Informatika pro ekonomy I Software Systémové a aplikační softwarové vybavení Hardware. Architektura počítačů. 1 Software Software pracuje prostřednictvím („na”) hardwaru Hardware počítačové programy používané v počítači, které provádějí nějakou činnost data a programy vše, co není hardware souhrn hmotných technických prostředků umožňujících nebo rozšiřujících provozování počítačového systému veškeré fyzicky existující technické vybavení počítače K zamyšlení: Databáze, zipované soubory apod. K zamyšlení: Děrná páska, děrný štítek apod. 2 Podle funkce (použití) Podle práv (způsob licencování) Jiné Software 3 Systémové Aplikační Systémové a aplikační softwarové vybavení Podle funkce (použití) umožňuje uživateli vykonávat nějakou užitečnou činnost, například: •kancelářské aplikace: textový editor, tabulkový procesor, prezentační program •grafické programy: vektorový grafický editor, bitmapový grafický editor, CAD •vývojové nástroje: vývojové prostředí, překladač •zábavní software: počítačové hry, přehrávače digitálního zvuku a videa apod. •atd. (různá rozdělení podle druhu, účelu, vzhledu, funkčnosti) je v informatice speciální (základní) programové vybavení, které umožňuje uživateli s počítačem pracovat, ovládat ho, spouštět aplikace a podobně. Systémový software se nachází na pomezí hardware a aplikačního software a běžný uživatel s ním přímo nepracuje (na rozdíl od aplikací). Mezi systémový software patří operační systém, pomocné nástroje a firmware. Middleware 4 •firmware - software obsažený v hardware (BIOS, firmware vstupně-výstupních zařízení jako tiskárny, CD/DVD mechaniky, grafické a zvukové karty, …) • •operační systém - spravuje počítač, vytváří prostředí pro programy •jádro operačního systému - (včetně ovladačů zařízení) •pomocné systémové nástroje - pro správu operačního systému (formátování disků, nastavení oprávnění, utility, …) • •dělení OS • podle distributora a verzí (Windows, Linux, IOS, Android apod.) • podle hardware (PC, servery, mobilní zařízení, průmyslové automaty) • podle počtu uživatelů (více uživatelské, jedno uživatelské) • podle počtu úloh (více úlohové, jedno úlohové) - multitasking, preemptivní multitasking Systémové softwarové vybavení 5 Je software, který je mezi operačním systémem a aplikacemi, které jsou v něm spuštěné. Middleware v podstatě funguje jako skrytá transakční vrstva a umožňuje komunikaci a správu dat pro distribuované aplikace. Použití middlewaru umožňuje uživatelům provádět požadavky, jako je odesílání formulářů ve webovém prohlížeči nebo povolení webovému serveru vracet dynamické webové stránky na základě profilu uživatele. Middleware 6 (zkráceně aplikace) v informatice programové vybavení počítače, které umožňuje provádět nějakou užitečnou činnost. Aplikace využívají pro interakci s uživatelem grafické nebo textové rozhraní, případně příkazový řádek. Aplikace se může skládat z několika počítačových programů. Aplikační softwarové vybavení 7 Aplikační softwarové vybavení Kancelářské aplikace - textové editory, tabulkové procesory, prezentační nástroje, databázové systémy apod. Komunikační programy - sociální sítě, maily, mobilní komunikace textová, audio Grafické programy - rastrové, vektorové Antivirové a bezpečnostní programy - antivirus, firewall Vývojové nástroje (pro tvorbu software) - programovací programy, kompilátory, interprety, skriptovací jazyky Webová aplikace (Web Application) - www prohlížeče, komunikátory, internetové aplikace (bankovnictví apod.) Účetní a ekonomické programy Utility - správci souborů 8 Aplikační softwarové vybavení - Podnikové aplikace Systémy správy podnikových zdrojů - ERP Systémy pro řízení výroby - APS Systémy pro správu lidských zdrojů - HRM Systémy pro řízení vztahů se zákazníky - CRM Systémy správy obsahu - ECM Ekonomické a účetní systémy Systémy pro zpracování plateb Systémy pro správu majetku Systémy pro správu IT Systémy pro podporu a řízení procesů - BPM Systémy pro řízení a plánování údržby - EAM Manažerské informační systémy, Business Intelligence Business Process Management nástroje GIS (Geografický informační systém) (Geographic Information System) 9 Podle práv (způsob licencování) Komerční programy -kupujeme (přesněji Licenci na jejich užívání) podobně jako jiné zboží. Tj. vybereme si program v obchodě, v katalogu apod., zaplatíme a program nainstalujeme na svém počítači. Součástí dodávky programu bývá vlastní program na nosiči (nejčastěji CD), manuál (návod k jeho užívání) technická podpora k programu, realizovaná buď pomocí e-mailu nebo přes telefon.(tzv. hotline). K takto zakoupenému programu máme většinou nárok na zlevněný upgrade, tj. přechod na novou verzi programu za nižší cenu. OEM software - programy dodávané s počítačem, připadně s nějakým technickým (hardwarovým) dílem. OEM program je většinou levnější (poměrně výrazně) než stejný program komerční. Jeho užívání je však vázáno na díl, ke kterému byl zakoupen. Nebývá k němu manuál, není nárok na technickou pomoc ani na levný upgrade na vyšší verzi programu. 10 Podle práv (způsob licencování) Demoverze a zkušební verze - jsou plné nebo redukované verze programu, které zpravidla mají zablokované ukládání dat, případně fungují jen po určitou dobu. Slouží k vyzkoušení funkcí programu před jeho zakoupením. Shareware - plně fungující programy s omezením. Po uplynutí doby je nutno zaplatit nebo program z počítače vymazat. Freeware - můžeme zdarma používat i šířit. Nesmíme jej ale měnit ani používat ve svých vlastních programech apod. GNU/GPL - je druh licence zajištující zcela volný přístup k programům, šířeným pod touto licencí. GPL znamená „General Public Licence“ tedy „Obecná veřejná licence“. S takovýmto programem musí být šířen i jeho zdrojový kód, každý, kdo má příslušné znalosti, může program upravovat a vylepšovat. Legální software Každý program, který je nainstalován na počítači, musí mít platnou licenci. U freeware a programů šířených pod GNU/GPL licencí to je zajištěno automaticky, u ostatních programů musíme prokázat zakoupení licence 11 Hardware Základní komponenty Procesor (CPU) Grafická karta ( Graphic Card) Paměť RAM ( Memory) Pevný disk (HDD) Základní deska (mainboard či motherboard) Rozšiřující sloty Periferie pro přímou komunikaci s uživatelem: vstupní – Klávesnice; Myš; Trackball; Tablet; Joystick; Gamepad; Scanner; Web kamera výstupní - Monitor; Tiskárna; Reproduktor; Plotter 12 Hardware východiska Turingův stroj (TS) teoretický model počítače popsaný matematikem Alanem Turingem. Skládá se z procesorové jednotky, tvořené konečným automatem, programu ve tvaru pravidel přechodové funkce a pravostranně nekonečné pásky pro zápis mezivýsledků. Využívá se pro modelování algoritmů v teorii vyčíslitelnosti Jednoduchý stavový automat s konečným počtem stavů, je jednoduché zařízení, kterým prochází nekonečná páska rozdělená na políčka, přičemž stroj vždy čte pouze jediné. Přečte na ní zapsaný symbol a podle stavu, v němž se nachází, udělá nějakou akci – symbol vymaže, převine pásku doprava či doleva, zapíše jiný symbol, případně změní svůj stav. Pomocí takto jednoduchého automatu lze generovat jakékoliv představitelné konečné i nekonečné posloupnosti čísel či symbolů 13 Hardware východiska Architektura počítačů ( automatů) Von Neumannova architektura Harvardská architektura Modifikovaná Harvardská architektura 14 Von Neumannovo schéma bylo navrženo roku 1945 americkým matematikem (narozeným v Maďarsku) Johnem von Neumannem jako model samočinného počítače http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/68/Computer_system_bus.svg/220px-Computer_sys tem_bus.svg.png 15 Architektura •Operační paměť: slouží k uchování zpracovávaného programu, zpracovávaných dat a výsledků výpočtu •ALU - Arithmetic-logic Unit (aritmeticko logická jednotka): jednotka provádějící veškeré aritmetické výpočty a logické operace. Obsahuje sčítačky, násobičky (pro aritmetické výpočty) a komparátory (pro porovnávání) •Řadič: řídící jednotka, která řídí činnost všech částí počítače. Toto řízení je prováděno pomocí řídících signálů, které jsou zasílány jednotlivým modulům. Reakce na řídící signály, stavy jednotlivých modulů jsou naopak zasílány zpět řadiči pomocí stavových hlášení •Vstupní zařízení: zařízení určená pro vstup programu a dat. •Výstupní zařízení: zařízení určená pro výstup výsledků, které program zpracoval 16 Harvardská architektura je počítačová architektura, která fyzicky odděluje paměť programu a dat a jejich spojovací obvody. Název pochází z počítače Harvard Mark I, který byl postaven na této architektuře. •rozdělen blok paměti na dva bloky - zvlášť paměť pro programy a zvlášť paměť pro data. • koncepce dovoluje používat pro paměť programu například paměti typu ROM (Read Only Memory) a umožňuje v podstatě zdvojnásobení velikosti paměti oproti von Neumanově architektuře při stejně veliké adresové směrnici 17 Instrukční sada •čtyři základní principiální architektury: •CISC (Complex Instruction Set Computer), •RISC (Reduced Instruction Set Computer), •VLIW (Very Long Instruction Word) a •MISC (Minimum Instruction Set Computer). CISC – Complex Instruction Set Computer Procesor s velkým množstvím strojových instrukcí (řádově stovky) a relativně malým počtem registrů (jejich počet obvykle nepřesahuje 30). Procesory CISC mají různě dlouhé strojové instrukce, jejichž vykonání trvá různě dlouhou dobu. RISC – Reduced Instruction Set Computer Procesor s redukovanou instrukční sadou, jejichž návrh je zaměřen jednoduchou, vysoce optimalizovanou sadu strojových instrukcí, která využívá jen velmi malého množství nejčastěji užívaných, instrukcí. Téměř všechny instrukce potřebují stejnou dobu pro své vykonání, obvykle jen jeden cyklus pro své vykonání, na rozdíl od CISC, kde se doba vykonání instrukce liší podle vykonávané instrukce. 18