se dosáhne tím, že se naprosto ignorují datové oblasti. úplné — Nejspolehlivější řešení mnoha problémů. Na disku se vytvoří zcela nová logická struktura a stará FAT tabulka se přepíše novou. Průběžně se také otestuje a případně se založí i nové datové clustery. NTFS (New Technology File Systém): Je souborový systém Microsoftu podporovaný jejich OS Windows NT 3.1, 3.11, 3.5, 3.51, 4.0, Windows 2000 a XP. Jinými OS není s plnou funkčností podporován. Začněme nejběžnějšími fakty. Oddíl (partition) NTFS může mít velikost 4 tb. To nám zaručí, že nám bude dostačovat ještě hodně dlouho. Vlastnosti: - Obnovitelnost: pokud při zápisu dojde k havárii, u FAT dojde ke ztrátě dat. - Přemapování clusterů: vadný sektor NTFS přemapuje a data umístí do nového clusteru. Adresy vadných clusterů jsou uloženy do souboru MTF, takže se už nikdy ten cluster nepoužije. - Komprese: komprimace svazků, složek a souborů je zapracována přímo do NTFS - Není omezen počet položek v kořenové složce - Je možné formátovat svazky do velikosti 2 tb - NTFS používá menší clustery - Oprávnění: nastavení oprávnění pro složky a soubory uživatelům - Diskové kvóty: jejich prostřednictvím je možné definovat diskový prostor, který budou moci používat jednotlivý uživatelé systému. - šifrování dat: NTFS má šifrovací systém, který ve spojení s technologií veřejného klíče dokáže zašifrovat data a chránit obsah souborů před zneužitím. Při vyhledávání souborů je minimalizován počet přístupů na disk.

8. Software – systémové oblasti pevného disku (Systémové oblasti pevného disku, umístění, obsah FAT tabulky, zjednodušená struktura, funkce fragmentace souborů, význam, průběh bootování operačního systému MS-DOS, Konfigurační a inicializační soubory systému MS-DOS a WINDOWS, význam systémové proměnné prostředí PATH)

9. software- obslužné programy operačního systému MS-DOS (pojem "diskový manažer", jaké diskové manažery znáš a používáš (MS-DOS, Windows...) Popis principu ovládání diskového manažeru, popis funkcí diskovém manažeru M602, možnosti současných diskových manažerů (Windows Commander apod.), Vysvětli pojmy multitasking a multithreading) Pojem "souborový manažer" má mnoho definicí. Lze si jej představit jako program, usnadňující práci se soubory, složkami - tedy celým diskem počítače. Postupně, s vývojem tehcnologií, jsou do těchto programů doplňovány další funkce. Příjem/Odesílání pošty, faxu, přístup na FTP, komprimace souborů (toto je jedna ze základních vlastnosti "vylepšených" verzí). V dnešní době se za souborový manažer považuje program, poskytující komplexní zjednodušení práce s počítačem. 80. – 90. léta - Na platformě PC převládá MS-DOS. V této době se objevuje od verze 5.0 první pokus o nadstavbu - pro běžného uživatele celkem složitého příkazového řádku - program "dosshell". Paralelně přichází na trh Norton Commander od Petera Nortona - revoluční „dvoupanelový“ systém práce se soubory 1990 – 1995 Norton Commander je ve všeobecném podvědomí. Objevuje se ruská verze - Volkov Commander. Z českých jsou to například M602 od tehdy začínajících Software 602. Mezi uživatele proniká Windows. Objevuje se první verze dnes již známého Windows Commanderu. Mnoho lidí předpokládá, že s příchodem plně grafického systému odpadá nutnost použití souborových manažerů. Opak se ale stává pravdou. Po zjištění, že windows® 95 nejsou až tak dokonalé a skvělé, jak nám Microsoft tvrdí, se mnoho lidí obrací k lepšímu způsobu práce se soubory. Počáteční euforie ikon odpadá a nastává nutnost něčeho užitečnějšího. Mnoho lidí volí návrat ke klasickým panelovým nadstavbám. Na příchod Windows reaguje také řada firem vývojem manažerů na platformě win32. Například windowsovská verze norton commanderu, nebo také winm602, která se však nikdy příliš neuchytila, díky své těžkopádnosti. Příchod Microsoft Windows® 98 obsahují zdokonalený průzkumník a lepší propracovatelnost a komplexnost při práci se složkami a systémem. Dochází ke sjednocení práce se soubory a internetem (sjednocení průzkumníku s internet explorerem - konkurencí tolik nenáviděný tah označovaný jako monopolní strategie - později soudně projednávany). Průzkumník již poskytuje lepší práci se soubory. Ke všeobecné spokojenosti přispívá zlepšená stabilita systému. Mnoho lidí má však stále v oblibě staré dobré manažery. V součastné době vládnou světu Windows XP a popravdě je nutno podotknout, že klasické, staré dobré souborové manažery pomalu odchází z podvědomí uživatelů. Všechno je to dáno především velkým boomem IT a jejího průniku mezi běžné lidi. Ubývá pamětníků a lidé se dostávají k hotovému - k Windows s jejich průzkumníkem. Souběžně s průzkumníkem existuje v dnešní době celá řada více, či méně používaných manažerů: - Total Comander (Bývalý Windows Commander) - Servant Salamander Stručný přehled vlastností a funkcí souborových manažerů, které jsou dnes považovány za standart: - Práce se soubory a složkami (kopírování, mazání, spouštění - to je naprostý základ) - Automatizované spuštění (makra) - Práce s FTP - Práce s e-mailem - Víceuživatelský přístup (ne vždy je podporován) - Paralelní práce s procesy - možnst v průběhu kopírování např. procházet diskem - Schopnost práce se základními formáty souborů (interní přehrávač na MP3, prohlížeč obrázků) - Textový editor + HEX editor - Lokalizované prostředí - Propojení dvou počítačů přes LPT / COM porty - Oblíbené adresáře - Vyhledávání souborů - Přejmenování více souborů najednou - Kontrolní CRC součty souborů - Kódování souborů

10. Software – grafické uživatelské prostředí typu WINDOWS (Co je prostředí MS WINDOWS, uveď jeho výhody proti operačnímu systému MS-DOS, porovnej různá prostředí MS WINDOWS, na cvičném PC popiš jednotlivé typy objektů prostředí WINDOWS, práce s oknem, přesouvání a kopírování, vytvoření nového okna a nového zástupce programu, přejmenování a zrušení vytvoření zástupce, nastavení vzhledu základní obrazovky Windows, pojem a význam screen saver

Operační systémy Windows

Prvním operačním systémem firmy Microsoft byl všem dobře známý MS-DOS, který byl vytvořen pro osobní počítače firmy IBM. Na trh byl uvedení společně s těmito počítači v roce 1981. Tento systém byl však velice nepohodlný a navíc umožňoval práci pouze jednomu uživateli, který mohl mít v danou chvíli spuštěný jediný program. Byl to 16 bitový operační systém, podporoval nejvýše 640 kB paměti a pevné disky do kapacity 30 MB. Většina nedostatků MS-DOSu, především uživatelská nepřívětivost a absence multitaskingu, byla překonána systémem Windows. Jeho první verze 1.0 byla ohlášena 10. listopadu 1983 a na trh uvedena o dva roky později 20. listopadu 1985. Tento operační systém již nenutil uživatele ukončovat a znovu spouštět programy. Pokud chtěl s programy pracovat současně, mohl se mezi nimi přepínat, avšak okna se nemohla překrývat. Tento nedostatek byl odstraněn ve verzi 2.0, která spatřilo světlo světa v roce 1987. Zde již bylo možno okna překrývat jedno přes druhé, bez nutnosti je mozaikovitě skládat vedle sebe. V prosinci roku 1987 pak byly uvedeny Windows 2.0 verze 386, které byly optimalizovány pro nejnovější čip firmy Intel. Windows verze 3.0 se v roce 1990 velmi rychle rozšířily, především díky velké hardwarové i softwarové podpoře významných nezávislých výrobců a předinstalováváním na nová PC. Objevilo se také několik významných novinek, jako je grafické prostředí, virtuální paměť (swapování na disk), tři módy operací (real, standard, 386 enhanced), stromový správce souborů nebo běh Windows v chráněném módu 386. O rok později byla vydána rozšířená verze Multimedia Extension, která byla k dispozici pouze jako OEM. Tyto rozšíření již podle názvu vylepšovala práci systému s multimédii a vyžadovala instalaci na odpovídající hardware - minimálně VGA kartu, CD-ROM, 2tlačítkovou myš a zvukovou kartu. Přesně v době oslav Dne nezávislosti (4. července) roku 1992 Microsoft ohlašuje rozhraní nové generace - Win32 pro nová 32bitová Windows NT. Objevují se také první zmínky o "Chicagu" (což je kódové jméno pro systém, který byl později uveden na trh pod názvem Windows 95). V tomtéž roce se poprvé setkáváme s Windows for Workgroups 3.1, která podporují především práci v síti, pracovních skupinách, posílání elektronické pošty, sdílení souborů, tiskáren a plánovacího kalendáře. V polovině roku 1993 se dostávají na scénu Windows NT, která jsou zaměřená především na náročné uživatele a servery. Zkratka NT znamená New Technology, i když někteří ji žertem přetvářejí na Not Today nebo No Thanks a Nice Try. Windows NT vznikla ze systému OS/2, který původně Microsoft vyvíjel společně s firmou IBM. Později však spolupráce obou firem zkrachovala a každý začal vyvíjet svůj systém zvlášť. Koncem roku 1993 uvádí Microsoft vylepšené Windows for Workgroups ve verzi 3.11. Obsahují pozměněné jádro Windows, které přináší vyšší výkon a lepší stabilitu. Do systému byla také zabudována podpora pro Novell NetWare. Mnohé z těchto vylepšení Windows for Workgroups 3.11 později zdědily i Windows 95. Až do této doby Microsoft produkoval jen nadstavby systému MS-DOS. Po mnoha odkladech byly však 24. srpna 1995 uvedeny na trh Windows 95, které již nevyžadovaly instalaci DOSu. Tento systém byl opatřen řadou vylepšení, například částečně 32-bitovým jádrem, podporou dlouhých názvů souborů, lepší podporou sítí (byla integrována TCP/IP sada) a zcela novým grafickým rozhraním. V roce 1996 vydal Microsoft Windows 95 OSR2, jejímž jediným vylepšení oproti předchozí verzi bylo zavedení nového souborového systému FAT 32. Grafické uživatelské rozhraní Windows 95 bylo tak úspěšné, že se jej Microsoft rozhodl využít i v nové verzi Windows NT 4.0, která přišla na trh v roce 1996. Grafické rozhraní však bylo jediné co měly tyto systémy společné. Zajímavým faktem je, že kromě platformy x86 podporovaly Windows NT 4.0 také v mnoha směrech dokonalejší platformy Alpha, PowerPC a MIPS. Tato vlastnost se však postupem času odbourává a zůstává jen platforma x86. Windows 98 jsou již opravdu posledním systémem založeném na starém jádře pracujícím pod DOSem. Na trh byly uvedeny v červnu roku 1998 a o tři měsíce později dokonce v lokalizované české verzi. Windows 98 obsahovaly přímo v jádře webový prohlížeč, což samozřejmě znevýhodňovalo ostatní výrobce prohlížečů. Tento fakt se stal podnětem k zahájení antimonopolního řízení vlády USA proti Microsoftu, který se svým způsobem táhne až do dnes. Pátou verzi Windows NT uvedl Microsoft na trh 17. února 2000. Přesto, že je tento systém volným pokračováním Windows NT 4.0, obsahoval tolik změn, že byl přejmenován na Windows 2000. Stejně jako Windows 98 mají i Windows 2000 v jádře zabudovaný internetový prohlížeč, ale mají vylepšenou práci s multimédii a herní schopnosti. Pro většinu domácích uživatelů je však tento systém příliš robustní a náročný na hardware. Bývá nasazován především na výkonných serverech. Mezi nejnovější operační systém z rodiny Windows patří Windows XP, kde XP znamená eXPerience. Celý systém je multimediální, umožňuje práci s videem, zvuky a Internetem.

B, Srovnání technických parametrů Windows 95, NT a 2000 Operační systém

Minimální hardware

Podpora zařízení

Stabilita *)

Kompatibilita

Windows 95

386/486 s pamětí 8 MB

více než 4 000

2,1 dne

s většinou aplikací Windows a MSDOS

Windows NT Workstation 4.0

Pentium s pamětí 16 MB

více než 3 000

5,2 dne

nižší (z důvodu narušení bezpečnosti)

Windows 2000 Professional

Pentium s pamětí 64 MB

téměř 12 000

90 dní

rozsáhlá

*) hodnoty uvádí dny, kdy bylo průměrně nutné počítač restartovat, jak uvedl Bill Gates na předváděcí show

Na cvičném PC popiš jednotlivé typy objektů prostředí WINDOWS - vlastnosti pozadí - průzkumník - ovládací programy (jednotlivá nastavení...) Práce s oknem Programy se spouštějí v oknech (proto se také celý operační systém jmenuje Windows, tedy anglicky "okna"), což jsou obdélníky nebo čtverce, které mají v horní části lištu s titulkem a základní ovládací prvky. Typické okno si podrobně představíme na následujícím obrázku. 1. Ikona aplikace - podle této ikonky orientačně poznáte, s jakým programem právě pracujete. Kliknete-li na ní levým tlačítkem myši, rozbalí se řídící menu s nabídkou pro změnu velikosti okna, jeho přesun, minimalizaci a uzavření. Některé z těchto voleb jsou rychleji přístupné pomocí tří tlačítek v pravé části lišty. 2. Lišta - slouží k přesunu okna po obrazovce. Pokud není okno roztažené na maximální možnou velikost (o takovém okně říkáme, že je maximalizované), můžete je přesunout tím, že kliknete na lištu levým tlačítkem myši, přetáhnete okno na požadované místo, a uvolníte tlačítko myši. 3. Titulek okna - z titulku snadno a rychle zjistíte, s jakým programem právě pracujete a jak se jmenuje dokument, který máte otevřený. V našem případě lze z obrázku poznat, že program se jmenuje Poznámkový blok a dokument zatím nemá žádný název. 4. Tlačítko pro minimalizaci okna - tímto tlačítkem provedete tzv. minimalizaci okna, což znamená, že program "zmizí" z obrazovky, ovšem nedojde k jeho uzavření, díky čemuž jej můžete snadno vyvolat zpět ve stejném stavu v jakém byl před minimalizací. Minimalizovaný program znovu aktivujete tak, že na hlavní liště kliknete na obdélník s ikonou aplikace a popiskem, který byl předtím v titulku okna. Často se též můžete setkat s pojmem, že "program se minimalizuje do ikony na hlavním panelu". 5. Tlačítko pro obnovení/maximalizaci okna - toto tlačítko mění svůj význam podle toho, zda je okno programu maximalizované či nikoli. V případě, že okno maximalizované není, způsobí stisk tohoto tlačítka maximalizaci. Takové okno se rozprostře přes celou obrazovku a není možné s ním dalším způsobem manipulovat (přesouvat, měnit velikost). V případě, že je okno maximalizované, uvede stisk tlačítka okno do stavu, kdy s ním můžete libovolně manipulovat. Pro běžnou práci je ale vhodné pracovat vždy v maximalizovaném okně, neboť jedině tímto způsobem využíváte plně celou velikost obrazovky. 6. Tlačítko pro zavření okna - toto tlačítko způsobí zavření okna a tím i celého programu. Většinu aplikací je možné ukončit několika rovnocennými způsoby (např. přes řídící menu, či přes menu Soubor-Konec), ovšem toto tlačítko je zcela jednoznačně nejrychlejším způsobem. 7. Menu - pomocí menu celou aplikaci ovládáte - můžete tak udílet příkazy, definovat alce a určovat parametry. Menu se liší podle toho, v jaké aplikaci momentálně pracujete - v případě textového editoru zde například najdete příkazy pro formátování a úpravu textu, v případě programu pro kreslení obrázků pak nejrůznější nástroje potřebné pro malování atp.. Menu je často doplňováno ještě nástrojovou lištou obsahující tlačítka, která duplikují některé položky menu a zrychlují přístup

k často používaným funkcím. 8. Rolovací lišta - v případě, že by se dokument nevešel na celou obrazovku, zobrazí se po pravé straně (případně i dole pro horizontální posun) rolovací lišty, s jejichž pomocí se můžete po dokumentu posouvat. Posouvat se můžete několika způsoby - například stisknutím malé šipky ukazující směr nahoru nebo dolu, tažením posuvníku nebo klikáním mezi posuvník a šipku. 9. Rámeček okna - jestliže není okno maximalizované, můžete pomocí rámečku okna měnit jeho velikost. To provedete tak, že ukážete myší na rámeček okna (je nutné ukázat poměrně přesně, aby se kurzor změnil na "dvojšipku" ukazující buď z leva do prava v případě boční strany a zhora dolů v případě dolní nebo horní strany), kliknete levým tlačítkem myši, roztáhnete okno na požadovanou velikost a uvolníte tlačítko myši. Tímto způsobem lze libovolně měnit velikost okna na obrazovce. Malý tip pro usnadnění: pokud chcete současně změnit výšku i šířku okna, nemusíte měnit tyto parametry jednotlivě, nýbrž stačí ukázat na některý z rohů tak, aby se kurzor změnil na šipku se dvěma hroty nakloněnou o 45 stupňů a pak stejně jako v předchozím případě tažením změnit velikost okna. Přesouvání a kopírování Kopírování souboru nebo složky Otevřete složku Pokud se soubor nebo složka, které chcete kopírovat, nenachází ve složce Dokumenty nebo v některé z podsložek, klepněte na tlačítko Hledat a vyhledejte je. Chcete-li otevřít okno pro hledání, klepněte na tlačítko Start, přejděte na příkaz Hledat a klepněte na položku Soubory či složky. 1. Klepněte na soubor nebo složku, které chcete kopírovat. 2. V rámečku Práce se soubory a složkami klepněte na odkaz Kopírovat soubor nebo Kopírovat složku. 3.

V dialogovém okně Zkopírovat položky klepněte na jednotku nebo složku, kam chcete položky kopírovat, a potom na tlačítko Kopírovat.

Složku Dokumenty otevřete poklepáním na ikonu Dokumenty na ploše. Můžete kopírovat více souborů nebo složek najednou. Jestliže chcete vybrat za sebou následující soubory nebo složky, klepněte na první položku, podržte klávesu SHIFT a potom klepněte na poslední položku. Chcete-li vybrat soubory či složky umístěné jinak, podržte klávesu CTRL a potom klepněte na jednotlivé položky. Přesunutí souborů přetažením Spusťte program 1. Vyhledejte soubor nebo složku, kterou chcete přesunout. 2.

Ujistěte se, že je zobrazeno cílové umístění souboru nebo složky, které chcete přesunout. Pokud například přesouváte soubor ze složky Dokumenty na plochu, bude pravděpodobně třeba změnit velikost okna Průzkumníka Windows tak, aby byla plocha zobrazena.

3.

Přetáhněte soubor či složku na požadované místo.

Vytvoření nového okna a nového zástupce programu Umístění zástupce na pracovní plochu. Otevřete složku. 1. Poklepejte na jednotku nebo složku. 2. Klepněte na požadovanou položku, například na soubor, program, složku, tiskárnu nebo počítač. 3. V nabídce Soubor klepněte na příkaz Vytvořit zástupce. 4. Upravte velikost okna tak, abyste zobrazili plochu. 5. Přetáhněte nového zástupce myší na plochu. Poznámky Složku Tento počítač otevřete poklepáním na ikonu Tento počítač na ploše. Položku můžete také přetáhnout na plochu pomocí pravého tlačítka myši a pak klepnout na příkaz Vytvořit zde zástupce. Chcete-li změnit vlastnosti zástupce, klepněte na něj pravým tlačítkem myši a pak klepněte na příkaz Vlastnosti. Odstraněním zástupce položky neodstraníte původní položku. Tato položka bude v počítači stále existovat v původním umístění.

Nastavení vzhledu základní obrazovky Windows Motiv plochy – přehled Motiv plochy je předem definovaná sada ikon, písem, barev, zvuků a dalších prvků systému Windows, které dávají ploše jednotný a charakteristický vzhled. Uživatel může volit mezi různými motivy, může vytvořit vlastní motiv tím, že určitý motiv upraví a uloží pod novým názvem, a může také použít tradiční klasické nastavení. Pokud změníte libovolný prvek motivu, například pozadí plochy nebo spořič obrazovky, měli byste tyto změny uložit jako motiv s novým názvem. Jestliže plochu změníte, ale změny neuložíte jako motiv s novým názvem, budou po výběru jiného motivu provedené změny ztraceny. K výběru a uložení motivu slouží ovládací panel Zobrazení. V následující tabulce jsou uvedeny položky plochy, které jsou ukládány jako součást motivu. Ovládací panel Zobrazení

Karta Plocha

Zobrazení

Plocha

Položka Pozadí, Pozice a Barva Ikony na ploše (ikony lze změnit klepnutím na tlačítko Vlastní nastavení plochy)

Zobrazení

Spořič obrazovky Vzhled

Zobrazení

Vzhled

Myš Zvuky a zvuková zařízení

Ukazatele

Okna a tlačítka, Barevné schéma a Velikost písma Všechny funkce v dialogovém okně Upřesnit vzhled (klepněte na tlačítko Upřesnit) Schéma nebo jednotlivé ukazatele

Zvuky

Zvukové schéma a Události programů

Zobrazení

Spořič obrazovky

Pojem a význam screen saver spořič obrazovky Pohybující se obrázek nebo vzorek, který se objeví na obrazovce, pokud po určitou dobu nepoužijete myš nebo klávesnici.

11. Software - základní charakteristika textových editorů (charakteristika, typy ( rozdělení ) programů, vlastnosti prostředí, práce se soubory a dokumenty, otevření, zavření dokumentu, typy souborů) Textovými programy nebo procesory rozumíme programy pro práci s textem. Tyto programy jsou vůbec nejrozšířenější na trhu se softwarem. Pro každý OS existuje mnoho textových programů v různých provedeních a cenových hladinách. Počítače umožňují jak rychlejší a komfortnější psaní textu, tak úsporu papíru. Základní výhodou je možnost opravení dokumentu ještě před jeho vytištěním. Programy pro zpracování textu se rozdělují do dvou základních skupin podle funkcí, které poskytují: - Textové editory - jednodušší programy pro zpracování textu. Umějí provádět jen omezený počet činností s textem (vyhledávání textového řetězce, operace s bloky textu ap.). Jeden nebo více jednoduchých textových editorů je dodáváno společně s každým operačním systémem (Notepad = Poznámkový blok, WordPad, ve W3.x Write). - Textové procesory - disponují širokou paletou funkcí pro práci s textem. Samozřejmostí je podpora základních funkcí textového editoru. Rozšiřující funkce záleží většinou na typu procesoru (práce s odstavcem, zobrazení mnoha druhů písem v jednom dokumentu a mnoho dalších). Až na výjimky (OS/2 Bonus Pak, StarOffice) si uživatel musí dokoupit textový procesor sám, popř. jej dostane přímo s počítačem formou OEM. Podstatnou charakteristikou programu pro zpracování textu je způsob zobrazení. Kvalitní textové procesory by měly podporovat formát WISIWYG (What You See Is What You Get), neboli Co vidíš, to dostaneš. Uživatel tak může sledovat konečný vzhled dokumentu už při jeho vzniku. Metoda WISIWYG není většinou podporována u obyčejných textových editorů. Textové editory Jak už bylo řečeno, součástí každého OS je minimálně jeden textový editor. Editory jsou ale dodávány i samostatně (např. Norton Editor) nebo s dalšími aplikacemi (např. Norton Commander nebo M602, programovací jazyky ap.). Plná instalace MS-DOSu obsahuje MS-DOS Editor, což je jednoduchý editor určený zejména pro úpravu systémových souborů operačního systému. Výsledné soubory jsou ukládány ve formátu ASCII a jsou dále importovatelné do jiných editorů a procesorů. Spouštěcí soubor EDIT.EXE. Plná instalace Windows obsahuje Poznámkový blok, což není vlastně nic jiného, než velice jednoduchý editor určený pro provoz pod Windows. Soubory ukládá s příponou .txt v neformátovaném ASCII kódu, který je podporován všemi ostatními editory. Textové procesory Jedná se o velkou skupinu programů na zpracování textu. Rozdíl mezi nimi je převážně v grafickém uživatelském rozhraní, všechny textové procesory pak nabízejí celou řadu funkcí, které se mohou víceméně lišit. Důležitá je schopnost procesorů importovat soubory vytvořené v jiných programech. Nejrozšířenější jsou soubory s příponou .doc (dokumenty Microsoft Wordu). Textové procesory jsou mj. charakteristické následujícími funkcemi: - Možnost zobrazení více druhů písma v jednom dokumentu - závisí na nainstalovaných druhů písma Další parametry jsou prostrkání, nadsazení nebo podsazení, proklad, barva, velikost a řezy písma (tučné, kurzíva, podtržené, přeškrtnuté ap.). - Možnost přesného definování rozměru stránky - Možnost různé úpravy jednotlivých odstavců - Podpora technologie WISIWYG - neboli What You See Is What You Get. Ta zobrazuje dokument tak, jak bude vypadat po vytištění na tiskárně, což značně zjednodušuje orientaci uživatele. - Podpora OLE - technologie firmy Microsoft, která umožňuje vkládání jiných dokumentů (např. tabulek textového procesoru, nebo databáze) do dokumentu. - Používání tabulek s některými matematickými a logickými funkcemi (třídění...) - Používání jazykových slovníků (pravopis, synonyma) - automatická kontrola pravopisu - Možnost kombinování obrázků a textu v jednom dokumentu - Záložky v textu, poznámky pod čarou, tvorba dokumentu podle osnovy. T602 - nejrozšířenější textový editor pro MS-DOS je produktem firmy Software602. Nepodporuje všechny výše zmiňované funkce, ale jeho výhodou je nízká cena a naprostá spolehlivost při psaní českých textů. Nevýhodou pak poměrně problematický export textů do jiných aplikaci. Verze 3.0 poskytuje pak téměř všechny výhody klasického textového procesoru pro MS DOS. AmiPro - produkt firmy Lotus (nyní součást IBM), který obsahuje všechny funkce profesionálního nástroje pro tvorbu textů. Laika pravděpodobně zahltí rozsahem svých funkcí. Pohybuje se na horní kvalitativní úrovni textových procesorů. S trochou nadsázky by se dalo říci, že je přechodem k profesionálnímu typografickému programu. Pracuje samozřejmě pod Windows.

WinText602 - program společnosti Software602, který navazuje na úspěšnou tradici editoru T602, přidává mu nové funkce a pracuje pod MS Windows. Výhodou je, stejně jako u předchůdce, spolehlivost při tvorbě českých textů. Výborně se dá používat jako konverzní program textového formátu 602 do jiných formátů. Je součástí balíku PC Suite 2001 od firmy Software 602, který je zcela zadarmo. Wordperfect - textový procesor, který je produktem firmy Novell (známější z počítačových sítí). Textový procesor s dlouhou tradicí jak ve verzích pro MS DOS, tak i pro Windows. Microsoft Word - produkt Microsoftu kompatibilní s většinou ostatních produktů firmy. Existuje ve verzi pro MS-DOS, především však pro Windows. Verze pro Windows dosáhly obrovského rozšíření. Díky výborné kooperaci s operačním systémem Windows nedochází prakticky k žádným problémům. Jedná se o nejlepší produkt na současném trhu. Procesor umožňuje naprosto libovolné úpravy textu a všechny výše jmenované vlastnosti. Jeho verze se prodávají v mnoha jazykových mutacích (samozřejmě i v češtině). Jedinou nevýhodou programu jsou jeho poněkud vyšší požadavky na hardware a vyšší cena. Nejnovější verze je součástí kancelářského balíku Microsoft Office XP a je už desátou verzí. Office XP se měly původně jmenovat Office 2002, XPčka se dostaly na trh už v roce 2001. Program byl postupně součástí balíků Microsoft Office 95, 97, 2000 a dnešních XP. Microsoft Word z řady XP je nutné po instalaci aktivovat. Novinkou v Office XP je podpora široké spolupráce v rámci pracovních týmů či skupin, propojení s obsahem internetu, u textu se objevují ikonky s návrhem rychlého zformátování, v programech je téměř vše „po ruce“, do Office je implementovaná schránka, která obsáhne až 25 vložených objektů, automatická oprava textu už není tak vlezlá (označí se jenom malým obdélníčkem u slova, na kterém je kurzor), je možné nezávisle označovat více slov v textu (Ctrl+myš), velká je podpora digitálních zařízení a médií, v cizích (a jednodušších) jazycích jistě využijete kontrolu gramatiky, překlad mezi angličtinou, němčinou a francouzštinou, zvýšená je i bezpečnost programů - po havárii si můžete vybrat ze zálohovaných verzí souboru, při chybě programu máte možnost změny vždy uložit. Z dalších textových procesorů jsou to MAT firmy Cybex, E.T. Klasik firmy Optimal, WordStar firmy Wordstar, InWord firmy Alcor, StarOffice, X-Office pro OS Linux, profesionální DTP programy (Calamus, Quark Xpress, Corel Ventura)… Program se ovládá pomocí roletového menu v horní liště a panelů nástrojů, mnohé funkce s objektem můžeme provádět, když ho označíme a stiskneme na něm pravé tlačítko myši. Dalšími částmi programu jsou rolovací lišty, pravítka a informační lišta na dolním okraji. V editoru je možné otvírat libovolné množství oken, které je omezené především velikostí operační paměti. Základní dovednosti pro práci s Wordem: – Základní editace textu - styly. – Úpravy stránky - Soubor -> Vzhled stránky (zde lze nastavit i číslování řádků, zrcadlové okraje atd.), – Novinová stránka - Formát -> Sloupce (možnost vložení čáry mezi sloupce) – Kniha - viz. novinová stránka, úpravy stránky, Soubor -> Tisk -> Vlastnosti (oboustranný tisk, kniha apd.), Vložit -> Čísla stránek, Rozvržení dokumentu – Vkládání – Vložit -> Konec, Čísla stránek, Datum a čas, Automatický text, Pole, Symbol, Komentář, Poznámka pod čarou, Křížový odkaz - hypertextový odkaz na záložku v dokumentu -> Rejstříky a seznamy, Obrázek, Textové pole, Soubor, Objekt - Editor rovnic, grafy z Excelu, mapy, organizační diagramy a spousta dalších -> Záložka - vložení „záložky“, na kterou se lze snadno vrátit (pomocí Úpravy -> Přejít na nebo hypertextového odkazu) -> Hypertextový odkaz – Šablony - Soubor->Nový – Makra - Nástroje -> Makro -> Makra, Záznam nového makra Typické použití maker: - urychlení rutinních úprav a formátování, - kombinace více příkazů, - rychlejší zpřístupnění možnosti v některém dialogovém okně, - automatizace složitých posloupností úkolů. Word nabízí dva prostředky k vytvoření makra: makrokameru a Editor jazyka Visual Basic. Makrokamera pomůže vytvářet makra zejména začátečníkům. Word zaznamenává makro jako posloupnost příkazů programovacího jazyka VB pro aplikace. Editor VB můžete použít jednak k otevření a upravení již zaznamenaného makra a jednak k vytvoření velmi flexibilních a účinných maker obsahující instrukce jazyka VB, které nelze zaznamenat. Makra můžete uložit do dokumentu nebo do šablony. Ke kopírování, odstranění nebo přejmenování maker ze souboru do souboru se používá Organizátor. V nabídce Nástroje klepněte na Makra, a pak na Organizátor. Makru klávesovou zkratku – Hromadná korespondence - Nástroje -> Hromadná korespondence …

12. Software – charakteristika tabulkových procesorů (tabulkový procesor a jeho využití (porovnej tabulkový a textový procesor), jaké tabulkové procesory znáš a využíváš, pracovní prostředí tabulkových procesorů, tabulky, přesun, kopírování) Tabulkový procesor (spreadsheet) je v současné době většinou rozsáhlý balík programů pro komplexní analýzu a zpracování číselných dat. V různě míře obsahuje také prostředky pro grafickou prezentaci a publikaci těchto dat a výsledků analýz. Vznik tabulkových programů je těsně spjat s rozvojem osobních počítačů. První myšlenky se zřejmě zrodily v hlavě studenta Harvardské university R. Birklina při studiu finančního plánování. Aby nemusel neustále přepočítávat data rozsáhlých rozvahových tabulek, vytvořil se svým přítelem první spreadsheet, a to pro osmibitový Apple II. Svůj první komerční tabulkový procesor VisiCalc vytvořili již jako firma VisiCorp. Tento program zvládal kalkulační matici s 256 sloupci a 63 řádky. Firma však bohužel nebyla komerčně úspěšná a tak se o zásadní rozmach tabulkových procesorů zasloužila s největší pravděpodobností firma Lotus Development Corporation s programem Lotus 1-2-3 a také s komplexnějším systémem Lotus Symphony. Od začátku byly tedy tyto systémy určeny pro osobní počítače a byly pro ně jedněmi z prvních prakticky použitelných aplikací. Mají tím částečně na svědomí boom malé výpočetní techniky. Tabulkové procesory lze použít v mnoha směrech: – finanční a statistické zpracování dat, – komplexní výpočty v administrativě, plánování a rozpočtování, – modelování prognostického vývoje atd. Principy tabulkových procesorů - Spreadsheet (také tabulkový procesor nebo kalkulátor) je obecné pojmenování programů, které řeší uvedenou problematiku. Rovněž se tak označuje i zpracovávaná kalkulační nebo rozhodovací tabulka. Základní charakteristikou bývá maximální rozměr spreadsheetu, ovšem s rostoucím výkonem počítačů se tyto meze posouvají až za využitelnou mez. - Worksheet (pracovní formulář) je pracovní oblast, obecná dvourozměrná či vícerozměrná tabulka. Je uspořádána do řádků a sloupců. Řádky jsou obvykle označovány arabskými číslicemi, sloupce písmeny anglické abecedy. - Cell (buňka) je elementární zpracovávaný prvek tabulky. Je jednoznačně identifikován svou polohou (adresou, souřadnicemi). Buňky se tedy nejčastěji označují jako A5, G24, BC15 atd. Každý záznam tabulky jednoznačně patří do určitě buňky a má přesně definovanou adresu. Touto adresou lze každou buňku identifikovat, zavolat atd. Buňka je buď prázdná (tedy nedefinovaná, nemyslí se tím např. číselná hodnota "nula" nebo textová hodnota "mezera", to jsou již určité hodnoty buňky), nebo naplněná. Každá buňka má jisté parametry: 1. formát 2. velikost 3. dostupnost 4. viditelnost Obsah buňky bývá nejčastěji některý z následujících: – text – numerická hodnota – funkce – výraz – makro Obsah buněk si lze prohlížet ve výsledné podobě, kdy se zobrazují výsledky výpočtů, funkcí a maker, nebo je můžeme vidět v původní podobě, jako zápisy těchto výrazů, funkcí nebo maker. - Termín okno (window) může být chápán dvojím způsobem, jednak jako část worksheetu, která je fyzicky viditelná v záběru obrazovky počítače, jednak jako určitá podtabulka worksheetu, která může být pojmenovaná a se kterou lze pracovat samostatně (prohlížet si ji, editovat atd.). Okna se mohou překrývat nejen fyzicky na obrazovce, ale i logicky v jednom worksheetu. - Pojmenování (range) znamená, že si libovolnou buňku (nebo obdélníkovou či čtvercovou skupinu buněk) můžeme pojmenovat a později se na ni pouhým zadáním jejího jména odvolat. - Adresa buňky může být absolutní nebo relativní. Jsou to její souřadnice ve worksheetu, např. C16, E4. Absolutní adresa buňky (nejčastěji zapisovaná jako $C$16, $E$4 atd.) označuje absolutní pevné místo ve worksheetu. Naopak relativní adresa označuje vlastně ztotožnění adresy buňky s jejím obsahem. Prakticky absolutní adresa znamená, že po přesunutí buňky, která obsahuje výraz typu "sečti čísla ve sloupci nad sebou" (tedy např. buňky E1 až E4) by tato buňka stále sčítala obsahy buněk E1 ažE4. V případě relativního vyjádření buněk E1 až E4 ve zmíněném výrazu by přesunutý obsah buňky sčítal stále to, co je pouze nad ní, dejme tomu G1 až G4. Taková přizpůsobivost může být při editaci složitých tabulek velmi vhodná. Obsah tabulky může být po vnesené změně přepočítán dvěma způsoby:

1. automaticky, kdy se v případě jakékoliv změny přepočítá okamžitě celý worksheet 2. manuálně, kdy se při rozsáhlých tabulkách automatika vypne, aby nezdržovala a potřebné přepočtení se nechá udělat jen ve vybraných oknech. Možnosti tabulkových procesorů Základní schopností každého spreadsheetu bývá: - přepočítávání tabulek - vyhodnocování funkcí - vypočítávání formulí Většina programů zvládá také následující technologie: - finanční funkce pro plánování, rozpočtování, účtování atd. - statistické funkce (vyhodnocení regresní analýzy dat, stanovení střední odchylky, tvorba grafů) - logické a jiné funkce analýzu "goal-seeking", kdy známe cílové výsledky a zajímají nás způsoby jejich dosažení. V současné době je většina komerčních tabulkových procesorů součástí komplexních integrovaných celků, jejichž obsahem kromě spreadsheetu bývá: - grafika (manažerská, prezentační) - databázový program - komunikační program - program pro DTP Přehled tabulkových procesorů - Lotus 1-2-3 od firmy Lotus Development Corp. Položil základy moderního pojetí spreadsheetů. - Framework III od firmy Ashton-Tate byl svého času velmi rozšířen, byl jedním z 1. integrovaných balíků. - Quatro Pro byl ve verzi 4 pro DOS závažným konkurentem pro 1-2-3. Existují i verze pro Windows. Výrobce je Borland International. - CA SuperCalc byl rovněž závažnou alternativou Lotusu. Výrobcem je Computer Associates International. - Microsoft Works představuje integrovaný programový systém pro Windows, obsahující také textový editor, databázi (MS Access), komunikační modul a grafický editor MS Draw. - Calc602 (Software 602) – pro DOS - WinTab602 (Software 602) Microsoft Excel (součást MS Office) - Práce se sešity (soubory Excelu) a listy - uspořádání více sešitů v okně programu, tvorba listů - Pohyb v sešitu - - rychlé přejití na buňku, rychlý posun pomocí Shiftu a posuvníku, posun pomocí kláves +/<End>, /<End>, +<Page Up>/<Page Down> (přesun mezi listy), <Page Up>/<Page Down> - Základní práce s buňkou - označení více buněk, více nesouvislých buněk (s klávesou ), kopírování textu, funkcí, přesun obsahu, vkládání funkcí, využití kopírovací úchytky pro snadnou tvorbu řad, Formát -> Buňky…, absolutní adresa buňky ($B$6 - $značí absolutní umístění sloupce či řádku), relativní adresa buňky (B6) - lze ukázat na příkladě zkopírování vzorce (s absolutními x relativními odkazy) pod jiné hodnoty, odkaz na oblast buněk (A1:C5), na všechny buňky v řádku 5 (5:5), ve sloupci H (H:H), ve sloupci H a J (H:J), odkaz na buňku v jiném listě (list2!A12) - Základní práce s tabulkou, úpravy - ohraničení, barva písma, pozadí, zkopírování vzorců, tvorba grafů z tabulky, vytvoření úrokovací tabulky (spoření, úvěr) + po několik měsíců/roků… -> tabulka s více řádky (měsíce/roky…), sloupce s vkladem, počáteční částkou, úrokem, koncovou částkou (pro každý měsíc/rok…). - Kontingenční tabulka - kontingenční tabulka slouží k interaktivní analýze dat a k jejich přehlednému zobrazení, lze ji snadno pozměňovat, data lze filtrovat zobrazovat různými způsoby. Vytváření kontingenční tabulky: Nejdříve je nutné vytvořit běžnou tabulku s daty, nadpisy pro data je vhodné udávat v 1. řádku a jednotlivá data v sloupci pod každým nadpisem. Je jedno v jakém pořadí sloupce dat tvoříme, jejich úpravu do řádků a sloupců udáváme až při tvorbě kontingenční tabulky (Data -> Kontingenční tabulka). Po vytvoření kontingenční tabulky můžeme položky v rámci řádků i sloupců libovolně přesouvat tak, aby výsledná tabulka vypadala k světu. Vhodné je také data barevně odlišit. Přetažením řádkového nebo sloupcového pole můžeme z tažené položky vytvořit výběrový seznam - stránkové pole. Tabulka se pak ještě více zpřehlední data se zobrazují podle výběru. Data lze v tabulce různě seskupovat, skrývat a zobrazovat. - Makra - Nástroje -> Makro, při vytváření makra je nejdříve nutné označit objekt, s kterým budeme při nahrávání pracovat, klávesová zkratka se makru přiřazuje po jeho vytvoření. Pomocí panelu nástrojů formuláře lze vytvořit tlačítko a příslušné makro mu přiřadit. Úprava makra ve Visual Basicu - makro je zapsáno pomocí zdrojového kódu.

13. Software - prezentační software (jaké prezentační programy znáš, co je to HTML, porovnej výhody a nevýhody tvorby prezentace pomocí HTML, popiš postup (etapy) tvorby počítačové prezentace, optimalizace grafiky)

14. Software – komprese dat (vysvětli pojem komprese, důvody komprese dat, rozdělení kompresních metod, kompresní algorimy, programy pro souborovou kompresi - popis funkcí, postup při kompresi videa a grafických souborů) Data jsou při kompresi šifrována se záměrem zmenšení jejich velikosti -> Komprimovaná data zabírají méně místa na disku. Všechna zkomprimovaná data jsou při kompresi disku ukládána do jednoho souboru. Ve Windows slouží ke kompresi dat program DriveSpace. DriveSpace komprimuje všechna data na disku do souboru Dblspace.xxx (x-číslice), který má atributy R, H a S. Určitá část disku zůstává však vždy nekomprimovaná. Zde jsou uloženy systémové soubory a programy pro práci s komprimovanými daty. Velikost zkomprimované oblasti může být maximálně 512 MB (u W95). Disk lze rozdělovat na více oddělení a každé potom komprimovat zvlášť. Od W95 Plus packu má ale DriveSpace limit více než 2 GB. Všechny další systémové nástroje ve Windows umí s komprimovanými daty pracovat. Při zkomprimování jednotky se vytvoří dvě logické jednotky: jedna nezkomprimovaná a druhá se stlačenými daty (tzv. hostitelská se souborem komprimovaných dat). Obě jednotky disponují určitým volným místem, které je možné navzájem přesouvat. Před samotnou kompresí jste vyzváni k zálohování dat, spouští se vždy také defragmentace disku. K jednoduché kompresi dat je však lepší využít některý z programů WinZip, Arj, RAR ad., který vám nad daty poskytuje plnou kontrolu - funkce programů jsou integrovány pod pravým tlačítkem myši, můžete snadno balit a rozbalovat jakékoliv soubory.

15. Software – Multimediální zpracování informace (digitální zpracování obrazu a zvuku, počítačová grafika, barvy, barevné modely, základní multimediální datové formáty)

16. Informatika – databázové systémy (datové modely, relační databáze, co je SŘBD, databázové aplikační programovací jazyky) Databázový systém je objektové řešení přístupu a ovládání databáze. Hlavním objektem je systém řízení báze dat (SŘBD). SŘBD manipuluje s daty uloženými v databázi ale i s databází samotnou. Databázová aplikace je aplikace, která získává a zapisuje data do databáze prostřednictvím SŘBD. Základní pomy: - Entita – je údaj o objektech reálného světa. Skládájí se z jednotlivých položek (např. Osoba.položky = jméno, RČ, …) - Vztahy – údaje o vazbách mezi entitami. V mnoha případech jsou důležitější než samotné entity. - Doména – představuje kategorii a typ dat, která mohou být zapsána k určité položce. Databázová aplikace je program, který umožnuje vybírat, prohlížet a aktualizovat informace uložené prostřednictvím SŘBD. SŘBD je program, který organizuje a udržuje nashromážděné informace, a poskytuje tyto služby: - Definice dat – poskytuje prostředky pro definování a uchování datové entity. - Údržba dat – udržuje entitu s tím, že každému jejímu členu vyhrazuje záznam, skládájící se z položek, popisující dílčí informace o tomto členu. - Manipulace s daty – poskytuje služby, které uživateli umožňují vkládat, aktualizovat, rušit a třídít data. - Integrita dat – poskytuje metodu nebo metody pro zajištění správnosti dat. Datové modely: Lineární datový model – je nejjednodušší, může být mimo počítač, má tabulky, které nemají mezi sebou žádné vztahy Hiearchický datový model – je velice rychlé vyhledávaní, na podřízené segmenty se musí dostat přes nadřízený, což nelze udělat přehled podřízeného, nepoužívá se na PC.

Síťový model – má vztahy mezi segmenty databáze v různých směrech, na PC se nepoužívá

Relační datový model – je nejpoužívanější datový model. Vzniká z několika lineárních modelů spojených dohromady pomocí položky, které říkáme relační klíč.

Objektový datový model – Objekty stejného typu tvoří třídu objektů, například třída „zkoušky“. Konkrétní záznam o zkoušce nazýváme instance objektu. Každý objekt v databázi má přidělen svůj unikátní identifikátor – OID, pomocí kterého můžeme vést mezi objekty přímé vazby obdobně jako v síťovém modelu. Kromě toho v objektovém modelu mohou existovat i relační vazby.

Architektury SŘBD: Centralizované systémy Výhoda – centrální zabezpečení a schopnost uložení obrovského množství dat Nevýhoda – náklady na údržbu a pořízení

PC, Databáze v lokální síti Většina SŘBD je založena na relačním modelu. Nevýhoda – bez ohledu na rychlost serveru je výkonnost serveru limitovaná výkonem počítače na němž běží SŘBD

Systém Klient / Server Výhoda – Zajištění integrity - Rozdělení práce mezi 2 systémy. Redukuje se tak množství dat posílaných po síťovém médiu - Možnost různých OS

Systém distribuovaného zpracování Výhoda – centrální zabezpečení a schopnost uložení obrovského množství dat Nevýhoda – náklady na údržbu a pořízení

Relační datový model: Zásady relačního datového modelu: - Všechny data jsou uložena v tabulkách nebo v dvourozměrných mřížkách - Pro jednoznačné určení má každý záznam v tabulce primární klíč - Data uvnitř tabulky jsou rozdělena na malé, ale logicky související části - Data mohou být shromážděna z různých tabulek tím, že tyto tabulky spojíme přes pole obsahující stejná data Relační poměr: 1:n - K jednomu klíči přiřadíme n položek z druhé tabulky (z důvodu bezpečnostního nebo kvůli oddělení tabulek) 1:1 - Dva primární klíče N:N - Pomocí třetí (spojovací) tabulky Normalizace dat – je činnost, při které upravujeme návrhy datových struktur tak, aby splňovaly zvolené normalizační formy – úrovně. Datový model, který porušuje některou z normalizačních norem není navržený optimálně. Normalizační formy: - Věta obsahuje položky, které se neopakují - Věty, které nejsou relačním klíčem, jsou významově plně závislé na těchto klíčovýcyh položkách - Problém tzv. tranzitivní závislosti – Položka, která není klíčová, nesmí být závislá na jiné neklíčové položce. Jazyky: 1) Procedurální - Aplikace je zapsaná ve formě procedur (nalezení, vytvoření věty...) - Každá procedura realizuje určitou část aplikace (např. procedura pro nalezení informace (dotaz) - Pascal, Basic, C mohou být použity pro tvorbu databázových aplikací pomocí API (množina funkcí pro přístup k datům pomocí SŘBD). Všem těmto programovacím jazykům, které mohou být použity i pro tvorbu nedatabázových aplikací (jazyky 3. generace – 3GL) 2) SQL

Prvotní verze jazyka – Seqel (IBM, 70. léta) Je určen k přímemu použití pro interaktivní databázové dotazy (označuje se jako dynamický SQL) nebo jako část aplikace napsané v některém procedurálním jazyce (tzv. Vložený – embedded SQL). K důležitým vlastnostem SQL patří podpora tzv. uložených procedur (Stored procedures) ODBC (Open Database Connectivy) – přes API umožňuje klientům SQL serveru připojit se na jiný SQL server bez ohledu na platformu na níž pracuje.

3) Ostatní jazyky – Delphi, Visual Basic, C++ (OOP - Objektově orientované programování) Jiným druhem jazyků jsou jazyky maker. Makrojazyky nejsou v plném smyslu slova programovací jazyky. Jde vlastně o náhradu posloupnosti kláves, které by musel uživatel stisknout pro provedení určité akce.

17. Informatika - algoritmizace (proces Algoritmizace, vytváření vývojových diagramů) Algoritmus Algoritmus obecný návod, jak postupovat. Je tvořen posloupností pokynů (příkazů, instrukcí), které popisují určitou činnost nebo-li akci. Akce je činnost, které má konečné trvání a přesně určený účinek. Příkaz je popis akce (popis toho, co se má provést). Proces je postupné vykonávání (realizace) vlastní činnosti (akce) a postupné provádění příkazů návodu procesorem. Procesor je to, co uskutečňuje daný proces. Podle jednoho návodu (algoritmu) může proběhnout několik různých procesů. Toto zajišťují podmíněné příkazy. Proměnná - je to objekt, který má pevně stanovené označení; má určitou hodnotu, která se v průběhu procesu měnit Zápis algoritmů - Slovní zápis - slovní popis návodu řešení daného problému - Zápis algoritmu v programovacím jazyce - Vývojové diagramy - pro zápis návodu se používají různé (normované) grafické symboly - Strukturogramy - používá obdobné symboly ale přesnější - tento systém přesně splňuje podmínky důležité pro strukturované programování Způsob rozdělení úlohy na podúlohy - Konjunktivní - zpracovávání všech úloh sekvenčně za sebou - Disjunktivní - řešení závisí na podmínka a na základě dané podmínky se řeší jedna vybraná úloha - Repetiční - několikanásobné opakování stejného cyklu Vlastnosti algoritmů vlastnosti správného algoritmu: - Elementárnost - zápis je sestaven z příkazů, kterým procesor rozumí a je schopen je provést - Determinovanost - zápis musí mít jednoznačně určené v jakém pořadí a jaké kroky se mají provádět - Hromadnost - algoritmus musí umožnit, že po splnění vstupních podmínek musí být jasné a odpovídající výstupní výsledky (pokud sčítám čísla, musím dostat součet) - Rezultativnost - algoritmus musí vést k jednoznačnému výsledku - Přehlednost - zápis musí být přehledný (hlavně pro samotného autora nebo další programátory) Postup algoritmizace při řešení složitějších úloh 1.) zadání úlohy, formulace problému 2.) analýza problému a nástin řešení 3.) analýza vstupních a výstupních dat - návrh použitých datových struktur v programu (pole apod.) 4.) návrh algoritmu 5.) zápis v programovacím jazyce a jeho následné ladění 7.) zkušební provoz programu + tvorba dokumentace 8.) zhodnocení řešení a jeho následné updatování

18. Informatika - internet (připojení, charakteristika, typy připojení, HW a SW nároky) V šedesátých letech se americká armáda snažila najít způsob, jak zajistit, aby armádní počítače rozmístěné po celém území USA mohly spolu bez problému komunikovat, a to i v případě, že část této sítě bude vyřazena z provozu. Pracovníci RAND Corporation přišli s unikátním řešením - vybudování sítě bez centrálního uzlu. Pokud bude některá linka zničena, informace bude ihned vedena k příjemci jinou trasou. Postupně se k internetu připojovali další instituce, především university (1971-1972). V této době byl internet čistě nekomerční záležitostí. Na jeho vybudování přispívala americká armáda a různé vládní agentury. Podnikatelé o něj ani nestáli, protože nenacházeli způsob jak jej využít. V roce 1972 byl arpanet zaveden v USA, od r. 1973 se začínají připojovat i neamerické instituce. V Evropě se nejdříve rozšířil ve Velké Británii a Norsku. Samotný název Internet se samozřejmě ještě nepoužíval. Postupně během dalších let vznikaly různé sítě se specifickým zaměřením, avšak pracující na stejném principu, tedy vzájemně slučitelné. Jednou z prvních funkcí sítě byla možnost posílat a přijímat elektronickou poštu a soubory. Další sítě vznikaly především ve vyspělých zemích kde byly na výzkum a zavedení uvolněny ze státního rozpočtu nemalé finance. Rychlost přenosu dat rostla. V roce 1986 byla založena páteřní síť dosahující rychlosti přenosu až 56 kilobitů za sekundu, zahrnující 5 superpočítačových středisek. Tato střediska podnítila doslova explozi počítačů nově připojených do Internetu. Pro něj se dnes hojně používá obecná zkratka ISP, neboli Internet Service Provider. V roce 1989 vymyslel Tim Berners-Lee nový způsob komunikace (původně pro vnitřní potřebu laboratoří CERN v Ženevě, kde pracoval) - hypertextové dokumenty. Texty, které obsahují odkazy na další dokumenty, které mohou být umístěny na jiném počítači, třeba na druhém konci světa. Díky jednoduchému a intuitivnímu ovládání se tento způsob komunikace rozšířil i za brány CERNu a dnes jej známe pod jménem World Wide Web. Zanedlouho byly k dokumentům připojeny i obrázky a vznikaly první grafické prohlížeče (Mosaic). Vzhled dokumentů byl přirozenější a umožnil ještě lepší komunikaci. Od roku 1990 se pro tuto síť standardně využívající protokolu TCP/IP začíná používat název Internet, páteřní síť přebírá organizace NSFNET (National Science Foundation). Existence www spolu s masovým rozšířením osobních počítačů přilákala na internet miliony nových uživatelů, a tím začal být internet zajímavý i pro podnikatele. Připojení k internetu: - komutované - Modem – Modem se spojí přes analogovou linku a přes ústřednu k přístupovému bodu, serveru poskytovatele připojení. Díky analogové lince dosahuje rychlosti 33.6 - 56kbps dowlink. Je to způsob, jako kdyby jste telefonovali, takže platíte za čas. - ISDN – Vrámci digitální ústředny se ke koncoému uživateli zavede digitální přípojka. U nás je euroISDN. Jedná se o 3 kanály dosahující dohromady rychlosti 160kbps. Přípojka obsahuje 2 kanály B, které slouží jako telefonní linka či přípojka pro internet, dosahují rychlosti 64kbps (vyplývá z toho, že telefonní signál je modulován způsobem PCM). Dále obsahuje 1 kanál D, je určený pro služební účely, pro režijní účely. Spojení probíhá také pomocí poskytovatele připojení (provider), ale vytáčení oproti modemu je bleskové. Spojením dvou kanálů B se dostane rychlost až 128kbps, ale platí se tedy 2x více než při použití jednoho kanálu. Přenos je také rychlejší než u modemů a platí se také za čas, protože vytáčíte číslo providera. - xDSL (ADSL) – Zde se využívá triku, že všechny spoje mezi ústřednami (ne mezi ústřednou a koncovým uživatelem) jsou vedeny datovou sítí (digitální) a ještě před vstupem do telefoní ústředny se udělá odbočka, která vede ke koncovému uživateli. Tímto se obejde ústředna, a tím i frekvenčního omezení (téměř neomezený frekvenční kanál), zvýší se tímto propustnost tohoto připojení až na několik Mbps. Zde se platí jen paušální poplatek. - GSM (CDS, HSCDS) – připojení pomocí mobilu, podobné jako přes modem, akorát přenos probíhá digitálně a je omezen vlastnostmi sítě GSM. Platí se za čas. - GPRS – přenos přes mobil si zabere více komunikačních kanálů sítě GSM, čímž se připojení zrychlí až na 9.6 kbps a při omezení režijních a ochraných dat proti špatnému přenosu se dosáhne větší rychlosti (viz Eurotel 14.4 kbps). Platí se za přenesená data. - UMTS – mobilní připojení blízké budoucnosti (nebo už zavedená technologie v Japonsku), vysoké rychlosti, možnost sledování televize přes tuto síť atd. - ostatní - WiFi – pevné či lokální bezdrátové připojení k internetu pracující většinou na frekvenci 2.4 Ghz. - Satelitní připojení – dlouhá časová odezva, poměrně rychlé - pronajatý pevný datový okruh - pronajatý analogový okruh - Frame Relay

Připojení mobilu k PC: - Modemová šňůra v.24, tj. obdoba šňůry, kterou používáme pro připojení klasických modemů. Tato šňůra se od klasické modemové šnůry liší jen konektorem. Mobil se pak chová úplně stejně jako klasický modem, má ale trochu upravenou sadu AT-příkazů. - Infračervený port - Karta PCMCIA - Bluetooth - nese jméno po dánském králi Heraldovi Bluetooth, který sjednotil Skandinávii. Je to standardní protokol sloužící ke sjednocení bezdrátové hlasové a datové komunikaci. Bluetooth je rádiovou technologií s nízkým vysílacím výkonem (okolo 1 mW). Přenáší data rychlostí 720 kb/s a to do vzdálenosti 10 m. Tato technologie nespecifikuje pouze fyzický přenos, ale vytváří tzv. profily pro jednotlivé typy aplikací. Např. profil pro komunikaci s PC či profil pro komunikaci s autem (hands free). Více se můžete dozvědět v mat. okruzích ELZ viz Modemy, ISDN a ADSL, datové přenosy v bezdrátových sítích.

19. Informatika - internet 2 (Nástroje internetu, browsery, FTP, Mailery) Nástroje internetu: Jsou to nástroje pro přístup k internetu, operace s e-mailovou schránkou, dálkovou správu serverů apod. Telnet – slouží jako klient pro vzdálený přístup. Dokáže např. prohlížet obsah disků, spravovat účty, podle toho, jak je nakonfigurován server a přístupový účet. Může fungovat i jako chat. FTP (File Transfer Protocol) - Jedná se o přenosový protokol pro přenos souborů mezi jednotlivými počítači v síti Internet. Tento protokol existuje již od počátku Internetu. Přenos souborů pomocí FTP je jednou ze základních služeb Internetu. FTP se také obvykle jmenuje klientský program pro přenos souborů pomocí protokolu FTP (SmartFTP aj.). FTP připojení nám zprostředkovávají internetové prohlížeče nebo další specializované programy. S výhodou lze využít FTP připojení v souborovém manažeru. Příkazem FTP se provádí připojení pomocí FTP klienta v MS-DOSu. Parametrem příkazu FTP je název serveru, ke kterému se připojujeme. Pro komunikaci se serverem se používají další příkazy: cd, pwd (zobrazení aktuálního adresáře), hash (zapnutí grafického rozhraní přenosu souborů), dir, get (zahájení přenosu souboru), binary (přepnutí do binárního módu pro přenos obrázků), ASCII (přepnutí zpět do ASCII kódu), quit. Při použití FTP programu ve Windows tyto příkazy vykonává daný program automaticky. FTP servery s anonymním přístupem: - pro přístup pomocí FTP klienta nám stačí znát pouze username: anonymous, FTP, guest apod. - přístup má kdokoliv na síti. - přístup na server bývá často omezen (dobou, počtem anonymních uživatelů.). - slouží převážně jako obrovské archivy programů a dat (dokumentů, obrázků, zvuků, filmů.). - FTP server není určen pouze pro anonymní FTP přístup, ale také na něm pracují lokální uživatelé. - ze serveru můžeme stahovat soubory, posílat na server lze pouze omezeně. FTP servery s neanonymním přístupem: - přihlásit se můžeme jen tehdy, pokud známe username (uživatelské jméno) a heslo. - přístup má pouze oprávněný uživatel (tj. uživatel, který má na daném počítači zřízeno konto). - soubory lze stahovat i posílat na server. FTP připojení se používá při downloadu a uploadu souborů na síť (většinou internet). Upload se provádí při aktualizaci dat na internetu - správce webu přenáší na síť nové soubory. Pro jednoduché stahování souborů se používá také TFTP (Trivial File Transfer Protocol). Browsery Jsou to aplikace, které umožňují browsdání po internetu, tedy prohlížení internetových stránek, umístěných na www serverech. Tyto aplikace mohou mít i více funkcí. Například zabudovaný FTP browser, ICQ klienta atd. Další důležitou vlastností jsou tzv. pluginy, které zajišťují podporu objektů, které nejsou základním vybavením HTML. Jsou to takové malé aplikace. Mezi dnes nejpoužívanější jsou Java pluginy a FLASH pluginy. Tyto pluginy mohou šířit viry, zvláště pokud pochází z pochybných zdrojů. Tzv. certifikáty zabezpečují http pomocí protokolů (SSL, …). Umožňují přístup na chráněná místa internetu, kde se pracuje s důležitými daty, například s osobními údaji. Umožňují ochranu přenosu těchto dat, když s nimi pracujete. Mezi nejznámější browsery patří: - MS Internet Explorer – obsahuje FTP klienta, je zabudovaný přímo v OS Windows od verze 98, nebo od verze 95 OSR2. WWW stránky se otvírají v jednotlivých oknech. - Mozilla - Mozilla Firefox – odlehčená verze Mozilly Mailery Jsou aplikace pracující s elektronickou poštou. Umožňují offline prohlížení (po stáhnutí dat s Mail serveru) a odesílání Vaší el. pošty. Tyto aplikace obsahují i kontakty, tedy adresář e-mailových adres lidí, a jejich osobní údaje (bydliště, telefon, přezdívka, …) Protokoly, které tuto činnost umožňují jsou: - SMTP – umožňuje odesílání pošty přes SMTP server. SMTP server může mít různá omezení. (např: odeslání 20 mailů za 1h, čímž se znemožní odesílání spamů) - POP3 – umožňuje prohlížení přijaté pošty, nebo její stahování (je orientován jen na přijatou poštu) - IMAP – umožňuje prohlížení nebo stahování veškerého obsahu schránky, tedy různé složky (je orientován na složkové zacházení se schránkou).

Nejznámějšímui mailovými aplikacemi jsou: - MS Outlook – je součástí balíčku MS O ffice, obsahuje navíc kalendář. - MS Outlook Express - i když je Express, je to jen obyčejný mailer se standartními funkcemi. - Thunderbird – online prohlížení

20. Sítě (topologie, přístupové metody) Topologii sítí můžeme rozdělit na fyzickou a logickou. Fyzická - je dána způsobem fyzického propojení všech komponent sítě (pracovních stanic, serverů a speciálních komunikačních zařízení), definuje kabelové rozložení sítě. Logická - definuje logické rozložení sítě, specifikuje jakým způsobem mezi sebou komunikují prvky v síti, a jak se přenášejí informace. Nemusí být shodná s fyzickou topologií. Fyzická topologie: Topologie SBĚRNICE (BUS): - Všechny uzly jsou připojeny na společné médium - Každá stanice má přímý přístup ke sběrnici (tzn. nikoliv přes jinou stanici) - Připojení stanice je realizováno pomocí odboček, což umožňuje snadné připojení a odpojení stanice k síti, aniž by byla ovlivněna správná činnost sběrnice - Zpráva vyslaná z daného uzlu se šíří ke koncovým uzlům sítě. - Výpadek stanice neohrozí funkci sítě - Je nutné zakončit oba konce sítě zakončovacími odpory – terminátory. Tyto odpory provádí impedanční přizpůsobení, čímž se eliminují nežádoucí odrazy signálu na koncích vedení. - Je jednoduchá, levná, není příliš spolehlivá - Příkladem může být síť Ethernet budovaná pomocí tenkého koaxiálního kabelu Topologie KRUH: - Každý počítač je propojen s přímo následujícím a s předchozím PC - Kabelové linky jsou většinou uspořádány tak, že po jedné lince počítač signál posílá a po druhé příjmá. - Data se tímto způsobem pohybují v kruhu od odesílatele postupně přes všechny následníky až k příjemci - Každá počítač je připojen k síti aktivně – přijatá data určená jenému převezme a pošle dál. Při tom rovněž dochází k elektrické i logické regeneraci signálu. - Na rozdíl od sběrnicové topologie (s obousměrným šířením signálu) existuje v kruhové síti řízený jednosměrný tok dat. - Výpadek libovolné stanice způsobí u klasické kruhové sítě havárii celé sítě. - Klasická forma této sítě se příliš často v praxi nepoužívá, ale používají se speciální techniky kabelového propojení, které zabrání výpadku sítě při poruše (nebo odpojení) kterékoliv ze síťových stanic nebo při přerušení kabelu (Star-Wired Ring) - Zprávy od vysílající stanice prochází postupně k nejbližšímu sousedu (směr je dán způsobem propojení) v kruhu, dokud nedorazí k adresované stanici. - Zprávy je nutné ze sítě odstraňovat, aby neobíhaly do nekonečna (provádí přijímač, vysílač nebo monitorovací stanice) - Řízení přístupu k médiu bývá realizováno postupným předáváním speciální zprávy – Token (pešek), jejíž příjemce získá právo vysílat

Topologie HVĚZDA: - Jedna ze stanic je středem sítě (tzv. centrální uzel) a ostatní jsou k ní paralelně připojeny - Veškerá komunikace pak probíhá přes tento centrální uzel (řídící stanice, hub) - Jedná se o nejstarší topologii počítačových sítí (používala se pro připojování terminálů k centrálnímu počítači) - Vysoké náklady vzhledem k drahému řídícímu počítači, který je nutné pořizovat s velkou technickou rezervou - Výpadek stanice ani kabelu neohrozí funkci sítě - Vypadne-li centrální stanice, havaruje celá síť - Neumožňuje efektivně zapojit více rovnoprávných serverů - U dnešních LAN se častěji používá v roli centrálního uzlu některý druh propojovacího zařízení (např. rozbočovač - HUB) a koncové uzly jsou tvořeny pracovními stanicemi a servery - Je-li uprostřed HUB, je signál vysílaný kterýmkoliv počítačem šířen po celé síti (podobně jako u sběrnice) Topologie STROM: - Jedná se o rozvinutí principů sběrnicové topologie (distribuovaná sběrnice) - Jejím středem je řídící počítač označovaný jako kořen - Pro přenos zpráv se využívají většinou u každé stanice dva kanály: - pro přenos od kořene k dané stanici - pro přenos od stanice ke kořeni - Komunikace je vedena vždy přes kořen - Pokud dojde k havárii kořene, znamená to výpadek celé sítě - Podobně výpadek uzlu způsobí výpadek celého podstromu sítě - Snadno rozšiřitelná (přidání další větve) - Tento typ slouží např. pro poskytování služeb kabelové televize Topologie ŮPLNÁ SÍŤ - Speciální případ topologie mesh (vícecestná topologie) - Každá stanice je propojena se všemi ostatními stanicemi - Vyžaduje velký počet kabelů - Vykazuje velkou spolehlivost - Špatně rozšiřitelná - Málo používaná Topologie BACKBONE (páteřní síť) - Jako nosný systém používá síť s vysokou rychlostí přenosu, na níž jsou připojeny jednotlivé LAN (s libovolnou topologií) - Používaná zejména pro sítě WAN - Spojuje jednotlivé sítě LAN - Pokud probíhá komunikace uvnitř některé LAN neprobíhá komunikace přes páteř - Backbone se dostane ke slovu až v okamžiku, kdy je nutné uskutečnit datový přenos z jedné sítě LAN do druhé

Topologie BACKBONE BRIDGE - spojuje každou dvojici sítí přímo pomocí mostu

Topologie CASCADED BRIDGE - Pro přenos dat z jedné sítě do druhé je nutné využít mezilehlou síť

Topologie DISTRIBUTED STAR - Tvořena dvěma a více propojenými HUBy, z nichž každý tvoří centrální uzel hvězdy

LOGICKÉ TOPOLOGIE: - SBĚRNICE – Informace je vždy zasílána všem uzlům. Jednotlivé uzly obdrži každou informaci v přibližně stejný okamžik - KRUH – Informace je zasílána sekvenčně, podle předem daného pořadí, z jednoho uzlu na uzel následující. Přístupové metody: Metody, které dovolují předávat data mezi libovolnými stanicemi, aniž by jejich spojení bylo rušeno vysíláním jiné stanice. Jedná se o strategii, kterou používá stanice na síti pro přístup k přenosovému médiu Frekvenční multiplex (FDMA) je strategie přidělování více kanálů v rámci jednoho velkého přenosového pásma. Přenosové pásmo je tak rozděleno do různých, vzájemně výlučných frekvenčních rozsahů, z nichž každý slouží k přenosu určitých informací. FDMA je typický pro současný přenos různých typů analogových informací (rozhlas, televize). Pro LAN je typická metoda časového dělení přístupu k přenosovému médiu - tzv. časový multiplex (TDMA ). TDMA je metoda, která zpřístupňuje komunikační kanál (přenosové médium) několika účastníkům současně. Každý účastník má přidělen časový úsek (slot) jehož trvání závisí na počtu účastníků, kteří potřebují vysílat a na poměrné důležitosti (prioritě) účastníka, jemuž je časový slot přidělen. Podle způsobu přístupu ke sdílenému médiu lze rozlišit následující metody: - Řízený (deterministický) přístup - uzly získávají přístup k přenosovému médiu v předem určeném pořadí - je zaručeno, že každý uzel získá přístup do sítě v časovém intervalu dané délky (obvykle několik mikro- sekund až milisekund) - dále se dělí podle lokalizace řídící autority: - centralizovaný : pořadí, ve kterém stanice získávají přístup je dáno serverem (např. Polling) - decentralizovaný : pořadí je dáno fyzickým popř. logickým uspořádáním uzlů (např. předávání peška - Token passing) - Náhodný (pravděpodobnostní, soupeřivý) přístup : - může být použitý pouze v sítích, kde jsou přenosy rozesílány všem, takže každý uzel dostane informace přibližně ve stejný okamžik - pokud uzel chce vysílat, zkontroluje linku. Jestliže je linka obsazená, nebo pokud přenos uzlu koliduje s nějakým jiným přenosem, je přenos zrušen - uzel pak čeká náhodně dlouhou dobu, než zkusí přístup znovu - mezi metody s náhodným přístupem patří: - CSMA/CD - CSMA/CA Protože v případě deterministických přístupových metod dostává každý uzel možnost přístupu k síti v mezích pevně daného časového intervalu, jsou tyto metody mnohem efektivnější v sítích s náročným provozem. Uzly používající náhodné přístupové metody na zatížené síti ztrácí mnoho času pokusy získat přístup a poměrně málo času vlastním vysíláním dat. Polling Je metoda, při které se v předem daném pořadí neustále testují jednotlivé počítače v síti. Toto testování je prováděno formou výzev, kdy každý počítač je vyzván, zda-li vyžaduje pozornost (potřebuje vysílat).

Počítač může přistoupit k síti pouze je-li k tomu vyzván. Zasílání výzev provádí zpravidla jeden centrální počítač (server), který také bývá označován jako Controller popř. Poller. Jedná se o metodu používanou zejména v sítích s jedním centrálním počítačem a k němu připojenými terminály. V dnešních LAN se příliš nepoužívá. Token passing Je přístupová metoda, která využívá speciální packet, tzv. Token (pešek ), k tomu, aby uzly v síti byly informovány o tom, že mohou vysílat. Vysílat může pouze uzel, který obdržel peška. Pešek je vytvořen při inicializaci sítě. Za jeho vytvoření je obvykle zodpovědný souborový server (file server), popř. jiný server či nějaká předem určená stanice. Vygenerováním peška jsou následně zahájeny síťové operace. V této metodě je pešek předáván z uzlu na uzel podle předem dané sekvence (logické nebo fyzické). Pešek je v libovolném okamžiku: - idle (dostupný) - busy (používaný) Proces předávání peška: Uzel, který obdrží idle peška a chce vysílat, jej označí jako busy a pošle peška s připojeným datovým packetem dalšímu uzlu. Datový packet společně s peškem je předáván z uzlu na uzel, dokud nedosáhne svého adresáta. Příjemce (adresát) potvrdí přijatý datový packet zasláním peška (příp. peška společně s datovým packetem) zpět odesílateli. Odesílatel uvede peška opět do stavu idle a předá jej dalšímu síťovému uzlu. Sítě pracující na principu předávání peška většinou vlastní mechanismy pro nastavení priorit získání peška. Sítě využívající předávání peška rovněž vyžadují přítomnost tzv. aktivního monitoru (AM - Active Monitor) a jednoho nebo více pohotovostních monitorů (SM - Standby Monitor). Úlohu AM plní zpravidla uzel, který peška vygeneroval. AM dále sleduje stav peška a v případě, že dojde k jeho ztrátě nebo poškození (po jistou dobu AM neobdrží korektního peška), vygeneruje peška nového a obnoví tak provoz na síti. SM kontrolují, zda AM provádí svou činnost a pokud dojde k jeho výpadku, tak jeden z SM se stává novým AM a síť se tak stává opět funkční. K těmto účelům (ověřování korektnosti peška, volení AM z možných SM a dalším) jsou síťové karty určené pro sítě pracující na principu token passing, vybaveny speciálními obvody (agenty), které dovolují provádět monitorováni sítě. Mezi síťové architektury, které pracují na principu předávání peška patří ARCnet, Token-Ring, TokenBus a optická FDDI. CSMA/CD V případě metody CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) získává přístup k sítí uzel, kterému se jako prvnímu podaří přistoupit k nečinné síti. Princip CSMA/CD: Uzel, který chce vysílat informace do sítě, nejprve poslouchá, zda je na síti nějaký provoz (elektrická aktivita). Pokud je linka obsazená, pak uzel náhodně dlouhou dobu počká a poté opět provede kontrolu obsazení linky. Pokud je linka volná (na síti není žádná aktivita), uzel začne vysílat svůj packet, který se šíří ke všem zbývajícím stanicím připojeným do sítě. Uzel dále pokračuje ve sledování sítě (sleduje, zda-li je na síti právě to, co tam poslal). Je možné, že dva (nebo více) uzlů na lince detekují nepřítomnost aktivity současně a začnou vysílat v téměř stejný okamžik. Toto má za následek vznik tzv. Kolize. Kolize je detekována tak, že uzly, které vyslaly své packety a sledují síť, zjistí, že na přenosovém médiu se vyskytují jiné informace, než ty, které tam vyslaly. Každý uzel, který detekoval kolizi zruší svůj přenos vysláním rušícího signálu - jam signal. Poté počká náhodně dlouhou dobu a pokusí se k síti přistoupit znovu. Náhodně dlouhá doba (u každého uzlu jiná) zaručuje poměrně vysokou pravděpodobnost, že nedojde znovu ke kolizi mezi stejnými uzly. V sítích s CSMA/CD každý uzel poslouchá každý packet: Uzel nejprve zkontroluje, zda-li se nejedná o fragment způsobený kolizí. Pokud ano, tak jej ignoruje. Nejedná-li se o fragment, uzel zkontroluje jeho cílovou adresu a pokud nastane jeden z následujících případů tak jej zpracuje: - Cílová adresa je adresou tohoto uzlu - Packet je součástí tzv. broadcastu (vysílání určené pro všechny uzly) - Packet je součástí tzv. multicastu (vysílání určené určité skupině uzlů) a uzel je jedním z příjemců Schopnost detekovat aktivitu na síti a detekovat kolize jsou implementovány hardwarově přímo na síťové kartě. CSMA/CD podává nejlepší výsledky, je-li síťová aktivita pouze mírná. Naopak nejhorších výsledků dosahuje, jestliže se síťový provoz skládá z množství malých zpráv. Tato přístupová metoda je využívána v sítích typu Ethernet (FastEthernet - vyjma 100BaseVG), EtherTalk (implementace Ethernetu od firmy Apple MacIntosh), G-Net a AT&T ’ s StarLAN.

CSMA/CA Metoda CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) je podobná jako CSMA/CD metoda, s tím rozdílem, že je zde snaha o vyhnutí se kolizím. Je nutné dodržovat vždy tzv. minimální rozestup mezi následujícími packety (přibližně 200 mikrosekund). Princip CSMA/CA: pokud uzel chce vysílat, poslouchá zda-li je na síti nějaká aktivita. pokud ano, počká náhodně dlouhou dobu a poté se pokusí k síti přistoupit znovu. pokud je síť nečinná (je na ní volno), pošle uzel signál RTS (Request To Send). V případě, že se nejedná o broadcast je RTS je adresován konkrétnímu uzlu a vysílající uzel čeká na signál CTS (Clear To Send), kterým adresát odpoví na RTS. Signály RTS a CTS musí být poslány během předdefinovaného časového intervalu v opačném případě odesílatel předpokládá kolizi. Pokud odesílatel obdrží CTS, provede se přenos, pokud ne (RTS nebo CTS se poškodily), přenos se odloží V případě broadcastu je RTS adresován na speciální adresu, která značí broadcast (255). Nečeká se na CTS a okamžitě začíná přenos. RTS tedy slouží více jako prostředek k upoutání pozornosti, než jako žádost. Vyhýbání se kolizím vyžaduje méně složité obvody než detekce kolizí. Kolizím se však nelze vyhnout vždy. Pokud se objeví jsou řešeny programově. Metoda CSMA/CA je využívána v sítích firmy Apple MacIntosh.

21. Sítě (síťový protokolární systém, síťové operační systémy) Aby se udržel princip chování sítě a tedy i síťových protokolů, výbor ISO stanovil tzv. RM-OSI (Referenční model Open systém Interconnection). Je to mezinárodní standard pro organizaci sítí, model propojení otevřených systémů. Popisuje způsoby, jak lze propojit nejrůznější zařízení za účelem vzájemné komunikace. Jedná se tedy o sedmivrstvou architekturu definovanou v normalizačních materiálech ISO. Sedm vrstev tvoří hiearchii začínající fyzickými spojeními na nejnižší úrovni a končící aplikacemi na úrovni nejvyšší. Každá vrstva je dána přesným vymezením vykonávaných služeb. Ke každé vrstvě přísluší rozhraní se sousedními vrstvami. Přináší oddělení síťového Hardware od Software. Model OSI zahrnuje dva modely komunikace: - horizontální: model na protokolové bázi, pomocí něhož komunikují programy nebo procesy různých počítačů - vertikální: model na bázi služeb, pomocí něhož komunikují vrstvy na jediném počítači Schéma modelu OSI: Fyzická vrstva: Přebírá datové packety z linkové vrstvy, která je v hierarchii nad ní. Převádí obsah těchto packetů na sérii elektrických signálů, které představují v digitálním přenosu hodnoty 0 a 1. Tyto signály jsou zasílány přes přenosové médium k fyzické vrstvě příjemce, kde jsou opět konvertovány na sérii bitových hodnot, které seskupeny do packetů jsou předávány linkové vrstvě. V této vrstvě jsou definovány mechanické a elektrické vlastnosti přenosového média: - typ použitých kabelů, konektorů - rozmístění vývodů kabelů a konektorů - formát elektrických signálů (kódování) Příklady specifikace fyzické vrstvy: - IEEE 802.3 : definuje různé varianty sítě Ethernet - IEEE 802.5 : definuje pravidla pro Token Ring - EIA-232D : vznikla úpravou standardu RS-232C, který sloužil pro připojování modemů a tiskáren Linková vrstva: Je zodpovědná za vytváření, přenos a přijímání datových packetů (na úrovni této vrstvy též označovaných jako rámce - frames ). Vytváří packety příslušné síťové architektury, které jsou dále předány fyzické vrstvě. Poskytuje služby pro protokoly síťové vrstvy. Tato vrstva byla dále rozdělena na dvě podvrstvy: - LLC (Logical-Link Control): slouží jako rozhra- ní pro protokoly síťové vrstvy - MAC (Media Access Control): poskytuje přístup k určitému fyzickému kódovacímu a přenosovému schématu Protokoly linkové vrstvy jsou používány pro označení, zabalení a zaslání packetů, např.: - PPP (Point-to-Point Protocol): poskytuje přímou, středně rychlou komunikaci mezi dvěma počítači - SLIP (Serial Line Interface Protocol): poskytuje přístup k Internetu přes sériové linky Síťová vrstva: Je označovaná též jako packetová vrstva. Je zodpovědná za provádění následujících úkolů: - převod z hradwarových na síťové adresy. Převedené adresy se mohou, ale nemusejí nacházet na lokální síti - poskytování služeb pro komunikaci mezi sítěmi - nalezení cesty mezi odesílatelem a adresátem - směruje packety , tzn. rozhoduje, kterému dalšímu mezilehlému uzlu packet poslat v případě, že daný uzel není s uzlem cílovým přímo propojen - vytváření a udržování logického spojení mezi těmito uzly Protokoly síťové vrstvy se dělí na 2 skupiny: - pro rozpoznávání adres : slouží pro určení jedi- nečné síťové adresy - pro směrování : zodpovědné za předávání packetů z lokální sítě do sítě jiné Mezi protokoly síťové vrstvy patří např.: - ARP (Address Resolution Protocol): převádí síťovou adresu na adresu hardwarovou

- IPX (Internetwork Packet eXchange): součást protokolové sady Novell - IP (Internet Protocol): jeden z protokolů prostředí operačního systému UNIX a sítě Internet - ICMP (Internet Control Message Protocol): protokol pro ošetřování chyb při přenosu Transportní vrstva: Tato vrstva je zodpovědná za přenos dat na dohodnuté úrovni kvality - detekuje a ošetřuje chyby. Aby bylo zajištěno doručení packetu, výchozí packety jsou opatřeny pořadovým číslem. U příjemce ověřuje čísla packetů a zaručuje tak, že všechny packety budou doručeny a poskládány ve správném pořadí. U odesilatele uchovává jednotlivé packety do jejich potvrzení adresátem. Transportní vrstva také zajišťuje zotavení při ztrátě spojení. Mezi protokoly transportní vrstvy patří: - SPX (Sequenced Packet eXchange): protokol použitý v prostředích Novell - TCP (Transmission Control Protocol): protokol využívaný v sítích na bázi UNIXu a při komunikaci v Internetu Relační vrstva: Je vrstva, která udržuje spojení mezi uzly až do doby, kdy je přenos dokončen. Organizuje interakci dvou koncových uživatelů. Funkce definované v relační vrstvě jsou určeny pro mezisíťovou komunikaci. Často zahrnuje i služby prezentační vrstvy. Prezentační vrstva: Vrstva zabezpečuje prezentaci informací způsobem vyhovujícím aplikacím nebo uživatelům, kteří s nimi pracují, např.: - konverze dat EBCDIC ASCII - datová komprese a dekomprese Málokdy se vyskytuje v „čisté“ podobě, programy aplikační nebo relační vrstvy zahrnují většinou některé (nebo všechny) funkce vrstvy prezentační. Aplikační vrstva: Aplikační vrstva poskytuje přístup aplikacím do sítě. Jejími úkoly jsou např.: - přenos souborů - elektronická pošta - správa sítě Programy získávají přístup k jejím službám pomocí tzv. ASE (Application Service Element). Předává žádosti programů a data prezentační vrstvě, která provede jejich zakódování. Protokoly aplikační vrstvy jsou především aplikační programy a síťové nadstavby, které umožňují připojení stanice k síti. Patří sem např.: - FTP (File Transfer Protocol): umožňuje přenos souborů - X.400 specifikuje protokoly a funkce pro předávání zpráv elektronickou poštou - Telnet : poskytuje emulaci terminálu a vzdálené připojení Protokoly sady TCP/IP ve vrstvách OSI a vrstvách TCP/IP:

Protokol IP (Internet Protocol) Podporuje komunikaci mezi síťovými uzly a zajišťuje na základě schématu IP adresace směrovací cesty pro pakety, které se v kontextu této vrstvy nazývají datagramy. Protokol ICMP (Internet Control Message Protocol) Podporuje a doplňuje protokol IP tak, že informuje vysílací uzel o nekorektních situacích, které nastaly v průběhu přenosu datagramu. Jedná se tedy o zprávy režijní, které se v případě korektních přenosů nevysílají. Protokol TCP (Transmission Control Protocol) Poskytuje tzv. spojovanou službu. To znamená, že vytvoří mezi komunikujícími koncovými procesy virtuální komunikační kanál, ve kterém probíhá řízený (potvrzovaný) přesun dat. Je to služba zajišťující spolehlivý přesun dat bez ztrát a duplikací datových segmentů. Protokol UDP Poskytuje tzv. nespojovanou službu bez potvrzování příjmu předávaných datagramů. Přesun dat probíhá rychleji než v předchozím případě, korektnost transakce však musí ověřit protokoly vyšší vrstvy (tj. aplikační). Telnet Je protokol virtuálního vzdáleného terminálu FTP (File Transfer Protocol) Je protokol, který podporuje přenos souborů mezi vzdálenými systémy SMTP (Simple Mail Transport Protocol) Protokol pro internetovou elektronickou poštu IMAP(Internet Message Access Protocol) a POP (Post Office Protocol) Protokoly, které umožňují přístup uživatelům do poštovních schránek ze vzdálených počítačů. HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Je protokol podporující distribuované informační systémy používající hypertextové dokumenty. RIP (Routing Information Protocol), OSPF(Open the Shortest Path First), BGP (Border Gateway Protocol) Jsou pro podporu vytváření přenosových cest datagramů. DNS (Domain Name Systém) Je protokol vykonávající podporu mapování doménových jmen uzlů do IP adres a naopak. SMNP (Simple Network Management Protocol) Protokol se používá pro monitoring, správu a koordinaci TCP/IP sítě. RTP (Real Time Protocol) Je protokol, který se používá pro přenos dat v reálném čase. PPP (Point-to-Point Protocol) Je protokol, který umožňuje připojení uživatelova počítače přes komutovanou telefonní linku do sítě (tzv. Dial–Up).

22. Informatika – počítačové viry (rozdělení virů, antivirová ochrana) Termín počítačový virus byl poprvé použit v roce 1972 ve vědecko-fantastickém románu Davida Heroldawhen Harley was one (neodpovídá dnešnímu pojetí). Tento termín byl poprvé definován Fredem Cohenem v roce 1983. První virus na počítačích třídy IBM PC s OS MS-DOS se objevil v lednu 1986 (pákistánský virus Brain). Funkce počítačového viru vkládá sám sebe do jiných programů (tj. infikuje je). Provádí nějakou většinou škodlivou činnost. Dělení virů podle napadených oblastí: BOOT viry (Boot Viruses) – napadají BOOT sektor, MBR a tím si zajistí své spuštění hned při startu počítače Souborové viry (File Viruses) – jejich hostitelem jsou soubory, podle způsobu infekce se dělí souborové viry na přepisující, parazitické a doprovodné. Multipartitní viry (Multipartite Viruses) – napadají více částí (BOOT sektor i soubory) Makroviry (macroviruses) – šíří se v prostředí aplikací podporujících makra (MS Word, MS Excel) vlastnosti virů Současné počítačové viry nemohou poškodit technické vybavení počítače, mohou však smazat obsah paměti FLASH-BIOS u některých základních desek a tím znemožnit chod počítače – viry CIH (Černobyl), Emperor a Flashkiller Existují „mýty“ o poškozování FDD, HDD, monitorů apod., většinou však jde o chybně navržená zařízení Virus se nemůže zapsat na disketu ochráněnou proti zápisu. Formátováním pevného disku se virus nemusí vždy odstranit, neboť kód viru může být zapsán ještě v Master Boot Recordu (MBR). Projevy počítačových virů: - destrukce dat - zobrazování různých zpráv na obrazovce - vyluzování různých zvuků a melodií (yankee doodle) - vtipkování s uživatelem (vkládání vtipných komentářů do textových souborů, různé animace, ...) - simulace selhání technického vybavení - zpomalování činnosti počítače Pojmenování PC virů: - přímo autorem viru (AIDS, Brain, Alabama) - podle místa svého odhalení (Durban, Suomi, Taiwan) - podle činnosti, kterou provádí (flip, ping-pong, jo-jo, yankee doodle) - podle délky, o níž zvětšuje infikované soubory (405, 5120, 4096) - podle data aktivace (friday 13th, december 24th, advent) Základní dělení: 1. viry 2. trojské koně - password stealing - trojani (pws), destruktivní trojani, dropper, downloader, proxy trojan 3. backdoor - IRC 4. červi (worms) – SQLSlammer, Lovsan / Blaster VIR: - nejčastější formu infiltrace - je schopen sebe-replikace, ovšem za přítomnosti vykonatelného hostitele k němuž je připojen. Hostitelem mohou být například spustitelné (executable) soubory, systémové oblasti disku, popřípadě soubory, které nelze vykonat přímo, ale za použití specifických aplikací (dokumenty MS Word, skripty Visual Basicu apod.). Jakmile je tento hostitel spuštěn (vykonán), provede se rovněž kód viru. Během tohoto okamžiku se obvykle virus pokouší zajistit další sebe-replikaci a to připojením k dalším vhodným vykonatelným hostitelům. Trojské koně: - není schopen sebe-replikace a infekce souborů. Trojský kůň nejčastěji vystupuje pod spustitelným souborem, který neobsahuje nic jiného (užitečného), než samotné „tělo“ Trojského koně. několikrát se - objevil trojský kůň vydávající se za antivirový program MCAfee Virusscan – ve skutečnosti likvidující soubory na pevném disku - Password stealing - trojani (pws) - sleduje jednotlivé stisky kláves (keyloggers) a tyto ukládá a následně i odesílá na dané e-mailové adresy. Tento typ infiltrace lze klasifikovat i jako spyware.

- Destruktivní Trojani – Po jeho spuštění likviduje soubory na disku, nebo ho rovnou kompletně zformátuje. Patří sem i škodlivé dávkové soubory s příponou bat. - Dropper – „vypouštěč“. Nese ve svém těle jiný škodlivý kód (například virus), který je vypuštěn po aktivaci Trojského koně do systému. - Downloader - obvykle jde jen o součást řetězce, který se v řadě případů proplétá s infiltrací typu spyware, adware apod. Downloader je obvykle spustitelným EXE souborem, který je během surfování uložen na disk a následně spuštěn (v některých případech je využito bezpečnostní díry, takže k tomu může dojít zcela automaticky). Downloader se postará o stažení a spuštění dalších konkrétních souborů z internetu. - Proxy trojan - počítač může být zneužit například pro odesílání spamu. Při využití proxy je téměř nulová šance, že bude vypátrán skutečný autor nevyžádané pošty. Je to způsobeno samotným principem proxy. Backdoor: - aplikace typu klient-server, schopnostmi jsou velice podobné komerčním produktům jako Scanywhere, VNC či Remote Administrator. Neautorizovaném vstupu. - IRC - zvláštní skupinou jsou pak backdoory (nemusí jít nutně o ně), komunikující s útočníkem skrze domluvený kanál v síti IRC. Jako příklad jmenujme virus win32/anarxy, který se snaží z infikovaného pc připojit ke kanálu #iworm_anarxy_channel. V něm vystupuje jako „bot“, na první pohled jevící se jako skutečná osoba, chatující na IRC. Útočník tak má teoreticky pohromadě všechny instance viru běžících ve světě a k libovolné z nich se může zalogovat a domluvenými rozkazy ji vzdáleně ovládat. Některé viry pak IRC využívají přímo pro zasílání kopií. Červi (worms): - Pojmem červ (worm) byl prvně označen tzv. Morrisův červ, který v roce 1989 dokázal zahltit značnou část tehdejší sítě, ze které později vznikl internet. Tento a další červi (z poslední doby třeba populární Code Red, SQLSlammer, Lovsan / Blaster, Sasser) pracují na nižší síťové úrovni nežli klasické viry. Nešíří se ve formě infikovaných souborů, ale síťových paketů. Jmenované pakety jsou směrovány již od úspěšně infikovaného systému na další systémy v síti internet (ať už náhodně, nebo dle určitého klíče). Pokud takový paket dorazí k systému se specifickou bezpečností dírou, může dojít k jeho infekci a následně i k produkci dalších „červích“ paketů. Šíření červa je tedy postaveno na zneužívaní konkrétních bezpečnostních děr OS. - SQLSlammer - praktickým příkladem může být červ SQLSlammer, který zneužíval bezpečnostní díru v aplikaci MS SQL Server. Pokud UDP pakety na portu 1433 o délce 376 bajtů (což je zároveň velikost celého červa SQLSlammer) dorazily k SQL Serveru s nezáplatovanou bezpečnostní dírou došlo díky podtečení zásobníku (buffer underrun) k jeho infekci. Jedinou viditelnou nepříjemností byla schopnost 100% zahltit celou LAN díky obrovské produkci UDP paketů – za 12 hodin bylo dokonce jedno infikované pc s dostatečně dobrým připojením schopno proskenovat všechny veřejné IP adresy celého internetu! Zajímavostí je, že záplata pro zneužitou bezpečnostní díru byla ze strany Microsoftu uvolněna již několik měsíců před incidentem, ale i tak došlo k úspěšnému rozšíření. - Lovsan / Blaster - pronikl zcela ke všem uživatelům této planety, kteří jsou připojeni k internetu a u nichž je to technicky možné co do struktury zapojení lokálních sítí apod. V závislosti na tom, jaký OS uživatel používal (a v jakém stavu ho měl), byl průnik úspěšný nebo neúspěšný. Úspěšný byl tam, kde byl používán Win2000/XP bez pravidelné instalace bezpečnostních záplat. Speciální případy infiltrace: Spyware je program, který využívá internetu k odesílání dat z počítače bez vědomí jeho uživatele. Jsou odcizovány pouze „statistická“ data jako přehled navštívených stránek či nainstalovaných programů. Tato činnost bývá odůvodňována snahou zjistit potřeby nebo zájmy uživatele a tyto informace využít pro cílenou reklamu. Nikdo však nedokáže zaručit, že informace nebo tato technologie nemůže být zneužita. Proto je spousta uživatelů rozhořčena samotnou existencí a legálností spyware. Důležitým poznatkem je, že spyware se šíří společně s řadou sharewarových programů a jejich autoři o této skutečnosti vědí. Adware je produkt, který znepříjemňuje práci s PC reklamou. Typickým příznakem jsou „vyskakující“ pop-up reklamní okna během surfování, společně s vnucováním stránek (např. výchozí stránka Internet Exploreru), o které nemá uživatel zájem. Část adware je doprovázena tzv. „eula“ - end user license agreement – licenčním ujednáním. Uživatel tak v řadě případů musí souhlasit s instalací. Hoax označuje poplašnou zprávu, která obvykle varuje před neexistujícím nebezpečným virem. Šíření je zcela závislé na uživatelích, kteří takovou zprávu e-mailem obdrží. Někteří se mohou pokusit varovat další kamarády či spolupracovníky a jednoduše jim poplašnou zprávu přeposlat (forwardovat). Tím vzniká proces šíření.

Dialer je program, který změní způsob přístupu na internet prostřednictvím modemu. Místo běžného telefonního čísla pro internetové připojení přesměruje vytáčení na čísla se zvláštní tarifikací až 60 kč / min. V některých případech se tak děje zcela nenápadně, zvlášť když oběť používá špatně nastavený internetový prohlížeč. Dialer (nejčastěji soubor typu EXE a několik pomocných souborů) je obvykle na PC vypuštěn za využití technologie ActiveX, takže problémy mohou nastat především uživatelům Internet Exploreru. Ve všech případech nemusí jít nutně o ilegální program. Můžou totiž sloužit jako způsob zpoplatnění určité služby (například přístup na porno stránky). Skripty Antivirové programy: - Slouží k detekci a odstranění počítačových virů a prevenci proti případné nákaze - Je třeba provádět jejich pravidelnou aktualizaci - Nejznámějšími antivirovými programy jsou avg, avast, scan, norton antivirus, f-prot, … - V dnešní době je známy desetitisíce různých počítačových virů Prevence: - Používat legální programové vybavení - Používat antivirové programy - Změnit bootovací sekvenci na C:, A: (v setupu) - Vypnout WSH (windows script host) - Místo souborů doc používat raději soubory RTF (pozor na pouhou změnu přípony) - U neznámých dokumentů MS Office zakázat makra - Raději používat jen prohlížeče než samotné aplikace - Nespouštět žádné podezřelé programy (z internetu) - Zálohovat důležitá data

23. Programovací jazyky Programovací jazyky jsou nástroje pro tvorbu vlastních uživatelských programů. Základem každého programovacího jazyka je jednoduchý textový soubor (většinou neformátovaný ASCII). V souboru je podle konvencí zapsán algoritmus programu. Textový soubor musí být vytvořen uživatelem a poté předán programu (kompilátoru nebo interpreteru), který informace v něm obsažené převede do strojového jazyka procesoru (popř. přímo vytvoří soubor s koncovkou EXE). Z pohledu počítače je možné programovací jazyky rozdělit do dvou skupin: - Jazyk s interpretovaným zdrojovým kódem - pro překlad programu se používá tzv. interpreter. Jedná se zejména o starší verze programovacích jazyků. Zdrojový (textový) soubor je čten a překládán řádku po řádce. Jeho nevýhodou je malá rychlost. Mezi tyto jazyky patří LISP, Smalltalk a starší verze jazyka BASIC. - Jazyk s kompilovaným zdrojovým kódem - pro překlad programu se používá tzv. kompilátor. Všechny vedoucí programovací jazyky jsou dnes postaveny na technologii kompilátoru. Zdrojový soubor je nejdříve celý načten do paměti počítače a pak hromadně kompilován. Výsledkem je spustitelný soubor s koncovkou EXE. Do této skupiny patří jazyky: – SGP Baltazar – C a jeho objektově orientovaná verze C++, popř. Visual C++ – Pascal – Delphi – Fortran – Cobol – Algol – PL/1 – Prolog – Ada Speciální postavení si udržují produkty, které umožňují vytvářet programy přímo ve strojovém kódu počítače - Assembler. Jsou postaveny vždy jen pro určitý druh procesoru. V nich vytvořené programy jsou velice rychlé, jejich konstrukce je však podstatně náročnější. Dnes se programové techniky přesouvají hlavně na metodu OOP neboli objektově orientované programovaní. Oproti lineárnímu programování s funkcemi a procedurami se jedná o revoluční přístup v této oblasti. Objektově orientované programování Objektově orientované programování je jedna z velmi progresivních technologií programování. Mluví se také o objektově orientovaném přístupu (Object Oriented Paradigm), který se netýká vlastního procesu programování, ale také metodiky řešení celého problému, organizace paměti počítače a obecné reprezentace světa v počítači. Co se týče oblasti programování aplikací, jedná se o metodiku, která je slučitelná s obvyklými způsoby programování. Většina současných vyspělých programovacích jazyků obsahuje ve svých konkrétních implementacích objektově orientované subsystémy. Takovými jazyky jsou například Pascal (např. Turbo Pascal firmy Borland od verze 5.5), jazyk C (objektově orientované verze se označují jako C++), Basic (objektová implementace se jmenuje Visual Basic), dokonce existují objektově orientované implementace tak klasických jazyků, jakým je Fortran. Tyto jazyky lze použít jak obvyklými přístupy strukturovaného programování, tak i objektově. Existují však i jazyky, které jsou na objektovém principu založeny, například jazyk Smalltalk. Snahy o vytvoření výkonné programovací metodologie mají kořeny v tom, že od vzniku počítačů jde vývoj hardware velkým tempem kupředu, zato vývoj software nedoznal zásadních změn. Jistě se některé techniky a nástroje zlepšily, ovšem statistiky ukazují relativně velkou chybovost a malou přizpůsobivost vyvíjeného software. Objektově orientovaný přístup nemění v zásadě klasický princip von Neumannovy architektury počítače. Orientuje se především na změnu práce s pamětí, kdy v paměti nejsou uloženy (z pohledu architektury stroje) pouhé bity a bajty, ale jsou zde přímo objekty, tedy entity se svojí sebeidentifikací. Tyto objekty jsou různě velké, mají různé vlastnosti a všechny především chrání a předepisují způsob změny svých vnitřních dat. Obsahují tedy nejen data, ale i předpisy, jak s nimi zacházet. Objektová paměť se snaží řešit hlavní problém von Neumannovy architektury, a to je problém primitivnosti paměti, která bez znalosti kontextu nerozeznává, co která buňka paměti obsahuje. Objektová paměť obsahuje objekty, což jsou nedělitelné entity, obsahující data, jejich identifikaci a operace pro jejich použití. Operace pro použití objektů se nazývají také metody a jsou to řídicí struktury, mající za úkol pokrýt veškeré požadované operace s datovými strukturami včetně jejich inicializace a získání aktuálních hodnot. Objektové metody napodobují vzhled a chování objektů reálného světa s možností vysoké abstrakce. Přínos je také ve větší strukturovanosti a modularitě vytvářeného programu. Program se stává přehlednější, což může být velkým přínosem zejména při vytváření velkých a komplikovaných programových celků.

Objektově orientovaný jazyk bývá charakterizován těmito základními vlastnostmi: – Zapouzdření (obalení, "encapsulation") - Soustředění datových a řídicích struktur do objektu se nazývá zapouzdření. Jestliže chceme objekt důkladně propracovat, musíme připravit dostatek metod na to, aby uživatel objektu neměl potřebu přistupovat přímo na datové struktury objektu. Objekt si tak chrání svá data a bez jeho "souhlasu" k nim nemá nikdo přístup. Ukrývání lokálních dat před okolím objektu se nazývá externí skrývání. Interní struktura dat může být měněna bez nutnosti změn v okolí objektu. – Dědičnost ("inheritance") - Pojem dědičnost je velmi blízký svému významu v živé přírodě. Vlastnosti typu objekt-potomek se přenáší, "dědí" z typu objekt-předek na nově vytvářený typ objektu. Přenáší se jak datové typy, tak jejich metody. Nově vytvořený objekt může získané vlastnosti rozšiřovat nebo modifikovat. Následníci (potomci, děti) nedědí lokální data včetně jejich hodnot, zděděna je pouze struktura lokálních dat. – Polymorfismus ("polymorphism") - Polymorfismus je obecně vlastnost, která umožňuje pojmenovat určitou akci jedním jménem, ale tato akce může být společná pro různé objekty v hierarchii objektů. Implementace metod na jednu vyslanou zprávu pro jednotlivé objekty hierarchie se může lišit. Není tedy třeba dbát na odlišnost vzorů metod pro významově podobné akce jen proto, že jsou prováděny s různými daty, jak je tomu se jmény procedur a funkcí v klasických procedurálních jazycích. Nejznámější programovací jazyky Basic, popř. MS Visual Basic - (podrobnější popis dále) nejrozšířenější programovací jazyk vůbec. Byl vyvinut v polovině 60. let. Vyniká jednoduchostí a srozumitelností, což byl také důvod jeho velkého rozšíření. Pro tyto vlastnosti se používá k výuce programování. Je vhodným programovacím jazykem pro začátečníky. Standardně byl dodáván už s MS-DOSem pod označením QuickBasic. Jeho nástupce Visual Basic Pro je objektově orientovanou verzí Basicu a pracuje pod operačním systémem Windows. Pascal je dalším jazykem vhodným pro výuku programování. Vznikl v roce 1967- 71 odvozením a zdokonalením programovacího jazyka ALGOL. Původně pracoval pod operačním systémem MS-DOS, existují však i verze pro Windows. Pascal podporuje objektově orientované programování. Jeho výhodou je jednoduchost ovládání a vysoká rychlost kompilace zdrojového textu. Na našem trhu se prodává Borland Pascal 7.0 společnosti Borland International. C, C++ a Visual C++ jsou nejrozšířenějšími profesionálně používanými programovacími jazyky dnešní doby. Jde o strukturované programovací jazyky, jejichž první varianta s názvem "C" vznikla v roce 1972 v USA. Programovací jazyk "C" je konstruován jako jazyk nezávislý na typu počítače a operačního systému. Jde o velmi rychlý a kompatibilní kompilátor. Jazyk "C" je považován za základní programovací jazyk operačního systému UNIX. Fortran - jazyk na ústupu, používá se pouze v oblasti vědy a techniky. Byl vyvinut jako vysokoúrovňový počítačový jazyk v letech 1954-58 a položil základ dalším vysokoúrovňovým programovacím jazykům. Jde o strukturovaný programovací jazyk, který používá kompilátor. LISP - je zkratkou slov List Processing. Jedná se o programovací jazyk orientovaný na seznamy. LISP byl vyvinut v USA Johnem McCarthym v letech 1959-60. LISP je radikálním odchýlením od vývoje jiných (procedurálních) jazyků. Jedná se o interpretovaný jazyk, jehož každý výraz je seznamem volání funkcí. LISP je používán v akademických kruzích a je považován za přední jazyk v oblasti programování umělé inteligence. Assembler (strojový kód) - jiným slovem jazyk symbolických adres. Typ nízkoúrovňového programovacího jazyka. Každá instrukce jazyka odpovídá jedné strojové instrukci - instrukci procesoru (symbolické adresy). Z toho vyplývá, že vytvořený program je provozovatelný pouze na jednom typu procesorů. Proto je vždy třeba užít assembler určený pro daný procesor. Výhodou je vysoká rychlost zkompilovaného programu (programy vytvořené kompilátorem běží pomaleji), nevýhodou je značná nepřehlednost algoritmu a náročnost pro programátora.

24. Hardware počítače (Základní hardwarové prvky PC) viz okruh č. 5.

25. Software - aplikační programy pro Matematiku - MATLAB (Realizace základních matematických operací v programovém vybavení MATLAB) Přehled zálkadních operátorů: + součet, - rozdíl, * součin, / podíl, ^ umocnění Formáty zobrazení čísel: Základní implicitní formát - všechna čísla jsou zobrazena na 5 platných číslic a čtyři desetinná místa formát je označen - short FORMAT = format short FORMAT LONG – všechna čísla jsou zobrazena na 15 platných číslic. FORMAT BANK – pevný formát pro dolary a centy Další možné formáty – help format Přehled základních elementárních funkcí: fix(2.6) - zaokrouhlení směrem dolů rem(10,4) - zbytek po dělení round(2.5) - zaokrouhlení k nejbližš. číslu exp(2) - exponenciální funkce log(10) - přirozená logaritmus log10(100) - dekadický logaritmus sqrt(25) - druhá odmocnina pow2(8) - mocnina se základem 2, 28 Proměnná: Proměnná je objekt, který má svůj název, typ a obsah (hodnotu). Povoleny jsou pouze tyto …. - (a-z, AZ, 0-9) a podtržítko (_) číslicí název začínat nesmí. V názvu jsou rozlišována velká a malá písmena. Název nesmí obsahovat mezeru, tečku, pomlčku a závorky. Typ a hodnota proměnné: Každá proměnná je matice. Rozlišujeme proměnné na: matice (mxn, kde m>1, n>1) vektory (mx1 nebo 1xn) skaláry (1x1, tedy jen jedno číslo) - Desetinná čísla - zadáváme s desetinnou tečkou (ne čárkou!) nebo pomocí zlomku. - Vědeckém formátu (s použitím písmena e pro označení exponentu 10e): 1.6e11, 6.122e-8. - Imaginární čísla zadáváme s použitím i anebo j. Vytvoření vektoru nebo matice: Pomocí hranatých závorek, v nichž uvedeme jednotlivé řádky oddělené středníkem, přičemž prvky každého řádku (tj. sloupce) oddělujeme mezerou nebo čárkou (lze použít i obě najednou). Příklad: řádkový vektor:>> v1=[2 0.1 -3.7 4/5 0.14] sloupcový vektor:>> v2=[2; 0.1; -3.7; 4/5; 0.14] matice 3x2:>> maticeA=[1 2; 0.1 -3; .7 1/4] Smazání proměnné: clear název proměnné clear clc

- smaže vybranou proměnnou - smaže všechny proměnné - smazání obrazovky

Předdefinované proměnné: eps = 1016 I,j = komplexní jednotka Pi = Ludolfovo číslo Ans = je vytvořena automaticky INF – INFINITY (NEKONEČNO) NAPŘ. - 1/0 NaN – NOT-A-NUMBER (ŽÁDNÉ ČÍSLO) - 0/0

inf/inf

inf-inf

Uložení proměnných na disk / nahrání proměnné z disku: Příklad: uložení dvou proměnných a a maticeA do souboru 'pokus.mat':>> save pokus a maticeA (soubor 'pokus.mat' vznikne v pracovním adresáři) Nahrání proměnné (z MAT-souboru) >> load název_souboru

Výraz: Výraz je posloupnost konstant, názvů proměnných operátorů a volání funkcí. Pokud nepotřebujeme vypočtenou hodnotu vidět, lze její zobrazení potlačit - za výrazem napíšeme středník. Středník tedy slouží (kromě oddělení řádků matice) také k potlačení výpisu výsledku výrazu. Příklad programu: % Hlavní program % Data A= input( ‘ zadej a: ’ ); B= input( ‘ zadej b: ’ ); C= sqrt(a ^2+b^2 ) Operace s využitím relačních operátorů: Odezvou matlabu je číslo „1“, pokud daná operace je pravdivá nebo „0“, je-li nepravdivá. help ops A=5; B=6; A
Základní použití 2d grafiky: figure - otevře úplně nové grafické okno a učiní jej aktivním: figure (n) - učiní aktivním (event. jej i otevře) grafické okno s číslem n. Uzavření okna – close (n). Spojitý 2d graf: x= 0:0.1:10;

y=sin(x);

plot(x,y)

plot(y) ... vykreslí hodnoty vektoru 'y' v zavislosti na jejich poradi plot(x,y) ... vykreslí hodnoty vektoru 'y' v zavislosti na hodnotach vektoru 'x' plot(x,y,str) ... vykreslí hodnoty vektoru 'y' v zavislosti na hodnotach vektoru 'x' a pomocí řetězce str ovlivní výsledný vzhled grafu: barvu značky a čáry, typ značky a typ čáry (viz níže) Proměnná str obsahuje až tři hodnoty vlastností, v pořadí barva, typ značky a typ čáry. Implicitně je nastavena barva 'b' (modrá), značka žádná a plná čára. Parametry pro práci s grafem: barva – r, g, b, c, m, y, k značka - . o x + * s(čtverec) d(diamant) v^<>(trojúhelníky) p(pentagram) h(hexagram) typ čáry - -plná, : tečkovaná, -. čerchovaná, -- čárkovaná Vykreslení více křivek do jednoho grafu: hold on, hold off Zobrazení mřížky, nastavení měřítka: grid on, grid off Nastavení os dle potřeby: axis ([Xmin Xmax Ymin Ymax ]) Popis grafu: xlabel ( ‘toto je osa X’) ylabel ( ‘toto je osa Y’) title (‘toto je titulek’) text(5,5,’text do grafu’) gtext(‘text by mouse’) axis

– popis osy x – popis osy y – titulek grafu – umístí text z uvozovek na souřadnice x=5 a y=5. – uložení textu v obrázku pomocí myši – kdoví

Více obrázků v jednom grafickém okně: příkaz subplot(a,b,c) a – počet obrázků vodorovně b - počet obrázků svisle c - určení pozice který obrázek v matici a*c se bude používat c<=a*b Kreslení kružnice: Středová rovnice kružnice Parametrické vyjádření kružnice

X2 + Y2 = R2 X= R*COS H;

Y= R*SIN H

Kreslení elipsy: Elipsu se středem s [0 0] lze určit parametricky X= A*COS H; Y=B*SIN H

3d grafika Vytvoření spojitého 3d grafu Tři vektory popisují osy x,y,z (dvě nezávisle a jednu závisle proměnnou) Zapište a potvrďte: t=0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t) Příkazy – axis square , box on a grid on 3d síťový graf: X=-3:.125:3; y=x; [ X , Y ] = meshgrid (x,y); mesh(Z)

vytvoření vektoru na ose x (jedna nezávisle proměnná) vytvoření vektoru na ose y (druhá nezávisle proměnná) vytvoření zvláštní matice (mřížky), která umožní následné 3D Z=X.*exp(-X. ^2 -Y .^2 ); definice osy závislé proměnné klíčový povel pro vykreslení 3D síťovaného grafu změňte mesh na meshc dále pak na surf.

Typy grafů 1. sloupcový (bar) graf A= [ 5 2 1; 1 2 3; 9 9 -1;5 5 4; 3 3 3 ] ; bar(A)

změna barvy změna šířky sloupců umísťování barevně označené sloupce grafu nad sebe v horizontálním směru pomocí

- bar (A, ’ g ’ ) - bar(A,3) - bar(A, ’ stack ’ ) - barh(A)

Definování sloupcového grafu bez pomoci matice: x=-2.9:0.2:2.9 - definice vektoru bar(x,exp(-x.*x)) - kreslení vlastního sloupcového grafu colormap hsv - volba barevné škály (ve skutečnosti červené sloupce grafu) 2. 3d sloupcový (bar) graf A= [ 5 2 1; 1 2 3; 9 9 -1;5 5 4; 3 3 3 ] ; bar3(A) bar3h(A) - horizontální kreslení 3d grafu 3. plošný graf A= [ 5 2 1; 1 2 3; 9 9 -1;5 5 4; 3 3 3 ] ; area(A) 4. koláčový (pie) graf b= [ 1 2 3 4 5 6 ] ; - definice vektoru pie(b) - kreslení 2D podoby koláčového grafu pie([2 4 3 5],{'North','South','East','West'}) Zajímavá možnost pro zobrazování koláčových grafů. např. potřeba zvýraznění podílu čísla 5. b=[1 2 3 4 5 6]; - definice vektoru vyber=[0 0 0 0 1 0]; - 1 ukazuje pozici, která bude ve vektoru b povytažena z grafu pie(b,vyber) - kreslení koláčového grafu v modifikované podobě 5. 3d koláčový (pie) graf x= [1 3 0.5 2.5 2]; explode= [0 1 0 0 0] pie3 (x,explode) colormap pink

- vytvoření vektoru - definice vektorupro zvýraznění položky v grafu - vlastní vykreslení 3d pie grafu - změna implicitní barevné škály

pie3( [ 2 4 3 5 ] , [ 0 0 1 0 ] , {‘Leden’,’Unor’,’Brezen’,’Duben’} )

- přidání popisků

6. schodišťový (stairs) graf Jde o typ grafu, jenž svým použitím připomíná spojitý graf typu plot. Liší se tím, že průběh má schodovitý, diskrétní charakter. x=0:.25:10; stairs(x,sin(x)) 7. stopkový (stem) graf Tento graf lze použít např. při kreslení „vzorků “ signálu. t= 0:20; y=t. ^2; stem(y) Parametry příkazu stem: stem(y, ’ fill ’ ) stem(y, ’ r ’ ) stem(y, ’ fill ’ , ’ r ’ ) 8. 3d stopkový (stem) graf x=linspace(0,1,10); y=x./2; z=sin(x)+cos(x); stem3(x,y,z,’fill’) view(-25,30)

- definice vektoru x v mezích od 0 do 1 s 10 hodnotami lineárně rozloženými - definice vektoru na ose y - definice vektoru na ose z - kreslení 3d stopkového grafu - nastavení úhlu pohledu na graf (možno též tlačítkem nad obrázkem)

10. kompasový graf Poloha koncového bodu každého šípu leží na pozici, která je určena dvěma hodnotami (reálná a imaginární část).

X= [1 2 3 -4 -5] ; y= [ 1,-2,0,4,-5 ] ; compass(x,y); 180/pi*angle(1+1i) 180/pi*angle(2-2i) 180/pi*angle(3+0i) 180/pi*angle(-4+4i) 180/pi*angle(-5-5i)

45 -45 0 135 -135

11. vrstevnicový graf Zobrazuje vrstevnice nějaké polohy. a=peaks(25); contour(a); 12. kreslení v polárních souřadnicích Příkaz pro kreslení v polárních souřadnicích polar má dva základní parametry. Jde o úhel v radiánech, který svírá vektor s kladným směrem vodorovné osy a o vlastní délku tohoto vektoru. polar(pi/4,10,’r*’) t=0:.01:2*pi; polar(t,sin(2*t).*cos(2*t),’.b’) Transformace kartézských a polárních souřadnic [ uhel, modul ] =cart2pol(10,10) uhel=0.7854 modul=14.1421 [ a,b ] =pol2cart(pi/4,14.1421) a=10.0000 b=10.0000

Operace s maticemi c = a+b c = a-b c = a*b c = a.*b c = a/b c = a./b c = a\b c = a.\b

- součet matic, jsou sčítány stejnolehlé prvky matic a+b - rozdíl matic, stejnolehlé prvky matic a a b jsou odečteny - součin matic, klasické násobení matic a a b - jsou násobeny stejnolehlé prvky matic a a b - dělení matic zprava, platí také a/b=a*inv(b) - podíl stejnolehlých prvků matic a a b - dělení matic zleva, platí také a \ b=inv(a)*b - pod íl stejnolehlých prvků matic b a a

Základní maticové funkce: Počet příkazů a povelů je poměrně rozsáhlý. Seznam je dostupný pomocí help matfun. b=inv(a1) inverze čtvercové matice c=a1' transpozice matice det (a1) determinant čtvercové matice maximum=max(max(a1)) v proměnné maximum pak bude největší prvek celé matice a1 suma=sum(sum(a1)) výpočet součtu prvků celé matice a1 Matice samých nul: K funkcím, které se používají poměrně často, patří také vytvoření matice ze samých nul. Matnul=zeros(3,4) Veknul=zeros(5,1) Zvláštní typy matic: ones - matice ze samých jedniček např. ones (2,4) eye - jednotková matice např. eye(3) magic - tzv.magický čtverec, jde o čtvercovou matici, která má tu vlastnost, že součet každého řádku, každého sloupce a hlavní diagonály je stejný, např. magic(4). Matice náhodných čísel: Generování matic pseudonáhodných čísel s rovnoměrným rozložením. Prvky budou náhodně rozloženy v intervalu < 0,1 >

M1= rand (2) V1=rand(1,4) V praxi často potřebujeme generovat čísla či vektory tak, aby generované prvky ležely v námi zvoleném intervalu . A=10; B=50 X=A+(B-A)*randn(1,4) Generování matic pseudonáhodných čísel s normálním rozložením. Průběh hustoty pravděpodobnosti tohoto rozdělení se nazývá gaussova křivka. Y=randn(1,3) generují se čísla se střední hodnotou rovnou nule, rozptylem a směrodatnou odchylkou rovnými jedné. Indexování matic: Indexy rozumíme čísla, udávající polohu (souřadnice) prvku v matici či vektoru. Indexování je další ze silných zbraní systému matlab. Umožňuje opravdu širokou a efektivní práci s maticemi, resp. jejími prvky. Práci s indexy použijeme zejména tehdy, když potřebujeme : - zjistit hodnotu libovolného prvku matice nebo její části (řádky, sloupce atd…) - provádět přesuny prvků v rámci matice (přehození řádků, sloupců atd..) - přesunout část dané matice do jiné - vytvořit matici stejného rozměru atp. Základy práce s mnohočleny: Vytvoření mnohočlenu je v matlabu snadnou záležitostí. Stačí zapsat řádkový vektor, např. Poly=[ 1 20 100 ]. Vytvořili jste tím mnohočlen y=x ^ 2 + 20x + 100. Výpočet kořenů: koreny= roots(Poly) Řešení soustavy lineárních algebraických rovnic: 2,4795x1 + 1,6235x2 + 4,6231x3 = 0,0647 1,4752x1 + 0,9589x2 – 1,3253x3 = 1,0475 2,6951x1 + 2,8965x2 – 1,4794x3 = -0,6789 Řešení: A= [ 2.4759 1.6253 4.6231;1.4725 0.9589 -1.3253;2.6951 2.8965 -1.4794 ] B= [ 0.0647 1.0475 -0.6789 ] X=A \ B X= 1.8416 -2.0724 -0.2437

Základy práce s obrázky Matlab podporuje několik typů obrázků: BMP, CUR, HDF, ICO, JPEG, PCX, PNG, TIFF, XWD. Uvedené typy grafických souborů lze načítat do matlabu, zobrazovat je, ukládat na zvolené paměťové médium (disk), zjišťovat podstatné informace o takových souborech apod. Načtení / uložení obrázku do souboru: Platí pro obrázky uložené v m- souboru: Načtení obrázku příkazem load. Načtěte si obrázek „earth“ do paměti – (load earth) Příkazem whos proveďte výpis vlastností. load earth whos Name Size Bytes Class X 257x250 514000 double array, data map 64x3 1536 double array , barvy Grand total is 64442 elements using 515536 bytes Příkaz colormap – mění paletu barev: bone, cool, copper, flag, gray, hsv, jet, pink, prism Příkaz imread: Příkazem imread ’(rose.bmp ’) načteme obrázek do matlabu. Vykreslení obrázku provedeme příkazem Image (ans). Uložení obrázku provedeme příkazem imwrite (ans,’rose2.jpg ’). Příkazem axis image se nastavují obě osy.

Základy práce se zvukem V prostředí matlabu je možné přehrávat zvukové soubory, nahrávat jejich obsah do paměti, či vytvořená data do zvukových souborů exportovat. Podporována jsou zvuková data v souborech typu wav. Pro načtení souboru se jménem xxx.wav použijeme příkaz: [x,fv] = wavread (‘xxx’); Proměnná x obsahuje vlastní zvuková data. Proměnná fv pak hodnotu udávající vzorkovací kmitočet. Pro přehrání načtených dat se použije příkaz sound (x,fv). Je-li třeba zjistit délku vektoru zvukových dat v souboru: a=wavread (‘xxx’,’size’) Pro přehrání jen části uložených dat použijeme (např. jen 5000 vzorků) [x,fv]=wavread (‘xxx’,5000); Rychlá fourierova transformace: Ukázka dalšího využití programu matlab v technické praxi: a=wavread (‘rtty’); ap=fft (a) plot (fftshift(abs(ap)))

26. Informatika – databázové systémy (databáze Microsoft Access) viz okruh č. 16