Základy informatiky
3
Software
Tabulka ASCII American Standard Code for Information Interchange („americký standardní kód pro výměnu informací“). Jde o kódovou tabulku, která definuje znaky (anglické) abecedy, a jiné znaky pouţívané ve výpočetní technice.
Historicky nejúspěšnější znaková sada.
Tabulka ASCII Vychází z ní většina současných standardů pro kódování textu (euro-americká zóna). Původně „7bitová“ – 128 znaků (řídící znaky, malá a velká anglická abeceda a číslice) Nyní „8bitová“ – 256 znaků, prvních 128 stejných, druhých 128 znaků se mění podle národní sady (např. ě š č ř ž ý).
Tabulka ASCII
Tabulka ASCII
Tabulka ASCII
Tabulka ASCII
Číselné soustavy • Desítková • Binární • Osmičková • Šestnáctková •…
Číselné soustavy Desítková (dekadická)
Dvojková (binární)
Šestnáctková (hexadecimální)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 1 1 1 1 1 1 1 10
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 10
17
10001
11
… 11111111
… FF
… 255 …
…
1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0
1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0
…
Číselné soustavy 11010110 znamená v desítkové soustavě číslo 214: rozepsané číslo násobeno rozepsaný násobek
1
1
0
1
0
1
1
0
27
26
25
24
23
22
21
20
128
64
32
16
8
4
2
1
128 + 64 + 0 + 16 + 0 + 4 + 2 + 0 = 214
Dvojková soustava 120 • • • • • • •
120 : 2 = 60 → 60 : 2 = 30 → 30 : 2 = 15 → 15 : 2 = 7 → 7:2=3→ 3:2=1→ 1:2=0→
0 0 0 1 1 1 1
(zbytek)
1111000
Číselné soustavy Dvojková, desítková, osmičková, šestnáctková HEX
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
DEC
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
BIN
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
rozepsané hex. číslo
3
B
0
F
násobeno
163
162
161
160
číselně
4096
256
16
1
kolikrát
3x
11x
0x
15x
12288
2816
0
15
rozepsaný násobek
HEX 3B0F DEC 15119
Software Programové vybavení (společně s hardware umoţňuje provozování počítačového systému)
Rozdělení
• Základní software • Kancelářské aplikace
• Aplikační software
Základní software • Operační systémy • Ovladače
• Programovací jazyky – Basic, Pascal, Fortran, C#, C++, Java…
Operační systém Základní programové vybavení počítačů Při startu počítače je zavedeno do operační paměti a zůstává v činnosti aţ do jeho vypnutí. OS ožívá spuštěním počítače. Skládá se z • jádra (kernel) • pomocných systémových nástrojů.
Operační systém Nejdůležitější programové vybavení komunikace: PC versus uţivatel, PC versus uţivatelské programy, PC versus připojená periferní zařízení; řízení:
zpracování všech úloh, správa dat;
zajištění:
bezpečnost dat (přístup. práva)
Operační systém Tři základní funkce: • Ovládání počítače – umoţňuje uţivateli spouštět programy, předávat jim vstupy a získávat jejich výstupy s výsledky • Abstrakce hardware – vytváří rozhraní pro programy, které abstrahuje ovládání hardware a dalších funkcí do snadno pouţitelných funkcí (API) • Správa prostředků – přiděluje a odebírá procesům systémové prostředky počítače
Programy a HW Uživatelské programy WINDOWS DOS BIOS
HW
Spuštění počítače Spuštění inicializačního programu (boot) v ROM • testuje všechny funkce počítače • testuje operační paměť • zavádí jádro OS do RAM
Bootovací sekvence – např. • A(D), C resp. C, A(D) resp. ONLY C • A(D), CD ROM, C resp. CD ROM, A(D), C
Restartování počítače Ukončení práce PC a jeho opětovné spuštění aniţ by byl počítač vypnut vypínačem RAM se „vynuluje“ a spustí se Boot program • softwareový reset CTRL+ALT+DEL, …, Restart • hardwareový reset tlačítko RESET nebo
hlavní vypínač
Historický přehled OS • • • • • • • • •
DOS (Disk Operating System) MS Windows 3.0, 3.1, 3.11 MS Windows NT LINUX (UNIX - MainFrame, Work Station) MS WINDOWS 95, 98 MS WINDOWS 2000 (Millenium), XP MS Windows Vista MS Windows 7 MS Windows 8 Zdroj: Wikipedia
Historický přehled OS
24 Zdroj: Wikipedia
OS osobních počítačů řady PC GNU
Unix – – – – – – – – – – – –
větev AT&T AIX HP-UX Solaris Tru64 en:z/OS větev BSD BSD/OS FreeBSD NetBSD OpenBSD DragonFly BSD
Linux Hurd CP/M
DOS
QDOS - 86-DOS - PC-DOS PTS-DOS X-DOS MS-DOS DR-DOS - Novell DOS Open DOS FreeDOS Microsoft Windows
OS mobilních zařízení • Android 4.4 KitKat • BlackBerry OS 10 • iOS (Apple) iOS7 • Windows Phone 8
26
OS mobilních zařízení • Firefox OS • Google Chrome OS • Palm OS (webOS hp) • Sailfish (MeeGo) • Symbian OS
? +
27
MAC OS-1
Zdroj: Wikipedia
Windows 1.0
1985 Zdroj: Wikipedia
Windows 2.0
1987
Zdroj: Wikipedia
Windows 3.0 / 3.1
1990 Zdroj: Wikipedia
Windows 3.11
1992
Zdroj: Wikipedia
MS Windows
Windows 98 – 1998 Windows 95 – 1995
Zdroj: Wikipedia
Mac OS X
34
Windows XP
Windows Vista
36
Windows Vista
37
Mac OS X Leopard
38
Windows 7 • Home premium • Professional • Ultimate
• 32 / 64 bit 39
Windows 7 Minimální požadavky na hardware pro Windows 7 Architektura
32-bit
64-bit
Procesor
1 GHz IA-32 procesor
1 GHz x86-64 procesor
Paměť (RAM)
1 GB
2 GB
Grafická karta
Direct X 9 grafická karta s WDDM driver model 1.0 (Není zcela nutné, jen pro Aero)
HDD volné místo
16 GB volného prostoru 20 GB volného prostoru na disku na disku
DVD
DVD-ROM drive (pokud instalujeme z DVD-ROM media) 40
Windows 7
Windows 7
Windows 8
43
Windows 8, 8.1 • Deset věcí, kterými se Windows 8 liší od svého předchůdce Zbrusu nové uţivatelské rozhraní, dlaţdicové Start menu, Windows Store, podpora zařízení na ARM architektuře. Rozdílů je však mnohem více.
1. Bez tlačítka Start • Tlačítku Start ve Windows je letos sedmnáct let. Poprvé Windows 95. • U Windows 8 není. • Oficiální důvod: lidé ho nepouţívají. • Tlačítkem Start se osmičky nevypínají. http://technet.idnes.cz/windows-8-a-7-rozdily-0qm-/software.aspx?c=A121021_112441_software_dvr
2. Nová nabídka Start • Zobrazuje se přes celou obrazovku ve formě dlaţdic • Dlaţdice jsou aktivní, a tak je lze umístit na vybrané místo, u některých měnit jejich velikost, přidávat.
http://technet.idnes.cz/windows-8-a-7-rozdily-0qm-/software.aspx?c=A121021_112441_software_dvr
3. Dotykové ovládání • Uţivatelské rozhraní s podporou dotykového ovládání. • Systém obsahuje vestavěnou inteligenci, která předvídá, co chce uţivatel udělat. • Windows 8 pracují i na nedotykových PC
http://technet.idnes.cz/windows-8-a-7-rozdily-0qm-/software.aspx?c=A121021_112441_software_dvr
4. Více monitorů • Podporuje více monitorů • Nová správa pracovní plochy • Kaţdá obrazovku můţe mít odlišné pozadí • Lze rozdělit obrazovku mezi aplikace http://technet.idnes.cz/windows-8-a-7-rozdily-0qm-/software.aspx?c=A121021_112441_software_dvr
5. Postranní panely k ovládání seznam otevřených aplikací
vyhledávání informací v PC i na internetu, sdílení, spuštění zařízení a konfiguraci systému
moţnost přepnout rozhraní do nové Start nabídky http://technet.idnes.cz/windows-8-a-7-rozdily-0qm-/software.aspx?c=A121021_112441_software_dvr
6. Systém vyhledávání • V nabídce Start stačí začít psát • Okamţitě se začnou objevovat výsledky pro nalezené programy, konfiguraci systému a soubory. • Informace lze vyhledávat i pomocí přidruţených aplikací jako v e-mailech, mapách, na internetu apod.
http://technet.idnes.cz/windows-8-a-7-rozdily-0qm-/software.aspx?c=A121021_112441_software_dvr
7. ARM podpora • • • •
Dosud Windows + architektura x86. Windows 8 pracuje také s ARM architekturou. Na ARM čipy – přenosná zařízení. ARM = Windows RT
http://technet.idnes.cz/windows-8-a-7-rozdily-0qm-/software.aspx?c=A121021_112441_software_dvr
8. Windows Store • Katalog, který nabízí především aplikace pro nové uţivatelské rozhraní • Aplikace placené i zdarma. • Aktualizace aplikací
http://technet.idnes.cz/windows-8-a-7-rozdily-0qm-/software.aspx?c=A121021_112441_software_dvr
9. Propojení s cloudem • Vlastní uţivatelské rozhraní na jakémkoliv PC s W8 • Integrováno i úloţiště SkyDrive
10. Snadná reinstalace • K dispozici jsou dvě funkce. • Refresh pročistí systém, ale ponechá data v uţivatelské sloţce, a funkce • Reset skutečně vyčistí vše a uvede systém do výchozího nastavení.
Klíčové parametry OS OS MS DOS MS Windows 3.0, 3.1, 3.11 MS Windows NT MS Windows 95, 98, 2000, XP, Vista, W7, W8 Linux Mac OS
Uživatelské rozhraní textové
grafické
X
Počet spuštěných programů 1
více než 1
X X
X
X
X
X
X
X X
X X
MS DOS = pilíř dalších OS • Označení disků písmeny (a,b,c,d, …) • Jména adresářů, resp. souborů xxxxxxxx.yyy xxxxxxxx = max. 8 alfanumerických znaků – vlastní jméno yyy
= max. 3 alfanumerické znaky
přípona • Globální znaky: * resp. ?
Struktura dat v počítači • soubor, adresář - stromová struktura - podadresář - cesta
1 bit
x
1 Byte (= 8 bit)
Struktura dat v počítači • Stromová struktura začíná kořenovým adresářem (root), hierarchické uspořádání sloţek a souborů • Souborový systém – způsob, jak se v počítači pojmenovávají, ukládají a organizují soubory na vnějších pamětech
FAT • FAT je zkratka anglického názvu File Allocation Table. • Jedná se o tabulku obsahující informace o obsazení disku v souborovém systému vytvořeným pro DOS. • Zároveň se tak označuje zmíněný souborový systém.
FAT • disketa – FAT12 • starší Windows – FAT16
• Windows 95 a výše – FAT32 • Windows NT, XP, Vista, 7, 8… – NTFS • Linux – Ext2
FAT Rozdíly: maximální délka souboru, způsob tvoření názvu souboru, citlivost na velká, malá písmena (case sensitivity) Kompatibilita (slučitelnost): Windows umí zacházet se všemi souborovými systémy niţších verzí Windows Unix obvykle umí zacházet se všemi běţnými systémy
NTFS • New Technology File System • Vyvinutý IBM & Microsoft • Poprvé ve Windows NT • Vlastnosti – – – – – – –
Přidělování práv Ţurnálování Šifrování Komprese na úrovni souborového systému Dlouhá jména souborů Pevné a symbolické linky Diskové kvóty 62
ReFS • • • • • •
Pro Windows 8 Robustní a vysoce dostupný Zpětná kompatibilita s NTFS Schopnost opravy dat za běhu Vhodný pro vestavná zařízení Vhodný pro datová centra (Win Azure)
63
Systémy pro SSD disky • Ext4 • Btrfs • XFS • F2FS
nejpomalejší nejlepší výkony
64
Struktura dat v počítači
Kořenový adresář (ROOT)
Struktura dat v počítači
Kořenový adresář (ROOT)
Ovladače periferních zařízení • Ovladač (driver) je program umoţňující komunikaci s jednotlivými periferiemi • Propojení fyzické + programové • Vţdy moţná instalace i odinstalování Některé ovladače jsou součástí operačního systému, jiné jsou distribuovány s hardwarem (např. na CD-ROM).
Kancelářský software
MS Office OpenOffice
LibreOffice a další
Open Office
71
LibreOffice
72
Aplikační software Programy řešící konkrétní úlohy
řízení výroby účetnictví skladové hospodářství vědeckotechnické výpočty hry, simulátory
Aplikační software Řídí aplikace, se kterými přichází uţivatel do styku při informačním procesu • Všeobecné (účelové) aplikační programy • Podnikatelské aplikační programy • Vědecké aplikační programy • Ostatní aplikační programy
Podnikatelský aplikační SW • Specializované programy pro určité odvětví lidské činnosti.
• Ekonomika: – – – – – – –
Finance Účetnictví Bankovnictví Správa cenných papírů Leasing Faktoring CRM – custom relationship management
Podnikatelský aplikační SW • Výroba: – Konstrukce – Příprava výroby – Řízení výroby – Řízení obráběcích strojů – Logistika neboli skladové systémy – Podpora prodeje – Expertní systémy
Vědecký aplikační software • Analýza • Matematické modelování (Matlab, Maple, Statistika…) • Řízení experimentů • Měřicí systémy pro vyhodnocení experimentů (LabVIEW) • Návrh systémů a přístrojů
LabVIEW