Choď na obsah Choď na menu
Reklama
Reklama
 


 4. POČÍTAČE 

Počítače možno použiť  na riadenie, zber a vyhodnocovanie informácií takmer vo všetkých oblastiach hospodárstva, vedy, verejného a súkromného života a umožniť tak riešenie nových, stále zložitejších problémov. 

Obrázok

Rozdelenie:

Superpočítače, strediskové počítače (mainframes), počítače strednej triedy (servery, výkonné pracovné stanice) a osobné počítače.

Osobné počítače – stolné počítače (desktopy), prenosné počítače (laptopy, noteboky), sieťové počítače (network computers)- inteligentné a nemé terminály (intelligent and dumb terminals), minipočítače, (palmtopy, vreckové počítače, elektronické diáre a zápisníky).

Výkonné pracovné stanice – požívajú sa na prácu s graficky náročnými aplikáciami, na rozdiel od serverov slúžia viac-menej jednému užívateľovi.

Počítače strednej triedy – sú to na servery a výkonné pracovné stanice určené na Multitasking – vykonávanie viacerých úloh súčasne. Server je počítač, ktorý má centrálne postavenie v počítačovej sieti a na ktorý je v tejto sieti napojených viac počítačových staníc, nazývaných aj klientmi.

Strediskové počítače (mainframes, main-frame computers) sú charakteristické veľkým počtom rýchlych prídavných zariadení, čím umožňujú aby s údajmi v nich uloženými súčasne pracovali stovky používateľov. Používajú sa na riadenie informačných systémov veľkých firiem (banky letecké spoločnosti, atď.).

Superpočítače majú zložitú vnútornú architektúru, používajú desiatky až stovky super rýchlych procesorov so zložitou technológiou, majú obrovskú vnútornú pamäť a ich cena sa pohybuje v miliónoch dolárov.


Hlavné časti osobného počítača

-          mikroprocesor ,

-          vnútorná operačná pamäť,

-          základná doska,

-          ostatné časti počítača (sú to prídavné periférne zariadenia – peripheral devices).

 

Operačná pamäť počítača sú mikročipy uložené na základnej doske počítača do ktorých si mikroprocesor zaznamenáva údaje, ktoré si mikročipy dokážu uchovať.

Zariadenie, ktoré prepája s pamäťou a prídavnými zariadeniami a ktoré zároveň riadi prepojenie, nazývame základná doska (motherboard, matičná doska). Také periférne zariadenia, ktoré si dokážu uchovať dáta ktoré do nich vložíme aj po vypnutí elektrického prúdu spoločne označujeme ako vonkajšia pamäť počítača (memory storage devices).

 

Mikroprocesor
Je základnou operačnou a riadiacou jednotkou počítača. Okrem operačnej a riadiacej jednotky obsahuje aj vnútorné registre, do ktorých si ukladá rôzne údaje (adresy, medzivýsledky) a vnútornú zbernicu.
Operačná jednotka mikroprocesora vykonáva rôzne aritmetické operácie sčítanie, násobenie) a nearitmetické operácie (rozhodovacie, logické, posuvy a iné). Operačná (taktovacia) rýchlosť je počet základných operácii ktoré mikroprocesor vykoná za 1 sekundu. Súčasne mikroprocesory vykonávajú rádovo milióny základných operácií za sekundu a ich rýchlosť udávame v Megahertzoch. Po zapnutí počítača riadiaca jednotka mikroprocesora hľadá a načíta tzv. štartovací program (BIOS) ktorý sa nachádza v jednom z čipov základnej dosky a v ktorom sa mimo iného nachádzajú aj informácie o základných prídavných zariadeniach, ktoré sú k počítaču pripojené.


Vstupné zariadenia

Myš – touchpad (dotyková plôška), trackpoint (dotykový bod)- sa podobá špendlíku s gumenou hlavičkou, alebo trackball (guľový ovládač), touchscreen a svetelné pero, datalógové (údajová rukavica), optické vstupné zariadenia – skener, digitálny fotoaparát, monitor – obrazovkové monitory CRT monitor (CRT- cathode ray tube), - LCD monitory LCD-Liquid crystal display, plazmové monitory .

Výstupné zariadenia grafická karta (video adapter) a monitor, tlačiareň.

Vstupno-výstupné zariadenia pevný disk a pružný disk (floppy disk, disketová mechanika), modem. Pevný disk, pružný disk a cd-rom tvoria vonkajšiu pamäť bežného osobného počítača.

 

4.1  Pamäť  a uchovanie dát Obrázok

Vnútorná pamäť počítača je tvorená mikročipmi uloženými priamo na základnej doske počítača. Jej hlavnou zložkou je pamäť RAM. Rýchlejšia ako Ram pamäť je tzv. Cache pamäť, ktorá je uložená priamo v procesore alebo je integrovaná do základnej dosky počítača. K vnútornej pamäti počítača zaradujeme ja pamäť ROM.

Vonkajšiu pamäť počítača tvoria všetky periférne zariadenia, v ktorých môžu byť uložené počítačové dáta, pružný disk, floppy disk, pevný disk, Cd-rom, DVD, mechanika ZIP, Jaz drive.

 

4.1.1  Typy pamätí

Pamäť ROM je pamäť len na čítanie – mikročip integrovaný v základnej doske počítača, ktorý obsahuje základné programové inštrukcie. Obsah pamäte ROM je nemenný a prenos dát jednostranný z pamäte ROM do mikroprocesora. Obrázok

Pamäť RAM – Random Acess memory – sa zvykne nazývať aj operačnou pamäťou počítača, pretože slúži výhradne na krátkodobé uchovanie dát súvisiacich s práve vykonávanou činnosťou počítača. Sú v nej uložené inštrukcie programov práve bežiacich v systéme a dáta, s ktorými tieto programy pracujú.

SIMM – single In-line menory module

DIMM – dual In-line memory module

SDRAM – Synchronious Dynamic RAM

Cache pamäť (Buffer) – vyrovnávacia pamäť procesora, ktorej rýchlosť korešponduje s rýchlosťou procesora lepšie a do ktorej si procesor vie ukladať dáta potrebné pre urýchlenie rôznych výpočtov. Vyrovnávacia pamäť sa používa aj pri mnohých periférnych zariadeniach.


4.1.2  Meranie pamäte

Jeden bit predstavuje základnú jednotku informácie, ktorá môže mať dva rôzne hodnoty, najčastejšie označované ako 0 a 1. Počítač nespracováva bity jednotlivo, ale v skupinách bitov pričom počet v skupine je vždy mocnina dvojky.

 

4.2  Operačné systémy

K základnému programovému vybaveniu počítača patrí operačný systém, ktorý sa vkladá do pamäte vždy po štarte. Jeho funkcie sú:

• Riadi, spravuje technické prostriedky počítača a ich komponenty

• Spravuje údaje

• Riadi spracovanie úloh

• Podporuje komunikáciu užívateľa s počítačom

• Podporuje bezpečnosť a spoľahlivosť výpočtového systému

Jedna z najdôležitejších funkcií operačného systému je organizácia údajov na vonkajších pamäťových médiách. Operačný systém rozoznáva dva typy zariadení, ktoré sa navzájom líšia v spôsobe komunikácie , ale aj v spôsobe identifikácie zariadenia. Niektoré zariadenia v štandardnej podobe vie ovládať operačný systém automaticky, pre niektoré zariadenia je nutný ovládač, ktorý najčastejšie poskytuje výrobca zariadenia.

Aby operačný systém mohol pracovať, musí byť pri spustení počítača jadro operačného systému zavedené do vnútornej pamäte RAM. Tento proces sa označuje ako bootovanie. Programy jadra operačného systému potom podľa potreby zavádzajú do operačnej pamäte ďalšie súčasti operačného systému alebo aplikačné programy.

 

Rozdelenie operačných systémov

• Podľa počtu užívateľov – jedno a viacužívateľské

• Podľa počtu spracovávaných úloh – jedno a viacprocesorové

• Podľa typu spracovania

-          Multiprocessing – umožňuje súbežné spracovanie programov na počítači s viac procesormi.

-          Interprocessing – znamená dynamické prepojovanie medzi aplikáciami.

-          Práca v reálnom čase.

-          Podľa počítačovej platformy – operačné systémy pre strediskové počítače, pre počítače strednej triedy a pre osobné počítače.

 

Najznámejším operačným systémom je WindowsObrázok

Programy dodávané s Windows:

- Kancelárske aplikácie – poznámkový blok, Wordpad, maľovanie.

- Multimediálne programy – prehrávač CD, prehrávač záznamov, záznam zvuku, ovládanie hlasitosti.

- Pomôcky – mapa znakov, kalkulačka.

  

4.3  Počítačové siete

Spájanie počítačov začína na lokálnej úrovni, jednotlivé lokálne siete sa môžu ďalej spájať do väčších napr. metropolitných sietí, tie zas do svetových.

Obrázok Za predchodcu ozajstnej počítačovej siete možno považovať terminálovú sieť – výpočtový model host-terminál. Hlavný počítač bol spojený s terminálmi, ktoré fungovali ako predĺžená klávesnica. Po ére veľkých sálových počítačov uzavretých v klimatizovaných miestnostiach sa koncentroval výkon do malých rozmerov PC a na scénu nastúpili izolované počítače. Vznikol model File server / workstation. Počítač File server uchováva súbory spoločné pre všetky ostatné – pracovné stanice .

Ďalší výpočtový model klient/server umožňuje rozdeliť záťaž medzi klienta a server tak, že aplikácii sa vykonáva na servery a časť na workstation. Model agent/manager. Manager vie, čo ktorý agent dokáže robiť rozpošle úlohy a zbiera výsledky. Jeden počítač sa môže rozdeliť na klienta a server. Užívateľ má na svojom počítači len to čo práve potrebuje a všetok ostatný softvér je prístupný na sieti. Umožní sa tým zjednodušenie hardvéru, operačného systému sa značne sa šetrí pamäť.


Spájanie počítačov Obrázok

Spojovanie počítačov začína na úrovni lokálnej siete LAN. LAN tvoria aspoň dva počítače navzájom spojené prostredníctvom vhodného média najčastejšie koaxiálneho kábla, krútenej dvojlinky, optického kábla alebo bezdrôtovo pomocou infračerveného signálu. LAN sú základom každej väčšej siete, pripájajú sa na mestské a ďalej na globálnu sieť.

LAN možno rozdeliť podľa viacerých kritérií:

-          Podľa topológie - pod pojmom topológia počítačovej siete sa väčšinou rozumie spôsob fyzického prepojenia ako sú vedené káble medzi počítačmi.

Topológia hviezda

Topológia kruh – Token ring

Topológia zbernica – na spoločný kábel

Topológia strom

Neobmedzená topológia

-          Podľa spôsobu vnútorného usporiadania a správy možno LAN rozdeliť do dvoch skupín

Sieť typu klient – server

Sieť peer-to-peer – rovný s rovným

-          Delenie LAN podľa technológie

Ethernet  (v súčasnej dobe najrozšírenejšia technológia LAN)

ARCnet  (má najnižšiu prenosovú rýchlosť)

IBM token ring  

Bezdrôtové siete  (sieťové systémy môžu fungovať bez použitia káblového spojenia)

-          Podľa rozsahu možno počítačové siete rozdeliť na:

LAN – Local Area Network – obvykle v jednej budove, vzdialenosť 500 až 1000 m počet pripojených počítačov nie je obmedzený.

MAM – Metropolitan AREA network – prepojenie viacerých budov, príp. mestské pripojenie, vzdialenosti od 1km do 20 km realizované cez optické káble.

WAN – Wide Area Networks – rozsiahla sieť spájajúca mestá alebo štáty, vzdialenosť 100 až1000 km, pri spojení sa využívajú verené prenosové siete, napr. telefónne.  

GAN – Global Area Networks – celosvetová sieť využíva prenos cez družice.

 
Reklama