Vyučující předmětu Obsahová náplň Studijní literatura Požadavky na ukončení Vyučující předmětu Obsahová náplň Studijní literatura Požadavky na ukončení Vyučující předmětu Obsahová náplň Studijní literatura Požadavky na ukončení Vyučující předmětu Výpočetní technika I Ing Pavel Haluza ústav informatiky PEF MENDELU v Brně pavelhaluza@mendelucz Garant předmětu Ing Petr Jedlička, PhD ústav informatiky (1 patro), kancelář Q262 telefon: 545 13 22 32 e-mail: petrj@pefmendelucz Přednášející Ing Pavel Haluza Ing Petr Jedlička, PhD Cvičící Ing Pavel Haluza Ing Naděžda Chalupová, PhD Ing Vít Ondroušek, PhD Výpočetní technika I 2 / 103 Obsahová náplň přednášek Obsahová náplň cvičení Vnitřní reprezentace dat Formáty uložení dat Informace v počítači Souborové systémy Základy práce v OS třídy Unix Základy práce v OS Windows Počítačová kriminalita Úvod do počítačových sítí Etapa A práce s procesorem MS Word 3 cvičení + samostudium test z Wordu ( malý zápočet ) Etapa B (od 12 11 2012) teorie číselné soustavy operační systémy třídy Unix operační systém MS Windows zápočtový test ( velký zápočet ) Výpočetní technika I 3 / 103 Výpočetní technika I 4 / 103
Vyučující předmětu Obsahová náplň Studijní literatura Požadavky na ukončení Vyučující předmětu Obsahová náplň Studijní literatura Požadavky na ukončení Vyučující předmětu Obsahová náplň Studijní literatura Požadavky na ukončení Počítač, HW, SW Informatika, teorie Jednotky Studijní literatura Požadavky na ukončení předmětu PEZLAR, Z, RYBIČKA, J Informatika pro ekonomy Brno: Konvoj, 2002 ISBN 80-7302-2647-017-3 BITTO, O Microsoft Windows 7: podrobná uživatelská příručka Brno: Computer Press, 2009 ISBN 978-80-251-2647-9 BITTO, O Microsoft Windows Vista: podrobná uživatelská příručka Brno: Computer Press, 2007 ISBN 978-80-251-1545-9 BRANDEJS, M Linux praktický průvodce Brno: Konvoj, 2003 ISBN 80-7302-050-5 HERBORTH, C Unix a Linux: názorný průvodce administrátora Brno: Computer Press, 2006 ISBN 80-251-0978-X Aktuální novinky publikované na Internetu Výpočetní technika I 5 / 103 Test z Wordu v týdnu od 5 11 2012 ověření praktických dovedností ze cvičení udělení malého zápočtu plně v kompetenci cvičících Zápočtový test po skončení výuky, ve zkouškovém období (leden) účast možná až po získání malého zápočtu především ověření praktických dovedností ze cvičení orientace v pojmech z přednášek Legální Windows pro studenty předmětů garantovaných ústavem informatiky http://uipefkamendelucz/technika/msdnaa Výpočetní technika I 6 / 103 Osnova přednášky počítač, hardware, software informatika, teorie jednotky staré výpočetní pomůcky mechanické počítací stroje předchůdci počítačů generace počítačů vznik a vývoj operačních systémů Výpočetní technika I 7 / 103 Počítač elektronické zařízení (stroj) na automatizované zpracování dat podle předepsaného programu zpravidla ovládán uživatelem, který poskytuje data ke zpracování prostřednictvím vstupních zařízení tvořen technickým vybavením (hardware) a programovým vybavením (software) Technické vybavení počítače všechny fyzické součásti počítače počítačová skříň (základní deska, pevný disk, zdroj) monitor, klávesnice, myš další vstupní a výstupní zařízení (tiskárna, skener) Programové vybavení počítače operační systém veškeré uživatelské programy Výpočetní technika I 8 / 103
Počítač, HW, SW Informatika, teorie Jednotky Počítač, HW, SW Informatika, teorie Jednotky Počítač, HW, SW Informatika, teorie Jednotky Jednotky Informatika obor lidské činnosti, který se zabývá získáváním, uchováváním, zpracováváním a přenosem informací zahrnuje množství specializovaných vědních a technických oborů Teorie matematická vědní disciplína, která vznikla na konci druhé světové války (Claude Shannon) zkoumá informaci jako základní jev, který umožňuje existenci složitých systémů snaží se najít matematické vyjádření množství Výpočetní technika I 9 / 103 Základní jednotkou je bit (binary digit, b), nabývá hodnoty 0 nebo 1 Vyšší jednotkou je bajt (byte, B) = 8 bitů Násobky podle nových pravidel (ČSN IEC 60027-2) platných od roku 2004 Kibibajt (KiB) 1 KiB = 2 10 B = 1 024 B Mebibajt (MiB) 1 MiB = 2 20 B = 1 024 KiB Gibibajt (GiB) 1 GiB = 2 30 B = 1 024 MiB Tebibajt (TiB) 1 TiB = 2 40 B = 1 024 GiB Pebibajt (PiB) 1 PiB = 2 50 B = 1 024 TiB Exbibajt (EiB) 1 EiB = 2 60 B = 1 024 PiB Zebibajt (ZiB) 1 ZiB = 2 70 B = 1 024 EiB Yobibajt (YiB) 1 YiB = 2 80 B = 1 024 ZiB Velikosti běžných pevných disků osobních počítačů se dnes pohybují v řádu stovek GiB Výpočetní technika I 10 / 103 Jednotky Dekadické předpony podle soustavy SI, dříve byly používány v chybném významu Kilobajt (KB) 1 KB = 10 3 B = 1 000 B Megabajt (MB) 1 MB = 10 6 B = 1 000 KB Gigabajt (GB) 1 GB = 10 9 B = 1 000 MB Terabajt (TB) 1 TB = 10 12 B = 1 000 GB Petabajt (PB) 1 PB = 10 15 B = 1 000 TB Exabajt (EB) 1 EB = 10 18 B = 1 000 PB Zettabajt (ZB) 1 ZB = 10 21 B = 1 000 EB Yottabajt (YB) 1 YB = 10 24 B = 1 000 ZB Pravěké nástroje porovnávání a směnný obchod kameny, části těl zaznamenávání materiály vhodné pro zářezy (kosti, hůlky, mušle, tvrdé plody, ) Věstonická vrubovka lýtková kost mladého vlka s 55 zářezy nalezeno 1936 při vykopávkách v Dolních Věstonicích stáří odhadováno na 25 až 28 tisíc let Příklad klamavého označení výrobku: pevný disk s inzerovanou kapacitou 600 GB, ve skutečnosti pouze 572 GiB, rozdíl 28 GiB představuje téměř 6 DVD Výpočetní technika I 11 / 103 Výpočetní technika I 12 / 103
Zářezy do dřívek, uzly na provazech základy moderního účetnictví, registr dluhů kultura Inků v dnešní Bolívii, Ekvádoru a Peru (quipu) tibetští mniši, modlitební řemínky ještě ve 20 století použito pro evidenci dobytka vyhnaného na letní pastvu (vrubovky) mlynářské uzly v Německu Abakus (5 000 let př n l) Malá Asie, později Řecko a Řím původně čáry v písku a kamínky mezi nimi později kuličky na drátě (calculi) Výpočetní technika I 13 / 103 Výpočetní technika I 14 / 103 Počítání na prstech (5 stol př n l) Řecko, prokazatelně také Čína, Indie, Persie, Turecko, Arábie, Aztékové, západní civilizace nejdříve jako malé děti, později různé pozice prstů zjednodušení zavedením symbolů pro čísla a číselných soustav (digitální digitus, prst) Summa de arithmetica (Luca Pacioli, 1494) Salamínská deska (3 stol př n l) nalezeno 1846 na řeckém ostrově Salamis jedna z mnoha podob abaku mramorová tabule s vytesanými početními kolonkami, číselnými znaky a symboly mincí Výpočetní technika I 15 / 103 Výpočetní technika I 16 / 103
Liny (12 15 století) varianta početních desek používaná v Evropě místo vertikálních linek použity horizontální linky soustava vodorovných čar odpovídajících jednotlivým řádům na čáry se pokládaly kamínky nebo kreslily značky Suànpán (13 stol) čínská varianta abaku, používá se dodnes v menší horní části představující nebe 2 korálky, každý znamená 5 jednotek ve větší spodní části představující zemi 5 korálků, každý znamená 1 jednotku v praxi více než 7 sloupců, typicky 12, 13 nebo 17, menší počet pro jednoduchost Výpočetní technika I 17 / 103 Výpočetní technika I 18 / 103 Soroban (16 stol) japonská varianta abaku, mírná úprava čínské varianty 21 (23, 27, 31) sloupců s 1 korálkem nahoře a 4 dole 11 11 1946 souboj soroban elektronický počítač, Kiyoshi Matsuzaki Thomas Nathan Wood, základní aritmetické operace, po dvou dnech výsledek 4 : 1 Sčot (17 stol) ruská varianta abaku, dětské kuličkové počitadlo 10 korálků v 10 řadách, dráty mírně do oblouku počet jednotek řádu udává počet přesunutých korálků Výpočetní technika I 19 / 103 Výpočetní technika I 20 / 103
John Napier of Merchiston (1550 1617) autor pojmu logaritmus podnět pro vznik logaritmických tabulek (1614) Logaritmické pravítko (1621) převádění násobení na sčítání a dělení na odčítání v 70 letech 20 stol nahrazeno prvními kalkulačkami moderní čínský úřad typická ruská tržnice Výpočetní technika I 21 / 103 Výpočetní technika I 22 / 103 Napierovy kosti (1617) deset hůlek s multiplikační tabulkou násobení velkých čísel jednociferným číslem v Číně používáno dodnes na principu ozubených kol Leonardo da Vinci (1452 1519) podle poznámek a náčrtů (objeveno 1967) sestrojen fungující kalkulátor Mechanický kalkulátor (Wilhelm Schickard, 1623) násobení a dělení pomocí logaritmických převodů dva prototypy, v současnosti neznámo kde rekonstrukce v 50 letech 20 století podle náčrtů Výpočetní technika I 23 / 103 Výpočetní technika I 24 / 103
na principu ozubených kol Pascaline (Blaise Pascal, 1642) usnadnění složitých výpočtů spojených s výběrem daní kovový stroj o rozměrech 51 10 7,5 cm 50 exemplářů, exponáty ve významných muzeích na principu ozubených kol Morlandův kalkulátor (Samuel Morland, 1666) počítání ve starých britských jednotkách 1 libra = 20 šilinků = 240 pencí = 960 farthingů Výpočetní technika I 25 / 103 Výpočetní technika I 26 / 103 na principu ozubených kol Krokový kalkulátor (G Wilhelm von Leibniz, 1673) sčítání, odčítání, násobení, dělení, druhá odmocnina, zdokonalení Pascaliny ozubené kolo nahrazeno ozubeným válcem nepřekonáno do druhé poloviny 19 století na principu ozubených kol Arithmomèter (Charles X Thomas de Colmar, 1820) první hromadně vyráběný a používaný kalkulátor čtyři základní aritmetické operace používán v mnoha variantách až do 1 sv války ve 2 sv válce výpočty při konstrukci atomové pumy Výpočetní technika I 27 / 103 Výpočetní technika I 28 / 103
na principu ozubených kol Odhnerky (Willgodt Theophil Odhner, 1873) ruční kalkulačky se speciálními ozubenými koly a proměnným počtem zubů díky všestrannosti používané po mnoho desetiletí v SSSR vyráběny ještě v 70 letech 20 století na principu děrných štítků Tkalcovský stav (Joseph-Marie Jacquard, 1805) výroba vzorovaných tkanin děrné štítky spojené provázky Výpočetní technika I 29 / 103 Výpočetní technika I 30 / 103 na principu děrných štítků Děrnoštítkový stroj (Hermann Hollerith, 1889) děrný štítek jako paměťové médium poprvé použito 1890 při sčítání lidu v USA 1896 TMC 1911 CTR 1924 IBM Charles Babbage (1791 1871) matematik, filozof, ekonom, vynálezce, strojní inženýr jedna z klíčových postav prehistorie informatiky rozluštění Vigenèrovy šifry Výpočetní technika I 31 / 103 Výpočetní technika I 32 / 103
Diferenciální stroj (Charles Babbage, 1822) výpočet hodnot kvadratických polynomů pro technické problémy nebyl nikdy dokončen 1991 sestaven podle originálních plánů, fungoval Analytický stroj (Charles Babbage, 1833) všeobecně použitelný počítač na mechanické bázi aritmetická jednotka, paměť, vstupní zařízení, tiskárna program nebyl uložen v paměti, ale čten snímačem první programátorka Augusta Ada (dcera G Byrona) nebyl nikdy plně realizován, předběhl dobu o 100 let Výpočetní technika I 33 / 103 Výpočetní technika I 34 / 103 Etapy vývoje výpočetních systémů Kritéria dělení použité stavební prvky a obvody výkonové parametry druhy pamětí typy periferních jednotek a způsob jejich připojení k primární jednotce programové vybavení a oblast jeho využití Dosud nebylo přesně vymezeno a časově ukotveno, nejasnosti ohledně příslušnosti některých počítačů k dané generaci Stručný přehled vývoje elektronických počítačů ve 20 stol Období Velikost Aktivní prvky Využití Vyráběné množství 40 léta haly elektronky vojenské účely jednotlivé kusy 50 léta místnosti tranzistory vojenské účely, hromadné zpracování dat 60 léta skříně integrované obvody 70 léta malé skříně 80 léta krabice na stole lepší integrov obvody 90 léta sešit A4 výkonnější mikroprocesory hromadné zpracování dat, vědecké výpočty široké využití v ekonomice a vědě mikroprocesory všechny oblasti zpracování a přenosu informací všechny oblasti práce s mi, hromadné použití ve školství a domácnostech malosériová výroba sériová výroba velkosériová výroba hromadná velkovýroba hromadná velkovýroba, koncentrace firem Výpočetní technika I 35 / 103 Výpočetní technika I 36 / 103
Milníky vývoje elektronických počítačů Nultá generace (1938 1944) Vannevar Bush (1890 1974) kalkulátor pro řešení komplexních diferenciálních rovnic (1931) článek o návrhu zařízení fungujícího na principu hypertextu (1945), realizováno po 40 letech Elektronické počítače vynález elektronky (1904, Lee De Forest) pokusy s využitím elektromagnetických relé (1937, Howard Hathaway Aiken) Konrad Zuse (1910 1995) první fungující počítací stroj (1934) Z1 (Konrad Zuse, Helmut Schreyer, 1938) elektromechanický programovatelný počítač s pamětí na 16 čísel, první na světě nespolehlivý, pro praktické využití nevhodný Výpočetní technika I 37 / 103 Výpočetní technika I 38 / 103 Nultá generace (1938 1944) Nultá generace (1938 1944) Z2 (Konrad Zuse, Helmut Schreyer, 1940) mechanická paměť převzata ze Z1 výpočty pomocí obvodů na bázi elektromagnetických relé (celkem přibližně 200 ks) vývoj zastaven kvůli odvelení k vojsku Complex Number Calculator (Samuel Williams, George Stibitz, 1940) kalkulátor schopný pracovat s komplexními čísly Z3 (Konrad Zuse, Helmut Schreyer, 1941) první prakticky použitelný programovatelný počítač 2 600 elektromagnetických relé zneužit fašisty ke sčítání lidí v koncentračních táborech 3 4 součty za vteřinu, násobení za 3 5 vteřin zničeno 1944 při náletu na Berlín ABC (John Vincent Atanasoff, Clifford Berry, 1941) řešení souběžných lineárních rovnic primární paměť v podobě kondenzátorů na otáčivých bubnech (60 ks po 50 bitech) předchůdce dnešních dynamických pamětí kmitočet 60 Hz (1 součet/s), množství chyb > 0,001 % Výpočetní technika I 39 / 103 Výpočetní technika I 40 / 103
Nultá generace (1938 1944) Nultá generace (1938 1944) Z4 (Konrad Zuse, 1941) první malý reléový samočinný počítač nevzbudil pozornost u armády, upadá v zapomnění zničen při náletu Harvard Mark I (Howard Hathaway Aiken, 1943) elektronický reléový počítač, délka 15 metrů, váha 5 tun, 750 000 součástek, 800 km drátů desítková soustava, sčítání za 0,3 s, násobení za 6 s financováno IBM, demonstrace technických možností a první vstup do světa VT, kde později ovládla 75 % trhu později Mark II (1945) a Mark III (1947) Výpočetní technika I 41 / 103 Výpočetní technika I 42 / 103 Nultá generace (1938 1944) Nultá generace (1938 1944) Colossus (Alan Mathison Turing, 1943) luštění šifer německého stroje Enigma Colossus 2 (Alan Mathison Turing, 1944) plně elektronický, 2 400 elektronek, pět čteček pásky s rychlostí 5 000 znaků za vteřinu SAPO (Antonín Svoboda, 1957) tranzistor vynalezen 1947, ale východní blok s reléovými počítači o dvě generace pozadu jeden z nejspolehlivějších počítačů své doby elektromotor o výkonu 4,9 kw, 7 000 relé, 400 elektronek, dvojková soustava, 3 operace za vteřinu 1960 shořel i s celou budovou VÚMS Výpočetní technika I 43 / 103 Výpočetní technika I 44 / 103
První generace (1944 1956) První generace (1944 1956) Vakuová elektronka dovolovala odstranění pomalých a nespolehlivých mechanických cívkových relé Konstrukce počítačů převážně podle koncepce von Neumanna Diskrétní režim práce do paměti zaveden pouze jeden program a data po spuštění výpočtu již není možné s počítačem v průběhu výpočtu komunikovat plýtvání strojového času, pomalý operátor ENIAC (John W Mauchly, John P Eckert, 1944) Electronic Numerical Integrator and Computer 18 000 elektronek, 10 000 kondenzátorů, 7 000 rezistorů, 1 300 relé, 30 tun, 160 m 2 chlazen dvěma leteckými motory, velmi pomalý vydržel vždy jen několik hodin, pak se musel opravit Rozvoj během 2 světové války především v USA, Velké Británii a Německu Výpočetní technika I 45 / 103 Výpočetní technika I 46 / 103 První generace (1944 1956) První generace (1944 1956) MANIAC (John von Neumann, 1945) Mathematical Analyser, Numerical Integrator and Computer využití v atomové laboratoři v USA, významně přispěl k vyvinutí vodíkové bomby PROCESOR(CPU) Výstupní zařízení Řídicí část (řadič) Zpracovatelská část(alu) Instrukce Data Hlavní (operační) paměť Sekundární paměť Vstupní zařízení von Neumannova koncepce počítače Výpočetní technika I 47 / 103 Výpočetní technika I 48 / 103
První generace (1944 1956) První generace (1944 1956) Princip činnosti počítače podle von Neumannovy koncepce 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 řízena řadičem 4 mezivýsledky jsou ukládány do operační paměti 5 po skončení výpočtu jsou výsledky poslány přes ALU na výstupní zařízení Odlišnosti moderních počítačů: multitasking, více procesorů, spojitý režim, vstupně-výstupní zařízení, zavádění programu do paměti po částech dle potřeby SSEC (Wallace Eckert, 1948) Selective Sequence Electronic Calculator první univerzální počítač od IBM ovládací program zčásti v paměti, zčásti zadáván z programovací desky 12 000 elektronek, 21 000 relé, jediný exemplář Manchester Mark I (1948) 6 paměťových obrazovek, rychlé, levné, kompaktní program zadáván v binárním tvaru z klávesnice, ukládání do paměti, výstupy na obrazovce později se k týmu připojil Alan Turing a vymyslel pro tento stroj jazyk adres assembler Výpočetní technika I 49 / 103 Výpočetní technika I 50 / 103 První generace (1944 1956) První generace (1944 1956) EDSAC (Maurice V Wilkes, 1949) Electronic Delay Storage Automatic Computer vstupním médiem děrná páska, poprvé použito bootování prehistorickým mechanickým BIOSem revoluční operační paměť: data elektromagnetické impulsy ultrazvukové impulsy 32 rtuťových trubek o délkách 1,5 m elektrické impulsy kapacita 256 slov o šířce 35 bitů BIAC (John W Mauchly, John P Eckert, 1949) Binary Automatic Computer první pokus o letadlový palubní počítač 700 elektronek, 1 m 2, kapacita 512 slov o šířce 31 bitů vyhodnocování správnosti výsledků (dva procesory) UNIVAC (John W Mauchly, John P Eckert, 1951) Universal Automated Computer první sériově vyráběný elektronkový počítač magnetická páska místo děrných štítků 1956 dovoz do Evropy Výpočetní technika I 51 / 103 Výpočetní technika I 52 / 103
První generace (1944 1956) První generace (1944 1956) EDVAC (John W Mauchly, John P Eckert, 1952) Electronic Discrete Variable Automatic Computer podle projektu von Neumanna 4 000 elektronek, taktovací frekvence 1 MHz vzor všech novodobých počítačů EPOS I (Antonín Svoboda, 1960) modulární struktura tvořená základním počítačem a různými přídavnými jednotkami svérázný multitasking až pět programů současně přídavná magnetická paměť velikosti pračky konečný vzor 8 000 elektronek, příkon 200 300 kw Výpočetní technika I 53 / 103 Výpočetní technika I 54 / 103 Druhá generace (1956 1964) Druhá generace (1956 1964) Vynález tranzistoru (1947) John Barden, Walter H Brattain, William Shockley malá součástka fungující stejně jako elektronka méně se zahřívá, vyšší odolnost vůči vnějším vlivům koncerny dlouho oddalovaly nástup éry tranzistorů Dávkový režim práce snaha o nahrazení pomalého operátora programy i data jsou umístěny do dávky počítač pracuje bez zbytečných časových prodlev První programovací jazyky FORTRAN (1954), ALGOL (1958), COBOL (1959) První operační systémy dodávány k sálovým počítačům (mainframe) Multics (1964, předchůdce Unixu), MFT (1967) Výpočetní technika I 55 / 103 IBM 1401 (1959) jeden z nejznámějších počítačů druhé generace desetitisíce tranzistorů Výpočetní technika I 56 / 103
Druhá generace (1956 1964) Druhá generace (1956 1964) National Elliot 803 (1960) postaveno přibližně 250 kusů zakoupila většina britských univerzit a vysokých škol IBM 7090 (1960) plně tranzistorový elektronický počítač 229 tisíc výpočtů za vteřinu použito vojenským letectvem pro spuštění systému balistických střel včasného varování 1964 spojení poboček aerolinií v 65 městech Výpočetní technika I 57 / 103 Výpočetní technika I 58 / 103 Druhá generace (1956 1964) Druhá generace (1956 1964) Z23 (Konrad Zuse, 1961) snímač děrné pásky, dálnopisná klávesnice, bubnová a feritová paměť, řadič, operační jednotka, výstupní děrovač děrné pásky Minsk 1 (1960), Minsk 2 (1962) střední univerzální počítače původem ze SSSR rychlost až 10 tisíc operací za vteřinu (Minsk 2) Minsk 22 vhodný k hromadnému zpracování dat vnější paměť v podobě magnetopáskové jednotky od roku 1965 instalovány v ČSSR ve velkém počtu Výpočetní technika I 59 / 103 Výpočetní technika I 60 / 103
Druhá generace (1956 1964) Vznik a vývoj programovacích jazyků MSP (1962) malý samočinný počítač, tranzistorový užití výpočetní v národním hospodářství DP 100 (1962) vyvrcholení éry děrnoštítkových souprav atraktivní pořizovací cena 2,5 mil Kčs od roku 1967 sériová výroba export 200 ks do Polska, NDR a Jugoslávie Minsk 32 (1968) operační systém, větší paměť, čtyři programy současně pětkrát výkonnější než Minsk 22 EPOS II (1969) vychází z koncepce EPOS I, stavebnicového typu dvojkově kódovaná desítková soustava střední rychlost 38 600 operací za vteřinu Výpočetní technika I 61 / 103 Zpočátku počítače operační systém vůbec neměly Programátor musel se strojem rozmlouvat v jeho řeči (pouze formou 0 a 1) a přitom vědět, kde se v počítači co nachází S rozvojem výpočetní se tato metoda stávala pomalu neúnosnou, programátoři si proto pro vlastní potřebu vytvořili několik programovacích jazyků Program zapsaný v programovacím jazyce je soubor příkazů, které jsou překládány do strojového kódu pomocí překladače programovacího jazyka Místo nekonečných řad čísel ve dvojkové soustavě se zadávaly příkazy v podobě čísel osmičkové nebo šestnáctkové soustavy a později i skutečná slova Výpočetní technika I 62 / 103 Třetí generace (1964 1981) Třetí generace (1964 1981) Integrované obvody tranzistory vydávaly velké množství tepla, které poškozovalo součástky uvnitř počítače úplně se opouští od děrných štítků, postupně i od magnetických bubnů a jader hlavní externí paměť v podobě paměťových disků LED diody a obrazovky pro lepší výstup dat z počítače Programovací jazyky vázány na konkrétní hardware (assembler) hardwarově nezávislé (vyšší programovací jazyky) BASIC (1965), Pascal (1971), C (1972) potřeba programu, který by základní funkce systému obstarával sám a ulehčil programátorovi práci PDP-1 (1960) první komerční počítač s obrazovkou a klávesnicí Digital Equipment Corporation (DEC) Výpočetní technika I 63 / 103 Výpočetní technika I 64 / 103
Třetí generace (1964 1981) Třetí generace (1964 1981) IBM 360 (1964) nejznámější zástupci třetí generace různé modely a výkony (360/20 až 360/90) výroba v tisícových sériích Siemens 4004 (1965) německá alternativa k IBM 360 spolupráce s firmou RCA přes řadu Spectra 70 Výpočetní technika I 65 / 103 Výpočetní technika I 66 / 103 Třetí generace (1964 1981) Třetí generace (1964 1981) Souboj velmocí USA: ARPANET, prapředek dnešního Internetu SSSR: Jednotný Systém Elektronických Počítačů (EC) EC 1021 (1968) výzkumné práce řídí komise zemí RVHP snaha o kompatibilitu s IBM 360, vyrobeno cca 400 ks Výpočetní technika I 67 / 103 Tesla 200 (1969) vzhledem i vlastnostmi podobný IBM 360 použití pro výpočetní střediska a vysoké školy Generace 3,5 (1971 1981) první mikroprocesor Intel 4004 vyšší hustota v integrovaných obvodech vyšší operační rychlost ADT 7000 (1974) završení produkce analogových počítačů z dílny VÚMS hybridní systém třetí generace SMEP (1977) Systém Malých Elektronických Počítačů (RVHP) kompatibilita s vybranými modely PDP SMEP-1: SM 3/20, SM 4/20 SMEP-2: SM 52/11, SM 52/12, SM 50/40, SM 50/50 Výpočetní technika I 68 / 103
Třetí generace (1964 1981) Třetí generace (1964 1981) EC 1025 (1979) inspirace řadou IBM 370, vlastní OS DOS 3 operační paměť 256 kb, 40 000 operací za vteřinu EC 1026 (1980) operační paměť 512 kb, 80 000 operací za vteřinu EC 1027 (1984) již zástupce čtvrté generace operační paměť 2 MB, 200 000 operací za vteřinu Výpočetní technika I 69 / 103 Výpočetní technika I 70 / 103 Softwaroví giganti Potřeba programu, který by základní funkce systému obstarával sám a ulehčil tak programátorovi práci První operační systém vyvinula firma IBM, která v té době měla téměř monopol na sálové počítače Se vznikem minipočítačů, které nevyžadovaly tak specializovanou obsluhu, vyvstala potřeba operačních systémů tak, jak je známe dnes 70 léta 20 stol vznik legendárních operačních systémů VMS (DEC) a Unix (AT&T), oba původně pro sálové počítače Miniaturní integrované obvody 1968 vstup do výpočetní a datové zavedení čipů (křemíkové destičky se složitými obvody) Apple, Inc 1 10 1976, Cupertino, Silicon Valley, Kalifornie Steve Jobs (* 1955, 2011), Steve Wozniak (* 1950) Microsoft Corporation 4 4 1975, Albuquerque, Nové Mexiko Bill Gates (* 1955), Paul Allen (* 1953), Steve Ballmer (* 1956) Výpočetní technika I 71 / 103 Výpočetní technika I 72 / 103
Softwaroví giganti Čtvrtá generace (1981 1989) Altair 8800 (1975) první masově prodávaný osobní počítač Microsoft v roce 1979 Výpočetní technika I 73 / 103 Výpočetní technika I 74 / 103 Čtvrtá generace (1981 1989) Čtvrtá generace (1981 1989) Apple I (1976) sestaveno Stevem Wozniakem a Stevem Jobsem pouze výpočetní jednotka, vše ostatní nutno dokoupit Apple II (1977) první předmontovaný počítač konkurence: Atari, Commodore, ovládání ne pomocí operačního systému, ale pomocí jazyka Basic Výpočetní technika I 75 / 103 Výpočetní technika I 76 / 103
Čtvrtá generace (1981 1989) Čtvrtá generace (1981 1989) IBM 5150 (1981) první PC s operačním systémem MS-DOS (Microsoft) MS-DOS ve skutečnosti mírně upravený CP/M, nepohodlný, nespolehlivý, zastaralý Lisa (1983) první počítač s grafickým uživatelským rozhraním 32b operační systém (PC pouze 16b) bohužel propadák Výpočetní technika I 77 / 103 Výpočetní technika I 78 / 103 Čtvrtá generace (1981 1989) Čtvrtá generace (1981 1989) Macintosh (1984) legendární zástupce odlišné platformy multitasking, multimédia operační systém MacOS, první verze Výpočetní technika I 79 / 103 Výpočetní technika I 80 / 103
Čtvrtá generace (1981 1989) Čtvrtá generace (1981 1989) PC-AT (1984) reakce IBM na úspěch firmy Apple vylepšená verze MS-DOS, stále mnoho nedostatků Spolupráce IBM + Microsoft (1986) nový operační systém nezatížený nedostatky MS-DOS OS/2 (1987) Rozpad spolupráce (1990) IBM: vývoj dalších verzí (1994: OS/2 Warp) Microsoft: OS/2 Windows NT Výpočetní technika I 81 / 103 Výpočetní technika I 82 / 103 Pátá generace (1990 ) Budoucnost/sci-fi Schopnost zpracovávat (ne pouze data) Schopnost práce s lidskou řečí, konverzace s člověkem Paralelní zpracování procesů (opuštění koncepce von Neumanna) Využití umělé inteligence a neuronových sítí Automatická oprava programu, samostatné rozhodování Kvantové počítače DNA počítače Analogové a hybridní počítače? Ve svých počátcích byl MS Windows zcela neschopným produktem plným chyb Masivní marketingová podpora jej nakonec prosadila proti jeho konkurentům 1985 Windows 10 1988 Windows 203 1990 Windows 30 přijatelně funkční 1992 Windows 31 Použití grafického uživatelského rozhraní odstranilo propastný rozdíl mezi PC a Macintoshem Výpočetní technika I 83 / 103 Výpočetní technika I 84 / 103
Windows 101 Windows 101 Windows 203 Windows 311 Ve světě velkých počítačů, pracovních stanic a síťových serverů panoval Unix, ať už měl jakékoliv jméno a byl od kterékoliv firmy Přidáno GUI X Window (pro Unix) 80 a 90 léta 20 stol nejrozšířenější platformou se stává PC, první pokusy o vytvoření Unixu pro PC Na PC kralovala firma Microsoft s Windows a DOSem 1995 Windows 95 s řadou vylepšení (zcela nové grafické rozhraní, podpora dlouhých názvů souborů), stále však pouze grafická nadstavba nad starým a nedokonalým DOSem 1996 čtvrtá verze Windows NT, stejné grafické rozhraní jako Windows 95 jediným společným prvkem Výpočetní technika I 85 / 103 Výpočetní technika I 86 / 103 Odstraňování chyb ve Windows 95 1996 Windows 95 OSR2 1998 Windows 98, později Windows 98 SE přímo v jádře prohlížeč Internet Explorer, což znevýhodňovalo ostatní výrobce prohlížečů tento fakt zapřičinil antimonopolní řízení vlády USA proti Microsoftu, v němž vyšla najevo spousta dalších nekalých praktik včetně vydírání a vyhrožování 2000 Windows 2000, interní označení Windows NT 50, uživatelské prvky Windows 98 (webový prohlížeč v jádře, multimédia, hry) 2000 Windows ME (Millenium Edition) následník Windows 98 (tedy stále nadstavba MS DOSu) pro domácí použití Výpočetní technika I 87 / 103 Windows 95 Windows 98 Windows 2000 Windows ME Výpočetní technika I 88 / 103
Produkty firmy Apple v současnosti Vývoj OS Windows 1995 2003 Výpočetní technika I 89 / 103 Firma Apple představila počítač imac (1998) se zcela novým designem, standardně bez disketové jednotky, ale s operačním systémem shodným jako u prvního Macintoshe All in one monitor a počítač v jednom Apple imac se stal hitem a otevřel cestu dalším novým produktům MacBook, MacBook Pro (2006) notebooky ipod (2001) multimediální přehrávač iphone (2007) kombinace mobilního telefonu, digitálního fotoaparátu, multimediálního přehrávače a zařízení pro komunikaci s Internetem, od r 2008 také kapesní herní konzole MacBook Air (2008) ultratenký notebook ipad (2010) multimediální počítač typu tablet Výpočetní technika I 90 / 103 Produkty firmy Apple v současnosti Produkty firmy Apple v současnosti imac MacBook Výpočetní technika I 91 / 103 Výpočetní technika I 92 / 103
Produkty firmy Apple v současnosti Produkty firmy Apple v současnosti MacBook Air ipod iphone Výpočetní technika I 93 / 103 Výpočetní technika I 94 / 103 Produkty firmy Apple v současnosti Produkty firmy Microsoft v současnosti ipad 2001 Windows XP (experience) spojení vývojových větví pro domácí počítače, kancelářské pracovní stanice a servery 2003 Windows Server 2003 řada bezpečnostních vylepšení 2007 Windows Vista opět silně inspirován Applem (MacOS), avšak pomalejší než XP 2008 Windows Server 2008 sdílí stejný kód důležitých částí se systémem Vista 2009 Windows 7 údajně plná kompatibilita s existujícími ovladači zařízení, aplikací a hardwaru 2012 Windows 8 viditelné změny ve vzhledu, kvůli změnám v jádře možná nekompatibilita ovladačů Výpočetní technika I 95 / 103 Výpočetní technika I 96 / 103
Linux Windows XP Windows Vista Kromě Windows se u osobních počítačů stále častěji prosazují operační systémy typu Unix 1991 Linux zdařilý klon Unixu pro PC, jádro je volně šiřitelné podle pravidel GPL (General Public Licence), autorem finský student Linus Torvalds Existuje několik distribucí Linuxu Debian, Mandrake, RedHat, SuSe, Fedora, Ubuntu, Kubuntu, Windows Server 2008 Windows Seven Výpočetní technika I 97 / 103 Výpočetní technika I 98 / 103 Distribuce Linuxu Zcela běžné efekty v Linuxu Suse Linux Mint Mandriva Kubuntu Výpočetní technika I 99 / 103 Výpočetní technika I 100 / 103
Tak trochu jiný pohled na OS Tak trochu jiný pohled na OS Výpočetní technika I 101 / 103 Výpočetní technika I 102 / 103 Tak trochu jiný pohled na OS Výpočetní technika I 103 / 103