informatika

tačích jevily jako1 logický svazek (=disk)
operační systém OS/2 – IBM
též se nazývá AURORA
jako server utáhne stovky počítačů
operační systém UNIX
historie
vznik 1969 v Bell Laboratories, bezplatně poskytnut univerzitám = zdroj vylepšování
1973 přepsán do C jazyka (přenositelnost na různé procesory
vznikly různé klony
vyžaduje správce systému
32, dnes už i 64 bitový (IRIX, Silicon Graphics)
dnes
síťový operační systém
spuštěné úlohy - procesy (1 program může běžet i vícekrát = více procesů)
má jádro – obaluje hw, = programové vybavení, které pracuje bez další programové podpory
příkazy = samostatné programy (ne vnitřní, jako některé v MSDOS)
shell = prostředek komunikace uživatele, interpret, různé shelly
řada služeb byla převzata i jinými operačními systémy
hierarchická struktura adresářů
různé implementace UNIXu
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 programové komunity na Internetu
popularita bez marketingu
grafické prostředí v Linuxu ovlivňuje správce oken – windowsmanager
je jich řada
BlackBox
GNOME
KDE
operační systémy Windows
W 95 (součástí je ještě MSDOS 7.0
dostupná příkazová řádka DOSu
W 98 ( podpora nových zařízení – sběrnice USB, DVD, více monitorů
AutoUpdate – z internetu nové ovladače
W ME (=Milenium Edition, nástupce W 98)
Orientovaný na domácího uživatele
Nová aplikace media Player (přehrávání MM souborů)
Movie Maker ( lze vytvářet vlastní sekvence obrázků, forografií, opatřit je zvukem, z digitální kamery sem lze přenést natočené video, upravovat, stříhat, uložit ve formátu WMV
W XP ( 25.10. 2001) postaven na jádře W 2000
verze W XP Profesional pro firmy (podpora multiprocesoringu, za rok bude i v 64 bitové verzi)
W XP Home Edition pro domácí uživatele
nástupce W XP – pracovní název Longhorn
zatím (2003) alfa verze
beta verze
W NT ( 2 typy
NT workstation
NT server
Rozdíly v nabídce služeb
lépe zajištěna bezpečnost
NT Server
souborový server
aplikační server (běží na něm aplikace db nebo komunikačního charakteru)
internetový server
doplněk s souborovým systémům – LINUXu
není zde problém číst a zapisovat z různých disků (Wind., OS/2)
více systémových operací na jednom počítači – boot manager
Postup při tvorbě programu (systému)
strategie
analýza (konceptuální modely)
návrh (I/O, vyjímky, algoritmus)
implementace (volba jazyka, realizace modelu)
testování
tvorba dokumentace
údržba a provoz
Programovací jazyky – vývoje
strojový kód
strojové orientovanéassemblery
problémově orientované Angol, Cobol, Fortran
objektově orientovanéSmalltalk, Java, C++, Visual Basic
dotazovací jazyky (databáze) SQL
Technologie programování
imperativní
např. strukturovaná (hodně se rozšířila v souvislosti s Pascalem)
program sestaven ze základních programových struktur – sekvence (zřetězení), větvení, cyklus (iterace)
zároveň návrh struktury vstupních dat, výstupních dat a struktury, v níž bude informace udržována během zpracování
procedurální programování
problém rozložen na podproblémy
neimperativní
funkcionální ( řešením je množina funkcí (LISP)
logické ( řešením je množina logických faktů a pravidel (prolog, využití v oblasti umělé inteligence)
dotazovací jazyky
objektově orientované programování (OOP)
Překladače programů
zdrojový program (kód, text, source program), zapsán v prog. Jazyce
přeloží se překladačem do strojového kódu vzniká relativní modul
další fáze je spojování (program Punker) s moduly z programových knihoven vzniká absolutní modul
překladače
kompilátory
interprety
interpret
překládá pokaždé, po příkazech, které se pak ihned provádí
vhodné pro interaktivní režim
kompilátor
překládá program najednou, je víceprůchodový, větší rychlost, chyby vypíše nakonec
ladění je proces odstraňování chyb
Programovací jazyky současnosti – O Orientace
Basic
původně již od 8 bitových počítačů dnes mocný OO jazyk, Visual Basic (=VB)
VBA (=Visual Basic for Aplication)
používá Microsoft v MS Office (Word, Access, Excel) program lze použít pouze s danou aplikací, nejde vytvořit spustitelnou aplikaci
podmnožina VB = VB Skript, umožňuje psaní skriptů (jako dávky dat v DOSu), pracuje pouze v MIExploreru
Pascal – dnes též OO, dříve Turbo Pascal
C jazyk
C++ (Borland)
Visual C++ (microsoft)
Java – Sun Microsystems
jazyk pro vývoj aplikací na internetu
platformově nezávislá (na operačním systému)
dynamický kompilátor přeloží zdrojový kód do mezikódu (bytcode), ten se dopraví po internetu do vašeho počítače
zde se interpretuje prohlížečem
bytocode je možné spouštět kdekoliv, kde je k dispozici JVM (=Java Virtual Machina), virtuální stroj
je třeba rozlišovat
Java jako jazyk
Java bytecode
Java jako platformově závislý kód (tj. závislý na operačním systému)
Java Skript
objektový, nezávislý na operačním systému a prohlížeči
jeho vstupem i výstupem je okno prohlížeče nemůže pracovat se soubory na disku (což zvyšuje bezpečnost programů v něm psaných)
na internetu 2 způsoby používání
skryté ( zpracování formulářů, kontroluje políčka a odešle nebo vrátí (činnost, kterou by prováděl jinak server)
viditelné ( efekty, přeblikávající tlačítka, duhové nápisy, otevření dalšího okna
OOP
standard při tvorbě aplikací pro grafické operační systémy
objekt představuje celou třídu objektů, = typ objektů
třídy sestaveny v hierarchiích
knihovna tříd s objekty
objekty jsou funkční a aktivní, komunikují spolu zasíláním zpráv
dříve byly data a procedury drženy odděleně
nové pojmy
zapouzdření
nový typ se definuje tak, že se popíše množina možných hodnot + operace s nimi
dědičnost
od jednoho typu se odvodí jiný, který zdědí vlastnosti rodiče (předka) + definuje vlastnosti nové
polymorfismus
stejná zpráva se zpracovává různými objekty různě (různými metodami)
zprávy
mají jméno a parametry, představují požadavek na činnost
Typy dat
datové objekty – konstanty, proměnné, funkce jsou určitého typu
typ je množina hodnot, kterých může proměnná nabýt, které funkce generuje…atd.
typ bývá v programu deklarován (deklarace)
s každým typem souvisí určité operace, které jsou pro tento typ definovány
stejné operace se provádějí různými algoritmy, např. sčítání celých a reálných čísel
jednoduché typy dat
interger (celá čísla, 2 nebo 4 byty)
real (čísla uložená v pohyblivé řádové čárce, 4 nebo 8 bytů, 8 je tzv. dvojnásobná přesnost ( double precision)
boolean (ogické hodnoty)
char ( jednoznakové proměnné)
string ( textové řetězce)
číslo typu Real, plovoucí řádová čárka, 4 byty
číslo tvoří mantisa a exponent
mantisa (6 hexadecimálních znaků, tj. dekadicky max. 7 číslic
exponent v kódu s posunutou nulou
znaménko čísla je první bit prvního bytu
větší počet číslic mantisy lze uložit na dvojnásobné délce slova, tj. pomocí 8 bytů = dvojnásobná přesnost (=double precision)
strukturované typy dat – charakteristiky
typ struktury
homogenní ( tvoří ji stejný typ prvků
heterogenní ( prvky jsou různého typu
označení struktury
typ prvků (jednoduché, strukturované)
operace s prvky
uspořádání prvku
statické ( nemění se počet prvků struktury
dynamické ( počet prvků struktury se mění
při práci se strukturovanými typy dat se abstrahuje od toho jak jsou data fyzicky uložena, proto je též nazýváme ( abstraktní datové typy
standardní strukturované typy dat
pole (homogenní, statická struktura)
záznam (heterogenní, statická struktura)
množina (homogenní, statická struktura)
soubor (homogenní, dynamická struktura)
pole
jednorozměrné (vektor)
dvourozměrné (matice)
vícerozměrné (3 rozměrné, kubická matice)
abstraktní strukturované typy dat
lineární
seznam, zásobník, LIFO (=Last In First Out), fronta, FIFO (=First In First Out)
jsou homogenní, dynamické
nelineární
tabulka (homogenní, dynamická), graf (orientovaný, neorientovaný)
implementace často pomocí pole
tabulky se používají v relačním databázovém modelu
nevýhoda
strukturovaný pohled na data
dnes jsou větší nároky na uložení, nestrukturovaných dat (text, grafika, zvuk – MM)
řeší se to použitím BLOBs (=Binary Perte Objevte – velké binární objekty)
problém je manipulace nad nimi
Rozdělení sítí
LAN (Local Area Network) – technické a programové prostředky v rámci budovy, areálu
MAN (Metropolitan Area Network)
WAN (Wide Area Network), globální síť, sem lze řadit i Internet (síť sítí)
rozdíl LAN a WAN: vztah k prostředkům, které slouží k propojování uzlových poč. (u rozleh. Sítí jsou to kanály, pronajaté od spojů)
WLAN
Wireless Local Area Network
Místo kabelu radiové vlny (řada typů, specifikace IEEE 802.11 a.-g.. např. varianta WiFi, viz dále)
VAN sítě
sítě komerční, s přidanou hodnotou
PAN
nebo WPAN (Wireless Personál Area Network)
radiová komunikační technologie Bluetooth (bez poplatků, zařízení nemusí být „vidět“, na 10 m), výměna dat mezi mobilními zař., osobními ad-hoc sítě, např. na poradách
Význam sítí
sdílení prostředků (periferie, procesor, paměť)
zvětšení kapacity vnější paměti (disk. Prostor)
výměna zpráv (pošta, konference) a souborů (výměna sítě)
využití síťových verzí programů (tvorba prezentace)
možnost získat přímý přístup na vzdálený počítač (služba Telnet)
Charakteristiky sítí LAN:
topologie sítě
přístupová metoda stanic k síti
druh vodiče
rychlost přenosu (bity, Mbity, Gbity za sec.)
adaptér (síťová karta, odpovídá typu sběrnice) + další aktivní prvky
max. počet stanic
max. vzdálenost stanic
(propojení uzlů)
logická (způsob komunikace uzlů) -> číslo síťové karty
sběrnice (bus):
lineární vedení, segmenty
kruh:
spojené konce sběrnice,
signál v kruhu
citlivé na výpadek stanice (musí se přemosťovat)
jednosměrné vedení i obousměrné přes koncentrátor
hvězda:
soustava lineárních vedení
paprsky z centrálního uzlu (hub – rozbočovač)
síť odolná proti výpadku
kombinace:
další větvení pomocí hubů
přístupové metody
CSMA/CD (bus)
Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
= vícenásobný přístup užitím nosného signálu s detekcí kolizí
Nosný signál v síti => vysílá jiná stanice
Zanikne-li signál – lze zahájit vysílání
Možnost kolize – přerušení – opakování
druh vodiče
koaxiální kabely (souosé)
tenké
tlusté
propojují se konektory
jsou už historie
optické kabely (skleněné n. plastové vlákno)
jednobodové (dražší)
mnohobodové (vede různé vlny světelných paprsků)
vysoká přenosová rychlost opt. Kabelů (100Mb/sec)
LED diody na obou koncích (vysílání signálu do kabelu)
Propojení na velké vzdálenosti (1 vidové až 40km)
kroucená dvoulinka (TP twister pair)
stíněná a nestíněná
dnes hlavně používaná
původně telefonní rozvody
odolná proti rušení
bezdrátové spojení
infračervený paprsek (dosah 300m)
laserový paprsek (2 km)
na obou stranách vysílač / přijímač s parabolickou anténou a přímá viditelnost
max. kapacita (rychlost) současných optických systémů = 155 Mb/s
Ochrana dat v síti
proti výpadku proudu : UPS (baterie)
jméno, heslo, práva uživatelů nastavená správcem sítě
zálohování disků
zrcadlení (mirroring, RAID 1 – více disků), stejný řadič pro oba disky
zdvojení disků (duplexing), každý má svůj řadič
server duplexing, spojeny spec. Kabelem
obrazy disků (drive image)
kopie disku, uloží se do 1 souboru, přenese se na jiný disk (klonování disku)
s použitím image uloženého na síť. Disku lze náš disk obnovit
image se dá vytvořit nebo obnovit za běhu
antiviry
šifrování
Firewally
Šiřší smysl: souhrn technických opatření k řízení komunikace mezi chráněnou sítí a vnějším světem
Užší smysl: sw balík instalovaný na předsunutém počítači
Internet
-je soustava vzájemně propojených sítí, jejichž společným rysem je používání protokolů TCP/IP.
Každý počítač v síti má svoji celosvětově unikátní číselnou adresu, tzv. IP adresu. Je to 32 bitové číslo tj. 4 dekadická čísla oddělená tečkami. Dále se používají symbolická jména uzlových počítačů. Celá adresa je tedy vícesložková: adresát@počítač. doména
WWW (World Wide Web) je nejrozšířenější služba, která spojuje služby FTP, Gopher, Mail do jednoho univerzálního balíku. Html dokumenty (HTML - Hypertext Markup Language)