Informační systémy 2 Programové prostředky IS/IT 17.5.2016 IS2-2016-09 1
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 17.5.2016 2
Programové prostředky - SW Vrstvy programového vybavení APLIKAČNÍ PROGRAMOVÉ VYBAVENÍ PROGRAMOVÉ PROSTŘEDKY PRO PRÁCI KONCOVÉHO UŽIVATELE ZÁKLADNÍ SOFTWARE ZÁKLADNÍ SOFTWARE HARDWARE 17.5.2016 4
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 17.5.2016 5
Relace mezi HW a uživateli UŽIVATELÉ aplikační SW systémový SW počítačový HW 17.5.2016 6
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
CO TO JE OPERAČNÍ SYSTÉM je rozhraní, jehož prostřednictvím uživatel komunikuje s hardwarem OS 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.
Základní programové vybavení počítače Zavaděč OS je uložený v Boot Recordu Zavádí se do operační paměti Zprostředkovává vazbu mezi technickým vybavením PC a aplikacemi
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)
KDE OS PRACUJÍ KONCOVÁ ZAŘÍZENÍ Počítače Periferie počítačů Smartphony, telefony (mobilní, pevné) Bankomaty Stroje (výrobní, pokladny, ) Domácí spotřebiče INFRASTRUKTURA Síťové prvky Telefonní ústředny
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 17.5.2016 12
Dle vnějších paměťových médií diskové, nediskové Dle stupně paralelnosti práce Jednouživatelské jednoúlohové Jednouživatelské víceúlohové Víceuživatelské víceúlohové Systémy s reálným časem Dle počtu procesorů Singleprocesing Multiprocesing Dle počtu uživatelů Monouser Multiuser
Operační systém Operační systém Alokovat/přidělit Supervizor - managerské práce Překladače Plánovač (scheduler) Koordinace zdrojů a úloh Koordinace vstupů a výstupů Přidělování priorit Monitoring Chybová hlášení Monitorování systémových uživatelů Přihlašování
Jádro (Kernel) 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 Pouze u multitask Aktivování a deaktivování procesů dle priority / požadavků na prostředky
Shell Program pro zadávání příkazů Komunikace mezi OS a uživatelem Poskytuje sadu příkazů a funkcí Za běhu uložen v paměti Součást daného OS (lze nahradit)
Ovladač (driver) Program pro ovládání konkrétního zařízení Snadná konfigurovatelnost a rozsáhlost technického vybavení PC pod stejným OS 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
HISTORIE OS Lidé 10011110 10110010 Hardware Bez OS Komunikace přímo 0 a 1 S rozvojem neúnosné (pomalé, nároky na znalosti konkrétních zařízení) 17.5.2016 21
HISTORIE OS Lidé Do While 98, 65, 55 Interpreter 10011110 10110010 Hardware Vznik programovacích jazyků Soubor příkazů ve formě čísel v osmičkové či šestnáctkové soustavě, později i skutečná slova z písmen Interpreter (překladač) původně svázán s HW 17.5.2016 22
HISTORIE OS Programovací jazyky Svázané s HW (assembler) HW nezávislé vyšší programovací jazyky ADA Short Code 1949 Fortran 1956 (IBM) COBOL 1959 BASIC 1965 Pascal 1971 C - 1952 17.5.2016 23
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 Poskytované služby
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) 17.5.2016 25
Disk Operating Systém (diskový operační systém) Dominance mezi roky 1981 a 1995 Jednoduchý OS s textovým terminálem a příkazovým řádkem Příkazový řádek nepohodlný (CLI) > textové uživatelské rozhraní GUI pomocí nadstavbových programů s vlastním API (Windows 1.0) Zástupci DOSu: PC-DOS MS DOS FreeDOS. Norton Commander
HISTORIE MIKROPOČÍTAČOVÉ OS Apple (LISA) GUI myš Apple Macintosh Multitasking Multimedia Dražší než PC 17.5.2016 27
Roku 1981 uvedení MS-DOS od firmy IBM (16bitový) Nepohodlný, nedostatečný (nepodporoval multitasking) Roku 1985 Microsoft uvedl OS s GUI Windows 1.0 Malé zlepšení Mohl současně pracovat s více programy ale okna se nemohly překrývat (odstraněno ve verzi Windows 2.0 v roce 1987) Roku 1990 uvedení MS Windows 3.0 První reálně použitelný Windows s GUI
Windows 3.1 V srpnu 1992 s řadou vylepšení Ve verzi 3.11 přidána síťová podpora Windows 95 =Windows 4.0, v srpnu 1995 Zcela nové grafické rozhraní, částečně 32 bitové jádro systému, podpora dlouhých názvů Windows 98 Plně 32bitový, uvedený v červnu 1998 Podpora USB Velmi nestabilní (mnoho chyb) Windows 98 SE (second edition) Přepracované a stabilní vydání Windows 98 Windows ME Poslední zástupce Neumožňuje restart do režimu MS-DOS
Od roku 1987 IBM ve spolupráci s Microsoftem vytvářely OS nezatížený nedostatky DOSu OS/2. Spolupráce se rozpadla Microsoft > Windows NT (New Technology) IBM > OS/2 Warp V roce 2001 MS Windows XP (experience) na jádře NT
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
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 Unixové systém jako OS pro servery dnes i PC Snadná portace na různé HW platformy V 90. letech vznik nekomerčních systému na bázi UNIX Linux (Linus Torvalds) - 1991 UNIXový OS Méně novátorský prosazení Vývoj v komunitě nadšenců Podoba distribucí (instalace, Live CD) Volně šiřitelný SW (velký vývojářská základna) Mnoho distribucí (SuSE, Fedora, Debian, Ubuntu, Fedora, OpenLinux)
V roce 1984 první Mac OS 1.0 spolu s Macintosh Velmi pokrokový OS (GUI, ovládání myší, multitasking, multimedia, práce v síti, atd.) Do roku 2002 Max OS, poté Max OS X, dnes OS X 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
SOUČASNOST Apple Mac OS X první verze v roce 2001 moderní (založený na BSD Unixu a NeXTu) podpora starých aplikací Linux Mnoho distribucí snaha o standardizaci RedHAT, SuSE, Mandrake Slackware, Debian,.. Překotný vývoj Multiplatformní Nasazení i na tradiční počítače velkých značek 17.5.2016 34
BUDOUCNOST - SERVERY Menší, střední společnosti Heterogennost Tvrdá konkurence (Microsoft zvyšuje podíl) Velké společnosti Vazba na HW platformu - UNIX (Linux) Mision Critical Applications 17.5.2016 35
Architektura FILE/SERVER server požadavek zpracování soubory 17.5.2016 36
Architektura CLIENT/SERVER server požadavek zpracovaná data zpracování 17.5.2016 37
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 17.5.2016 38 +
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 17.5.2016 39
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 17.5.2016 40
Základní stavební bloky architektury IS strategické řízení EIS MIS taktické řízení útvary operativního řízení a provozu TPS 17.5.2016 41
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.... 17.5.2016 42
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!!! 17.5.2016 43