Informatika 2-8 Obsah: Vrstvy programového vybavení Klasifikace Systémové prostředky, ostatní SW Pořizování Využití IS2-4 1
Programové prostředky IS/IT 15.5.2017 2
Programové prostředky - SW Program: posloupnost elementárních instrukcí pro ovládání technických komponent počítače zdrojový program - algoritmus, zapsaný v počítačovém jazyce výkonný program (exe-modul) - přeložený zdrojový program, sled počítačových instrukcí 15.5.2017 3
Programové prostředky - SW Vrstvy programového vybavení APLIKAČNÍ PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ PROGRAMOVÉ PROSTŘEDKY PRO PRÁCI KONCOVÉHO UŽIVATELE ZÁKLADNÍ SOFTWARE ZÁKLADNÍ SOFTWARE HARDWARE 15.5.2017 5
Programové prostředky - SW Základní programové vybavení systémový SW řídí chod počítačových prostředků (procesor, tiskárny, terminály, komunikační linky, periferní zařízení umožňuje spuštění uživatelských programů (aplikací) programové vybavení, se kterým pracuje pracovník vyvíjející či obsluhující počítačový systém (systémový programátor) APLIKAČNÍ PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ PROGRAMOVÉ PROSTŘEDKY PRO PRÁCI KONCOVÉHO UŽIVATELE ZÁKLADNÍ SOFTWARE HARDWARE 15.5.2017 6
Relace mezi HW a uživateli UŽIVATELÉ aplikační SW systémový SW počítačový HW 15.5.2017 7
Systémový SW UŽIVATELÉ aplikační SW Systémový software je programové vybavení počítače, které umožňuje spouštění nebo zpracování aplikačních programů systémový SW počítačový HW Systémový SW představuje vrstvu, která se nachází na pomezí hardware a aplikačního software Definice systémového software: programové vybavení počítače, se kterým není běžný uživatel v přímé interakci Typickým představitelem systémového software je operační systém
OPERAČNÍ SYSTÉM je rozhraní, jehož prostřednictvím uživatel komunikuje s hardwarem je sada programů, sloužících především k tomu, aby byly aplikačním programům transparentním způsobem zpřístupněny technické prostředky počítače (hardware) K základním funkcím OS patří rozdělení systémových prostředků aplikacím. Systémovými prostředky je míněn nejen hardware (operační paměť, disk, periferní zařízení), ale také strojový čas a přístup ke komunikačním prostředkům, dále pak například sady fontů apod. Operační systém umožňuje chod více aplikací současně, rozděluje jim strojový čas, izoluje aplikace navzájem od sebe a umožňuje jim vzájemnou komunikaci. Zaváděč OS je uložený v Boot Recordu Zavádí se do operační paměti při startu počítače Na pozadí pracuje po celou dobu jeho činnosti Zprostředkovává vazbu mezi technickým vybavením PC a aplikacemi
Hlavním úkolem operačního systému je zajistit uživateli možnost ovládat počítač, vytvořit pro procesy stabilní aplikační rozhraní (API) a přidělovat jim systémové zdroje.
Správa záznamových zařízení OS řídí veškerý přístup k paměťovým médiím Kontrola, upozornění na nedostatek paměti, atd. Podpora komunikace uživatele s aplikacemi Jednotný způsob komunikace různých aplikací Dialogové okno pro otevření souboru všude stejné Správa běhu aplikací Multitasking OS zajišťuje přepínání mezi aplikacemi Zajišťuje běh aplikací na pozadí (antivir, bezdrátové připojení, ) Podpora příslušenství Správné začleněné periferií do běžícího systému (spolupráce s ostatními prvky systému)
VRSTVY VÝPOČETNÍHO SYSTÉMU Uživatelé (lidé, stroje, jiné počítače ) Aplikační programy textové procesory, překladače Systémové programy příkazový interpret, windows, správa Operační systém zakrytí HW (čtení ze souboru ) Strojový jazyk 15-300 instrukcí (aritmetické a logické operace ) Mikroarchitektura funkční jednotky HW Fyzická zařízení dráty, integrované obvody 15.5.2017 12
Jádro (Kernel) Provádí nejnižší úlohy operačního systému (I/O operace, alokace paměti, přidělování procesoru procesorům, přidělování HW, ) Po celou dobu spuštění PC je v paměti Správa prostředků Činnost I/O zařízení, přidělení paměti, Správa procesu Zajišťuje multitasking Vykonávání více procesů zároveň Rychlá změna spuštěných procesů vytvoření dojmu, že běží současně Aktivování a deaktivování procesů dle priority požadavků na prostředky
Shell (interpret příkazů) program pro zadávání příkazů komunikace mezi OS a uživatelem poskytuje sadu příkazů a funkcí za běhu uložen v paměti umožňuje uživateli využívat funkce jádra operačního systému, zejména spouštět programy, zajišťovat pro ně vstupy, zobrazovat, uchovávat a přesměrovávat jejich výstupy, spojovat jednotlivé programy do kolon a podobně Shelly dělíme do dvou skupin: řádkové a grafické Řádkové shelly vytvářejí příkazový řádek a jsou využívány zejména pro administraci počítačových systémů. Grafické (vizuální) shelly vytvářejí grafické uživatelské rozhraní (GUI), které je vhodnější pro běžné uživatele
Ovladač (driver) Program pro ovládání konkrétního zařízení Snadná konfigurovatelnost a rozsáhlost technického vybavení PC pod stejným OS Př.: tiskárna, grafický adaptér, síťová karta, zvuková karta, atd.
Podpůrné programy Stejná kategorie jako aplikační programy Jednotlivé ovladače, které se spouštějí po zavedení OS Nejsou součástí jádra Zpřístupňují další HW Konfigurace prostředí Např.: sada programů ke správě a údržbě počítače
Síťové operační systémy (cloud computing) Funkce: zajištění maximální průchodnosti sítě sdílení a přidělování zdrojů správa dat řízení zpracování úloh konfigurační úlohy zajištění bezpečnosti a spolehlivosti
HISTORIE OS Lidé 10011110 10110010 Hardware Bez OS Komunikace přímo 0 a 1 S rozvojem neúnosné (pomalé, nároky na znalosti konkrétních zařízení) 15.5.2017 19
50. léta první náznaky OS 60. léta IBM OS/360 první systém fungující na různých strojích 1969 Unix základ pro další systémy (Linux, Mac OS X, open BSD) Autoři OS UNIX Dennis Ritchie a Ken Thompsonu počítače PDP-11
HISTORIE MIKROPOČÍTAČOVÉ OS 1981 PC (IBM) MS-DOS Microsoft Upravený CP/M Nedostatečný i zastaralý již v době vzniku Kompatibilita v budoucnosti vážný problém 1 připojený uživatel HW omezení (640 kb RAM, 30 MB HDD) 15.5.2017 21
Windows NT Rok 1993 Windows 2000 Rok 2000 Windows XP Rok 2001 Windows XP 64bit Rok 2005 Windows Vista Rok 2006 Windows 7 Rok 2009 Windows 8 Rok 2012 Windows 8.1 Rok 2013 Windows 10? Rok 2015
Microsoft 29. 7. 2015 první rok přechod zdarma Druhý nepoužívanější OS Nikdy nebudou dokončené neustále průběžné aktualizace Návrat k nabídce start Aplikace pro úpravu fotografií, přehrávání hudby Přepracováno vyhledávání Virtuální pracovní plochy Větší využívání Cloudu Odpůrci vypichují zásah do soukromí uživatele
UNIX trvalý vývoj od 70. let (univerzální OS pro všechny kategorie počítačů na bázi jazyka C) Inspirace v Multicsu (nedokončený OS) Napsán v jazyce C Z počátku Unixový systém jako OS pro servery, dnes i pro PC Snadná portace na různé HW platformy V 90. letech vznik nekomerčních systémů na bázi UNIX Linux (Linus Torvalds) - 1991 UNIXový OS Méně novátorský prosazení Vývoj v komunitě nadšenců Množiny programů tvoří distribuce Podoba distribucí (instalace, Live CD)
Dá se volně šířit, upravovat Bezplatný Základem Linuxu je jádro, které je vlastně samotný Linux K němu se potom nabalují další programy Ubuntu nejpoužívanější distribuce Linux Mint nejpoužívanější derivát Ubuntu Debian, opensuse, Mandriva Linux, Mageia, Fedora
Současný stav: Mnoho distribucí snaha o standardizaci RedHAT, SuSE, Mandrake Slackware, Debian,.. Překotný vývoj Multiplatformní Nasazení i na tradiční počítače velkých značek
V roce 1984 první Mac OS 1.0 spolu s Macintosh Velmi pokrokový OS (GUI, ovládání myší, multitasking, multimedia, práce v síti, atd.) Mac OS X moderní systém s vektorovým Aqua GUI (často napodobován) Plná kompatibilita s aplikacemi pro Mac OS 9.2 (poslední verze) OS funkční pouze na HW Apple (dokonalé provázání SW a HW) Odpadají problémy s kompatibilitou Vždy zdarma součástí zakoupeného HW
Založen na Unixu a NeXT STEP Přizpůsobeno pouze pro počítače Mac Technologie Metal přístup ke grafickému prostoru Macu Split View rozdělení dvou aplikací na jednu obrazovku ve full screen režimu Vylepšení Safari Větší rychlost operačního systému
Google 2010 Minimalistický systém Linuxové jádro Chrome prohlížeč Nutnost pro použití Google účet Úložiště cloud
Mac OS X 10.11; 4,93% Ostatní; 9,10% Windows 8.1; 8,01% Windows XP; 9,78% Windows 10; 19,14% Windows 7; 49,05% Windows 7 Windows 10 Windows XP Windows 8.1 Mac OS X 10.11 Ostatní Data z června 2016, zdroj: cnews.cz
BUDOUCNOST - SERVERY Menší, střední společnosti Heterogennost Tvrdá konkurence (Microsoft zvyšuje podíl) Velké společnosti Vazba na HW platformu - UNIX (Linux) Mision Critical Applications 15.5.2017 31
Architektura FILE/SERVER server požadavek zpracování soubory 15.5.2017 32
Architektura CLIENT/SERVER server požadavek zpracovaná data zpracování 15.5.2017 33
Client/Server strategie Scénář 1 Distribuovaná prezentace Scénář 2 Vzdálená prezentace Scénář 3 Scénář 4 Scénář 5 Distribuovaná Vzdálený datový Distribuovaná aplikační logika management databáze Řízení databází Datový management Datový management Datový management Datový management Datový management Logický server Aplikační logika Aplikační logika Aplikační logika Řadič uživatelského rozhraní Prezentace Datový management Aplikační logika Aplikační logika Aplikační logika Prezentace Prezentace Prezentace Prezentace Prezentace 15.5.2017 34 +
Programové vybavení - SW Uživatelský SW používá koncový uživatel - k řešení konkrétních specifických problémů a úloh specializovaný SW typový SW osobní počítače - SW pro osobní informatiku: textové procesory (Word) tabulkové kalkulátory (Excel) databázové prostředky (Access,Oracle,...) grafika, DTP multimédia APLIKAČNÍ PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ PROGRAMOVÉ PROSTŘEDKY PRO PRÁCI KONCOVÉHO UŽIVATELE ZÁKLADNÍ SOFTWARE HARDWARE 15.5.2017 35
Programové vybavení - SW Aplikační SW u podnikových počítačů : kategorie úloh: specializovaný SW typový aplikační SW Typy úloh: TPS MIS EIS EDI Příklady: informační systémy (SAP R/3, OR-Systém, ), moduly pro různé podnikové aplikace (prodej, personální agenda, cenové kalkulace,...), komunikační programy,... OIS APLIKAČNÍ PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ PROGRAMOVÉ PROSTŘEDKY PRO PRÁCI KONCOVÉHO UŽIVATELE ZÁKLADNÍ SOFTWARE HARDWARE 15.5.2017 36
Základní stavební bloky architektury IS strategické řízení EIS MIS taktické řízení útvary operativního řízení a provozu TPS 15.5.2017 37
Programové vybavení - SW Problematika pořízení SW: nákup SW (standardní programové vybavení) vlastní vývoj SW (uživatelské programové vybavení, specifické) kombinace obou postupů nekomerční SW: public domain - licence, která uživatele absolutně v ničem neomezuje. Vydáním díla licencovaného jako Public domain se autor vzdává veškerých nároků a práv na publikované dílo shareware - je SW, který je možné volně distribuovat. Každý má možnost ho zdarma vyzkoušet. Pokud ho ale nadále používá, je povinen se řídit podle autorovy licence a zpravidla zaplatit cenu SW nebo se případně jen registrovat. freeware - autor poskytuje SW volně bez jakýchkoliv registrací či poplatků. Aplikace je však pořád chráněna autorskými právy a lze s ní dělat pouze to, co nezakazuje autor. Většinou můžete takový software volně používat, nesmíte však zasahovat do zdrojového kódu nebo jej šířit za peníze. trial - program má časově omezenou licenci (zpravidla 30 dní). Po uplynutí této doby obvykle přestane fungovat. Dál jej můžete používat jen po zaplacení plné verze.... 15.5.2017 38
Programové vybavení - SW Nákup SW: nákup základního SW nákup programů pro osobní informatiku krabicový způsob tzv. OEM software (OEM - Original Equipment Manufacture) - takto označované produkty společnosti Microsoft jsou zcela plnohodnotnými produkty předinstalovanými výrobci počítačů na nových počítačích nákup ASW otázka výběru produktu lokalizace customizace ISO normy Vlastní vývoj SW: různé přístupy k vývoji programu strukturovaný přístup objektový přístup vlastní vývoj SW algoritmizace prostředky pro zápis algoritmu grafické jazykové testování správnosti SW SW dokumentace!!! 15.5.2017 39