základy výpočetní tech. 1

2. HISTORIE VÝPOČETNÍ TECHNIKY
Historie počítačů
Historie počítacích strojů (nelze je ještě nazývat počítači) začala před 2. svět.
válkou. Dostatek sil a peněz však přinesla až válka. Skupina vědců v Los Alamos
(USA) si chtěla usnadnit práci při výpočtu balistické dráhy, rozpadu a účinku jaderné
bomby apod. Prvním výpočetním strojem byl jimi zkonstruovaný ENIAK.(Electronic
Numerical Integrator And Calculator) Skládal se z elektronek, které bylo nutno chladit
dvěma tryskovými motory.
Prvním sériově vyráběným počítacím strojem byl UNIVAC 1. Tyto stroje se
neovládaly klávesnicí, ale zadáváním binární soustavy pomocí dvou tlačítek nebo
děrných štítků (později pásek), běžně děrovaných ručně. Na trhu od roku 1951.
Objevem tranzistoru začala na přelomu 50. a 60. let začala nová generace
počítačů. Vývoj dále pokračoval vynálezem integrovaného obvodu (systému
tranzistorů) a mikroprocesoru (systému integrovaných obvodů).
Přelom 70-80let byl ve znamení vývoje velkých sálových počítačů, které na
zakázku zpracovávaly obrovské množství dat. Vznikaly velké klimatizované sály a
obrovská výpočetní střediska.Požadavky se ale hromadily a výp. centra nebyla
schopna v přijatelném čase uspokojovat své klienty. Normální lidi se k sálovým počít.
vůbec nedostali. Sloužili pouze armádě a velkým koncernům.
Prvním výrobcem počítačů dnešního typu byla dodnes si přední místo udržující
firma Hewlett - Packard. Začal se používat obrazovkový terminál (textový nebo
grafický) a klávesnice, která obsahovala zprvu jen číslice.
Postupně se začly využívat polovodičové součástky. První mikroprocesor byl
vyroben v roce 1971. Polovodičové obvody umožnily zkonstruovat počítač takové
velikosti, aby se dal snadno umístit na stůl a tím zpřístupnil práci běžným uživatelům.
Vznikají první osobní počítače – Personal Computer- PC.
V následujících letech vývoj výp. tech. a konstrukce počítačů roste:
1983 – představuje IBM model IBM PC/XT
1984 – stejnojmenná firma představuje PC/AT
V následujících letech se výrobci předstihují v rychlosti procesorů, velikostí
diskových kapacit.Do čela se dostala firma Microsoft (majitel Bill Gates), která je
výrobcem nejběžněji používaného operačního systému MS-DOS. Roku 1989 vyvinul
Microsoft nástavbu operačního sytému - Windows, které zjednodušuje práci s
počítačem (user friendly).
Počítače
se
postupně
zmenšovaly
a
dostávaly
kufříkový
tvar:
Portable,Laptop,Notebook
V současné době jsou používány procesory PENTIUM
4. ZÁKLADNÍ ČÁSTI POČÍTAČE
Procesor
=hl. část počítače, „srdce“, „mozek“ PC
-zpracovává a řídí přenos dat
-pracuje na základě instrukcí
-je určen taktovací frekfencí =počet operací, které provede za jednu sekundu(udává
se v Mhz)
Paměti vnitřní
Harrdisk = pevný disk
=zařízení, na kterém jsou uložena všechna data a programy s nimiž PC pracuje
-pro záznam se používá kombinovaná hlava
-nachází se uvnitř počítače, je tvořen tzv. cylindry
-důležitá je přístupová doba = doba, za kterou HDD dodá požadovanou informaci,
standard je 10 milisekund
-připojuje se přes řadič disků
-průměr dnešního HDD je 10 GB,ale i více
Operační paměti – 2 druhy
1) ROM = určena jen pro čtení firemních inf. BIOS – nemůžeme do ní zasahovat
-funguje i v době, kdy je PC vypnutý, inf. se nesmazávají
2) RAM = paměť s přímým přístupem
-ukládají se zpracovaná data, část operačního systému a jiné informace
-po vypnutí PC se operační paměŤ vymaže
-průměrná kapacita dnešních oper. pam. se pohybuje mezi
RAM
Časovač
Sběrnice
=svazek vodičů, kterými proudí infce, řídící signály nebo adresy mezi jednotlivými
komponenty počítače
-jsou součástí základové desky
Typy sběrnic:
1)datové - probíhají v nich data
2)adresové - probíhají v nich instrukce o provedení úkonů
5. PERIFÉRIE
Monitor(=výstupní zařízení)
-skládá se z obrazovky a grafické karty
-hodnotíme ho z hlediska různých parametrů
1) podle velikostí uhlopříčky (uvedena v palcích) od 14 do 21, nejpouživanější asi 17
2) podle obrazové frekvence (=kolik obrazovek je monitor schopen zobrazit za jednu
sekundu)
3) podle rozlišení (=určuje počet bodů na šířku krát počet bodů na výšku, ze kterých
je složen obraz)
4) podle záření
5) podle počtu bodů na palec(=jedná se o rozteč bodů, ze kterých se skládá obraz)
-z hlediska barev na barevné a monochromatické (=svítí jedním světlem)
Klávesnice (=nejdůlež. vstupní zařízení)
-prostřednictvím jí probíhá komunikace s počítačem
-skládá se z:
1) alfanumerické části (=obsahuje znaky abecedy a číslice)
2) numerické v pravé části
3) skupiny kurzorových kláves (Insert, Home, Delete,..)
4) řada funkčních kláves F1 – F12 v horní části klávesnice
5) speciální klávesy (Ctrl, Alt,Shift)
Tiskárny (=výstupní zařízení)
-tiskne text i obrázky, grafy na papír, ale i fólie apod.
-pojí se přes paralerní port
Typy:
1) mechanická = přenáší barvu z barvící pásky na papír mechanicky jako psací
stroje
-jsou velmi hlučné
-dělíme je na jehličkové(bodové)a soubor typových znaků (jsou rychlejší než jehl.)
Jehličková - Má tiskovou hlavu, což je soustava 9 nebo 24 jehel, které přes
barevnou pásku tlučou do papíru. Tisk je nekvalitní, avšak dosela rychlý a především
levný
2) Inkoustová - Přechod mezi jehličkovou a laserovou. v tiskové hlavě jsou
umístěny trysky, které vyplivují inkoust. Tisk je téměř stejně kvalitní jako u
laserových tiskáren, je však pomalejší, nehlučná
-vytištěný papír má menší odolnost rozpití nebo rozmazání tisku
3) Laserová - Nejkvalitnější, nerychlejší, ale nejdražší
Myš (=vstupní zařízení)
-slouží ke komunikaci s počítačem
-symbol šipky na obrazovce kopiruje pohyb ruky s myší na podložce
-pojí se přes sériový port, přenos může být proveden buď kabelem nebo opticky,
pomocí infračervených paprsků
Trackball
Světelné pero
=slouží k označování objektů, ke kreslení na obrazovku
Paměti vnější (disketa, CD-ROM,DVD-AUDIO,DVD-VIDEO)
Disketa =paměťové záznamové medium
-slouží pro čtení a zápis
-rozdíl mezi disketou a pevným diskem je ve větší přístupové době a nesrovnatelně
menší kapacitou
-ke čtení a zápisu se používá kombinovaná hlava
-diskety mají 2 záznamové plochy, po výrobci se musejí formátovat (formátováním se
vytváří nultá stopa)
-zařízení ke čtení dat se nazývá flopy disc
-používájí se 3,5
CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)
=mechanika CD-ROM umožŇuje číst datové kompaktní disky i hudební kompaktní
disky
-CD má průměr 12 cm
-není to magnetický ale optický záznam
-záznam informací se odvíjí od prostředka
-záznam i čtení se provádí pomocí laserového světla
-čtení se provádí vyhodnocením odraženého světla
-kapacita CD je 640 MB
-připojuje se přes řadič disků
Skener (=vstupní zařízení)
-umožňuje snímat z předlohy texty, obrazy, fotografie
3 základní typy ?
1) ruční
-snímanou plochu je třeba přejet rukou - nižší kvalita
-umožňuje snímat pouze malou šíří obrázku
2) stolní
3) bubnový – pro profesionální využití v grafických studiích
-kvalitu sc. uvádějí parametry : rozlišovací schopnost a barevná hloubka
Souřadnicový zapisovač = Plotr
-pracuje na odlišném principu než tiskárny
-základní jednotkou je pero uchycené ve speciálním rameně, pohybuje se po osách
x, y
-používá se pro velké formáty
2 druhy:vyřezávací, kreslící
Zvuková karta
-patří mezi multimedia
-umožňuje přejímat, zpracovávat a přehrávat jakýkoliv audiový záznam (zvukový
signál)
-obsahuje i malý zesilovač (2 až 4 Watty)
Modem
=slouží pro komunikaci jednoho poč.s druhým nejčastěji prostřednictvím telefonní
linky
-modem převádí infce z počítače do takové podoby, aby byly schopné „cestovat“po
telef. vedení a na druhé straně je dokáže opět demodulovat do srozumitelných dat
Síťová karta
-umožňuje připojení počítače do sítě (obvykle v jedné budově)
6. ZÁKLADNÍ TYPY SOFTWARE
Operační systémy
základní program nezbytný pro běh počítače
OS jsou určeny pro jednotlivé počítače (MS-DOS, OS/2) nebo pro sítě (Novell,
Unix a jeho varianty
=prostředník mezi HW a SW a dalšími programy a uživateli
-jsou to programy, které obsluhují základní rutiny počítače a bez nichž by žádný další
program nemohl na PC fungovat
-oper. syst. lze členit na základě nejrůznějších kriterií(např. je-li OS schopen pracovat
pouze s jedním, anebo více uživateli)
-
Diskové manažery
=nadstavba OS
-zjednodušuje oproti OS zadávání běžných operací (kopírování, mazání atd.)
(Manažer 602, Norton Comander, PC Tools, Xtree Gold)
Textové editory
-jeden z nejrozšířenějšího softwaru (Text 602, pro Windows: AmiPro, MS Word,
Word Perfect)
-nahrazují psací stroje
-možnost využití typu písma,nastavení, velikostí
Editory HTML
Databázové systémy
=zpracovávají velké soubory dat
-zabývají se strukturovanými daty
-zpracovávají a zpřístupňují data
-poskytují informační služby
(dBase IV, FoxBase, FoxPro, pro Windows: Paradox, MS Acces, Winbase, FoxPro for
Windows)
Tabulkové kalkulátory
- program pro tabulky, počítání, grafy apod. (Lotus I. II. III., Quatro Pro, Calc 602,
pro Windows: Excel – zápis se provádí do jednotlivých buněk, výhodou je využití
vzorců a matem. operací)
Grafické programy
- umožňují zpracovávat, kreslit a vůbec vše s obrazy a obrázky (Autodesk
Animator, pro Windows: Corel Draw, Ilustrator, Photoshop, Ps styler)
dělí se na:
1) bitmapové rozložení (např. Paintbrush)
-obrázek je rozdělen na čtverečky
2) vektorové (např. Corel, Calisto)
-přesné, ve formě matem.zápisu
Ostatní (integrovaný software, účetnictví, DTP, CAD, GUI, OCR, multimédia)
Integrovaný software - soubor všech nebo většiny dosud zmíněných typů (pro
Macintosh: Claris Works, pro Windows: MS Works, Lotus Works)
DTP, desktop publishing - elektronická sazba na počítači (Ventura, pro Macintosh:
Quark)
CAD - počítačové inženýrství, technické výkresy, projekt
2)POČÍTAČOVÉ SÍTĚ A KOMUNIKACE
Terminálové sítě
Počítačové sítě
Na základě armádních požadavků byla v USA založena společnost snažící se o
propojení počítačů. Informace musí být rychle přístupné - sdílení programů a dat.
Sítě také slouží ke sdílení periferních zařízení (laser. tiskárna, CD-ROM, pevný disk).
Prapředchůdcem sítě bylo spojení dvou počítačů systémem LAPLINK, tedy kabelem
sloužícím běžně k připojení tiskárny.
Počítačová síť= spojení 2 a více PC prostřednictvím kabelu, telefonní linky, optického
vlákna (nebo jiným zp.) tak, aby byly schopny vzájemné komunikace
rozdělujeme 2 typy:
1) LAN = lokální počit. síť, omezena jedním územím, pracuje pro jednu organizaci,
budovu
-využívá sdílených dat = tytéž infce může sdílet několik uživatelů zapojených v síti
2) MAN = (Metropolitan Area Network) sítě městské
3) WAN = globální poč. síť, spojení je uzlové na velké vzdálenosti, bývá tvořena
spojením několika LANsítí
-ke komunikaci využívá modem, převádí signál počítače na 0,1 hodnoty, je přenosný
po telef. linkách
3 typy přenosu infcí:
1) elektronická pošta
2) konference
3) přenos souboru
Principy propojení
1. peer to peer (stejnoúrovňové) - všechny počítače v síti mají stejné postavení.
Tento systém je pomalý a nepřehledný.
2. klient - server (hierarchické) - v čele sítě stojí výkonný počítač - server, který
celou síť spravuje. Server je nutný u pracovních stanic (t.j. běžných počítačů) bez
pevných disků. Harddisk je pak umístěn jen v serveru.
Ochrana dat
Každá síť má svého správce, všichni musí být o záležitosti poučeni. Při přihlašování
stanice se zadává jméno a tajné heslo. Systém řady hesel se lze dostat do různých
vrstev utajených informací.
Repeater - zesilovač; elektrické impulsy nízkého napětí, které přenášejí informace,
časem zeslábnou - mohlo by dojít k chybám. Proto se do kabelů montují tzv.
repeatry, které vyrovnávají nepravosti.
Převaděče - v síti bývá obvykle řada převaděčů, které transformují data do jiných
formátů.
Evropské sítě
CESNET - Česká akademická síť
EUROPANET - Evropská síť
EBONE - Rakousko
SANET - Slovenská akademická síť
2) ZÁKLADNÍ SLUŽBY SÍTÍ
Elektronická pošta
Elektronická pošta dává možnost přímých kontaktů mezi uživateli (časté jsou
žádosti o Meziknihovní výpůjční službu - MVS pomocí E-Mailu). Na rozdíl od klasické
pošty je přenos zprávy neobyčejně rychlý. Není třeba adresáta zastihnout, jako o
telefonu, ten si ji přečte, až zasedne k počítači. Se zprávou (dopisem) se dají dělat
rozličné operace - vytisknout, uložit, editovat. Pomocí funkce „REPLAY“ lze odeslat
odpověď bez vypisování adresy. Tentýž text lze posílat na více adres, získaný dopis
přesměrovat na jinou adresu. Posílat lze soubory libovolného typu (text, obraz, zvuk,
program ...)
Struktura adresy
jméno uživatele (tzv User ID) @ doménová část (soubor identifikačních znaků)
příklad - nová[email protected]
adresa dr. Riegera - [email protected]
Někdy je User ID nahrazena nebo kombinována číslem. V USA existují v
doménové části i kódy pro určení druhu organizace (edu - školství; com - obchod;
gov - vláda; mil - armáda). Dvě poslední písmena vždy vyznačují kód státu.
Pomocí programu NETFIND lze nalézt téměř libovolného člena E-Mailu kdekoliv na
světě. Při hledání přesné adresy se lze obrátit na správce sítě (Post master), tím že
se mu pošle dopis pro někoho jiného. Správce sítě je povinen ho adresátovi předat,
ať už počítačovou sítí, nebo ve vytištěné formě.
Elektronická konference
Skupina lidí, která má zájem, se domluví a založí adresu diskusního klubu. Všichni
účastníci, kteří se na adresu klubu přihlásí, mají možnost získat všechny dopisy na
tuto adresu došlé. Struktura adresy je: název klubu (LISTSERW) @ doménová číst.
Do přihlašovacího dopisu stačí napsat SUBSCRIBE jméno - příjmení. Adresa zpět
oznámí připojení do klubu. Na odhlášení se užívá UNSUBSCRIBE jméno - příjmení.
Telnet
=síťová aplikace, možno se přihlásit pomocí internetu na PC
FTP
=file transfer server - systém přenášení souborů, který je velmi vhodný pro přenos
rozsáhlých dokumentů (obraz, zvuk). Používá se zpravidla v denní čas mimo
pracovní dobu, protože v té době jsou sítě méně vytíženy. Opět jej lze spustit na
libovolném počítači v Síti Internet.
Služby 1. generace: gopher, hytelnet
Gopher
Jedná se o soustavu vrstvených adresářů. Je velmi vhodný pro vyhledávání faktů a
dat. Obsahuje celý systém všerůzně zaměřených databází. Systém lze spustit na
jakémkoli počítači zapojeném do sítě Internet a pracovat v něm.
Typy souborů v systému Gopher:
<txt>, <doc> - textový soubor
<bin> - binární s.
<prg> - programový
<tel> - přihlášení na vzdálený počítač
< ? > - menu nabízející výběr tématu
Nejbližší Gopher je na VŠB-TU v Ostravě, dále v Olomouci (gopher.risc.upol.cz),
významný je na Karlově univerzitě (gopher.cuni.cz) a na VŠ v Liberci (gopher.vslib.cz).
Hytelnet
=hypertextový systém, který na rozdíl od Gopheru nevytváří soubory, ale informační
hypertextové uzly (obdobně jako Encyklopedie na CD-ROM).
WWW
=World Wide Wed (WWW nebo též 3W) - ve světě dnes nejširší a nejužívanější.
Pracuje v prostředí Windows, mezi ovládací programy patří např. Mosaic
(nainstalován ve škole na PC). Mimo textů umožňuje
prohlížení
obrazů,
animací i zvuků
Homepage - Titulní stránka jakéhokoliv systému, nebo uživatele, zpravidla
obsahující logo a další základní údaje. Existuje např. logo Slezské univerzity.
Adresa WWW vypadá takto: http://www.springer.de
http://www. je společná část a springer.de je individuální adresa
Do hlavního (root) serveru v ČR zní adresa: http://www.cesnet.cz
do Liberce: http://public.vslib.cz
na elektronické vydání časopisu Mladý svět: http://cech.cesnet/locals/ms
na databázi o Rolling Stones: http://www.stones.com
Multimediální možnosti
Vyhledávací služby Internetu
FINGER - vypíše všechny účastníky připojené na určitý uzel. Bez parametr vypíše
náš uzel, s parametrem - adresou uzlu vypíše tamější uzel (např. finger risc.upol.cz uzel Olomoucké univerzity)
NETFIND - vhodný pro zjištění adresy, známe-li o adresátovi jen zlomek informací.
Netfindové uzly jsou umístěny po celém světě, nejbližší je v Liberci (vslib.cz)
1. generace: předmětová hesla
Veronica
- pracuje v určitém okruhu gopherových systémů. Umožňuje vyhledávat data podle
zadaného klíčového slova v celé oblasti (např. Washington, JV Asie)
Jughead
Prostředí www (Yahoo, Lycos, Alta Vista)
Metavyhledávače (Metacrawler, All in one,..)
INTERNETOVÉ ADRESY
Virtuální knihovny
http://www.w3.org/hypertext/datasources/bysubject/overview.html (Švýcarsko)
http://www.einet.net/galaxy.html (Galaxy)
http://www.yahoo.com/ (Yahoo)
Informace o konferencích
http://gopher.cesnet.cz/html/cesnet/cesnet-resource.html (v CR)
gopher://services.more.net
WAIS na WWW
http://wais.com/newhomepages/wais-dbs.html
Zdroje na Intru
http://www.uwm.edu/mirror/inet.services.html
http://www.rpi.edu/internet/guides/decemj/icmc/toc1.html
ftp://ftp.vslib.cz/pub/news.answers/internet-services/list
http://www.w3.org/hypertext/datasources/byacces.html
Vyhledávání zdrojů
http://netlink.wlu.edu:1020 (Netlink)
gopher://netlink.wlu.edu:1020/1 (Neltink)
http://cuiwww.unige.ch/meta-index.html (W3)
http://www_is.cs.utwente.nl:8080/cgi-bin/local/nph-susia.pl (External info)
http://pubweb.nexor.co.uk/public/cusi/cusi.html (CUSI)
http://www.cs.colorado.edu/home/mcbryan/wwww.html (WWW Worm)
http://webcrawler.cs.washington.edu/cgi-bin/webquery (Web Crawler)
http://lycos.cs.cmu.edu/cgi-bin/pursuit/ (Lycos)
http://harvest.cs.colorado.edu/
Michiganský Clearinghouse
(databáze)
gopher://una.hh.lib.umich.edu:70/11/inetdirs
MHz