Jdi na obsah Jdi na menu
 


Informatika

10. 1. 2008

1) Vysvětlete pojem informatika

-         obor zabývající se zákonitostmi vzniku, sběru, přenosu, třídění, zpracování a užití informací; - zabývá se studiem a návrhem Informačních systémů

 

2) Definujte informaci, data, informační systém

Informace = je tvořena daty v určitém kontextu a reprezentaci

Dělení: relevantní – potřebné, využitelné; irelevantní – nepotřebné, nevyužitelné

 

Data = popisují realitu, představují vlastnosti reálných objektů; jsou prezentací faktů, tzv. konceptů; jsou základním prvkem informace; mají identifikátor (označení); mají hodnotu

Dělení dat

Indikační (kvalitativní) – nevyjadřují hodnotu; - kódují se; - souvisí s nimi číselníky = seznam výskytů s přiřazenými kódy; - nevstupují do matemat. Operací; - podle nich se třídí, seskupuje; - např. Id. č. pracovníka, knihy, pozemku….., a jiného sled. objektu

Hodnotová data (kvantitativní)- jsou předmětem matematických operací; - např.: cena materiálu; - vstupují do výpočtů

 

Informační systém = poskytuje informace o stavu a vývoji zdrojů; - zdroje příklad: personální, finanční, hmotný a nehmotný majetek a další

Činnosti probíhající v IS: sběr dat; přenos dat; ukládání dat; výběr dat; zpracování dat; distribuce dat – různé způsoby přenosu; prezentace; ochrana dat

 

Úrovně řízení IS:

1) Úroveň operativní = systémy zpracování dat = TPS = Transaction Processing Systems

navazují na 4 funkční oblasti podnikání: - Výroba; - Účetnictví a finance; - Marketing a prodej; - Výzkum a vývoj

- každá oblast má svůj systém, detailní zprávy; - rozhodnutí jsou strukturovaná, předvídatelná; - týkají se úzkého časového rámce; - jsou založená na rutinních procedurách

2) Úroveň taktického řízení MIS (Management IS) - větší potřeba odvozených informací; - sumarizace, analýzy, trendy, výjimky,průměrování, zákonitosti; = data mining (vytěžování dat); - existence DWH (Data Warehouse)

3) Úroveň strategického řízení - IS na podporu rozhodování; - scénáře; - what, if – analýzy; - rozhodování se týká budoucnosti; - alokace zdrojů; - potřeba informací zvnějšku

 

3) Klasifikace počítačů (kategorie)

1. Sálové počítače, mainframes; - firmy: IBM, Siemens, Amdahl, Fujitsu; - z nich se vyvinuly superpočítače - Cray (Cray Research, 70., 80. a 90. léta); - nejvýkonnější, univerzální výpočetní technika; - použití: hlavní systémy pro centrální databáze u velkých společností (bank); - charakteristickým znakem jsou diskové subsystémy odolné proti poruchám (disková

pole RAID), kapacita v TB; - cena statisíce až miliony dolarů

2. Minipočítače, midrange - - servery, DTP, CAD; - Compaq (dříve DEC, nyní HP) – Alpha, Servery, SUN Microsystems

3. Mikropočítače (osobní, PC) - IBM, Apple

Kategorie se liší: – cenou; – technologií výroby; – architekturou procesorů; – výkonem (MFLOPS, GFlops, TFlops); – operačním systémem;  kapacitou vnitřní paměti i vnějších pamětí; – rozměry

4) Charakteristika osobních počítačů

 

osobní počítač se skládá: - skříň se zdrojem; - základní deska s komponenty (procesor, paměť RAM a ROM, CMOS, BIOS, sběrnice + další integrovaná zařízení…); - přídavné karty (grafická, zvuková, síťová, …); - vnější paměti (pevný disk, CD-R/RW, DVD+-R/RW, USB flash disk…); - základní I/O zařízení; vstupní zařízení – klávesnice, myš, scaner; výstupní zařízení – monitor, tiskárna, plotr

 

5) Rozdělení programového vybavení osobních počítačů

a) operační systémy            - správa zdrojů (čas procesoru, kapacita paměti);  - řízení zpracování úloh; - správa řízení; - správa dat (souborů) a procesů

- dříve se OS ovládal pomocí příkazové řádky (např. MS-DOS), dne se používá grafické uživatelské rozhraní GUI (Graphics User Interface)

b) nadstavby operačních systémů – propůjčují systému určitý vzhled; např. NORTON COMMANDER – nadstavba u MS DOSU

c) typové aplikační programové vybavení            - textové editory, tabulkové programy; -  databázové systémy; - grafické programy – DTP; - překladače programových jazyků; - expertní systémy, antiviry; - ekonomické systémy, kancelářské balíky; - komprimační SW, tvorba archivů

 

6+53) Textové editory, charakteristika pokročilejších funkcí (šablona, styl, makro, hromadná korespondence)

-software pro práci s textem - editor programů (součást balíků pro vývoj SW); - editory textů (bohatší na funkce – např. WORD) – přípony *.doc, *.rtf. *.txt; - editory webových stránek (HTML) – např. Př.: Macromedia Homesite, MS FrontPage

- patří sem i programy OCR (Optical Character Recognition) - rozpoznávají znaky textu – text je naskenován do programu scannerem, uloží se v ASCII kódu, text lze potom editovat (Recognita, FineReader)

- programy pro profesionální lámání textu (DTP) -  Adobe Pagemaker; -  Quark Xpress

WORD - styly: styl = formátovací příkaz, kterým se najednou upravuje řada vlastností textu

styly – standardní (uložené v šablonách “.dot”) a vlastní (dědí vlastnosti standardních)

styly – znakové (pouze písmo a jazyk – pravopis) a odstavcové (zahrnují též vlastnosti znaků)

WORD – šablona: - obsahuje výchozí nastavení pro dokument, přípona *.dot; - vytvářejí dokumenty stejného typu; - standardní šablona je “NORMAL.DOT”; - do šablon se ukládá: konstantní text , okraje, nastavení stránky, pole, odstavcové styly

WORD – makra: Makro je posloupnost příkazů a instrukcí programu Word. Chová se jako jeden příkaz a umožní provést příslušný úkol automaticky.

typické použití makra: - urychlení rutinních úprav a formátování; - kombinace více příkazů;    - rychlejší zpřístupnění možnosti v některém dialogovém okně; -  automatizace složitých posloupností úkolů.

WORD – hromadná korespondence: spojování hlavního dokumentu a databáze; hlavní dokument může být: - dopis (tzv. formulářový); - adresní štítky; - obálky; - katalog

 

 

8) Grafika, grafické editory, příklady software, grafické formáty

- grafický výstup na monitor zprostředkovává grafická karta; - může být integrovaná na základní desce nebo jako přídavná karta; (sběrnice PCI, AGP, PCI-E)

-  Grafické karty - vývoj: – Herkules - pro monochrom. Monitory; – CGA - Color Graphics Adaptor; – EGA - Enhanced Graphics Adaptor; – VGA - Video Graphics Array; – SVGA - Super VGA

Skládá se z: - grafický procesor;  - VRAM; dříve 64 bitové rozhraní, dnes 128 nebo 256 bitové rozhraní; - ROM BIOS videokarty; - DAC převodník (Digital Analogous Convertor), mění hodnotu barvy na 3 analogové signály, digitální displeje (LCD) nepotřebují DAC; - výstup na monitor, většina karet má výstup i na TV

Grafické editory = programy pro zpracování grafiky; Použití - různé prezentace; - balíky pro DTP (DeskTop Publishing) – vydavatelství na stole

- bitmapové - (určeny pro úpravu fotografií – např. GIMP, prog. Malování ve Windows)- umožňují zjednodušenou práci s textem

- vektorový - (Adobe Illustrator, Corel Draw, Zoner Callisto…); - neukládá se mapa,ale předpis pro vykreslování elementů (bodů, křivek, ploch); - snadná změna velikosti

Grafické formáty: PCX – Paintbrush; BMP – bitová mapa; GIF; JPG; CDR; TIFF;WMF; EPS; PN; PSD

 

9) Software pro práci s textem (+ editory pro webové stránky a OCR)

-software pro práci s textem - editor programů (součást balíků pro vývoj SW); - editory textů (bohatší na funkce – např. WORD) – přípony *.doc, *.rtf. *.txt; - editory webových stránek (HTML) – např. Př.: Macromedia Homesite, MS FrontPage

- patří sem i programy OCR (Optical Character Recognition) - rozpoznávají znaky textu – text je naskenován do programu scannerem, uloží se v ASCII kódu, text lze potom editovat (Recognita, FineReader)

- programy pro profesionální lámání textu (DTP)-  Adobe Pagemaker; -  Quark Xpress

 

10) Problematika kódování znaků a češtiny

• historie - ASCII kód zpočátku 7 bitový, 8. bit měl funkci kontrolní; - stačilo pro anglickou abecedu; - později 8. bit = 128 nových pozic kódu - využito pro národní abecedy; - každý jazyk využíval jinak horní část ASCII tabulky

• 6 různých kódování češtiny - pro každou platformu (operační systém) + domácí kód

Kamenických

• naše kódovací tabulky:– PC LATIN2 (CP 852) – MSDOS; – kód Kamenických - alternativa pro MSDOS; – CP 1250 - používá MS Windows; – ISO LATIN2

– jiný znakový kód používají Macintoshe (Apple)

Unicode - 16 bitová kódovací tabulka pro znaky všech světových jazyků - 65536 znaků

            - nestačí pro množství znaků čínské abecedy

Standard ISO/IEC 10646 - 4 byty = přes 2 miliardy znaků

            - snad konečné schéma kódování znaků, skládá se z řady kódovacích schémat

schémata UCS (Universal Character Set) používají pevný počet bytů pro reprezentaci každého znaku

 

11) Popište postup při tvorbě softwaru + 13) Vyjmenujte skupiny programovacích jazyků z hlediska jejich vývoje a uveďte příslušné zástupce

Postup při tvorbě programu (systému): strategie; analýza (konceptuální modely); – návrh (i/o, výjimky, algoritmus) – postup řešení; implementace (volba jazyka, realizace modelu); – testování; tvorba dokumentace; údržba a provoz

programovací jazyky – vývoj: strojový kód; - strojově orientované (assemblery); problémově orientované (Angol, Cobol, Fortran); objektově orientované (Smalltalk, Java, C++, Visual Basic); dotazovací jazyky (SQL)

Technologie programování:

Imperativní - problém rozložen na podproblémy (procedurální programování); - sekvence (zřetězení), větvení, cyklus (iterace); - návrh struktury vstupních / výstupních dat + struktury pro udržování informace během zpracovávání

Neimperativní - řešením je množina funkcí (LISP) – funkcionální; - logické – řešením je množina logických faktů a pravidel; - objektově orientované programování (OOP);

 

12) Uveďte typy překladačů a rozdíly mezi nimi

Překladače programů – překládají zdrojový text do strojového kódu

zdrojový program (kód, text, source program), zapsán v prog. jazyce, přeloží se překladačem do strojového kódu vzniká relativní modul další fáze je spojování (program Linker) s moduly z programových knihoven vzniká absolutní modul

Překladače:

   1) Interpret – překládá pokaždé, po příkazech, které se pak ihned provádí

– vhodné pro interaktivní režim

   2) Kompilátor – překládá program najednou, je víceprůchodový, větší rychlost, chyby vypíše nakonec

Ladění - proces odstraňování chyb

 

14) Charakteristika objektově orientovaných jazyků, příklady+ 15) Programovací jazyky současnosti

Objektově Orientované Programování - standard při tvorbě aplikací pro grafické OS

   - změna způsobu návrhu programu - “co” se má dělat (místo “jak”); - práce s objekty (= modely reálného světa); - objekt obsahuje data i procedury (metody), které s nimi pracují, má vlastnosti (jim odpovídají proměnné) ; - vše je zapouzdřené (encapsulation) – nepřístupné pro uživatele

  Příklady

1) Basic - původně již od 8bitových počítačů dnes mocný OO jazyk, Visual Basic (VB); - VBA (Visual Basic for Application) používá Microsoft v MS Office (Word,  Access, Excel) program lze použít pouze s danou aplikací, nejde vytvořit spustitelnou aplikaci; Podmnožina VB = VB Script, umožňuje psaní skriptů (jako dávky .bat v DOSu),

2)  Pascal - dnes též OO, dříve Turbo Pascal

3) C jazyk – dnes více klonů, nejrozšířenější ; C++ (Borland); • Visual C++ (Microsoft)

4) • Java – SunMicrosystems; – jazyk pro vývoj aplikací na Internetu; – dynamický kompilátor přeloží zdrojový kód do mezikódu (bytecode), ten se dopraví po Internetu do Vašeho počítače a zde se interpretuje prohlížečem

5) Java Script - objektový, nezávislý na OS.  Jeho vstupem i výstupem je okno prohlížeče nemůže pracovat se soubory na disku (což zvyšuje bezpečnost programů v něm psaných)  

16) Definujte operační systém, základní dělení, funkce

- OS je soubor programů, které umožňují využívat technické a programové vybavení počítače, řídí jeho činnost, zajišťuje efektivní zpracování aplikačních programů. Je obecně tvořen dohlížecím programem a jeho činnost je řízena řídícími příkazy. Operační systém ovládá řízení prostředků výpočetního systému - procesor, operační paměť, periferie atd.

Funkce: – správa zdrojů (čas procesoru, kapacita paměti); – řízení zpracování úloh; správa zařízení; – správa dat (souborů, File System) a procesů; – navíc zabezpečení dat; – komunikace s uživatelem; – síťové služby

• dříve komunikace pomocí příkazového řádku (možné i dnes); • dnes GUI (Graphics User Interface); • dříve 8 a 16 bitové systémy, MSDOS, příkazový řádek; • nyní 32 bitové (i 64, IRIX), GUI; • pro tyto systémy vyvíjeny 32 bitové (64 bitové) aplikace

Dělení operačních systémů: – podle druhu počítače (viz kategorie počítačů); – podle počtu uživatelů (jednouživat., síťové); – podle počtu úloh (jedno a víceúlohové)

• Nové verze systémů – přizpůsobování ;- nové funkce - podpora práce v síti - podpora grafiky - multimediální funkce, práce s novými formáty dat (HTML)

 

17) Které operační systémy znáte, stručně je charakterizujte.

- MS DOS (16-ti bitový); - OS/2 (IBM, podpora víceprocesorových systémů, server); - MS Windows 3.x – první OS s GUI, nadstavba MS DOS; - MS Windows 9x (Win95 - součástí ještě DOS 7.0, Win98 – podpora nových zař. USB); - MS Windows ME (Movie Maker, Media Player), - MS Windows XP,2000 (kompletní multimediální podpora); - MS Windows NT (2 typy (workstation,server), lepší bezpečnost, možnost přístupových práv k datům, realtime komprimace, obnovitelnost disků); - MS Windows Server 2003; - Unix (32 bit. síťový OS, má jádro, příkazy = samostatné programy) ; - Linux

 

18) Popište stručně operační systém UNIX

• Historie: – 69 v Bell Laboratories, bezplatně poskytnut univerzitám = zdroj vylepšování; – 73 přepsán do C jazyka -----> přenositelnost na různé procesory; – vznikly různé klony

síťový operační systém; – vyžaduje správce systému; – 32, dnes už i 64 bitový (IRIX, Silicon Graphics); – (1 program může běžet i vícekrát = víc procesů); – má jádro - obaluje hw, = programové vybavení, které pracuje bez další prog. podpory;– příkazy = samostatné programy (ne vnitřní, jako některé v MSDOS); shell = prostředek komunikace uživatele, interpret, různé shelly; – řada služeb byla převzata i jinými op. Systémy; – hierarchická struktura adresářů; Různé implementace UNIXu: • IRIX; • A/UX pro Macintoshe; • BSD UNIX = hlavní varianta; • SCO UNIX (Santa Cruz Operation); • Solaris (Sun Microsystems) – nyní zdarma, dodává se s ním StarOffice; (původně něm. firma Star Division); • AIX (IBM)

LINUX též na bázi UNIXu; – vznikl ve Finsku, tehdy student Linus Torvalds (dnes je v Open Source Development Lab`s, dělá na Linux 2.6 jádře, předtím ve firmě Transmeta); – základ MINIX; – spolupráce progr. komunity na Internetu; – popularita bez marketingu; – volně dostupný zdrojový kód jádra - open source - možnost úprav; – dnes různé distribuce postavené na volně šiřitelném základu; – některé distribuce zdarma, některé se platí

distribuce: – Red Hat, SuSE Linux, Mandrake, Turbo Linux; – Debian GNU - není komerční distribucí

• Linux = multiplatformní - provozován na různých procesorech (i 64 bit.); – grafické prostředí v Linuxu ovlivňuje správce oken – windowmanager;

 

 

19) Charakterizujte 32 bitové operační systémy

virtuální paměť (rozšíření RAM, volné místo na disku, swapovací soubory)

virtuální stroj - pro dosové programy, pro každý zvlášť (= paměťové prostředí, obsahuje potřebné sw komponenty pro přístup ke zdrojům)

multitasking: • u 16 bitových verzí Windows kooperativní multitasking, zdání souběžného provádění úloh, dělí se o CPU, přepíná se mezi nimi ; preemptivní multitasking; • úlohy mají přiřazenou prioritu (např. podle velikosti zdrojů, které požadují), dynamicky se znovu vypočítává; • systém “utne” po určitém časovém okamžiku úlohu s nižší prioritou a převezme řízení procesoru

- multithreading • = řízení vícenásobného souběžného použití téhož programu; • = paralelní větve zpracování; • každý program může mít více vláken (thready, subprocesy); • např. webový prohlížeč podporuje multithreading; – tisk webové stránky; – stahování souboru; – vyplňování formuláře; • vykonává se různý kód nad stejnými daty,

Multiprocessing: • v případě více procesorů v počítači; • musí byt podpora ze strany operačního systému; – proces  = realizace programu v paměti; • má soukromý adresní prostor; • přidělené systémové zdroje; • a nejméně jedno vlákno

Každý OS má tzv. “jádro” – to zajišťuje spouštění programů, vrstvených aplikací, ; - řídí přístupy k HW a přidělování zdrojů

 

20) Operační systémy a jejich souborový systém

Každý OS má svůj souborový systém, aby mohl zapisovat na média (vnější paměti) flopy, HDD

Operační systémy a jejich souborový systém

systém FAT16             FAT32             NTFS             HPFS

MSDOS             +                      -                      -                      -

W95, 98             +                      +                      -                      -

W NT 4             +                      -                      +                      -

W 2000/XP             +                      +                      +                      -

OS/2                +                      -                      -                      +

Vysvětlivky k souborovým systémů (File System): • FAT -  File Allocation Table; • NTFS - New Technology File Systém; • HPFS - High Performance File System

omezení FAT:

– u FAT 16 je velikost diskové jednotky omezena na max. 4 GB, kořenový adresář může mít pouze 512 položek, není možnost zálohy spouštěcího sektoru

– FAT 32 - velikost disk. svazku 32 GB (ve W 98 a W ME až 127,53 GB)

– chybí možnost zabezpečení souborů a komprese

 

21) Které znáte ekonomické systémy, jejich charakteristika, zástupci

pro malé firmy = sw pro účetnictví: • ABRA Gold , fa Aktis, verze pro DOS i Windows; • Money, Cígler sw; • Byznys, J.K.R. Příbram; • Prosper (řešení v Accessu); • Pohoda

pro střední a větší firmy = ERP systémy(Enterprise Resource Planning); – dominují lokalizované produkty zahraničních firem; – řešené jako otevřené systémy, komponentová architektura, schopnost integrovat s dalšími částmi IS v podniku; – firmy dodávají řešení (softwaroví integrátoři); – Příklady: SAP/R3; BAAN; Noris Open; Systém 21; • PeopleSoft (USA); • Oracle (USA); • FEIS; Dialog Plus 

• součástí ERP je i tzv. EDI software (Electronic Data Interchange) – základ el. Obchodu,

 

22) Software pro vytváření archivů, komprimace, přípony souborů (archivů)

Komprese - zejména u audiovizuálních informací – důležitá je i pro přenos těchto informací

ztrátová k. - v digitalizovaných zvukových a obrazových souborech (standardy JPEG pro obr., MPEG1, 2 pro video)

neztrátová k. - ZIP, RAR, ARJ

– např. algoritmus RLE - posloupnost opakujících se znaků se nahradí 1 informací

Komprese - algoritmy

• alg. LZW (Lempel - Ziv - Welsh) – vytváří se dynamický slovník opakujících se posloupností dat v průběhu komprimace

• komprimace digitálního videa pomocí tzv. kodeků - (coder- decoder); – kodek MJPEG ukládá video jako sérii obr. JPEG, vhodný pro editaci; – kodek DivX – verze ukradeného kodeku MPEG 4

WinZIP - propracované grafické rozhraní, může pracovat i s archivy .CAB (ne RAR),

soubory lze přetahovat myší, lze vytvářet samorozbalovací archivy (.EXE)

WinRAR - může pracovat i s archivy .CAB, .ARJ, .ZIP, .LZH, lepší komprese než ZIP

ARJ (Robert Jung) - WinARJ je konkurence; – spouští se z příkazové řádky MSDOSu

– syntaxe ARJ příkaz přepínače; • příkaz a přidává soubory do archivu; • nápověda ARJ /?

• lze archivovat s kompresí i bez; • lze volit různé metody komprese

 

23) Způsoby rozdělení aplikací klient/server na kooperující části

a) architektura klient-server (C/S)- 2 a více stupňová

– znamená dělení aplikací (tj. programů) na části, které spolu komunikují

– s tím souvisí: • b) komponentní model , komponentová metodologie programování – metodologie založená na softwarové komponentové infrastruktuře v síťovém Prostředí;             c) Objektově orientovaný model– komponenty aplikace jsou též objekty

2 stupňová arch. • servery postupně v různých rolích (souborový, tiskový, databázový, aplikační, komunikační), omezený výkon; • zpočátku nebyly nástroje pro správu takového IS

3 stupňová architektura (poprvé u SAP/R3) • databázový server; • aplikační (i více aplikačních s.) server; • velký počet klientů (PC) s GUI; • + komunikační kanály; – = “virtuální superpočítač”; • kooperace

Vícestupňová architektura C/S - 4 vrstvy – klientská vrstva dále rozdělená na 2 části,; • jedna je provozována na klientovi v roli webového serveru;             • ten druhou část distribuuje na klient. počítače prostřednictvím Internetu či intranetu

Client / Server: - ze strany hw = spolupráce klientů a serveru; - ze strany sw = dělení aplikací

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24) Popište jednoduché typy dat, způsoby jejich ukládání

integer (celá čísla, 2 nebo 4 byty – tzv. longinteger)

real (čísla uložená v pohyblivé řádové čárce, 4 nebo 8 bytů,

boolean (logické hodnoty) – ano / ne = pravda / nepravda

char (jednoznakové proměnné)

string (textové řetězce)

 

Příklad na uložení max. a min hodnoty typu

integer na dva byty

max. kladné číslo by bylo 1111 1111 1111 1111 hexadecimálně: FFFF

Převod z dvojkové do desítkové soustavy: 1x215+1x214+1x213+…....+1x21+1x20= =65535

Převod z hexadecimální soustavy - FFFF: 15x163+15x162+15x161+15x160 = 65535

zobrazení celých záporných hodnot - 2 byty - 1. první bit použit na znaménko; 2. kód s posunutou nulou; 3. doplňkový kód

 

25) Popište strukturované typy dat

Strukturované typy dat - charakteristiky:

typ struktury - homogenní - ji stejný typ prvků; heterogenní - prvky jsou různého typu

typ prvků (jednoduché, strukturované); – operace s prvky

uspořádání prvků - statické - nemění se počet prvků struktury; dynamické - počet prvků struktury se mění

Standardní strukturované typy dat – 1 rozměrné a vícerozměrné: pole; – záznam  – řádek databázové tabulky; množina; – soubor

• Pole   - jednorozměrné (vektor); – dvourozměrné (matice); - vícerozměrné (kubická matice)

Abstraktní strukturované typy dat   lineární – počet prvků se může měnit;   nelineární - tabulka; graf

 

26) Základní schéma (stačí slovně) počítače včetně rozhraní

- skříň (CASE) se zdrojem; - základní deska (MotherBoard) s komponenty – procesor uchycený v patici, paměťové moduly RAM, ROM s biosem (dnes standardně flash EPROM), CMOS paměť, konektory pro rozšiřující desky, konektory pro připojení vnějších pamětí, konektory pro vstupní a výstupní zařízení (klávesnice, myš), sběrnice – datová, adresní, řídící, integrované komponenty (grafika, zvukovka, síťovka) ; - přídavné karty (grafická, zvuková, síťová) ; - vnější paměti (harddisk, mechaniky pro čtení a zapisování – CD, DVD, flash disky); - základní I/O zařízení (monitor, klávesnice, myš); - ostatní I/O zařízení (tiskárna, scanner, ploter atd.)

Rozhraní pro disky: - IDE, později EIDE;             - dnes se používá ATA- 2 typy – PATA (paralel ATA), SATA (serial ATA) ; - SCSI (až 7 zařízení na 1 řadiči, použití u síťových serverů – velkokapacitní disky)

 Neustálý vývoj, rychlost pevných disků roste jen zvolna, zaostává za rychlostí rozhraní

Budoucnost sériového rozhraní Serial ATA, SATA= štíhlejší kablíky, malé konektory (pro vnitřní připojení i připojení vnějších zařízení

 

Integrované paralelní a sériové rozhraní: USB rozhraní – rychlá komunikace, lze připojit 127 nejrůznějších periférií; – délka kabelu mezi 2 zařízeními nesmí přesáhnout 5 m; – kabel = 4 vodiče, 2 vedou napětí 5V, 2 jsou datové; – teoretická rychlost 480 Mb/s

IEEE1394 FireWirerychlá (dnes 800 Mb/s) sériová sběrnice pro přenos digitálního video nebo audio signálu a připojení externích pevných disků

27+28) Uveďte a charakterizujte základní druhy pamětí

Vnitřní paměti

RAM – operační, hlavní paměť, s náhodným přístupem, - část operačního systému; - rezidentní programy nebo jejich části – např. antiviry; - ovladače – (klávesnice, myši a další zařízení připojená k počítači); - spuštěný program; - data, která program zpracovává

- Využívá ji -  procesor pro dočasné ukládání dat, s nimiž právě pracuje, pevný disk, výměnná média, procesor, grafické karty, vyrovnávací paměti (cache)

DDR – dvojnásobný přístup do paměti, vyšší přenosová rychlost

FlashRAM – obsah se udrží dlouho i bez napájecího napětí

ROM – je v ní uložen BIOS – nutná správa paměti (základní desky, videokarty)

- dnes se používá tzv. Flash Rom – přepisovatelná, lze aktualizovat BIOS

CMOS – polovodič, konfigurační paměť, uložené informace o celé sestavě, ukládá se sem základní nastavení, nutné napájení realizované baterií na základní desce

CACHE – vyrovnávací paměti, vytváří se v hlavní paměti pro data, která chce procesor od pomalejšího disku rychlé vybavení dat; - spravuje ji program (SMARTDRV.EXE); - hardwarová cache různých úrovní - L1, L2, L3

L1 - interní cache, první úrovně je v procesoru (od procesoru 486); – kapacita desítky KB; – udržuje zásobu instrukcí a dat před (i po) jejich provedením; – část pro data, část pro instrukce; – urychluje se tak komunikace rychlého procesoru s “pomalou” sběrnicí

L2 - cache druhé úrovně – dříve samostatný obvod na sběrnici, mimo procesor; – od Pentia Pro je i L2 přímo na čipu procesoru; – zrychluje přísun dat do L1; – opět se vyrovnává rozdílná rychlost procesoru a hlavní paměti, je méně čekacích taktů; – data se musí vyhazovat, řídí to řadič cache; – princip FIFO (First In First Out), nebo LRU (Lest Recently Used); – kapacita stovky KB, jednotky MB

L3 - zrychluje přesuny mezi oper. pamětí a L2

 

Vnější paměti

Pružné disky - diskety

• Fyzická struktura 3,5 ´´ disket - stopy 80 soustředné; - sektory 18, každý 512 bytů; - odvození kapacity: 2 (povrchy) x 80 x 18 x 512 = 1,4 MB; - clustery podle kapacity média 2 a více sektorů; - hustota záznamu 96 tpi

• Logická struktura disket: - vzniká po naformátování; - 4 oblasti: • Zaváděcí záznam (0 sektor, 0 stopa = boot sektor)- zde je informace, kde je umístěn systém, aby mohl být natažen do paměti; • FAT tabulky ( informace o umístění souborů, případně jejich částí, viz fragmentace) = File Allocation Table; • Hlavní adresář (ROOT, kořen); • Datová oblast

           

Pevné disky

– 2 - 16 ploch pro záznam, (= svazek disků, plotny)

fyzická struktura rozlišuje navíc cylindry – cylindr tvoří stopy nad sebou; – hustota záznamu podélná (na stopě) v bpi (bit per inch), důležitá pro kapacitu; – hustota příčná v tpi (tracks per inch) až 400 tpi; – také se udává v b (Gb, Tb) na čtvereční palec; – rychlost přístupu na disk v milisekundách (9); -  stopy HD číslovány od 0, od vnější stopy; - počet cylindrů = počet stop; - dnes více sektorů na vnějších stopách než na vnitřních; - používá se zonální zápis (ZBR = Zone Bit Recording), lépe využije disk; - od 1. cylindru se zapisuje, všechny hlavy paralelně; - po vypnutí hlavičky parkují na povrchu na nejvnitřnější stopě

logická struktura - Master Boot Record – navíc informace o tzv. oblastech, oddílech (Partitions); - Partition Table - oddíly se vytvoří při formátování disku = disk C,D; - logická struktura harddisku záleží na souborovém systému na který je disk naformátován;

 

27+28+39) POKRAČOVÁNÍ Uveďte a charakterizujte základní druhy pamětí

- Externí pevný disk - Buslink 1394 FireWire, 3,5”; – pro ultrarychlé rozhraní FW i pro USB; kapacita až 400 GB, pro zálohování disku

• pevné disky - parametry: – velikost, kapacita (40 GB - 500 GB); – rozhraní – IDE, ATA, SATA, SCSI, externí (používají pro připojení USB 2.0 a IEEE 1394 = Fire Wire); rychlost otáčení (IDE = 5400, 7200, SCSI = 10000); – přenosová rychlost - ATA až 133 MB/s, SATA až 300 MB/s; vyrovnávací paměť - vnitřní (2 - 8 MB)

 

Spintronika (magnetoelektronika) umožňuje mnohonásobné zvýšení kapacity disků (i RAM - tzv. MRAM) – používá k zápisu, čtení a přenosu informace kromě náboje elektronů také jejich spin; • spin = veličina bodové částice, která existuje v kvantovém mikrosvětě, tzv. moment hybnosti

 

Easy disk (flash disk) - miniaturní externí disk (jako zapalovač); pro USB rozhraní; – podporuje systémy Windows 98/Me/2000/XP; – systémy ho automaticky rozeznají (kromě W 98, potřebuje ovladač); – velikost 16  MB – 1 GB standart, objevují se kapacity až 4 GB ; – stálost dat přes 10 let

 

MO disky - magnetooptické disky – na rozdíl od magnetických médií imunní vůči magn. Polím; – delší trvanlivost záznamu, až 30 let; – mezinárodní standard, disky a mechaniky od různých výrobců jsou kompatibilní; – zápis dnes z obou stran - až 5,2 GB; – jsou 3,5´´ (palcové, v plastovém ochranném obalu)

 

CD ROM – optická paměť pro záznam digitalizovaných informací; – analogové signály (televizní obraz, hudba) se převádějí převodníky; ADC Analogous Digital Convertor; • DAC naopak; – stopa - spirála, sekvenční uložení, od středu, pity a mezery; session = segment CD, může obsah. 1 nebo více stop (tracks) stejného typu (data nebo audio); každá session má oblasti Lead-in a Lead-out; Lead-in vyhrazena pro nahrání tabulky TableOfContenc, = 9MB; TOC - říká mechanice, kde začínají stopy, jak jsou dlouhé; Lead-out nevyužitelná oblast na konci, brzdí čtecí laser; u 1. sekce Lead-out = 13,5 MB, další jsou menší (4,5 MB)

tyto oblasti se nepočítají do celkové kapacity CD (650 MB)

• dlouhá CD - větší kapacita, drážky spirály jsou k sobě více nahuštěny

• klasické CD = 74 minut (650 MB) – dále 80 min. (700 MB), 90 min (790 MB) i 99 min (870 

• ISO 9660 - definuje logický formát pro soubory a adresáře na CD

plná podpora všech operačních systémů

– použití v oblasti multimédií - uložení kombinace zvuku, textu, grafiky, videa; • >300 000 stránek textu - 1 stránka = 1800 bytů; – čtení a zápis laserovými systémy;

• formáty dat, rychlosti a další náležitosti těchto disků jsou definovány v tzv, barevných knihách = standardy – u zrodu stály firmy Philips a Sony (+ HP) – Red book (1982) CD-DA formát pro záznam digitálního zvuku; – Yellow book (1984) standard CD ROM; – Green book (1987) CD-I interactive • data + zvuk + obraz; – Orange book (1990) CD-R recordable

• jednorázový optický záznam na disk (CD) • další verze CD-RW (rewritable) již dovoluje změnit záznam až 1000 krát • nové mechaniky již s tímto fomátem počítají; White book standard DVD