Informatika- vedný odbor zaoberajúci sa:
1. algoritmami a programovaním
2. spracovávaním informácií pomocou PC a programov
Spracovanie- zber, spracovanie, vyhľadávanie a prenos informácií
Informácia- fakt, vedomosť, skúsenosť, ktorá znižuje neurčitosť (nejasnosť)
Dáta (údaj)- informácie, ktoré sa dajú spracovať technickými prostriedkami
Zber
1. prečo? Sú dôležité
2.odkiaľ? Odvšadiaľ (rodina, priatelia, škola, knihy, časopisy, PC, internet...)
Uchovávanie - v hlave, počítači, knihách...
Typy informácií- čísla, obrázky, texty, hudby, filmy...
Dáta sú uložené vo forme 0/1 (binárne), je to jednoduchšie a najspoľahlivejšie
1 bit (BInary digiT) – jednotka dvojkového kódu
1 B (Byte)= 8 bitov
1kB=1024B
1MB=1000000B
Základnou jednotkou informácie je jeden bit (z angl. binary digit=dvojková číslica), ktorý môže obsahovať hodnotu nula alebo jedna.
Nadradenou jednotkou informácie, je jeden bajt (angl. byte). Je to vlastne skupina ôsmich bitov. Zvyčajne je to najmenšia jednotka pamäte počítača používaná na zakódovanie jedného písmena, číslice alebo iného znaku.
8 bitov = 1 bajt 256 stavov
8 * 210 bitov = 210 bajtov = 1 kilobajt
8 * 220 bitov = 220 bajtov = 210 kilobajtov = 1 megabajt
8 * 230 bitov = 230 bajtov = 220 kilobajtov = 210 megabajtov = 1gigabajtov
8 * 240 bitov = 240 bajtov = 230 kilobajtov = 220 megabajtov = 210 gigabajtov = 1 terabajt
bajt ( B )
kilobajt ( KB )
megabajt ( MB )
gigabajt ( GB )
terabajt ( TB )
Šifrovanie
-cieľom je utajenie obsahu komunikácie
1. tajné písmo
2. Felsnerová mriežka (sieťka)
3. posun písma (Ceasarova šifra)
4. zámena písmen
5. používane čísel (Polytiov štvorec)
Kódovanie obrazu
-rastrová grafika (bitmap)
-je z bodov -pixelov (DPI-počet bodov na palec)
-pixel-pozícia, farba
-farebné palety-RGB, CMYG äpri tlači)
-farebné rozlíšenie (počet možných farieb jedného bodu (pixelu))
Čierna=0, biela=1
-2 farby ......treba 1 bit
-16 farieb....treba 4 bity (24=16)
-256 farieb..treba 8 biotov(28=256)
-highcolor...treba 16 bitov(216=65536)
-truecolor....treba 24 bitov(224=16,7 milióna)
-formáty obrázkov: jpeg, gif, bmp, tif, exif, png
-OCR-rozpoznávanie textu
Kódovanie zvuku
Zvuk-vlnenie
Digitalizácia
1. premena na elektronický signál (mikrofón)
2. vzorkovanie (samplovanie) – frekvencia v Hz, počet vzoriek určuje max. frekvenciu, kt. zachytíme(20Hz-20kHz)
3. kvantifikácia –prevod, presnosť prevodu určuje kvalitu zvuku
200 sekúnd, stereo (16*2), 43 kHz
200*43000=8 600 000
8 600 000*32=275 200 000
275 200 000/8=3,...MB
Formáty zvuku: mp3, wav, midi, ogg, cda
Kódovanie
Cieľom je vyjadriť informáciu tak, aby sa dala uchovať alebo šíriť.
S počítačom sa dohovárame pomocou klávesnice. Každý jednotlivý stisk klávesy na klávesnici znamená predanie určitého alfanumerického znaku (vrátane zátvoriek, úvodzoviek, hviezdičiek atď.), prípadne riadiaceho znaku v prípade funkčných kláves. Počítač musí byť schopný zobraziť tieto znaky na štandartnom výstupe, teda na monitore. Ako má tieto znaky počítač zobraziť, tzn. ako tieto znaky vyzerajú, má počítač uložené (zakódované) vo svojej pamäti vo forme tzv. kódovej stránky. V počítačoch sa využíva tzv. osembitová logika. Keďže jeden bajt sa skladá z ôsmich bitov, môže teda nadobudnúť 28 rôznych stavov (matematicky sa jedná o variáciu s opakovaním ôsmej triedy z dvoch prvkov).
Prvým stavom je osem núl (00000000), posledným stavom je osem jedničiek (11111111).
28 je práve 256. To znamená, že každý znak tabulky ASCII sa dá vyjadriť pomocou jemu prideleného kódu a tento kód je vyjadriteľný len jediným bajtom. Číslo 256 je teda pre počítač číslom okrúhlym, pretože jeho vyjadrenie v hexadecimálnej (šestnástkovej) podobe má tvar: 100 H.
Kódy 0 až 31
Kódy 0 až 31 majú svoje grafické znázornenie, ale v užívateľských aplikáciach i v programovaní majú väčšinou význam riadiacich znakov, tzn. takých znakov, ktoré udávajú, čo má program robiť, pokiaľ na daný znak narazí.
Kódy 32 až 127
Znaky a kódy medzi 32 a 127, vrátane, sú druhou časťou, ktorú majú všetky kódové stránky rovnakú. Kód 32 je najpoužívanejším grafickým znakom vôbec - je to medzera.
Kódy 128 až 255
Tieto kódy sú obsadené rôznymi grafickými symbolmi, kde si začali inžinieri definovať hlavné znaky svojej vlastnej abecedy (maďarčiny, polštiny, švédštiny, slovenčiny, češtiny atď.) Tak vznikli rôzne kódové stránky, ktoré sú vzhľadom k sebe práve vďaka tejto časti definovaných znakov nekompatibilné. Rôzne typy softwarových produktov začali používať rôzne kódové stránky.
kód. stránka 852 - jej základom je čeština a slovenština používaná v kóde (Latin II)
kód. stránka 855 a 866 - pre azbuku
kód. stránka 437 - základná štandartná anglická kódová stránka
ASCII
Skôr existovala jedna najrozšírenejšia norma kódovej stránky, ktorú používali prakticky všetky osembitové počítače dostupné širokej verejnosti. Bola to kódová tabulka ASCII. ASCII znamená American Standart Code for Information Interchange a slovo STANDART hrá v názve významnú úlohu. Ide vlastne o súbor 256 znakov, ktoré musia byť pre všetky počítače rovnaké z dôvodu kompatibility pri prenose dát.
Okrem ASCII sa používala ešte kódová tabuľka EBCDIC (Extended Binary Decimal Interchange Code).
Číselné sústavy
Čísla v číselných sústavách zapisujeme číslicami (ciframi - z arab. sifr=číslica).
Sústavy rozlišujeme:
1) pozičné - v ktorých význam „váha„ číslic závisí od ich miesta (pozície) v zápise. Navzájom sa líšia počtom znakov, používaných ako cifry. Napr.: osmičková sústava (8 cifier), dvanástková (12), šestnástková (16).
2) nepozičné - napr. rímska sústava
Všeobecne
Desiatková sústava
- používa 10 základných číslic 0 až 9. Keď zapíšeme číslo 100, znamená to:
100 = 1*102 + 0*101 + 0*100
Inými slovami, nula stojí na mieste jednotiek, druhá nula na mieste desiatok a jednička na mieste stoviek.
Úplne rovnakým spôsobom fungujú i ostatné číselné sústavy. Počítač pracuje v
dvojkovej sústave. V desiatkovej sústave využívame 10 číslic počínajúc nulou a končiac deviatkou. Analogicky k tomu dvojková sústava vystačí teda s 0 a 1. Čísla, ktoré sa skladajú len z jednotiek a núl, majú pre počítač výhodu ľahkej interpretácie - nulu a jednotku predstavuju dve rôzne veľkosti elektrického prúdu.
Zápis čísla 100 v dvojkovej sústave: 10010 = 1100100 2 Dolným indexom (písaným v desiatkovej sústave) sa v tlačenom texte uvádza sústava, v ktorej je dané číslo zapísané.
Nula a jednotka predstavujú okrem svojich číselných hodnôt tiež informácie typu ÁNO - NIE. Práve túto informáciu môže niesť základná jednotka informácie - jeden bit.
Šestnástková (hexadecimálna)
sústava - tak, ako dvojková, aj ona sa používa pri práci s počítačmi. Do ôsmich bitov zoradených zasebou sa dá pomocou jednotiek a núl zapísať číslo 0 (osem núl) do 255 (osem jednotiek). Spolu je to 256 stavov. A číslo 256 sa dá tiež napísať ako 162.
Pre číslice od 10 do 15 si vypomáhame písmenami A až F, viď tabuľka:
Do jedného bajtu sa dá zapísať číslo 25510, ktoré má v hexadecimálnej sústave vyjadrenie FF16. Do jediného bajtu sa teda dá zapísať číslo, ktoré má v šestnástkovej sústave vždy buď jednociferné alebo dvojciferné vyjadrenie.
100 : 16 = 6, zvyšok 4
6 : 16 = 0, zvyšok 6
Takže 6416 = 10010=6*161 + 4*160
Vyššie čísla ako 255 sa zapisujú do dvoch, prípadne troch alebo štyroch bajtov. Viacbajtové čísla sa v pamäti počítača ukladajú vždy v poradí od najnižšieho bajtu po najvyšší. Napr. dekadické číslo 7979 má v hexadecimálnej sústave vyjadrenie 1F2B. Toto číslo musí byť uložené do dvoch bajtov - nižší bajt bude obsahovať číslo 2B (posledné dve číslice) a vyšší bajt číslo 1F. V dekadickej sústave sa číslo 7979 rozdelí na vyššie a nižšie tak, že do vyššieho bajtu sa uloží číslo 31 a do nižšieho 43. Súvislosť s číslom 7979 vynikne až po zložení oboch bajtov do jedného:
31 * 256 + 43 = 7979
Najvyššie číslo (v dekadickej súst.), ktoré sa dá zapísať do x bajtov (v hexadecimálnej s.), je bajt
Všeobecne sú si všetky číselné sústavy rovné, žiadna nie je preferovaná.
Typy číselných sústav
číselná sústava používané kódovacie znaky
dvojková 0, 1
trojková 0, 1, 2
štvorková 0, 1, 2, 3
päťková 0, 1, 2, 3, 4
šestková 0, 1, 2, 3, 4, 5
sedmičková 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
osmičková 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
deviatková 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
desiatková 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
šestnástková 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F
Prevody medzi číselnými sústavami
1) Prevod z desiatkovej sústavy do dvojkovej a naopak:
napr.:
213 : 2 = 106 zv. 1
106 : 2 = 53 zv. 0
53 : 2 = 26 zv. 1
26 : 2 = 13 zv. 0
13 : 2 = 6 zv. 1
6 : 2 = 3 zv. 0
3 : 2 = 1 zv. 1
1 : 2 = 0 zv. 1 213 10 = 11010101 2
a naopak:
1 1 0 1 0 1 0 1
* * * * * * * *
27 + 26 + 25 + 24 + 23 + 22 + 21 + 20
ll ll ll ll ll ll ll ll
1*128 +1*64 + 0*32 +1*16 + 0*8 + 1*4 + 0*2 +1*1 = 128 + 64 + 16 + 4 + 1 = 213
2) Prevod z desiatkovej sústavy do trojkovej a naopak:
napr.: 213 :
3 = 71 zv. 0
71 : 3 = 23 zv. 2
23 : 3 = 7 zv. 2
7 : 3 = 2 zv. 1
2 : 3 = 0 zv. 2 213 10 = 21220 3
a naopak:
2 1 2 2 0
* * * * *
34 + 33 + 32 + 31 + 30
ll ll ll ll ll
2*81 + 1*27 + 2*9 + 2*3 + 0*1 = 162 + 27 + 18 + 6 = 2133) Prevod z desiatkovej sústavy do štvorkovej a naopak:
napr.:
213 : 4 = 53 zv. 1
53 : 4 = 13 zv. 1
13 : 4 = 3 zv. 1
3 : 4 = 0 zv. 3 213 10 = 3111 4
a naopak:
3 1 1 1
* * * *
43 + 42 + 41 + 40
ll ll ll ll
3*64 + 1*16 + 1*4 + 1*1 = 192 + 16 + 4 + 1 = 213
4) Prevod z desiatkovej sústavy do päťkovej a naopak:
napr.:
213 : 5 = 42 zv. 3
42 : 5 = 8 zv. 2
8 : 5 = 1 zv. 3
1 : 5 = 0 zv. 1 213 10 = 1323 5
a naopak:
1 3 2 3
* * * *
53 + 52 + 51 + 50
ll ll ll ll
1*125 +3*25 + 2*5 + 3*1 = 125 + 75 +10 + 3 = 213
5) Prevod z desiatkovej sústavy do šestkovej a naopak:
napr.:
213 : 6 = 35 zv. 3
35 : 6 = 5 zv. 5
5 : 6 = 0 zv. 5 213 10 = 553 6
a naopak:
5 5 3
* * *
62 + 61 + 60
ll ll ll
5*36 + 5*6 + 3*1 = 180 + 30 + 3 = 213
6) Prevod z desiatkovej sústavy do sedmičkovej a naopak:
napr.:
213 : 7 = 30 zv. 3
30 : 7 = 4 zv. 2
4 : 7 = 0 zv. 4 21310 = 4237
a naopak:
4 2 3
* * *
72 + 71 + 70
ll ll ll
4*49 + 2*7 + 3*1 = 196 + 14 + 3 = 2137) Prevod z desiatkovej sústavy do osmičkovej a naopak:
napr.:
213 : 8 = 26 zv. 5
26 : 8 = 3 zv. 2
3 : 8 = 0 zv. 3 21310 = 3258
a naopak:
3 2 5
* * *
82 + 81 + 80
ll ll ll
3*64 + 2*8 + 5*1 = 192 + 16 + 5 = 213
8) Prevod z desiatkovej sústavy do deviatkovej a naopak:
napr.:
213 : 9 = 23 zv. 6
23 : 9 = 2 zv. 5
2 : 9 = 0 zv. 2 213 10 = 256 9
a naopak:
2 5 6
* * *
92 + 91 + 90
ll ll ll
2*81 + 5*9 + 6*1 = 162 + 45 + 6 = 213
9) Prevod z desiatkovej sústavy do šestnástkovej (hexadecimálnej) a naopak:
napr.:
213 : 16 = 13 zv. 5
13 : 16 = 0 zv. D 213 10 = D5 16
a naopak:
D516 = 21310 = D*161 + 5*160 = 13*161 + 5*160 = 208 + 5 = 213
prevod |137| medzi 2,8,16
2> 8= 2316=24
2> 10 / 001 / 001 1000 / 1001
8> 2 / 1 / 1 16> 8 / 8+1
Výpočtová technika
Nutnosť existencie výpočtovej techniky sa predovšetkým v dnešnej dobe prejavuje veľkým rozvojom hospodárskej informatiky spojenej s rozvojom prostriedkov výpočtovej techniky a to nielen hardware ale aj software.
Vo všeobecnosti môžeme prostriedky výpočtovej techniky rozdeliť nasledovne:
- kalkulačky (jednoduché, pracovné, vedecké, nadštandartné, software počítačov a pod.)
- elektronické diáre (viacúrovňové, software počítačov a pod.)
- mikropočítač (súčasť počítačov, a iných prostriedkov výpočtovej techniky a pod.)
- osobný (stolný) počítač
- príručný počítač (inak povedané laptop)
- notebook (menšia verzia príručného počítača na vyššom stupni vývoja)
- minipočítač, stredisko počítač, sálový počítač (podnikmi používané typy počítačov)
- superpočítače (najvyšší stupeň počítačov využívaných vo vede a technike)
- počítačové siete (prepojenie skupiny počítačových systémov) a pod.
Zároveň treba poznamenať, že takéto rozdelenie je charakterizované podľa určitého tvaru, použitia a výkonu. Teda treba podotknúť, že medzi niektorými skupinami neexistuje úplne presná hranica.
Dané rozdelenie úzko súvisí s existenciou nespočetného množstva domácich, ale predovšetkým zahraničných firiem zaoberajúcich sa výrobou hardware a vývojom software. K tým najznámejším patria napr. Apple Computer (USA), AST Reasearch (USA), Canon (Japonsko), Commodore Electronics (Kanada), Compaq Computer (USA), Digital Equipment Corporation (USA), EIZO (Japonsko), Fujitsu (Japonsko), Hewlett Packard (USA), IBM (medzinárodná firma pod vedením USA), ICL (VB) Mannesmann Tally (Nemecko), NEC (Japonsko), Oleveetti (Taliansko), SEAGATE (USA), Seiko Epson (Japonsko), SHARP (Japonsko), Toshiba (Japonsko), WYSE (USA), a mnoho ďalších menších či väčších firiem po celom svete.
Jednoznačné najdôležitejším prostriedkom výpočtovej techniky je počítač. Mnoho ľudí dnes už ani iný výpočtový prostriedok nepozná. V súčasnosti stojí za každým dokonalým výrobkom a službou vo vyspelých krajinách skutočne počítač. Z pôvodne obrovských monštier umiestnených do niekoľkých miestností sa behom niekoľkých rokov stalo zariadenie, ktoré sa vojde na stôl alebo do tašky a ktoré je všade na svete všestranným a nepostrádateľným pomocníkom. Počítač je stroj na automatické spracovanie informácie resp. dát. Dáta, ktoré do tohto stroja vstúpia, sú v ňom spracované, transformované na iné dáta, ktoré získame na jeho výstupe.
Software
-programové prostriedky (vybavenie) počítača.
Operačné systémy - súhrnné označenie pre všetky programy, ktoré riadia a dozerajú na vykonávanie používateľských pogramov, prideľovanie prostriedkov týmto programom a na zachovanie režimu práce.
- zabezbečujú chod počítača a programov, umožňujú komunikáciu medzi užívateľom a hardwérom
- UNIX, Linux, OS/2 Warp, Nowell Netware, Windows 95 (98), Windows NT, DOS
Správcovia súborov - programy, ktorých úlohou je poskytnúť užívateľovi čo najväčší komfort pri bežnej práci so súbormi a adresármi na diskoch
-Norton Commander, Volkov Commander, Windows Commander, Salamander, FAR,....)
Programovacie prostriedky - obsahujú prekladače programovacích jazykov, ktoré slúžia na tvorbu iných programov a rôznych doplnkov.
- Q-Basic, Turbo Pascal, Borland C++, Turbo Assembler, Visual Basic, Visual C++, Delphi, Java, FoxPro,...
Diagnostické a testovacie programy - umožňujú užívateľovi otestovať hardware PC alebo nájsť a opraviť chyby operačného systému alebo iného softwaru. Obsahujú tiež nástroje na údržbu dát na disku.
- Winbench, Sandra,.3DMark, Norton Utilities, PC Tolls, Checkit,.
-
Anivírusové programy - osobitná skupina programov, ktoré majú vyhladávať, prípadne aj odstraňovať počítačové vírusy z disku.
- Norton antivirus, NOD, AVG, McAfee, Panda antivirus, Dr. Solomon..)
Hry- sú charakteristické postupným spojením textu, zvuku, obrazu a grafiky. Slúžia hlavne na vyplnenie voľného času a pre zábavu, ale aj pre cvičenie postrehu, logické myslenie...
- Carmagedon, Interstate 76, Duke Nuken 3D, Quake 2, GP2, Sim city...
Výučbové a informačné programy
- sú to rôzne slovníky, mapy, cestovné poriadky
- Translator, Route66, Elis
Programy pre konkrétne úlohy - napr. účtovníctvo, mzdy, skladová evidencia, zdravotnícke programy.
- Aplikačné programy -Textové editory (T602, Word, Wordperfect, Acrobat, Quark-Xpress)
- Databázové prostriedky (dBase, Fox Pro, WinBase, Access)
- Tabuľkové procesory (Lotus, Excel, Tab602)
- Grafické programy (Paint Shop Pro, Corel Paint, Corel Draw, Adobe Illustrator, Adobe photoshop, 3D studio Max)
- Počítačová podpora projektovania (AutoCad, OrCad),
- Komunikačné programy
- Program na prácu s elektronickou poštou (Outlook, Outlook express)
- mnohé firmy integrujú programy do tzv. balíkov (kancelárskych)- MS Office, 602Pro PC Suite
- napr. MS Office obsahuje Word, Excell, Powerpoint, Outlook, Access, Internet Explorer,....
Multimediálne programy
- softwarové prehrávače videa a hudby, programy na tvorbu prácu s hudbou a videom, patria sem aj nástroje internetu
- Winamp, Quick time, Media player, AudioCatalyst, Acid, Cubase, Internet explorer, Netscape navigator...
Rôzne drobné utility,
- slúžia ako drobné doplnky programov a systému, majú rôzne funkcie, napr pakovače WinRar, WinZip, Stroboskop a mnoho iného
- Programy poskodzujuce software a hardware – vírusy, trójske kone, červy
Ovládače
- softvér, ktorý aktivuje a riadi hardware
V súčastnosti je veľký problém softwarové pirátstvo.
Licencie
-určuje podmienky, za ktorých možno program používať
-vlastnícke práva: autorské, distributívne
-spôsoby vynútenia dodržiavania licenčných podmienok:
-hardwarový kľúč (ak PC nemá daný HW, program nefunguje)
-sériové čísla PC
-licenčné kľúče (registrácia, uživateľské meno, príde číslo)
-dátové médium (CD)
Komerčný softvér (za peniaze)
-je každý softvér, ktorý jeho autor zaregistroval v súlade s uvedeným zákonom ako komerčný. Plne sa na neho vzťahujú autorské práva.
-krabica-prenositeľná z PC na PC
-pri aplikačných SW
-aktualizačné balíky-na pár PC, na rok, vždy mi v roku dá to najnovšie
-OEM-lacnejšia, zviazaná s HW, treba kúpiť aj PC
-SINGLE-možno kúpiť samostatne
-DOEM-lacnejšie než OEM
Shareware - buď v jeho plnej verzii alebo iba v čiastočnej verzii, jeho autor umožňuje legálne používať každému používateľovi, ktorý ho používa na nekomerčné účely. Niekedy je použitie sharewaru viazané iba na určitú počiatočnú dobu, po uplynutí ktorej si musí používateľ daný program buď zakúpiť, alebo v prípade, ak to autor umožňuje, sa u nich zaregistrovať a ďalej používať iba určitú neúplnú verziu tohto programu. (demo, trial)
-trial (časovo obmedzená)
-demo (obmedzenie funkcionality programu)
Freeware – voľne šíriteľný SW, autor určil na voľné komerčné aj nekomerčné použitie všetkým užívateľom, pričom sa vzdal nároku na finančné vyrovnanie. Autorské práva freewaru sú však ponechané jeho autorovi, preto ho užívatelia nemôžu modifikovať ani vkladať do vlastných produktov
Adware- právo používať za predpokladu, že musíme používať niečo iné (spammery, reklamy)
Public domain - je podobne ako freeware ponechaný verejnosti na voľné používanie, ale oproti freewaru s tým rozdielom, že sa jeho autori úplne vzdali autorských práv a dali každému užívateľovi právo tento softvér ľubovolne modifikovať, či vkladať ako súčasť do vlastných produktov.
GNU –zdrojové kódy, šíriť, používať, zdrojový kód možno modifikovať -softwarove patenty
Druhy počítačovej kriminality.
Trestné činy zamerané proti PC alebo páchané s PC, zneužívanie údajov
-hacker-človek, ktorý neoprávnene vniká do systému
-útok hrubou silou-program skúšajúci kombinácie znakov na zistenie hesla
-treba dlhé heslo, meniť, aj špeciálne znaky
-slovníkový útok-skúšanie všetkých slov daného jazyka
-heslo treba z náhodných znakov
-odpočúvanie sieťovej komunikácie-cez nezabezpečené komunikačné linky (http,ftp)
-treba používať šifrované linky (https, ftps)
-využitie nekonečného spojenia-keď sa zabudneme odhlásiť
-stránky automaticky ukončujú spojenie pri nečinnosti
-keylogger-zaznamenáva stlačené klávesy a odosiela na mail
-šíri sa ako červ a kôň
Najstaršie činy spadajúce pod pojem počítačová kriminalita (computer crime) majú najmenej 25 rokov. Termínom počítačová kriminalita sa zvyknú označovať trestné činy zamerané proti počítačom ako aj trestné činy páchané pomocou počítača. Táto trestná činnosť predstavuje veľké finančné straty, často presahuje hranice jedného štátu a stáva sa medzinárodným trestným činom. Štáty Európskej únie a Európskeho parlamentu sa dohodli na definícii počítačovej kriminality: nelegálne, nemorálne a neoprávnené konanie, ktoré zahŕňa zneužitie údajov získaných prostredníctvom výpočtovej techniky alebo ich zmenu. Počítače v podstate neumožňujú páchať novú neetickú a trestnú činnosť, poskytujú len novú technológiu a nové spôsoby na páchanie už známych trestných činov ako je sabotáž, krádež, zneužitie, neoprávnené užívanie cudzej veci, vydieranie alebo špionáž.
Motivácie počítačovej kriminality. Vyšetrovania ukázali, že medzi najčastejšie motívy páchania počítačovej kriminality patria: nedostatočný služobný postup (zamestnanci sa cítia byť podhodnotení a to ich vedie niekedy až k prejavom vandalizmu), hnev na nadriadených, žarty a experimenty, príležitostné činy (zamestnanci využívajú bezpečnostné slabiny počítačových systémov svojich zamestnávateľov), ideologické dôvody. Motívacie počítačových kriminálnych činov sa odlišujú od motivácií aktivít počítačového undergroundu.
Počítačový underground.
Týmto termínom sa označujú aktivity a príslušníci neoficiálnych a neformálnych skupín, ktorí sa zo záujmu venujú počítačovým problematikám ležiacim aj na hranici alebo za hranicou zákona, prípadne v oblastiach, ktoré sú zatiaľ zákonom nepostihované. Približne do roku 1986 boli v undergrounde dominantní prienikári (hackers), v súčastnosti hrajú významnú rolu aj autori a šíritelia vírusov. Relatívnym novým prvkom je produkcia a šírenie počítačovej pornografie, pričom počítače slúžia ako produkčné prostriedky aj ako médium na jej šírenie. Čo sa týka prienikárov, vedú sa spory o tom, čo z ich činnosti je nelegálne, čo len neetické a čo prípadne akceptovateľné. Nie je úplne jasné ani to, kto sú vlastne hackeri. V minulosti bol tento termín vyjadrením vysokého stupňa odbornosti a šikovnosti počítačového experta. Dnes má verejnosť tendenciu za hackerov označovať všetkých tých, ktorí neoprávnene prenikajú do cudzích počítačových systémov a sietí.
Samotní hackeri tento fakt priznávajú, zdôrazňujú však, že do systémov prenikajú len zo zvedavosti a nie s cieľom škodiť a tí, ktorí škodiť chcú, si vraj nezaslúžia meno hacker, ale cracker.
Motivácie undergroundových aktivít
Základný dôvod, prečo ľudia vytvárajú napr. počítačové vírusy, je jednoduchý: pretože sa to dá. Motivácií na zhotovenie infiltračného prostriedku je veľa, oveľa viac než by človek očakával, a nie všetky majú pôvod v abnormálnej psychike (ako sa niektorí domnievajú): zvedavosť, výzva (napr. pre programátora s nižším sebavedomím), nesplnené ambície, recesia, provokácia (napr. ponechať bývalému zamestnancovi v počítači trpaslíka), politické motivácie, pomsta, deštrukcia (kedy je cieľom urobiť čo najväčšiu škodu), vydieranie, umelý trh (vypustenie vírusu a vzápätí na to “lieku”), ochrana záujmov (počítačová bomba, ktorá sa spustí pri pokuse o neautorizované používanie), konkurenčný boj, strata kontroly, sebainfiltrácia a predstieranie sebainfiltrácie (dôvod žiadosti o odloženie termínu odovzdania softvérového produktu), získavanie údajov.
Najvýraznejšie prejavy počítačovej kriminality
1. útok na počítač, program, údaje, komunikačné zariadenie: fyzické útoky na zariadenie výpočtovej techniky, magnetické médiá, vedenie počítačovej siete alebo elektrického rozvodu a pod., vymazanie alebo pozmenenie dát, formátovanie pamäťových médií nesúcich dáta, pôsobenie počítačových infiltrácií, nelegálna tvorba a rozširovanie kópií programov, získanie kópie hospodárskych dát, databáz zákazníkov, v štátnych orgánoch únik informícií o občanoch a pod. Významnou vlastnosťou tohto druhu počítačovej kriminality je veľmi obťiažne dokazovanie, pretože často nie je možné zaistiť stopy, z ktorých by bolo možné identifikovať páchateľa alebo zistiť iné skutočnosti pre dokazovanie. Z hľadiska rozsahu najväčších škôd pravdepodobne najväčší podiel patrí nelegálnej tvorbe a predaju autorsky chráneného programového vybavenia.
2. neoprávnené úžívanie počítača alebo komunikačného zariadenia: využívanie počítačovej techniky, faxov, prostriedkov počítačových sietí, databáz a programov zamestnancami firiem a organizácií na vlastnú zárobkovú činnosť. Veľmi ťažko sa dá zistiť napr. neoprávnené užívanie osobného počítača, najmä takého, ktorý nie je zapojený do počítačovej siete a je používaný len jedným užívateľom.
3. neoprávnený prístup k údajom, získanie utajovaných informácií (počítačová špionáž) alebo iných informácií o osobách, činnosti a pod.: prenikanie do bankových systémov, systémov národnej obrany, do počítačových sietí dôležitých inštitúcií a pod. Niekedy táto činnosť spôsobuje priame škody veľkého rozsahu, napr. nelegálne bankové operácie, ako aj nepriame škody spôsobené únikom informácií. V súvislosti s týmto trestným činom môže byť aj súbežný trestný čin ako napr. vydieranie, nekalá súťaž, ohrozenie hospodárskeho tajomstva, počítačová kriminalita vyzvedačstvo, ohrozenie štátneho tajomstva. Tento druh počítačovej kriminality je takmer bezprostredne podmienený existenciou veľkých počítačových sietí.
4. krádež počítača, programu, údajov, komunikačného zariadenia: logická krádež spočívajúca v skopírovaní programu alebo údajov je veľmi ťažko právne kvalifikovateľná, keďže pôvodné predmety zostávajú na mieste, páchateľ si odnáša ich kópie (prípadne je to naopak) a vo väčšine prípadov digitálnych záznamov nie je možné zistiť, čo je originál a čo kópia.
5. zmena v programoch a údajoch (okrajovo i v technickom zapojení počítača resp. komunikačného zariadenia): zmena programov a údajov inými programami alebo priamymi zásahmi programátora, úprava v zapojení alebo inom atribúte technického vybavenia počítača.
6. zneužívanie počítačových prostriedkov k páchaniu inej trestnej činnosti: manipulácia s údajmi ako napr. zostavy v skladoch, tržby, nemocenské poistenie, stavy pracovníkov, stav účtov a pod., patria sem aj krádeže motorových vozidiel, falšovanie technickej dokumentácie, priekupníctvo, daňové podvody, falšovanie a pozmeňovanie cenín, úradných listín a dokladov, dokonca aj peňazí. Pri tomto druhu počítačovej kriminality býva dostatok využiteľných stôp, podmienkou je však prekvapivé zaistenie počítačovej techniky.
7. podvody páchané v súvislosti s výpočtovou technikou: využitie niečieho omylu vo svoj prospech (hry s vkladom finančnej čiastky a rozosielaním listov “následníkom” so sľubom zaručeného zisku). Tento druh trestnej činnosti možno vykonávať aj bez použitia výpočtovej techniky, ale s jej použitím je táto činnosť efektívnejšia. Vo všetkých prípadoch je objasňovanie a dokazovanie takejto trestnej činnosti tak zložité, že bez včasného zaistenia dôkazov v tejto oblasti môžeme očakávať len veľmi malú úspešnosť v zaistení páchateľov a ich odsúdení. Je to najmä preto, lebo používané metódy a prostriedky sú na veľmi vysokej technickej a intelektuálnej úrovni.
Infiltračné počítačové prostriedky
Infiltračné prostriedky sú napríklad: červík, trójsky kôň, trpaslík, bomba... Tieto je nutné odlišovať od softwérových chýb (bug) vzniknutých omylom, chybou alebo náhodou, pretože zhotovenie samotného vírusu je dosť náročnou programátorskou činnosťou. V porovnaní sa zhotovením originálneho vírusu je oveľa ľahšie zhotoviť odvodeninu či napodobeninu existujúceho vírusu, čím sa zaoberá veľa plagiátorov. Autor vírusu nemusí, ale môže byť aj jeho šíriteľom. Niektorí svoju tvorbu doslova propagujú (Mark Washburn, ktorý tvrdí, že pomáha protivírusovému výskumu), iní vystupujú pod pseudonymom (Dark Avenger).
Vírus je sotvérový modul, nie nevyhnutne samostatný program, ktorý sa dokáže rozmnožovať, a ktorý sa priživuje na programoch tým, že im kradne riadenie, okrem toho môže vykonávať aj ďaľšie činnosti, napríklad deštruktívne. Článok červíka je softvérový prostriedok, ktorý sa rozmnožuje špecifickým spôsobom - prostredníctvom počítačovej siete. Článok, ktorý získa riadenie, zistí, či sa v susedných počítačoch siete nachádzajú jeho kópie. Ak nie, postará sa, aby sa tam dostali. Články červíka tvoria dohromady vyšší celok - akýsi softvérový organizmus, ktorý sa drží pri živote obzvlášť silno.
Trójsky kôň, ako to vyplýva aj z jeho názvu, skrýva v sebe niečo nepríjemné. Prísľubom nejakej atraktívnej služby alebo efektu sa votrie používateľovi do pozornosti tak, že si ho sám zavedie do počítača. Po odštartovaní však vykoná aj niečo nečakané, obvykle nejakú škodu.
Trpaslík existuje preto, aby si urobil z používateľa vtip alebo ho trochu podpichol. Iba v krajnom prípade, ak s ním používateľ odmieta vychádzať po dobrom, môže mu vyviesť drobnú neplechu.
Bomby sú najstaršími prostriedkami počítačovej kriminality. Časovaná (alebo logická) bomba je kód, ktorý páchateľ vloží do programu alebo do operačného systému, ktorý si vybral ako cieľ útoku. Po uplynutí nejakého času, alebo splnení nejakej inej podmienky, kód bomby vykoná nejakú deštruktívnu akciu, napríklad vymazanie dát, znehodnotenie programu alebo odstavenie operačného systému.
História hackerstva Praví programátori: Na začiatku boli praví programátori. Oni si však tak nehovorili a nehovorili si ani hackeri. Tento termín „praví programátor“ sa objavil až po r. 1980. Od r. 1945 však výpočtová technika priťahovala veľa ľudí. Neskôr tí najmúdrejší začali tvoriť softvéry pre svoje potešenie a používali ich. Písali v assembleri, fortrane a v iných strojových jazykoch. Boli to predchodcovia hackerskej kultúry.
Niektorí ľudia, ktorí vyrástlli v kultúre pravých programátorov, zostali naďalej aktívni aj v deväťdesiatych rokoch. Napríklad o Seymourovi Crayovi, tvorcovi superpočítačov triedy Cray sa tvrdí, že sám vymyslel program a napísal ho do počítača vlastnej výroby bez jednej chyby.
Kultúru pravých programátorov vytvoril vzostup interaktívnej práce s počítačom, univerzity a siete. Toto umožnilo vznik kontinuálnej inžinierskej tradície, ktorá sa nskoniec vyvinula v dnešnú open source hackerskú kultúru.
Prví hackeri: Počiatky hackerskej kultúry sa datujú do r. 1961, kedy MIT získal svoj prvý PDP – 1. Ľudia z Klubu železničných modelárov pre tento počítač vymysleli programátorské nástroje, slang a okolitú kultúru. Počítačová kultúra z MIT-u si pravdepodobne ako prvá osvojila termín hacker. Ich vplyv sa po r. 1969, prvom roku existencie ARPAnetu zvýšil. ARPAnet bola prvá transkontinentálna vysokorýchlostná digitálna sieť. Vyvinulo ju ministerstvo obrany Spojených štátov amerických ako experimentálnu digitálnu sieť, avšak stala sa z nej sieť spájajúca stovky univerzít. Okrem toho, že ARPAnet spojil vedcov z celého sveta, spojil aj hackerov do kritického množstva.
V týchto rokoch sa objavili prvé úmyselné artefakty hackerstva, prvý zoznam slangu, prvé satiry, prvé nesmelé diskusie o hackerskej etike. Hackerstvo vzniklo na univerzitách pripojených k ARPAnetu, prevažne na katedrách počítačovej vedy. Laboratórium umelej inteligencie v MITe bolo lídrom v tejto oblasti. Neskôr sa k nemu pripojilo Standforské laboratórium umelej inteligencie (SAIL) a univerzita Carnegie – Mellon (CMU).
Od čias PDP – 1 sa osud hackerstva spájal s minipočítačmi PDP firmy Digital Equipment Corporation (DEC). Pretože ich počítače boli výkonné a pomerne lacné, kúpilo si ich mnoho univerzít. ARPAnet používali prevažne počítače firmy DEC. Najdôležitejší z nich bol PDP – 10, vyrobený v r. 1967. MIT, aj keď používal ten istý PDP – 10 ako ostatní, vybral si inú cestu. Pre PDP – 10 vytvoril vlastný softvér, ktorý ľudia z MITu nazvali ITS. ITS znamenalo nekompatibilný systém zdielania času (Incompatible timesharing system). ITS aj keď bol niekedy chybný, bol však zvláštny, excentrický a mal v sebe množstvo brilantných myšlienok. Bol napísaný v assembleri, ale mnoho jeho projektov bolo napísaných v jazyku umelej inteligencie, v LISPe. LISP bol výkonejší a flexibilnejší ako mnoho vtedajších programov. Stal sa preto jedným z najobľúbenejších programov hackerov.
Ale SAIL a CMU tiež nespali. Mnoho hackerských kádrov, ktorí výrástli na PDP – 10, sa neskôr stali kľúčovými osobami vo vývoji osobných počítačov. Hackeri v CMU pracovali na niečom, čo viedlo k prvej veľkej aplikácii expertných systémov a priemyselnej robotiky v praxi. Ďaľším dôležitým miestom kultúry bol Xerox Palo Alto Research Center (PARC), kde napríklad vymysleli aj laserovú tlačiareň.
Nástup UNIXu:
Medzitým sa od r. 1969 v New Jersey dialo niečo, čo zatienilo tradíciu PDP – 10. V r. 1969 vynašiel hacker Ken Thompson UNIX. Thompson pracoval aj na vývoji operačného systému so zdieľaním času s názvom Multics, ktorého predchodcom bol ITS. Bellove laboratória, laboratória, kde pracoval Thompson, zrušili projekt, keď zistili, že Multics je nepoužiteľný.
Ďalší hacker menom Denais Ritchie vytvoril pre Thompsonove embryo UNIXu programovací jazyk C. Okrem portability mali UNIX a C aj iné silné stránky. Obidva boli založené na filozofii „Nech je to jednoduché a primitívne“. Na rozdiel programovacích jazykov sa užívatelia nemuseli stále pozerať do manuálov a pamätať si celú logickú štruktúru programovacieho jazyka C. Do r. 1980 sa UNIX a C rozšírili do veľkého množstva univerzít a výskumných centier. UNIX sa spočiatku používal na PDP – 11 a neskôr na VAXoch. V takmer nezmenej podobe bežal UNIX na väčšom množstve počítačov. UNIX mal vlastnú podporu sietí (UUCP). Ľubovoľné dva UNIXy si mohli prostredníctvom obyčajných telefónych liniek vymieňať elektrickú poštu. Unixové systémy začali vytvárať vlastný sieťový národ a sprievodnú hackerskú kultúru.
Niekoľko UNIXových počítačov však bolo pripojených aj k ARPAnetu. UNIXové a PDP – 10 kultúry začali splývať. Spočiatku, pretože PDP – 10 hackeri mysleli, že UNIXový hackeri sú len banda karieristov, ktorí používajú primitívne nástroje, sa im to nedarilo.
Bol tu ešte aj tretí smer. V r. 1975 sa objavil prvý osobný počítač. Apple bol založený v r. 1977 a v nasledujúcich rokoch nastal rýchly pokrok. Potenciál mikropočítačov prilákal mladých hackerov, ktorí používali programovací jazyk BASIC. Bol taký primitívny, že pre prívržencov PDP – 10 a UNIXových nadšencov ani nestál za opovrhnutie.
Koniec starých čias: V roku 1980 existovali tri kultúry, ktoré sa na okrajoch prekrývali, boli však založené na odlišných technológiách. Kultúra ARPAnetu a PDP – 10 oddaná LISPu a ITS. UNIXová a C partia s PDP – 11 a VAXami a malými tlefónnymi prepojeniami a anarchická horda prvých mikropočítačových nadšencov.
Technológia PDP – 10 začala starnúť. Smrteľný úder prišiel v r. 1983, keď DEC ukončil podporu PDP – 10, aby mohli začať podporovať PDP – 11 a VAXy. ITS nemal budúcnosť, pretože nebol portabilný. A preto Berkeleyovský variant UNIXu, bežiaci na VAXoch, sa stal hackerským programom číslo 1. Budúcnosť však bola v mikropočítačoch.
Éra súkromného UNIXu: V r. 1984, keď bol AT & T rozdelené a UNIX sa stal komerčným produktom, vznikla najvážnejšia trhlina medzi relatívne súdržným „sieťovým národom“ sústredeným okolo Internetu a USEnetu a obrovským množstvom neprepojených mikropočítačových nadšencov. Pracovné stanice, ktoré vyrábal Sun prostredníctvom svojej výkonnosti, otvorili hackerom nové obzory. Počas osemdesiatych rokov bolo hackerstvo zaujaté výzvou vytvoriť softvér, ktorý by vyťažil čo najviac z týchto vlastností.
Začiatkom deväťdesiatych rokov začalo byť jasné, že technológia pracovných staníc bude nahradená novšími, výkonnými a lacnými osobnými počítačmi. Napr.: INTEL 386. Každý hacker si teda mohol dovoliť vlastný osobný počítač.
Plné UNIXy zadarmo:
V r. 1991 začal s použitím nástrojov od FSF vývíjať UNIXové jadro pre počítače Intel 386. Jeho prvotný úspech zlákal mnoho internetových hackerov vyvíjať LINUX. LINUX vyrábali hackeri cez Internet. Koncom r. 1993 sa LINUX mohol vyrovnať UNIXu a bežalo na ňom oveľa viac programov.
Veľká explózia webu: Počiatočný rast LINUXu bol spojený s Internetom. Začiatkom deväťdesiatych rokov začal prosperovať priemysel internetových providerov, ktorí za pár dolárov predávali pripojenie k Internetu. Po vytvorení World Wide Webu (WWW) rýchly rast Internetu nabral ešte väčšiu rýchlosť. V r. 1994, keď bola formálne ukončená činnosť vývojovej skupiny UNIXu v Berkley a dostal sa do centra záujmu hackerov niekoľko rôznych voľných verzií UNIXu, LINUX sa začal komerčne distribuovať na CD – ROM a veľmi dobre sa predával.
Koncom deväťdesiatych rokov sa hlavnými aktivitami hackerov stali vývoj LINUXu a propagovanie Internetu. WWW nakoniec spravil z Internetu masové médium a veľa hackerov z osemdesiatych rokov a zo začiatku deväťdesiatych rokov sa stali internetovými providermi. Záujem o Internet priniesol hackerskej kultúre rešpekt a politický vplyv. V r. 1994 a 1995 aktivita hackerov zamedzila prijatie projektu Clipper, ktorý by dostal silné šifrovanie pod vládnu kontrolu. V r. 1996 hackeri zmobilizovali širokú koalíciu, aby zabránili nevhodne nazvanému zákonu o mravnej komunikácii a tým aj cenzúre na Internete.
Počítačový vírus
Počítačový vírus je počítačový program, ktorý môže infikovať iný počítačový program takým spôsobom, že do neho skopíruje svoje telo, čím sa infikovaný program stáva prostriedkom pre ďalšiu aktiváciu víru. (Autor definície: Fred B. Cohen, antivírový priekopník). Prvé publikácie v oblasti vírovej problematiky sa datujú do rokov 1984-85.
Proces infikácie súborov: 1. Kód nainfikovaného programu sa zmení tak, aby vírus získal riadenie ako prvý, pred hostiteľským programom, a to buď napr. pomocou zápisu skokovej inštrukcie na miesto prvej inštrukcie hostiteľského programu (u súborov typu COM v systéme MS DOS) alebo napr. zmenou informácií v hlavičke súboru (u súborov typu EXE). Teoreticky je možné, že vírus vyhľadáva určité miesto v programe, do ktorého vloží inštrukciu skoku. Nejde však o typickú infekciu, pretože je možné, že inštrukcia je vložená nesprávne, a preto vírus riadenie vôbec nedostane.
2.Po prebratí riadenia vyhľadáva vírus nový program a zapisuje svoju kópiu do tohto nenainfikovaného programu, a to väčšinou na koniec súboru, zriedka na jeho začiatok. Pokiaľ vírus zapisuje na koniec programu, koriguje vstupný kód nového hostiteľa tak, aby sám získal riadenie ako prvý, a pôvodný vstupný kód umiestňuje v svojom tele. Existujú však aj iné prípady, kedy sa vírus zapisuje do inej časti, napr. do oblasti zásobníka.
3. Takto prebiehajúca infekcia je charakteristická pre každý vírus napádajúci súbory. Vírusy však môžu okrem množiacich sa častí obsahovať časť deštruktívnu, označovanú ako trójsky kôň alebo vyššie spomínaná časovaná bomba. U osobných počítačov, napr. v operačnom systéme MS DOS, nachádzame aj druhú kategóriu vírusov, a to tzv. bootové vírusy, t.j. vírusy, ktoré napádajú zavádzacie oblasti na vonkajších magnetických médiách: disketách a pevných diskoch. Koncepcia takéhoto vírusu vychádza zo skutočnosti, že základný vstupno - výstupný systém (BIOS) vykonáva z týchto oblastí zavádzanie operačného systému do pamäti počítača. Ak obsahuje zavádzací sektor diskety alebo disku (bootsektor) resp. rozdeľovacia tabuľka pevného disku (partition table) vykonávateľný kód, je tento kód zavedený do pamäti. Ak obsahuje táto tabuľka kód vírusu, je do pamäti zavedený vírus, ktorý zostáva v pamäti rezidentne a tento vírus potom sám zavádza operačný systém. Infekcia sa potom väčšinou šíri nie pomocou súborov, ale nainfikovanými sektormi pružných diskov.
Väčšina vírusov infikuje bootsektor, ale niektoré infikujú rozdeľovaciu tabuľku a sú extrémne nebezpečné. Pôvodnú tabuľku zachovávajú nepresne, a tak je potom možné, že sa ľahko prepíše. V takomto prípade sa dá počítať prinajmenšom so stratou údajov; často však musíme vykonať tzv. low-level alebo nízkoúrovňový formát pevného disku.
Ako sa správa vírus Počítačové vírusy zvyčajne škodia v dvoch fázach svojej činnosti. Ide o obdobie latencie, kedy sa vírus neprejavuje alebo sa množí, a o obdobie akcie, kedy spúšťa časovanú bombu. Toto rozlíšenie nie je striktné. Veľa vírusov sa už od začiatku aj rozmnožuje, aj podniká svoju akciu (napr. C648, Dark Avenger). Akcia nemusí byť vždy deštruktívna - napr. jeden z najrozšírenejších vírusov CR1701 pôsobí tak, že z obrazovky začínajú padať písmenká, Yankee Doodle zahrá o 17. hodine melódiu. Väčšina vírusov však v období akcie vykonáva činnosť veľmi nepríjemnú. Na PC môže dôjsť k deštrukcii FAT, zmazaniu súborov, označovaniu dobrých sektorov za chybné, modifikácii používateľských údajov , prepísaní bootsektoru a Master Boot Record, formátovaniu disku, či dokonca k zničeniu hardvéru.
Napríklad ide o vysielanie signálu LF (posun o riadok) na tlačiareň. To je príčina krčenia a trhania papiera a možného odlomenia ihličky, rozkmitanie hlavičiek pevného disku, a dokonca ničenie grafickej karty vysielaním chybných signálov. Aj obdobie latencie sa môže prejavovať rôzne. Niektoré vírusy (napr. Dark Avanger, C648) sú nebezpečné hneď od začiatku a infikujú takmer všetko, čo im príde do cesty. Toto obdobie môže trvať rôzne dlho a obdobie akcie je potom viazané na istú situáciu - splnenie istej podmienky.
Najčastejšie koncepcie návrhu a prejavy chovania: stealth: Názov pochádza z mena známeho amerického bombardéra, ktorý sa stáva pre radary "neviditeľný". Vírus skrýva akúkoľvek zmenu komponentov systému, napr. dĺžku súborov, dátum a čas vytvorenia, zmena boot sectora. Vírus je schopný dezinfikovať programy on-the-fly ("za letu") najčastejšie monitorovaním prerušenia int 21h. V praxi po požiadavke na otvorenie súboru vírus prevezme kontrolu ako prvý, odvíri súbor, predá ho programu, ktorý oň žiadal a po požiadavke na uzavretie ho najprv infikuje a až potom skutočne uloží.
polymorfné (meniace sa): Základnou myšlienkou je, že žiadne z 2 kópií vírového tela nie sú totožné. Vírus sa teda skladá z dekódovacej rutiny a zakódovaného tela. Ak je dekódovacia rutina statická (nemenná), ide o tzv. semi-polymorfné vírusy. Ak je dekódovacia rutina generovaná, ide o tzv. plne polymorfné vírusy.
tunelujúce: Tieto vírusy sa "pretunelujú" reťazcami ovládačov zariadení, pripoja sa na koniec reťazca a ovládajú priamo napr. radič pevného disku. Pri ich detekcii kontrola vektorov prerušení neuspeje.
Ako sa šíri
V dávnej dobe, keď bol populárny systém MS DOS, sa vírusy šírili pomocou diskety (jediná možnosť -:) K šíreniu vírusov prispel vlastne aj srýčko Bill a jeho Microsoft. Oni impletovali do systému jazyk WordBasic. Tieto súbory majú príponu *.VBS. Vznikol pre nich názov - Červ. V minulosti sa poštou (e-mailom) smeli posielať len texty a tie boli neškodné. Ale zasa Microsoft tam impletoval HTML a skripty, a tak vznikol ďalší spôsob šírenia - tie červy sa šíria pomocou tohoto e-mailu. K šíreniu vírusov prispieva aj naivita užívateľov. Koncom januára 2002 spôsobil velký rozruch červ Win32:MyParty. Upozorňoval na fotografie z oslavy (párty). Ale veľa ľuďom nebolo podozrivé, že ich priatelia im posielajú pozdrav písaný v angličtine.
K správe bol priložený súbor www.myparty.com, čo síce vyzerá ako odkaz na stránku, ale v skutočnosti sa jednalo o program (prípona COM je pod Windows štandartnou príponou pre spustiteľné programy). No a našlo veľa ľudí, ktorý na tento odkaz, resp. súbor ťukli.
K šíreniu tiež prispieva mnoho bezpečnostných dier a chýb. A toto začali využívať aj písači vírusov. Ak používate MS Windows, využite záplaty k týmto chybám na stránke Microsoft.com
Problémové sú tiež najrozšírenejšie aplikácie z balíku MS Office (Excel - *.xls a Word - *.doc). Totiž v nich je integrovaný jednoduchý, ale výkonný programovací jazyk Visual Basic for Application. Ten slúži na tvorbu makier. Tiež sú vysoko rizikové spustiteľné súbory s príponou *.com a *.exe. Tiež vírus môže byť šírený súbormi s prípomani *.sys a *.src - to sú šetriče obrazovky pre Windows. Menej rizikové sú súbory, ktoré pre svoju činnosť potrebujú ešte nejakú aplikáciu. Príkladom je MS Word a Excel - takže keď nemáte nainštalovaný Office, tak súbor neotvoríte.
Delenie počítačových vírusov podľa umiestnenia v pamäti:
-nerezidentné (tzv. víry priamej akcie): po spustení infikovaného programu sa replikujú, najčastejšie do súborov v danom adresári, a predajú riadenie infikovanému programu
-rezidentné programu: ostávajú v operačnej pamäti počítača aj po ukončení vykonávania infiko-vaného programu použitím mechanizmu TSR (terminate and stay resident)
Podľa cieľa infekcie:
-bootovacie: Infikujú partition table (tabuľku rozdelenia), alebo častejšie boot sector (zavádzací sektor), čím si zabezpečia spustenie ešte pred zavedením samotného operačného systému. Originálny boot sector (ktorý musí byť zachovaný pre korektné zavedenie operačného systému) ukladajú buď na niektorý voľný sektor na 0. stope pevného disku, alebo na ľubovoľný iný sektor z dátovej oblasti pevného disku, pričom ho označia za vadný, aby nedošlo k jeho prepísaniu.
-súborové: Je to najrozšírenejšia skupina vírov. Infikujú EXE, COM, OVL, BIN, STS, OBJ, DLL súbory a niekedy aj keď sú uložené v komprimovaných archíve.
Podľa spôsobu infekcie sa delia na:
-predlžujúce - pripoja sa na koniec súboru a na začiatok pridajú inštrukciu skoku na telo vírusu.
-prepisujúce - nenávratne prepíšu úvod súboru, ktorý sa potom ako program stáva nefunkčný.
-adresárové - na disku sú uložené len raz, infikujú prepísaním odkazov priamo vo FAT tabuľke, pričom vzniká tzv. cross-referencing (prekrývanie súborov), ktorý však zväčša maskujú
-multipartitné: Častá skupina vírusov - infikujú boot sector a zároveň aj súbory.
Ďalšie hrozby podobné vírom
Makrovírus Makrovírusom vo väčšine prípadov nazývame také makrá alebo súhrn makier, ktoré sú schopné zabezpečiť skopírovanie samého seba z jedného dokumentu do druhého (resp. ďalšieho, ...), prípadne ešte obsahujú nejaké deštrukčné rutiny poškodzujúce údaje v systéme, či systém samotný. Uvedená charakteristika je dosť povrchná, nakoľko nie vždy makro, ktoré kopíruje samo seba do iných súborov, musí predstavovať vírus. Pre lepšie pochopenie a objasnenie si činnosti týchto typov vírusov sa musíme vrátiť o pár krokov späť.
Väčšina klasických vírusov napádajúcich spustiteľné súbory sa vyrovnala veľmi rýchlo a bez veľkej ujmy na „zdraví“ s nástupom nových operačných systémov MS Windows 9x/NT/2000. Prostredníctvom stoviek nových funkcií a modulov sa tvorcom vírusov otvoril svet nevídaných možností, v ktorom mohli premeniť svoje minulé predstavy o vírusoch šíriacich sa prostredníctvom textových a multimediálnych dokumentov na realitu. Nástupom aplikácií balíka MS Office 9x/2000 na softvérový trh sa zistilo, že najväčšia hrozba sa ukrýva v ich unifikovanom prostredí a spôsobe, akým pristupujú k spracúvaným údajom. Problém bol a je najmä v tom, že makrá sú ukladané do toho istého súboru ako text (MS Word), či tabuľky a grafy (MS Excel). V takomto prípade už nemožno hovoriť o dátových súboroch, ale skôr o malých programoch, čo výrazne mení aj prístup k nim z hľadiska bezpečnosti.
Ako prebieha replikácia makrovírusov Pri aplikácii MS Word 9x/2000 rozlišujeme dva typy súborov, s ktorými možno pracovať. Na jednej strane stoja „prázdne“ dátové súbory a na druhej šablóny. Pre makrovírusy majú väčší význam práve šablóny, ktoré môžu okrem klasického formátovaného textu obsahovať aj iné informácie, týkajúce sa definícií tlačidiel na ovládacej lište, klávesových skratiek, odstránenia niektorých položiek z programových ponúk, či špeciálne upravené makrá reprezentujúce činnosť určitého makrovírusu. Podstatný rozdiel medzi dokumentom a šablónou spočíva tiež v tom, že makrovírus uložený v infikovanom dokumente (s príponou .DOC) je v pasívnom stave, zatiaľ čo v šablóne (s príponou .DOT) v stave plnej aktivity. Každý už asi tuší, čo v sebe skrývajú pojmy aktívny a pasívny makrovírus. Nuž je tomu tak, že reálne sa môže šíriť len aktívny makrovírus. Jeho pasívny kolega je len výsledkom procesu svojho predchodcu - aktívneho makrovírusu.
Celý tento cyklus si možno predstaviť ako začarovaný kruh, kedy na počiatku makrovírus uložený v dokumente skopíruje svoje telo do šablóny (NORMAL.DOT) a vykoná nevyhnutné zmeny v systémových registroch týkajúce sa zníženia stupňa ochrany MS Office 9x/2000 proti makrovírusom, skrytia niektorých položiek nachádzajúcich sa v základnom menu Nástroje/Makro, .. . Keďže sa základná šablóna aktivuje pri každom štarte programu MS Word môže sa v nej uložený makrovírus prekopírovať do ďalších vznikajúcich a spracovávaných dokumentov. Cyklus sa „čiastočne končí“ v tom okamihu, keď makrovírus uložený v dokumente zistí, že existujúca šablóna je už infikovaná (je zbytočné infikovať jednu a tú istú šablónu viac krát). Proces kopírovania makrovírusu zo šablóny do dokumentov pokračuje samozrejme ďalej. Tu sa oplatí ešte spomenúť to, že existuje nespočetné množstvo možností aktivovania makrovírusov v závislosti od: dátumu, času, stlačenia klávesovej skratky (napr. CTRL+F+G), tlače, uloženia, uzatvorenia dokumentu, či kontroly gramatiky a pod...
Infikácia viacerými makrovírusmi súčasne
Na rozdiel od klasických vírusov nemajú makrovírusy jednoznačne špecifikované umiestnenie, začiatok a ani koniec svojho kódu. V mnohých prípadov sa skladajú z niekoľkých makier, čo znamená, že majú viacero vstupov a ciest, ktorými sa môžu aktivovať. Typickým príkladom sú makrovírusy využívajúce pre svoju aktiváciu automakrá FileSave (Uložiť) a FileSaveAs (Uložiť ako). Pokiaľ sa vyskytne situácia, že sa na jednom počítači nachádzajú aktívne dva makrovírusy, ktorých makrá sa čiastočne alebo úplne prekrývajú, môže dôjsť ich kombináciou k vzniku nového makrovírusu. V niektorých prípadoch je takto vzniknutý exemplár nefunkčný, t.j. nie je schopný sa ďalej replikovať a páchať škody.
Horšou je alternatíva, ak novovzniknutý vírus preberie z dvoch predchádzajúcich makrovírusov len niektoré prvky, ktoré zhodou náhod (vhodnou kombináciou) vytvoria ešte ničivejšie monštrum, než aké stáli pri jeho zrode. Niektoré staršie verzie programu MS Word obsahovali chyby, ktoré častokrát viedli za určitých podmienok k poškodeniu zdrojového kódu makier pri procese ukladania dokumentov. Kód väčšiny makier a teda aj makrovírusov obsahuje okrem nutných príkazov aj desiatky nepotrebných informácií, ktoré s ich funkčnosťou priamo nesúvisia (komentáre, reťazce znakov, ...). Problém poškodených makier v „menej významných“ častiach sa dal vo väčšine prípadov prehliadnuť, nakoľko VBA bol schopný malé nedostatky tolerovať a bez problémov pokračovať ďalej. V praxi sa to prejavuje tým, že pár mesiacov po vzniku nového makrovírusu sa objaví na svete celý rad jeho rôznych variant, ktoré vzniknú „samovoľne“, t.j. bez priameho zásahu používateľa. Ak hovoríme o nebezpečenstve „degenerácii“ makrovírusov bez zásahu používateľa, je vhodne spomenúť ešte aspoň jeden príklad.
Za posledných päť rokov sa o nemalé množstvo „nových“ makrovírusov zaslúžil aj systém automatickej konverzie makier. Jedná sa o malý modul integrovaný v aplikáciách MS Office 9x/2000, ktorý je schopný makrá vytvorené predchádzajúcimi verziami (napr. MS Word 6.0/95) automaticky previesť do nového jazyka VBA tak, aby si v maximálnej možnej miere zachovali svoje pôvodné funkcie. Problém je v tom, že programátori do tohto modulu zapustili len informácie o konverzii klasických makier a nie makrovírusov, ktoré obsahujú zložité a rozsiahle zdrojové kódy. Najbežnejším pravidlom v tomto prípade je skutočnosť, že čím jednoduchší je makrovírus, tým má väčšiu šancu na bezproblémovú konverziu. Pri zložite štruktúrovaných makrovírusoch sa najčastejšie proces konverzie končí vznikom celkom odlišných vírusov, než akými boli ich predchodcovia.
Microsoft po spŕškach neustálej kritiky zapustil do modulu konverzie primitívny mechanizmus na odhalenie a zneškodnenie najbežnejšie sa vyskytujúcich makrovírusov, ale v dnešnej dobe tento krok možno hodnotiť ako bezcennú kvapku v bezodnom oceáne.
Metódy pri detekcii makrovírusov
Z uvedeného jasne vyplýva, že problematiku makrovírusov a nebezpečenstva, ktoré predstavujú pre spoločnosť v období informačného veku, nemožno brať na ľahkú váhu. Hovoriť o tom, ako jednoducho a účinne sa dá zistiť prítomnosť makrovírusov v dokumentoch, je v tomto okamihu značne zložité. Dôvodom je najmä existencia niekoľkých tisícov vírusových exemplárov, z ktorých každý desiaty je niečím špecifický. Je nad ľudské sily popísať proces odstraňovania jednoduchších alebo komplikovanejších makrovírusov tak, aby sa dal použiť pre každý z nich. Prenechajme preto túto prácu tým, ktorí sa ju rozhodli vykonávať na profesionálnej úrovni – antivírusovým firmám, jej produktom a zamestnancom.
V dnešných antivírusových systémoch sa používajú pre identifikáciu makrovírusov nasledujúce tri metódy:
• Prvá metóda je založená na počítaní kontrolných súčtov (CRC32) makier obsiahnutých v dokumentoch a porovnávaní zistených hodnôt s tými, ktoré boli vygenerované pri ich počiatočnom vzniku. Výhodou tejto metódy je najmä to, že umožňuje identifikovať už existujúce a zdokumentované makrovírusy s maximálnou presnosťou. Naopak, negatívom je neschopnosť identifikovať poškodené a modifikované exempláre vznikajúce pri rôznorodých, vyššie popísaných procesoch práce s dokumentmi.
• Druhou metódou je vyhľadávanie charakteristických reťazcov v dokumentoch, ktoré obsahujú makrá. V pionierskych dobách prebiehal proces porovnávania reťazcov v celom súbore, čo spôsobovalo veľké spomalenie identifikačného procesu a preto sa v najnovších verziách antivírusových systémov využíva princíp kontroly len tiel makrovírusov. Pri tejto metóde sa podarilo vyriešiť existujúci problém identifikácie modifikovaných makrovírusov. Tak ako vždy a všade, aj tu sa časom objavili malé chybičky krásy, skryté v množstve falošných poplachov a nemožnosti presného určenia typu, či varianty makrovírusu.
• Poslednou – treťou metódou je heuristická analýza zdrojového kódu. Kedysi to bola metóda využiteľná výsostne len pri analýze inštrukcií obsiahnutých v spustiteľných súboroch. Dnes sa táto metóda aplikuje aj na textové súbory typu VBS, HTM, HTML a iné, ktoré sa čoraz častejšie stávajú „živnou pôdou“ pre nové typy vírusov. Maximálnym prínosom tejto metódy je využitie princípu procesu paralelného fungovania desiatok špeciálne vytvorených algoritmov kontrolujúcich obsah súboru. V konečnej fáze to pre používateľov znamená minimálnu starostlivosť o aktualizáciu databáz vírusových reťazcov (pri predchádzajúcich dvoch metódach je pravidelná aktualizácia nutnou podmienkou). Antivírusové systémy, ktoré v sebe integrujú všetky tri metódy majú v nemalej miere zásluhu pri identifikácii desiatok nových (ešte nezdokumentovaných) a neznámych (dôkladne modifikovaných) makrovírusov a vyznačujú sa minimálnym množstvom falošných poplachov.
Účinná ochrana proti makrovírusom Systém ochrany proti makrovírusom, resp. vírusom všeobecne je veľmi zložitým procesom, na ktorom sa musia podieľať nielen odborníci z jednotlivých antivírusových spoločností ale aj bežní používatelia. Nemožno poprieť, že by Microsoft úplne podcenil problematiku antivírusovej ochrany v takých systémoch, akými sú MS Windows 9x/NT/2000 alebo MS Office 9x/2000. Práve naopak, snažil sa do nich integrovať jednoduché mechanizmy zabezpečujúce ochranu na najnižšej úrovni, ktorá žiaľ v poslednom čase vôbec nepostačuje. Určite si väčšina používateľov aplikácií MS Office 9x/2000 spomenie na ponuku systému povoliť alebo ignorovať makrá v dokumentoch, s ktorým sa práve chystajú pracovať. Úrovne zabezpečenie a kvalita identifikácie makrovírusov sú síce v prípade „starých – ošúchaných“ exemplárov postačujúce, ale dôležitejšia je v tomto prípade prítomnosť a určite aj budúcnosť, na ktorú nemožno zabúdať. To čo včera bolo prevratnou novinkou, dnes je už štandardom a o týždeň už nebude postačovať bežnej realite.
Počet makrovírusov rastie zo dňa na deň a používateľ si musí uvedomiť, že len kvalitný a komplexne riešený antivírusový systém mu môže zabezpečiť požadovanú bezpečnosť a ochranu údajov.
Pri pohľade na udalosti posledných mesiacov sa azda ako najúčinnejšie systémy v boji proti vírusovým infiltráciám prejavili aplikácie AVG 6.0, AVP Platinum, AVP pre MS Office 2000, NOD32, Norton AntiVirus, Norman Virus Control a mnohé ďalšie. Všetky uvedené antivírusové programy boli schopné účinné odolávať vírusom a poskytli tak používateľom na celom svete pocit istoty a bezpečia, nehovoriac o špičkovej pomoci pri rekonštrukcii infikovaných súborov. Nemožno zabúdať ani na to, že žiaden systém nie je 100 %. Oprava infikovaného súboru sa nemusí vždy podariť na prvý raz alebo tak, ako si to väčšina používateľov predstavuje, a preto treba byť pripravený aj na určité „straty“. Predísť takýmto nepríjemným situáciám sa dá len vtedy, keď sú jednotlivci aj väčšie skupiny ľudí v dostatočnom predstihu informovaní o hroziacich nebezpečenstvách. Jedným z hlavných slovenských serverov monitorujúcich antivírusovú situáciu u nás i v zahraničí je MLK CompSoft Anti-Virus Web Center.
Trójske kone
Trójskymi koňmi bývajú označované programy, ktoré okrem užitočnej funkcie obsahujú skrytú časť, ktorá sa dá aktivizovať po splnení určitej podmienky (zvyčajne ide o viazanosť na určitý dátum, napr. 1. apríl, piatok trinásteho, dátum narodenia Michelangela 6. marca, Nový rok alebo Vianoce). Táto ukrytá časť spravidla vykonáva činnosť de-štrukčného charakteru (modifikácia údajov, vymazanie súborov, formátovanie disku a pod.)
Ak je bežný program nakazený vírusom, stáva sa nielen ďalším jeho rozširovateľom, ale aj potenciálnym trójskym koňom, ktorého činnosť je priamo úmerná s nebezpečnosťou vírusu.
Červy-worms Takýto program neinfikuje spustiteľné súbory, ale rozširuje sa počítačovou sieťou. červ nepotrebuje hostiteľa. Morrisov červ v novembri 1988 nakazil 6000 počítačov UNIX.
Bomby
Programy, ktoré po spustení čakajú na aktivačný podnet (tzv. rozbuška), zväčša kľúč z klávesnice, zmena nejakého súboru, aktuálny dátum, alebo čas, a prevedú deštrukčnú rutinu. Antivírové prostriedky a mechanizmy prevencie a liečby.
Antivírová ochrana
Aby sme zamedzili prístupu vírusov do počítača, musíme ho pred takouto nežiadanou návštevou chrániť. Vhodnou kombináciou dvoch aspektou (aktívna antivírová obrana a prevencia) môžeme výrazne znížiť riziko vírovej nákazy.
Antivírové programy (a.p.):
Je to program, ktorý slúži na lokalizáciu, následné odstránenie vírusu a maximálne napravenie škody ním spôsobené. Aby mohli úspešne splniť prvé kritérium (nájsť vírus) využívajú rôzne metódy:
1)Kontrolné súčty: (CRC)Táto metóda funguje na systéme databázy, kt. si a.p. sám vytvorí a pri kontrole porovnáva každý súbor s týmto zoznamom a v prípade zmeny hlási podozrenie. Metóda dokáže odhaliť aj nové vírusi, ale nie všetky, pretože niektoré víri podstrčia pri kontrole a.p. originál súboru a stávajú sa tak pre a.p. neviditeľné, prípadne niektoré víry a.p. mažú túto databázu. (príklad: Kaspersky AntiVir)
2)Hľadanie známych reťazcov: A.p. obsahuje databázu známych vírusov a pri kontrole porovnáva obsah súboru s toto databázou. Veľmi rozšírená metóda, celkom spolahlivá, avšak málokedy odhalí nové víry (niektoré a.p. dokážu rozoznať novšiu verziu im známych vírov), kt. ešte v databáze nemá. Preto je nutné tento zoznam pravideľne aktualizovať! (príklad: Norton Antivirus)
3)Heuristická analýza: Pri kontrole a.p. napodňuje správanie PC (provokuje víri) a ak sa program zachová podozrivo, okamžite na to upozorní. Veľko výhodou je schopnosť odhaliť aj nové vírusi (kt. nemusia byť v databáze známych reťazcou). Nevýhodou je zdĺhavosť metódy a možné plané poplachy. (príklad: Norton Antivirus, AVG,)
4)Rezidentná ochrana: Po zapnutí PC sa spustí a.p., kt. počas jeho chodu stráži miesta náchylné na napadnutie, prípadne súbory, s kt. práve pracujete. Taktiež je tu riziko plných poplachou, ale je to užitočná metóda hlavne dnes, keď sa vírusi snažia potajomky dostať na PC. (príklad: ľubovolný antivír od renomovaných firiem)
Najznámejšie antivírové programy.: K našim slovenským patrí hlavne a.p. NOD od firmi ESET. Známym a rozšíreným a.p. je AVG od českej firmi GRISOFT (k dispozícií je aj Slovenská verzia). K svetovej špičke patrí známy Norton Antivirus, ktorý je zárukou bezpečnosti na vašom počítači, o ktorú sa usilovali jeho tvorcovia zo SYMATEC-u. Zaujímavosťou a.p. Panda je, že sa aktualizuje cez internet denne. AntiVirus H+BEDV Personal Edition, ktorý je voľne prístupný na internete v plnej verzií je od nemeckých tvorcov. Firma AEC so svojími a.p. KasperskyLab (v minulosti AntiViral Toolkit Pro) a F-Secure (nahradil F-PROT) sa tiež usiluje udržať bezpečcie na vašich PC.
Antivírových programov je obrovské množstv,o a preto je ťažké rozhodnúť sa pre ten správny. Dôležité je, aby spĺňal základné kritériá, kt. už boli spomenuté:
schopnosť nájsť vír- k tomuto účelu by mal mať aspoň 3 z vyššie uvedených metód, mal by mať zabezpečenú pravidelnú aktualizáciu, schopnosť opravovať napadnuté súbory, kontrola e-mailu, okoprimovaných súborov, mal by vedieť zabezpečiť karanténu neliečiteľným súborom, schopnosť spustiť automatickú kontrolu vo vopred naplánovanej dobe, je dnes už samozrejmosťou.
Princíp počítača, von Neumannova schéma
V dnešnom svete plnom techniky sa s počítačmi stretávame na takmer každom kroku. Väčšina z nich, či je to obyčajný stolový počítač, či server, palubný počítač v aute, mobilný telefón alebo PDA zariadenie, všetko sú to počítače, ktoré pracujú na rovnakom princípe, ktorý popísal už v roku 1945 americký matematik narodený
v Maďarsku John von Neumann. Podľa tejto teórie, ktorá s menšími obmenami platí dodnes, sa bloková schéma počítača skladá zo piatich blokov:
1. ALU – Aritmeticko-Logická jednotka – jednotka vykonávajúca všetky aritmetické a logické operácie. Obsahuje bloky určené na aritmetické operácie ako sčítanie, odčítanie, násobenie a delenie a bloky na logické operácie ako porovnávanie a pod. Úlohou ALU je krok po kroku vykonávať program uložený v pamäti.
2. Operačná pamäť – slúži ako skladisko pre samotný program, dáta programu, dočasné skladisko pre medzivýpočty a samotné výsledky. V operačnej pamäti sa nachádzajú miesta na uloženie daných dát, ktoré je možné adresovať a tým čítať a zapisovať do ľubovoľného miesta v pamäti. Najzákladnejšou bunkou pamäte je jeden bit, ktorý reprezentuje logický stav 0 alebo 1. Množina ôsmich bitov sa nazýva jeden bajt (slabika) a je to najzákladnejšia a najmenšia adresovateľná jednotka v pamäti. Keďže jeden bajt je pomerne malá jednotka, pre potreby vyčíslenia väčších pamäťových kapacít sa používajú násobky kilo, mega, giga a najnovšie aj tera, pričom sa tieto násobky mierne odlišujú od bežných metrických násobkov v číselnom vyjadrení. Zatiaľ čo napr. kilogram má 1000 gramov, kilobajt obsahuje 1024 bajtov. Je to dané tým, že číslo 1000 nie je mocninou dvojky a najbližšie číslo, ktoré túto podmienku spĺňa je 210=1024. Teda:
1 kilobajt = 210 bajtov = 1024 bajtov
1 megabajt = 1024 kilobajtov = 220 bajtov = 1 048 576 bajtov
1 gigabajt = 1024 megabajtov = 230 bajtov = 1 073 741 824 bajtov
1 terabajt = 1024 gigabajtov = 240 bajtov = 1 099 511 627 776 bajtov
Okrem bajtov sa v počítačovej terminológii používa aj pojem word (slovo). Veľkosť jedného slova je daná hardvérom a operačným systémom a pohybuje sa od 1 až do 4 bajtov.
3. Radič – riadiaca jednotka počítača, ktorá riadi jeho celú činnosť. Toto riadenie sa uskutočňuje pomocou riadiacich signálov, ktoré predáva každému zariadeniu. Reakciou na riadiace signály sú stavové hlásenia radiča, ktoré sú mu posielané na spracovanie a následné rozhodnutie nad ďalším krokom.
4. Vstupné zariadenie – zariadenie, ktoré slúži na vstup programu a dát
5. Výstupné zariadenie – zariadenie, ktoré slúži na výstup spracovaných dát, ktoré ALU spracovala pomocou programu.
Medzi týmito blokmi počítačovej schémy prebieha neustála komunikácia, ktorá sa dá rozdeliť na tri časti:
ALU
Radič
Výstupné zariadenie
Operačná pamäť
Vstupné zariadenie
Riadiace signály radiča
Stavové hlásenia pre radič
Dátový tok
•Riadiace signály radiča – týmito signálmi predáva radič informácie ostatným zariadeniam svoje požiadavky.
•Stavové hlásenia pre radič – tieto signály sú v podstate odpoveďou na riadiace signály. Zariadenie nimi dáva informácie radiču o úspešnej/neúspešnej vykonaní požadovanej operácie, poprípade poskytne dodatočné informácie požadované radičom.
•Dátový tok – predstavuje samotné dáta prúdiace zo vstupných zariadení cez ALU do pamäte alebo výstupných zariadení.Počítač, ktorého metódy spĺňajú metódy von Neumannovej schémy, pracuje nasledovne:
1. Do pamäte sa cez ALU zapíše program (postupnosť inštrukcií, ktoré sú postupne vykonávané ALU) zo vstupných zariadení. Takýmto spôsobom sa zapíšu do pamäte aj vstupné dáta, ktoréprogram požaduje.
2. Prebehne vlastný výpočet, ktorý postupne vykonáva ALU. Táto jednotka je riadená radičom, pričom si medzivýsledky ukladá do pamäte.
3. Po ukončení programu sú výsledky kontrolovane poslané na výstupné zariadenie.
Dnešné počítače sa v akomkoľvek prevedení a forme v teoretickej rovine podobajú tejto schéme. Je samozrejmé, že evolúcia počítačov sa mierne podpísala aj pod niektoré výnimky, ktoré nie sú obsiahnuté vo von Neumannovej schéme:
•Dnešné počítače dokážu spracovávať niekoľko úloh a teda aj programov naraz – multitasking.
•Počítač môže disponovať viacerými procesormi.
•Existujú aj takzvané vstupno/výstupné zariadenia, z a do ktorých môže byť program a jeho výsledky zapísané a načítané.
•Program sa nemusí zaviesť do pamäti celý, stačí len jeho najdôležitejšia časť, pričom ostatné časti sa zavedú vo chvíli, keď sú potrebné
•Program sa nemusí nahrávať do pamäte cez procesor – DMA (Direct Memory Access – priamy prístup do pamäti), šetrí procesorový čas, ktorý sa vďaka tomu môže venovať vykonávaniu programu.
CPU – Central Processing UnitCPU – Central Processing UniProcesor je integrovaný obvod s vysokou hustotou integrácie. Obsahuje v púzdre množstvo tranzistorov. Je to vlastne centrum celého počítača. Rýchlosť operácii určuje pracovná frekvencia v MHz. V súčasnosti sa používajú GHz.
Dôležitou súčasťou procesora je vyrovnávacia pamäť (cache). Slúži na znižovanie prístupovej doby do hlavnej pamäte. Ukladajú sa v nej opakované a často využívané dáta. Sú viacerých úrovní, najrýchlejšia je úrovne L1. L2 býva najväčšia (AMD 64 – 512KB/1MB, Pentium 4 – 1MB/2MB). L3 cache sa využíva pri serveroch alebo v prípade desktopovćh ju môžeme nájsť na Intel Pentium 4 extreme edition.
Každý procesor obsahuje nejaké implementované technológie zvyšujúce jeho výkon alebo v nejakom smere zvýhodňujúce ho oproti konkurencií. SMP – symetrický multiprocessing je architektúra, pri ktorej sú 2 a viaceré procesory v 1 počítačovom systéme, obvykle zdieľajúc operačnú pamäť. Využíva sa pri serveroch
Intel technológie:
XD- executive disable – technológia, ktorá zabraňuje spusteniu kódu v chránenom dátovom segmente pamäte. Podpora pocesorov 5xxJ a vyššie, Celeron D 3xxJ a niektoré varianty Pentium M.
EIST - Enhanced Intel Speedstep – technológia správy napájania známa z Pentium M, ale jej desktopová podoba nie je až tak efektívna.
HT- Hyperthreading – umožňuje procesoru správať sa ako 2 vitruálne procesory.
AMD technológie:
NX – no execute - technológia, ktorá zabraňuje spusteniu kódu v chránenom dátovom segmente pamäte. Podpora procesorov AMD 64/FX, Sempron
Cool’n Quiet – technológia AMD slúžiaca na dynamické zníženie taktu procesorov K8 v čase nečinnosti. Znížením hodnoty násobiča a napájania sa zníži spotreba a produkcia tepla, v prípade potreby sa opätovne zvýši.
Druhy procesorov:
V súčasnosti sú najväčšími dodávateľmi procesorov AMD a Intel.
Podľa počtu bitov poznáme 8 bitové, 16 bitové (286), 32 bitové (Pentium 4, AMD Athlon XP), 64 bitové (AMD Athlon 64/FX, Pentium 4 s podporou EM64T inštrukcií).
Podľa počtu procesorov delíme procesory na jednojadrové (AMD 64, Pentium 5xx) a dvojjadrové (AMD 64 X2, Pentium 8xx) a viacjadrové – serverové (AMD Opteron, IBM Power5 MCM). Dvojjadrové/multijadrové procesory majú integrované 2/viac nezávislé procesory na jeden kremíkový čip alebo integrovaný obvod, pričom každý procesor má nezávislú vyrovnávaciu pamäť a jej radič.
Podľa pracovného nasadenia môžem procesory rozdeliť na:
a,
mobilné- využívajú sa v notebookoch, majú nízku spotrebu a nižší výkon ako desktopové náprotivky.
Intel- Pentium M (jadro Dothan- 2MB L2 cache), Celeron M( lacnejší variant Pentia M), Pentium 4
AMD – Ahlon XP mobile, AMD 64, Turion.
b,
desktopové – majú vysoký výkon na multimediálne aplikácie a hry. Majú vyššiu spotrebu
Intel – Pentium 5x,6xx,Pentium D8xx(dvojjadrové), Celeron D 3xx (low-cost procesor), extreme edition 840 (high-end procesor jeden z najvýkonnejšich desktopových na svete, 3,2 GHz, 2 MB L2 cache)
AMD- AMD 64, AMD 64 X2 ( 2-jadrové), Sempron ( low-cost procesor), Athlon FX-57 ( momentálne najvýkonnejší desktopový proceror na svete, 2,8 GHz, 1MB L2 cache).
C,
serverové- spravidla viacjadrové, využívajú sa pri profesionálnych aplikáciach.
Intel – Titanium, Xeon
AMD - Opteron
registre-pamäťové bunky (veľmi rýchla operácia) -veľkosť 16 bit
Akumulátor- nadním sa vykonávaju všetky AL operácie
Pomocné registre- umožňujú uchovávať medzivýpočty
-špeciálne funkčné registre –ovplivňujú funkcionalitu
-PC- program counter (určuje adresu inštrukcie, ktorá bude vykonaná)
-SP- stack pointer (ukazuje na vrchol zásobníka)
Operačná pamäť
RAM – random access memory
Pamäťové moduly pozostávajú z pamäťových čipov, pričom v každom sa nachádzajú milióny tranzistorov a kondenzátorov.
Operačná pamäť RAM- slúži na dočasné uloženie spracovávaných programov a údajov. Do RAM sa po spustení počítača nakopírujú z pevného disku obslužné rutiny operačného systému, každý softvér, ktorý chceme otvoriť. Každá pamäťová bunka môže mať v závislosti od nabitia kondenzátora hodnotu 0 alebo 1 (1 – nesie náboj, 0 – kondenzátor je vybitý). Kondenzátor sa však samovoľne vybíja, a tak musí byť náboj pravidelne občerstvovaný. Mnohokrát za sekundu radič pamäte prečíta hodnotu v každej z buniek a opätovne ju tam zapíše. Pamäťové bunky sú usporiadané v maticovej štruktúre, kde sa riadky označujú RAS a stĺpce CAS. Výberom riadku a následným aktivovaním príslušných stĺpcov je možné dáta zapisovať, ale i čítať. Časový úsek, ktorý udáva aký dlhý čas sa treba venovať občerstvovaniu náboja prislušnej pamäťovej bunky sa udáva v ns.
V počítači sa však nachádza aj iný druh pamäte SRAM, ktorá je rýchlejšia a používa sa v úlohe vyrovnávacej pamäte cache. Namiesto kondenzátorov sa na úschovu dát používajú štruktúry tranzistorov, pri ktorých nie je nutné pravidelne obnovovať obsah. Preto sú rýchlejšie, ale aj drahšie.
Dnes sa však bohato využíva mechanizmus DMA( direct memory access), ktorý pri prenose dát medzi perifériami nahrádza procesor. Dáta sa do operačnej pamäte môžu dostať z pevného disku bez toho, aby do procesu vstúpil procesor alebo naopak, grafický akcelerátor si môže časť operačnej pamäte vyhradiť na to, aby ju využil na vlastné účely aj napriek tomu, že je vybavený i vlastnou pamäťou. Pamäť označená ako 512MB má kapacitu 512 megabajtov. Zvláštnosť nastáva iba pri pamäťových čipoch, ktoré sú vybavené mechanizmami kontrolných súčtov ECC. Tie majú zopár pamäťových čipov navyše ( 1 bit na 8 bitov dát), ktoré obsahujú uložené kontrolné súčty.
-SIM 30, SIM 72
-DIM-SD RAM
-DD RAM
Pamäte sa líšia v takte, šírke zbernice a iných vlastnostiach.
SRAM (static random acces memory) sa používa na výrobu rýchlej cache. Každá bunka pozostáva zo 4-6 tranzistorov. Implementuje sa priamo na kremíkovú dosku procesora.
DRAM (Dynamic Access Random Memory) - ide o tradičnú ramku. Nositeľom informácie je kondenzátorová bunka uložená v tranzistorovom poli.
FPM DRAM (Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory) – najbežnejšia pamäťová technológia v minulosti. Bity sú čítané voľbou riadka stĺpca. Vždy sa čaká na ukončenie čítania. Priepustnosť nepresahuje 176MBps.
EDO DRAM ( Etended Data Out Dynamic DRAM) zdokonalila metódu FPM DRAM tým, že čítania dátového bytu prebieha príprava adresácie bitu nového. Priepustnosť je 264MBps.
SDRAM (Synchronous DRAM) umožňuje čítanie dát z kompletného riadku v matici v jednom priechode. Riadok je možné uzamknúť a načítať sekvenčné dáta, ktoré za sebou nasledujú. Priepustnosť dosahuje 528MBps.
DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) – ide o zdvojnásobenie adresnej dátovej zbernice na dvojnásobok. Pri základnom 133 MHz takte je možné dosiahnuť dvojnásobnú priepustnosť v porovnaní s SDRAM a to 1064MBps.
RDRAM (Rambus DRAM) priniesla pamäťové moduly RIMM, ale i vysoké taktovacie frekvencie 800MHz a dátovú priepustnosť 1600MBps. Problémom je vyššia cena, ktorá technológiu utlačila na okraj.
Aby sa dalo k dátam pristupovať ešte rýchlejšie, umožňujú moderné čipové súpravy dvojkanálovú adresáciu operačnej pamäte. V jednom momente je teda možné pracovať s dvojnásobnou šírkou zbernice, tým, že sa k dvojici pamäťových modulov pristúpi naraz. Dôležitou vlastnosťou pamätí je tiež časovanie CL. Čím je táto hodnota nižšia, tým je pamäť rýchlejšia.
Pri architektúre FB DIMM sú pamäťové moduly namiesto zdieľania zbernice paralelnými pripojeniami vzájomne prepojené architektúrou point-to-point. Každý nový modul nie je pripojený priamo ku kontroléru, ale k predchádzajúcemu pamäťovému modulu v rámci kanála. Na každom pam. Module musí byť buffer, ktorý bude riadiť dátové toky na zbernici a uskutočňovať jej aktívnu termináciu.
V súčasnosti sú najrozšírenejšie pam. moduly DDRAM s frekvenciou 266, 333, 400MHz. Nové DDRAM2 moduly majú 240 pinov a frekvenciu 533, 667MHz. Optimálna veľkosť operačnej pamäte v súčasnosti je 512MB ale začína byť trendom 1GB. Väčšinou sa zapájajú páry čiže 2x256MB/2x512MB kvôli zvýšeniu výkonu. Pamäťové moduly musia mať ale rovnakú veľkosť pamäte a frekvenciu a časovanie. Časovanie je v súčasnosti bežné 2,5, ale drahšie modely majú aj 2. DDRAM2 moduly majú časovanie 4.
Pamäte počítača
Pamäť je funkčná jednotka, do ktorej možno údaje vkladať, môžu sa v nej uchovávať a z ktorej možno vyberať. Spôsob vkladania údajov do pamäte a druh záznamu závisí od technickej realizácie pamäte.
Pamäte môžeme klasifikovať podľa rôznych hľadísk.
1. Fyzikálny princíp záznamu údajov:
- Magnetické pamäte – používajú sa v nich feromagnetické materiály. Záznam sa uskutočňuje zmagnetizovaním pomocou magnetického poľa vyvolaného elektrickým prúdom. Záznam sa zachováva aj po prerušení magnetického poľa.
- Elektrické pamäte – obsahujú tranzistorové alebo diódové obvody. Patria sem aj polovodičové pamäte s veľkým stupňom integrácie.
- Tepelné optické pamäte – kde sa záznam robí pomocou laserového lúča na pokovanú záznamovú pásku.
- Holografická pamäť – záznam pomocou laserového lúča dopadá na fotocitlivý materiál.
2. Klasifikácia pamätí podľa:
a) prístupu k uloženým údajom:
- Pamäte s ľubovolným výberom údajov (RAM – Random Acces Memory), napr. polovodičová hlavná pamäť alebo magnetická disková pamäť.
b) možnosti čítania a zápisu:
- Pamäti pre čítanie a zápis – (RWM – Read/Write Memory) – do týchto pamätí je možné v priebehu činnosti kedykoľvek informáciu zapísať a kedykoľvek ju čítať. Typickou pamäťou RWM je napr. hlavná pamäť počítača. Niektoré typy pamätí RWM si po vypnutí napájacieho napätia svoj obsah uchovajú (napr. pamäti s magnetickým záznamom), iné svoj obsah stratia (polovodičové pamäti).
- Pamäti iba pre čítanie – (ROM – Read Only Memory). Z pamäte typu ROM je možné informáciu iba čítať. Prvotný zápis informácie sa vykoná buď pri výrobe pamäte, alebo si ich môže v špeciálnom zariadení naprogramovať používateľ. Typickou vlastnosťou pamätí ROM je to, že si uchovávajú svoj obsah aj po vypnutí napájacieho napätia.
-PROM dá sa preprogramovať (prepálenie diód)
-EPROM (eraseable programming ROM) – viac razy preprogramovat (UV žiarenie)
-EEPROM-elektronicky premazateľné pamäte
Základné parametre pamäte, podľa ktorých posudzujeme jej vhodnosť v danom počítači:
- Kapacita pamäte – vyjadrená je celkovým počtom bytov alebo slov, ktoré môžu byť. súčasne uložené v pamäti. Zvyčajne sa vyjadruje v kilobytoch (KB) alebo megabytoch (MB).
- Rýchlosť pamäte – je špecifikovaná:
a) vybavovacím časom – časový interval, ktorý uplynie od okamihu, keď je vyslaná požiadavka na prenos z pamäte, do okamihu, keď sa požadované údaje objavia na výstupe pamäte.
b) cyklom pamäte – určený je minimálnym časovým intervalom medzi po sebe nasledujúcimi príkazmi k činnosti.
- Možnosť zmeny údajov – záleží od druhu pamäte. Údaje uložené v klopnom obvode možno ľahko zmeniť, ale údaje uložené v permanentnej pamäti už nemožno meniť.
- Hustota záznamu – udáva počet bytov na jednotku dĺžky alebo plochy pamäťového prostriedku.
Z hľadiska vzťahu pamäte k počítaču, príp. Podľa umiestnenia rozoznávame:
- Vnútorné pamäte – tvoria súčasť základnej jednotky, plnia špecifické funkcie podporujúce činnosť procesora a svojou kapacitou nepostačujú pre používateľskú prevádzkovú potrebu počítačových systémov.
- Vonkajšie pamäte – patria medzi periférne zariadenia počítača, mnohonásobne rozširujú kapacitu hlavnej pamäte. V porovnaní s vnútornými pamäťami sú síce podstatne pomalšie, ale majú prakticky neobmedzenú pamäťovú kapacitu a sú podstatne lacnejšie.
Hlavná pamäť počítača
- obsahuje práve vykonávaný program a spracúva údaje. Je to pamäť s náhodným prístupom RAM a obyčajne sa skladá z dvoch častí, z ktorých jedna je typu ROM a druhá RWM.
Vonkajšie pamäte
slúžia na prechodné uchovanie informácií počas výpočtu a na archiváciu informácií. Nie sú súčasťou operačnej (hlavnej) pamäte počítača a procesor k nim pristupuje ako k V/V zariadeniam.
Pružné disky (diskety)-floppy – disketa je výmenné pamäťové médium. Je to tenký plastový kotúč, na povrchu ktorého je nanesená vrstva magnetického materiálu. Údaje sa pri zápise na magnetické médium prostredníctvom magnetickej hlavičky zaznamenávajú ako elementárne magnety, ktoré sú istým spôsobom orientované. Pri čítaní sa pri otáčaní média indukujú v hlavičke napäťové impulzy. Hlavička, ktorá slúži pre záznam a čítanie informácií, je pri čítaní alebo zápise v priamom kontakte s povrchom diskety. Informáciu je možné kedykoľvek prepísať alebo zmazať.
-magnetický princíp:
3,5“-1,44MB
5,4“-1,2MB
Pevné disky – pri pevných diskoch sa používa rovnaký princíp záznamu a čítania informácií, ako pri disketách. Na rozdiel od disketovej mechaniky je však mechanika pevného disku úplne uzatvorená, takže pamäťové médium, ktoré sa skladá z jedného alebo niekoľkých pevných diskov, nie je výmenné. V prípade viacerých diskov hovoríme o diskovom zväzku. Magnetické hlavičky sa nedotýkajú priamo povrchu disku, ale plávajú vo vzdialenosti niekoľkých mikrometrov nad jeho povrchom. Rýchlosť disku charakterizujú dva údaje. Prvý udáva, ako dlho trvá vyhľadanie určitej informácie na disku (doba prístupu), druhý udáva, ako rýchlo je disk schopný informáciu preniesť (rýchlosť prenosu). Kapacita pevných diskov sa dnes pohybuje okolo niekoľkých gigabytov (GB).
-platne, čistiace hlavy
-parkovanie hláv – hlavička sa dala mimo platní (pri vypnutí)
-ATA, SCI, SATA-určujú rýchlosť zápisu
-
Kazetovo-páskové pamäti – využívajú magnetický spôsob záznamu informácií. Údaje sa zaznamenávajú na kazetu s magnetickou páskou (cartridge). Používa sa viac typov kaziet, ktoré sa líšia svojou veľkosťou a kapacitou. Kapacita jednej kazety sa bežne pohybuje v stovkách MB. Nevýhodou kazetovo-páskových pamätí je nízka záznamová rýchlosť.
Optické médiá
-CD_ROM pamäti – médium CD-ROM je rovnako ako disketa médium výmenné. Na základnej podložke je nanesená odrazová vrstva z hliníka, ktorá je prekrytá maskovacou vrstvou. Na tejto sa nachádza vrchná priehľadná ochranná vrstva. Informácie sú zaznamenané pomocou jamiek v maskovacej vrstve. Pri čítaní laserový lúč šírky asi 1,6 nm sleduje stopu na médiu. V prípade, ak je v maskovacej vrstve jamka, lúč sa odrazí a je prijatý optickým snímačom. Ide o bezkontaktné snímanie, takže ani médium, ani snímač sa neopotrebúvajú.
-plocha lead in – vstupná plocha (názvy trackov)
-programová časť
-lead out – indikuje koniec
-650-700MB (70-80 min)
-polykarbonát
-R, RW, ROM, CD+
-DVD-hustejší záznam -4.7 GB
-DVD +RW
-DVD –RW –napaľujú sa opačne
-ZIP mechaniky-100MB
Pamäte počítača
Pamäť slúži na uloženie (zaznamenanie) informácií a inštrukcií vstupujúcich do počítača, medzivýsledkov, výstupných údajov ale aj grafických informácií a obrazoviek.
Pamäť počítača delíme na operačnú pamäť (vnútornú), zabezpečuje uschovanie údajov a programov v dobe, kedy počítač pracuje a na pamäť užívateľskú (vonkajšiu), ktorá slúži na dlhodobé uchovávanie údajov a programov v dobe, kedy je počítač vypnutý. Sú to polovodičové pamäte.
Vnútorné pamäte majú veľkú rýchlosť, ale spravidla malú kapacitu. Vonkajšie pamäte majú naopak veľkú kapacitu, ale nízku rýchlosť, resp. dlhý prístupový čas. Ak počítač potrebuje údaje z vonkajšej pamäti (z pevného disku alebo diskety), presunie ich do operačnej pamäti a tu ich ďalej spracováva. Osobné počítače majú dva druhy operačnej pamäti: RAM a ROM.
Permanentná pamäť ROM (z angl. Read Only Memory - pamäť len na čítanie) slúži na uchovanie základného programu, ktorý umožňuje komunikáciu počítača s vonkajšími zariadeniami, prípadne môže obsahovať operačný systém. Nie je závislá na dodávke elektrického prúdu a nie je možné meniť údaje v nej. V pamäti ROM počítača je špeciálny štartovací program. Tento program je po zapnutí počítača do siete automaticky spustený a zavedie do pamäti operačný systém, tak oživí hardware počítača a s počítačom je možno začať pracovať. Štartovací program je súčasťou základného programu osobného počítača, ktorý sa nazýva BIOS. Pamäte typu ROM sú lacnejšie ako pamäte typu RAM.
Programovateľná permanentná pamäť PROM je pamäť typu ROM, no na rozdiel od základného typu, ktorý prichádza k užívateľovi s presne nahraným programom od výrobcu, túto pamäť si môže užívateľ pevne naprogramovať.
Vymazateľná pamäť PROM alebo EPROM je opäť druh pamäti ROM, ktorú je možné vymazať (obyčajne ultrafialovým svetlom) a potom do nej uložiť údaje podľa vlastnej potreby.
RAM pamäť (z angl. RANDOM Access Memory) slúži na uchovávanie údajov a programov počas činnosti počítača. Z RAM pamäti je možné informácie nielen čítať, ale aj zapisovať ich do nej. Je závislá na dodávke elektrického prúdu, po vypnutí počítača sa údaje z nej strácajú. Počítače AT, 386,486 bývajú často vybavené pamäťou RAM o celkovej kapacite väčšej než 1 MB. Z tejto pamäte RAM je jednak vytvorená operačná pamäť 640 KB a ďalšia RAM je adresovaná od adresy 1 MB viac. Pamäť adresovaná nad 1 MB sa nazýva rozšírená pamäť.Pre využívanie rozšírenej pamäti sa počítač vybavuje špeciálnym technickým a programovým vybavením. Existuje viacej spôsobov využívania rozšírenej pamäti. Jeden z nich sa nazýva Expanded Memory (EMS - Expanded Memory Standard, alebo LIM EMS). Ďalší často používaný typ rozšírenej pamäti je tzv. Extended Memory (XMS). Oba tieto štandardy sú využívané niektorými rozsiahlymi programami a slúžia programovacím systémom pre prácu s databázami, tabuľkami apod.
Pri príprave (generovaného) operačného systému MS DOS špecifikuje užívateľ, akým typom rozšírenej pamäti je jeho stroj vybavený. V rozšírenej pamäti môže byť umiestnená i časť operačného systému. Často je vhodné v pamäti RAM vyhradiť tzv. virtuálny disk. Virtuálny disk je oblasť pamäti, ktorá sa použije namiesto skutočného disku pre zápis súboru. Do nej sa môžu ukladať pracovné súbory pri práci niektorých programov (napr. u programovacích systémov). Použitím virtuálneho disku zrýchlime prácu týchto programov, pretože zápis informacií do pamäti RAM a čítanie z pamäti RAM prebieha o mnoho rýchlejšie než zápis alebo čítanie z disku. U počítačoch vybavených rozšírenou pamäťou je vhodné umiestniť virtuálny disk do rozšírenej pamäti.
Vo všetkých polovodičových pamätiach, konštruovaných ako RAM, ROM, PROM alebo EPROM je zabezpečený priamy prístup k údajom.
Okrem operačnej pamäte sú v základnej jednotke zabudované ešte ďalšie pamäťové obvody, ktoré uchovávajú na určitý čas údaje, a potom ich znova vydajú. Ide o rýchle pamäte, pracujúce s mimoriadne rýchlymi registrami, ktoré sa používajú predovšetkým na krátkodobé pamätanie medzivýsledkov. Tieto malé, rýchle pamäte sa nazývajú aj zápisnikové pamäte (angl. scratch - pad memory).
Ďalej sú to vyrovnávacie pamäte, ktoré sa zapájajú pred operačné pamäte ako malé a rýchle prechodové pamäte. Prístup k malej vyrovnávacej pamäti je podstatne rýchlejší ako pri veľkých, trochu pomalších operačných pamätiach. Ak je základná jednotka vybavená takouto vyrovnávacou pamäťou pri výbere údajov z operačnej pamäte sa do vyrovnávacej pamäte prenesú nielen bezprostredne požadované údaje, ale aj údaje, uložené na susedných pamäťových miestach. Toto sa robí preto, lebo možno predpokladať, že pri nasledujúcom výbere údajov z operačnej pamäte budú potrebné niektoré údaje, uložené v blízkych pamäťových miestach. Takto sa ušetrí ďalšia operácia výberu údajov z operačnej pamäte. Táto rýchla vyrovnávacia pamäť v základnej jednotke sa nazýva pamäť typu Cache (angl. Cache-memory; vyslovuje sa ako anglické cash, slovo je ale odvodené z francúzskeho výrazu „cacher“, čo znamená skryť, uchovať).Vyrovnávacie pamäte sa využívajú aj tam, kde rýchlejšie jednotky počítača spolupracujú s pomalšími, napr. ak základná jednotka vysiela údaje vysokou rýchlosťou do tlačiarne, ktorá ale môže tieto údaje vytlačiť na papier len pomerne malou rýchlosťou. V tomto prípade preberá vyrovnávacia pamäť údaje vysokou rýchlosťou, zapamätá ich a vysiela do tlačiarne takou rýchlosťou, akou ich vie tlačiareň spracovať.
K zálohovaniu súborov sa taktiež používa špeciálna magnetická pásková jednotka - streamer. Je to však pomerne drahé zariadenie. Pomocou diskiet 1,2 MB môžeme v mnohých prípadoch streamer nahradiť.
Vonkajšie pamäte počítača umožňujú zaznamenávať dáta, opäť ich čítať a v prípade potreby uchovávať trvalo. Vonkajšia pamäť je predstavovaná periférnou jednotkou a pamäťovým médiom spravidla s magnetickým záznamom. V praxi sa stretávame predovšetkým s magnetickými diskmi. U osobných počítačov sa používajú dva typy diskov: diskety a pevné disky.
Disketová pamäť je tvorená disketovou jednotkou a disketou. Disketa (často sa jej hovorí pružný disk, alebo floppy disc) je nosičom informácií. Disketa je uchovaná mimo počítač, pri zápise alebo čítaní informácií sa vkladá do disketovej jednotky. Na disketu je možno informácie zaznamenať (zapísať) a uchovávať ich dlho. Zaznamenané informácie zostávajú bez zmeny, pokiaľ nie sú prepísané inými. Pri výstupu dát sú informácie predávané z operačnej pamäti počítača a zapisované na disketu. Pri čítaní vstupujú informácie z diskety do operačnej pamäti. Množstvo informácií, ktoré je možné na disketu zapísať, je určené hustotou záznamu informácií. Výrobcovia dodávajú pre osobné počítače dva druhy diskiet : 1/4" diskety majú dvojnásobnú hustotu (diskety DD-double density) s kapacitou 360 až 720kB a diskety, ktoré majú vysokú hustotu (diskety HD-high density) s kapacitou 1,2 až 1,44MB.
Použiteľnosť počítača pri riešení praktických výpočtových, informačných a projektovacích systémov je okrem iného daná aj pamäťovou kapacitou. Základnou jednotkou počítačovej pamäti je bajt (byte, skratka B). Ide o pamäťovú jednotku, ktorá je schopná uschovať jeden znak (napr. písmeno). Pre názornejšiu predstavu, aké množstvo informácií je možné uložiť do počítačovej pamäti, možno kapacitu pamäti porovnať s veľkosťou strany. Normalizovaná strana textu napísaná na písacom stroji obsahuje 30 riadkov po 60 znakov. Dohromady to je 1800 znakov na stránku, teda l800 B počítačovej pamäti. Maximálny rozsah pamäti sa vyjadruje v počte bajtov, ktorý je vždy mocninou dvojky. Používajú sa jednotky kilobajt (kB), megabajt (MB) a gigabajt (GB).
1 kB = 1024 B = 210 B
1 MB = 1 048 576 B = 210 kB = 220 B
1 GB = 1 073 741 824 B = 210 MB = 222 kB = 230 B
CD disky
Takmer všetky programy potrebujú pre svoju činnosť vstupné údaje, ktoré spracujú a zobrazia výsledky, čiže poskytnú výstupné údaje. Počítač vlastne prostredníctvom nich komunikuje s okolím.
Vstupné zariadenie
-spracuje informácie z reálneho sveta, zmení ich na digitálne údaje a prenesie do počítača.
Výstupné zariadenie
- prenáša digitálne údaje z počítača do nášho sveta
- aby sme mohli využívať vstupno-výstupné zariadenia, potrebujeme softvér, ktorý s nimi dokáže pracovať a komunikovať.
- slúžia na komunikáciu medzi PC a človekom
Vstupnými zariadeniami môžu byť:
▪
klávesnica- odovzdáva do základnej jednotky informácie o stlačení alebo uvoľnení nejakého klávesu. Svojím spôsobom je centrom klávesnice vlastne špecializovaný jednočipový mikropočítač, ktorý tieto služby zabezpečuje. Z klávesnice do základnej jednotky sa teda prenáša kód stlačeného, resp. uvoľneného klávesu. Každá klávesnica k osobnému počítaču má tzv. funkciu autorepeat. Ak podržíme kláves stlačený určitý čas, začne sa znak automaticky opakovať.
-pripojenie: PS2, USB
-okolo 100 kláves
Princíp tlačítok: membrána, mikrospínače, magnetické senzory, žabky
▪
myš- je to v podstate malá škatuľka s dvoma alebo troma tlačidlami. V súčasnosti sa k týmto tlačidlám pridávajú rôzne ďalšie ovládacie a navigačné prvky (napr. rolovacie koliesko), ktoré sú určené najmä na zrýchlenie rolovania obrazu, čo sa s výhodou používa najmä pri prezeraní niektorých stránok na internete. Na spodnej strane myši je gumová guľôčka, ktorá sa pri pohybe myši odvaľuje po podložke. Otáčanie guľôčky je v x-ovom a y-ovom smere snímané a vysielané do počítača. Použitie myši a význam jej tlačidiel závisí od programu.
Takto definovaná myš je klasická mechanicko-optická myš. Existujú však rôzne variácie, napr. optická myš alebo ultrazvuková myš. U optickej myši je guľôčka nahradená dvojicou svetelného vysielača a prijímača (najčastejšie na báze LED diód). Podobný princíp je aj pri ultrazvukovej myši. Ďalším pojmom, s ktorým sa u myši stretneme, je jej rozlišovacia schopnosť čiže presnosť. Udáva sa v DPI (Dot Per Inch = bodov na palec). Klasické opto-mechanické myši dosahujú presnosť od 200 dpi do 2400 dpi. Optické a ultrazvukové aj 6000 dpi. Myš sa najčastejšie pripája k počítaču pomocou kábla na sériový port alebo na PS/2 port a menej často na paralelný port. Vyrábajú sa aj varianty s bezdrôtovým pripojením na báze infračervených lúčov alebo rádiových vĺn.
-Slúži na ovládanie polohy kurzora, má pár funkcií
-pripojenie PS2, USB
-princíp: mechanické, optické▪
grafický tablet- slúži na kreslenie obrázkov v grafických editoroch. Skladá sa z dvoch častí – z podložky a špeciálneho pera bez hrotu. Pomocou pera „kreslíme“ po podložke, ale naše pohyby sa snímajú a prenášajú do počítača. Tabletom, podobne ako myšou môžeme však ovládať aj iné aplikácie.
▪
optické pero- grafické vstupné zariadenie. Umožňuje interaktívne zasahovať do obrazu na displeji. Tvar je ceruzkovitý, pero je káblom pripojené k počítaču.
▪
skener- zariadenie na snímanie obrazov. Vyrábajú sa skenery dvojakého typu:
ručné - lacnejšie, menej presné a s menšou rozlišovacou schopnosťou (150-300 dpi), čierno-biele aj farebné snímanie,
plošné (automatické) – drahšie, presnejšie a s vyššou rozlišovacou schopnosťou (300-1200 dpi), čierno-biele aj farebné snímanie (aj Truecolor). Skener sa k počítaču pripája pomocou zvláštnej karty (v súčasnosti sa už tento spôsob takmer nepoužíva), pomocou rozhrania SCSI, pomocou paralelného portu, pomocou rozhrania USB.
-sníma grafivcké predlohy ak oobrázok, digitalizuje
-pripojenie: USB
-ručné, stolné
-DPI- počet bodov, ktoré je možné rozlíšiť (mechanické-hustota bodov, optické-farby)
▪
pákový ovládač (joystick)- jeho obľuba a nasadenie prišlo s rozvojom počítačových hier. Môže mať rozličné tvary – páka, volant, alebo špeciálne navrhnuté kormidlo na riadenie lietadla. Používanou obdobou sú tzv. gamepady. Vychyľovaním páky v príslušnom smere riadi grafický kurzor (u hier napr. postavičku, auto a pod.) na obrazovke. Podľa základnej konštrukcie, ktorá zisťuje smer vychýlenia riadiacej páky, rozdeľujeme joysticky na digitálne a analógové.
Veľmi jednoduchým, ale sympatickým je aj keystick.
▪
mikrofón –na záznam zvuku -pripájanie: jack (3.5mm)
▪
trackball- veľmi populárne vstupné zariadenie najmä u prenosných počítačov. Z hľadiska riadenia polohy si môžeme trackball predstaviť ako obrátenú myš. Je to v podstate buď malá samostatná škatuľka alebo väčšinou zabudovaná do krytu klávesnice resp. notebooku. Tentoraz je však na vrchnej strane trackballu guľôčka, ktorou sa pohybuje prstami. Guľôčka sa odvaľuje a jej otáčanie je v x-ovom a y-ovom smere snímané a vysielané do počítača. Na vrchnej strane vpredu sú podobne ako u myši umiestnené dve alebo tri tlačidlá. Jeho použitie je ďalej podobné ako u myši.
▪
trackpad- ukazovacie vstupné zariadenie, princíp je podobný ako u tabletu, avšak spôsob snímania je odporový. Stačí sa po ploche trackpadu (jej veľkosť je približne plocha kreditnej karty) pohybovať prstom, príp. špicatým predmetom a kurzor sleduje pohyb prstu. Dvojitým poklepaním na miesto sa vykoná potvrdenie, Toto zariadenie sa montuje už dnes do notebookov namiesto trackballov. Dnes sa ako polohovacie zariadenie namiesto trackpadu alebo trackballu používa aj tzv. trackpoint.
Touch screen-dotyková obrazovka
Výstupné zariadenia ▪
monitor- na sledovanie výsledkov, zobrazuje údaje. Osobný počítač môže byť vybavený monochromatickým (napr. čierno-bielym, čierno-zeleným, príp. jantárovo-čiernym) monitorom alebo monitorom farebným. Dnes však používatelia dávajú prednosť takmer výlučne farebným. Na monitore sa vždy nachádza jedno miesto, ktoré sa líši od ostatných pozícií. Môže to byť blikajúci obdĺžnik alebo čiarka, prípadne inak zvýraznené miesto. Toto sa nazýva kurzor (ukazovateľ) a miesto na obrazovke, kde sa nachádza, sa volá pozícia kurzora (ukazovateľa).
Z používateľského hľadiska pracuje monitor v dvoch režimoch, a to v textovom a v grafickom. Z hľadiska pracovnej plochy rozlišujeme veľkosť (uhlopriečku) samotnej obrazovky monitora. Sú vyrábané monitory od 9`` do 21`` (1 palec = 2,54 cm).
Používajú sa nasledujúce monitory: klasické elektrónové obrazovky (ako v TV, označované ako CRT), LCD obrazovky na báze tekutých kryštálov (ako v digitálnych hodinkách), plazmové obrazovky /ploché, pri laptopoch, notebookoch). Výhodou LCD monitorov je to, že sú ľahké a tenké, zaberajú málo miesta, sú šetrnejšie k našim očiam a majú menšiu spotrebu.
▪
tlačiareň- umožňuje výstup na papier, tlačí dáta na papier. Počítač vysiela do tlačiarne jednak informácie (znaky), čo sa má tlačiť, ale aj informácie o tom, ako sa má tlačiť. Podľa princípu tlače rozdeľujeme tlačiarne na: maticové (ihličkové), tryskové (InkJET), piezoelektrické, bublinové, tepelné, tlačiarne s typovým kolieskom, sublimačné, laserové alebo LED a osvitové jednotky. Rozlišovacia schopnosť čiže presnosť udáva kvalitu tlačiarne. Udáva sa v DPI (Dot Per Inch = bodov na palec). Najnižšiu rozlišovaciu schopnosť majú maticové tlačiarne (75-150 dpi), najvyššiu laserové tlačiarne (300-1200 dpi) a osvitové jednotky (až 3200 dpi). Dôležitý počet strán za s a hlučnosť.
▪
videoprojektor- stretneme sa s ním na rôznych konferenciách, výstavách alebo aj na školách, keď potrebujeme premietať oveľa väčší obraz, ako môže poskytnúť monitor.
▪
reproduktorová sústava.
BIOS
BIOS je skratka anglického názvu Basic Input/Output System (po slovensky základný vstupno-výstupný systém) je základný program osobného počítača slúžiaci na komunikáciu hardvéru s operačným systémom počítača. Obvykle je umiestnený v pamäti na základnej doske a je mu predané riadenie po štarte počítača. Po inicializácií systému potom BIOS načíta operačný systém a predá mu riadenie.
V moderných operačných systémoch nie sú už služby BIOSu tvoriace jeho rozhranie používané, alebo je ich využitie obmedzené na niektoré činnosti alebo fázy behu operačného systému (detekcia a počiatočná konfigurácia zariadení atd.)
BIOS ako firmware
BIOS je niekedy nazývaný ako firmware, pretože je základnou časťou systému hardware. V minulosti býval BIOS umiestňovaný na pamäti typu ROM, ktoré nemohli byť menené. S rastom komplexnosti a potrebou aktualizácií, začali sa používať pamäti typu EEPROM alebo typu Flash, čo znamená, že je možné ho prepísať novšou verziou, ak je k dispozícii. Moderné základné dosky niekedy obsahujú dva čipy BIOSu, kde jeden je záložný, pre prípad, že operácia prepisovania BIOSu zlyhá alebo v prípade, že sa použije nekompatibilný BIOS. Väčšina BIOSov má tiež tzv. "boot blok", čo je časť ROM ktorá sa spúšťa prvá a nie je aktualizovateľná. Tento je určený na kontrolu častí BIOSu pred tým, než sa im predá riadenie. V prípade, že je BIOS poškodený, sa tento kód typicky pokúsi naštartovať počítač z diskety, aby používateľ mohol previesť aktualizáciu BIOSu znovu.
Etymológia
Výraz bootovanie, resp. bootovať pochádza z angl. slangového výrazu pre zavádzací program (tzv. zavádzač) - bootstrap, ktorý pôvodne označoval kúsok kože našitý na vrchu sáry čižmy (angl. boot) a umožňoval ľahšie obutie. Niekedy sa pre zavádzač používa aj výraz bootloader, najmä ak sa operačný systém zavádza zo vzdialeného počítača (pamäťového média, nadradeného systému) prostredníctvom komunikačnej linky alebo počítačovej siete.
Samotný výraz zavádzanie operačného systému popisuje proces, kedy sa z dátového nosiča prekopíruje operačný systém alebo jeho časť do operačnej pamäte počítača, a následne sa v nej spustí.
Priebeh bootovania pri PC
Bootovanie zložitejších počítačov (akým je napr. PC) je obvykle viacstupňový, pomerne zložitý proces kvôli možnosti použiť rôzne dátové nosiče obsahujúce samotný operačný systém resp. jeho zložky, prípadne kvôli možnosti vybrať pri zapnutí počítača spomedzi viacerých dostupných operačných systémov, alebo ich rôznych konfigurácií.
Po zapnutí počítača sa začne priamo z pamäti, v ktorej je uložený (obvykle EPROM alebo FLASH), vykonávať pomerne jednoduchý program (nie príliš správne nazývaný BIOS, podľa súboru rutín, ktorý síce je uložený v tej istej pamäti, avšak má inú funkciu), ktorý vykoná základný test systému (POST, skr. z angl. Power-On Self-Test), v rámci ktorého okrem iného vyhľadáva v oblasti pamäťového priestoru vyhradenej pre rozširujúce karty programy s určitou značkou na začiatku, a ak ich nájde, spustí ich (typicky sa takto konfiguruje napr. grafická karta). Použitím zvláštnej prídavnej karty je teda možné aj celý bootovací proces prerušiť a pokračovať procesom daným pamäťou tejto karty, čo sa využíva napríklad pri bootovaní zo siete, keď je pamäť obsahujúca program potrebný pre takéto bootovanie umiestnená priamo na sieťovej karte.
Po ukončení POST sa začne samotné zavádzanie systému. Na základe konfiguračných parametrov uložených obvykle v baterkou zálohovanej pamäti RAM (kombinovanej s obvodom hodín reálneho času) je z vybraného pamäťového média - obvykle pevného disku - načítaný do operačnej pamäte prvý sektor a je dohodnutým spôsobom spustený. Tento sektor obsahuje jednoduchý program, ktorý, keďže môže byť na disku ľubovoľne modifikovaný, zabezpečuje úplnú flexibilitu ďalšieho priebehu bootovania.
Tradične tento sektor - nazývaný boot sektor - obsahuje základné informácie o disku a jeho súborovom systéme, a krátky program, ktorý zavedie z dohodnutej časti disku do operačnej pamäte rozsiahlejší zavádzač, ktorý napokon zavedie samotný operačný systém.
MBR
Pri pevnom disku, ktorý je delený na viacero logických diskov (partícií), je tento proces o niečo zložitejší. Prvý sektor disku, v takomto prípade nazývaný Master Boot Record, skr. MBR, obsahuje program, ktorý na základe tabuľky uloženej v tom istom sektore (Partition table) určí začiatok aktívneho logického disku (partície), načíta jej prvý sektor - ktorý je vlastne pôvodným bootsektorom - a spustí ho.
Boot manager
Niekedy je MBR nahradený zavádzačom, ktorý zavedie zložitejší program, nazývaný boot manager. Obvykle sa používajú vtedy, ak je v počítači nainštalovaných viacero operačných systémov (na viacerých fyzických alebo logických diskoch). Po výbere OS užívateľom, alebo po uplynutí prednastavenej doby automatickým výberom, spúšťajú normálny bootovací postup rovnako ako MBR.
Konfiguračné utility
Základný bootloader obvykle obsahuje aj konfiguračnú utilitu, ktorá sa spustí obvykle pri stlačení určitej klávesy (typicky Del, u niektorých počítačov F1) počas procesu bootovania.
Preprogramovateľnosť bootloadera
Niektoré bootloadery, ktoré sú umiestnené v pamäti FLASH majú zabudovanú možnosť preprogramovania (upgrade) z niektorého pripojeného pamäťového média (napr. diskety). Niekedy je takéto preprogramovanie zabezpečené tak, že aj pri zlyhaní preprogramovania napr. následkom výpadku napájania, je vždy uchovaná aspoň základná časť bootovacieho programu, ktorý zabezpečí núdzové preprogramovanie. Niektorí výrobcovia FLASH pamätí preto preprogramovanie časti pamäte (nazývanej obvykle výrazom obsahujúcim slovo boot, keďže sa v nej uchováva takýto núdzový bootloader) podmieňujú zvláštnou, zložitejšou procedúrou, napr. pripojením vyššieho než obvyklého napätia na niektorý z vývodov.
Operačné systémyOperačný systém (angl. operating system) je v podstate softvérové vybavenie počítača, ktoré vykonáva základné riadenie všetkých zdrojov počítača a komunikáciu s užívateľom. Je to nenahraditeľné rozhranie pri komunikácii hardvéru a softwéru. Bez operačného systému nie je možné počítač používať, pretože všetky príkazy užívateľa musí najprv spracovať OS. Takisto používajú OS aj všetky programy.
OS je prítomný na pevnom disku počítača a načíta sa do pamäte pri štarte počítača - tomuto procesu sa hovorí bootovanie.
Na osobných počítačoch triedy PC je takmer výhradne používaný OS MS DOS , Windows xx alebo OS/2. NA pracovných staniciach sa najčastejšie používajú rôzne varianty operačných systémov UNIX, na počítčoch Apple Macintosh je najčastejšie používaný OS System7.
Druhy OS:
MS DOS (Microsoft Disk Operation system)
Operačný systém vyvinutý firmou Microsoft pre počítače kompaktibilné so štandardom IBM PC. Výhodou je dobrá funkčnosť a rýchlosť aj na nevýkonných strojoch, jednoduchosť a predovšetkým obrovské rozšírenie. Neýhody:je textovo orientovaný, čo je pri dnešných vzrastajúcich nárokoch na grafické užívateľské rozhrania už zastaralým riešením. Ďaľšou nevýhodou je nemožnosť prevádzkovania vicerých programov súčasne (multitasking) a to, že nedokáže efektívne pracovať s pamäťou nad 640kB. MS DOS je tvorený jadrom (súbory MSDOS. SYS a IO.SYS) a súborom COMMAND.COM, autoexec.bat, config.sys
C:,MD,RD, DIR, COPY, MEM, SYS, FORMAT, DATE, TIME
Windows 3.xNadstavba OS MS-DOS, určená pre komfortnejšie a univerzálnejšie ovládania počítača a aplikácií. Ovládanie Windows je založené na grafickom užívateľskom prostredí (GUI – Graphical User Interface), ovládanom prevažne myšou. Toto je najväčší rozdiel oproti predchádzajúcim verziám OS MS DOS, ktorý vyžadoval zadávanie všetkých povelov z príkazového riadku. Medzi ďaľšie cýhody patrí schopnosť mať spustených viacej aplikácií zároveň, univezálnym ovládaním periférií a využitím maximálneho rozlíšenia a farebnosti, ktoré poskytuje grafická karta a monitor.
Windows 95
Operačný systém firmy Microsoft, nástupca Windows 3.x. Je stále ako jeho predchodcovia MS DOS a Windows 3.x interne 16bitový, ale s možnosťou rýchleho chodu 32bitových programov. Býva na počítačoch nainštalovaný spolu so systémom MS DOS. Vyznačuje sa najmä úplne novo prepracovaným užívateľským prostredím s cieľom vytvoriť prostredie imitujúce reálny život (pracovná plocha, kôš, zložky, atď.)
OS/2 (Operating System/2)
Operačný systém, začatý ako spoločný projekt firiem IBM a Microsoft pre použitie v osobných počítačoch. Oproti Windows sa až tak nepresadil najmä z dôvodu časového oneskorenia jeho uvedenia na trh a takisto aj kvôlivyšším nárokom na hardvér počítača.
UNIX (Uniplexed Information and Computing System)
Viacužívateľský multiprocesingový systém (je schopný súbežne spracúvať viacero úloh a podúloh). V súčasnosti existuje široká škála implementácií (foriem, podôb) tohto OS. Prínos tohto OS je o.i. v tom, že programy sú v rámci jednotlivých implementácií prenositeľné, lebo sú obvykle programované v programovacom jazyku C.
System 7Operačný systém, používaný od roku 1991 na počítačoch firmy Apple. Vo svojej dobe to bol zrejme najpokročilejší OS na osobných počítačoch (využíval napr. Plný multitasking).
Systémové súbory (system files) - základné súbory, nutné pre štart operčného systému. U počítačov so systémom MS-DOS sa jedná o súbory IO.SYS a MSDOS.SYS.
IO.SYS – obsahuje základnú obsluhu vstupno/výstupných operácií u všetkých periférií.
MSDOS.SYS – Dávkové súbory (batch files): je to postupnosť príkazov operačného systému, ktoré sa spustením dávkového súboru začnú vykonávať.Štart operačného systému: (Windows 95)
-najprv BIOS (Basic Input/Output System) pridelí kartám PnP systémové prostriedky-napr.I/O, IRQ, DMA, ROM
-systém si vytvorí hardvérové nastavenie - súčasnú konfiguráciu počítača na základe informácií získaných od BIOSu
-sú prečítané súbory CONFIG.SYS a AUTOEXEC.BAT a vykonané všetky ich príkazy
-nahratie sa statické ovládače (tie pre Windows 3.x). Bývajú uložené v súbore SYSTEM.INI.
-kvôli práci s ovládačmi sa načítajú súbory WIN.COM (nahráva jednotlivé komponenty Windows 95), VMM32.VXD (pracuje s ovládačmi) a SYSTEM.INI (aby sa z neho načítali údaje neobsiahnuté v registroch)
-prepnutie procesora do 32bitového režimu, zo známich dát BIOSu sa vytvorí hardvérový strom (viditeľný v Správcovi zariadenia), načíta pre jeho jednotlivé prvky 32bitové (dynamické) ovládače a vyrieši prípadné konflikty medzi systémovými zdrojmi jednotlivých zariadení
-z disku sa nahrajú do operačnej pamäti zostávajúce komponenty Windows 95:
-jadro Windows (súbory KERNEL32.DLL, KRNL386.EXE)
-grafické rozhranie (súbory GDI.EXE,GDI32.EXE)
-užívateľské rozhranie (súbory USER.EXE, USER32.EXE)
-fonty
Operačný systémOperačný systém - súhrnné označenie pre technické a programové prostriedky počítača (spôsob, akým je celý systém tvorený).
- je základnou súčasťou softvéru každého (osobného) počítača - je to skupina programových produktov (programov a údajov), ktorá zabezpečuje čiastočne alebo úplne tieto funkcie:
-komunikácia s užívateľom prostredníctvom periférnych zariadení
-prideľovanie prostriedkov systému užívateľom alebo aplikáciám
-prideľovanie času užívateľom (tzv. timesharing) alebo aplikáciám (multitasking)
-organizácia programov a súborov údajov na vonkajších pamäťových médiách (príkazový systém umožňujúci vytváranie, editovanie, prezeranie, kopírovanie, premenovávanie, mazanie, zálohovanie, komprimovanie a ďalšie operácie so súbormi)
-vytváranie a spúšťanie užívateľských programov (pod prekladačmi vyšších programovacích jazykov), ich spájanie s existujúcimi programovými knižnicami
-diagnostické funkcie - autokontrola systému, možnosť analýzy a odstraňovania chýb
-zabezpečovanie funkcie - ochraňuje systém proti strate údajov pri výpadku napätia, proti neoprávnenej alebo neodbornej manipulácii, ktorá by mohla poškodiť programové produkty
-komunikácia s inými systémami (počítačmi) v sieti - pri použití sieťových operačných systémov.Vo všeobecnosti rozoznávame tieto súčasti operačného systému:
• Jadro (exekutíva = výkonná časť) operačného systému - táto časť je rezidentne umiestnená v pamäti; podľa potreby sa inicializuje (spúšťa) alebo nahráva do pamäte ostatné dôležité časti operačného systému
•Monitor operačného systému (od slova monitorovať = sledovať) - tiež nazývaný interpreter príkazov; zabezpečuje komunikáciu systému s užívateľom. Prijíma a analyzuje impulzy z klávesnice, zisťuje význam systémových príkazov, vypisuje príslušné odozvy na zobrazovacie (výstupné) zariadenie,…
•Ovládače (drivery) - obslužné programy vstupno/výstupných zariadení.
Dokonalejšie systémy (napr. Windows) môžu navyše obsahovať ďalšie systémové (programové) prostriedky:
•textový editor , štandardný prekladač assembleru a vyšších programovacích jazykov
•knižnice štandardných podprogramov pre podporu užívateľských aplikácií
•linkovací program na spájanie užívateľských programov s knižnicami
•služobné programy pre manipuláciu so súbormi na diskových mechanikách
•služobné programy pre diagnostiku a správu systému
•programy pre sieťovú komunikáciu, ako je prenos správ, údajov, súborov, elektronická pošta,…
•emulátory iných systémov alebo komunikačných prostriedkov (počítač sa „tvári“, akoby pracoval pod iným systémom).
Operačné systémy je možné rozdeliť podľa typu jadra na jednoužívateľské (multiterminálové, sieťové), jednoúlohové a viacúlohové (umožňujúce multitasking, čiže zdanlivý súčasný beh viacerých aplikácií naraz). Podľa iného kritéria rozoznávame systémy pamäťovo rezidentné (pre jednoduché mikropočítače, kde je celá exekutíva pevne umiestnená v pamäti ROM) alebo diskovo orientované operačné systémy, ktorých programové moduly sú umiestnené na diskových médiách a podľa potreby sú nahrávané do operačnej pamäte. Podľa určenia, akému účelu má operačný systém slúžiť, rozoznávame univerzálne operačné systémy a systémy špecializované na konkrétny účel - vývojové, riadiace, komunikačné, diagnostické a pod.
Operačný systém má niekoľko „vrstiev“. Najnižšiu - fyzickú tvorí hardware počítača, nad ním operujú programy označované ako „firmware“ - BIOSu (Basic Input Output System), na nich sú postavené vyššie „logické vrstvy“ operačného systému. Pomocou služieb a prostriedkov operačného systému sú vytvorené používateľské prostredia, v ktorých prebiehajú aplikácie.
Operačný systém je teda zjednodušene súbor programov, ktorý riadi a kontroluje činnosť hardwaru, ale aj software v počítači, stará sa o efektívne využitie operačnej pamäte a procesora, o optimálnu komunikáciu medzi všetkými používanými technickými aj programovými prostriedkami. Inicializuje sa vždy, keď sa spustí alebo resetuje počítač, a umožňuje nám vykonávať obsluhu prostriedkov počítača pomocou svojich príkazov, ako sú napr. zmena diskovej mechaniky, prezretie obsahu, spustenie programu, vytlačenie súboru na tlačiareň, kopírovanie a vymazávanie programov z jednotlivých mechaník… U osobných počítačov triedy IBM PC sa najčastejšie používa MS DOS (MicroSoft Diskový Operačný Systém).
Súčasne s vývojom operačných systémov boli preto vyvíjané tzv. používateľské prostredia, ktoré zjednodušujú použitie možností operačného systému pre neodborníka. Ich základom je zviditeľnenie obsahu jednotlivých diskových mechaník a ďalších informácií o stave počítača. Navyše umožňujú voliť si príslušné príkazy bez toho, že by používateľ musel poznať ich presnú syntax - väčšinou výberom z menu a potvrdiť ich stlačením niektorého klávesu klávesnice alebo myši. Dnes sú najrozšírenejšími používateľskými prostrediami softwarové produkty Norton Commander a Windows.
Norton Commander je textové používateľské prostredie.
Windows je grafické používateľské prostredie. Zatiaľ čo v Nortone pracujeme iba s textovou informáciou, Windows predkladá ponuku možností v grafickom tvare - pomocou rôznych ikon. Okná majú štandardný tvar nielen pre Windows, ale tiež pre všetky aplikácie, ktoré sú pre systém Windows určené.
Prekladače (kompilátory) programovacích jazykov umožňujú používateľovi vytvárať vlastné programy činnosti počítača. Po ich nahratí do operačnej pamäte počítač „rozumie“ príkazom programovacieho jazyka - kompromisu medzi jazykom človeka a strojovým jazykom počítača.
Súbory a adresáreZákladnou jednotkou informácie je súbor. Je to skupina informácií rovnakej kvality.
Meno súboru je tvorené dvoma časťami, oddelenými bodkou: meno.prípona
Meno - maximálne 8 znakov, je ľubovoľná postupnosť znakov (písmen , číslic a „podčiarovníka“ _, prvý znak musí mať písmeno) a malo by charakterizovať obsah alebo činnosť súboru, napr. Kalendar, Hra15 a pod.
Prípona - najviac 3 písmená, je to informácia pre počítač, aby rozlíšil, o aký typ súboru ide.
Súbory môžu byť (podobne ako informácie vo všeobecnosti) dvoch typov:
riadiace - obsahujú príkazy nejakého počítača známeho programovacieho jazyka na vykonanie istej činnosti,
údajové - obsahujú údaje, ktoré spracovávame.
Najdôležitejšie riadiace - priamo vykonávateľné súbory, sú tie, ktoré majú prípony:
exe - vykonávateľné súbory, vzniknuté najčastejšie prekladom z niektorého programovacieho jazyka do strojového kódu
com - vykonávateľné súbory
bat - súbory, ktoré sa používajú na naštartovanie iných aplikácií, špecifikujú parametre volania
sys - systémové programy
Zvláštne postavenie má súbor autoexec.bat, ktorý štartuje počítač po jeho zapnutí, a súbory command.com, config.sys, himem.sys, io.sys a niektoré ďalšie. Je dôležitý pre činnosť počítača.
Zo súborov, ktoré nie sú priamo vykonávateľné, ale obsahujú riadiace príkazy - programy; sú najdôležitejšie:
pas - programy napísané v pascale
bas - programy napísané v basicu
Aby sa mohli vykonávať, musí byť spustený prekladač príslušného jazyka.
Ďalšie:
txt - text
pic - obrázok
hlp - help
mnu - obsahuje používateľské menu programu
ini - obsahuje parametre pre aplikácie Windows
fon - nastavenie fontov - typov písma pre rôzne editory
dst - pokyny pre nastavenie tlačiarne
doc - dokument pre vysvetlenie činnosti aplikácie
zip, arc, arj, rar - vznikli kompresiou
bak- záložný súbor
Pre sprehľadnenie a efektívnejšie rozdelenie prídavných pamätí bol použitý princíp stromovej štruktúry nazývanej adresár (angl. directory, skrátene dir). Pomocou adresárov sa v podstate rozdelí disk na viacero častí. Adresár môže obsahovať ďalšie adresáre.
Adresáre v MS DOS majú stromovú štruktúru. Na najvyššej úrovni je tzv. kmeňový adresár označovaný znakom . Jeho položky môžu byť súbory alebo adresáre.
Keď chceme niektorý program spustiť, musíme určiť cestu ( path), ako ho počítač nájde.
INTERNÉ A EXTERNÉ PRÍKAZY:
Príkazy DOS-u môžeme rozdeliť na interné a externé. Interné príkazy sú tie, ktoré vie vykonávať sám interpreter príkazov OS po svojom spustení (DIR, DEL, COPY, REN, TYPE, CD, MD, RD, TIME, DATE, PATH, SET,…). Externé príkazy sú vlastne samostatnými programami, ktoré sú spúšťané interpreterom príkazov (napr. FDISK.EXE, FORMAT.EXE, MODE.COM,…)
Príkazy MS DOS-u1.Zistenie obsahu disku
TREE [d:] [cesta] [/F] - zobrazí štruktúru adresárov, ktorá začína v adresári popísanom cestou. Parameter /F zobrazí aj súbory
DIR [d:] [cesta] [/p] [/w] - vypíše súbory v adresári. Parameter /p stránkuje, /w dáva iba mená súborov.
MORE - zabezpečí stránkovanie výpisu akéhokoľvek príkazu, pred ním predchádza znak „|“
2.Práca so súbormiDEL [d:] [cesta] meno - zmaže súbor
COPY [d:] [cesta] meno [d:] [cesta] [nové] [/v] - kopíruje súbor. Parameter /v overí správnosť akcie
XCOPY - kopíruje celý adresár, /s - kopíruje všetky adresáre a súbory, prázdne adresáre vynecháva, /e - to isté, ale kopíruje aj prázdne adresáre, /w - čaká na vloženie diskety do mechaniky, /d:mm-dd-rr - kopíruje všetky súbory zmenené od určitého dátumu
TYPE špecifikácia - zobrazí obsah súboru
REN [d:] [cesta] staré nové - premenuje súbor
3.Práca s adresármiCD [d:] cesta - zmení pracovný adresár
CD - presunie nás na hlavný adresár
CD.. - presunie nás o jeden adresár vyššie
RD [d:] cesta - zruší adresár
MD [d:] [cesta] meno adresára - vytvorí nový adresár
4.Obslužné príkazy
TIME - zistí alebo zmení čas
DATE - zistí alebo zmení dátum
CLS - zmaže obrazovku
VER - zistí číslo verzie MS DOS-u
PROMPT [text] [parameter] - zmení tvar nápovednej správy
FORMAT disk: - formátuje diskety, /S (umiestni na disketu súbory OS, ktoré sú potrebné pre spustenie systému z diskety po zapnutí počítača), /F:kapacita (naformátuje disketu na želanú kapacitu), /Q (rýchle formátovanie diskety, ktorá už predtým bola niekedy formátovaná)
LABEL - premenovanie disku
PATH [cesta]; [cesta]; [cesta]… - určí cesty, na ktorých sa majú hľadať vykonateľné súbory, ktoré neboli nájdené v pracovnom adresári
Multitasking je vykonávanie viacerých úloh súčasne. Keďže väčšina počítačov má iba jeden centrálny CPU, multitasking sa simuluje tak, že procesor striedavo vykonáva časti jednotlivých zadaných procesov, a navonok sa tvári, že sa vykonávajú súčasne. Podľa toho, kto rozhoduje o striedaní procesov, delíme multitasking na preemtívny a nepreemtívny.
Pri preemtívnom multitaskingu organizuje prideľovanie procesoru jednotlivým procesom hlavný proces, nazývaný kernel. Ten organizuje prípadné prerušenie vykonávania jednotlivých procesov, a potom odovzdá procesor na vykonávanie ďalšieho procesu.
Pri nepreemtivnom multitaskingu o prideľovaní procesoru akoby „rozhodujú“ všetky procesy. Keď proces dostane možnosť vykonávať sa, je len na ňom, ako dlho bude využívať procesor. Kernel ho nemôže prerušiť. Až vtedy, keď proces „uzná za vhodné“ že už môže odovzdať riadenie, procesor je udelený ďalšiemu procesu. Môže sa teda stať, že niektorý z procesov „zamrzne“ a riešením je len zásah zvonku (reštart).
User interface- grafické užívateľské prostredie (GUI – Graphical User Interface)
Súborový systém je spôsob ukladania a organizovania počítačových súborov a dát, ktoré obsahujú tak, aby k nim bol umožnený jednoduchý prístup. Súborový systém môže používať počítačové záznamové zariadenie ako pevný disk či CD-ROM a zaoberať sa fyzickým umiestnením súborov, alebo môže byť virtuálny a existovať iba ako príspupová metóda k virtuálnym dátam alebo prístupu cez sieť (napr. NFS).
Formálne môžeme povedať, že súborový systém je sada abstraktných dátových typov implementovaných za účelom ukladania, hierarchickej organizácie, prístupu, manipulácie, navigácie a získavania dát.
Aspekty súborových systémov
Najbežnejšie typy súborových systémov využívajú záznamové zariadenie ponúkajúce prístup k poľu blokov s pevne určenou veľkosťou, spravidla 512 bajtov. Súborový systém je zodpovedný za organizáciu týchto sektorov do súborov a adresárov a udržiavanie informácie o ich asociácii a využití. Súborové systémy však nemusia vôbec využívať záznamové zariadenie. Súborový systém je možné využiť na prístup k akémukoľvek druhu dát, či už uloženému alebo dynamicky generovanému (napr. prenášané sieťovým spojením).
Či už systém používa záznamové zariadenie alebo nie, súborové systémy zvyknú mať adresáre asociujúce jendotlivé názvy súborov s ich indexami vo forme tabuľky ako napr. alokačná tabuľka súborov (file allocation table) vo FAT, súborovom systéme MS-DOSu alebo inode v súborovom systéme ext2. Adresárová štruktúra môže byť plochá alebo môže používať hierarchie, kde adresáre môžu obsahovať podadresáre. V niektorých súborových systémoch sú názvy súborov štruktorivané, so špeciálnou syntaxou pre rozšírenie názvu súboru a čísla verzií. V iných sú názvy tvorené jednoduchými reťazcami, keďže metadáta o jednotlivých súboroch sa ukladajú inde.
Hierarchické súborové systémy boli predmetom skorých výskumov Denisa Ritchieho; predchádzajúce implementácie boli obmedzené iba do hĺbky niekoľkých úrovní, menovite implementácie IBM, dokonca aj skoré databázy ako IMS. Po úspechu UNIXu rozšíril Denis Ritchie koncept súborového systému na každý objekt vo svojich neskorších operačných systémoch ako Plan 9.
Tradičné súborové systémy poskytujú prostriedky na vytváranie, presúvanie a mazanie súborov aj adresárov. Chýbajú im prostriedky na tvorbu ďalších odkazov na adresáre (hard linky v UNIXe), premenovanie odkazov na nadradený adresár (".." v UNIXových OS) a tvorbu obojsmerných odkazov na súbory. Tradičné súborové systémy tiež poskytujú prostriedky na skrátenie súboru (truncate), pridávanie na koniec súboru (append), a modifikáciu súborov na mieste. Neponúkajú možnosť pridať pred, alebo skrátiť od začiatku súboru a už vôbec nie ľubovoľné pridávanie alebo mazanie zo súboru. Poskytnuté funkcie sú vysoko asymetrické a na to, aby boli užitočné v netriviálnych kontextoch im chýba všeobecnosť. Napríklad rúry (pipes) pre komunikáciu medzi procesmi ako objekty súborového systému musia byť implementované mimo súborového systému, pretože nie je možné skrátenie od začiatku súboru.
Riadenie prístupu k základným operáciám nad súborovým systémom môže byť zabezpečené schémami zoznamov prístupových práv (ACL - access control lists) alebo capabilities. Výskum ukázal, že správna a bezpečná implementácia zoznamov prístupových práv je náročná, čo je dôvodom, že experimentálne operačné systémy používajú capabilities. Komerčné súborové systémy stále používajú zoznamy prístupových práv. Pozri počítačová bezpečnosť.
Typy súborových systémov
Súborové systémy môžeme rozdeliť na diskové, sieťové, databázové a súborové systémy na špeciálne účely.
Diskové súborové systémy
Diskový súborový systém je určený na ukladanie súborov na záznamových zariadeniach, najčastejšie pevných diskoch, ktoré môžu byť priamo alebo nepriamo pripojené k počítaču. Príkladmi sú FAT, NTFS, ext2, ISO 9660, ODS-5 a UDF.
Disketa –fat12
DOS a WIN95-fat16
WIN novšie fat32
NTFS-najlepšie vlastnosti, nastavené práva užívateľov, rýchla práca s malými súbormi, vlastnícke práva-access list (užívatelia, skupiny), niektoré súborové systémy sú tiež žurnálovacie- vedia sa vrátiť o krok späť pri skolabovaní systému
ext3, reiserFS, XFS, JFS
Sieťové súborové systémy
Sieťový súborový systém (tiež známy ako distribuovaný súborový systém) je súborový systém, kde sa k súborom pristupuje prostredníctvom siete, prípadne simultánne z viacerých počítačov. V ideálnom prípade by mal byť prístup prostredníctvom siete transparentný. Príkladmi sú NFS, CIFS, Lustre a Global File System.
Databázové súborové systémy
Novým konceptom správy súborov sú súborové systémy založené na databázach. Namiesto hierarchicky štruktúrovanej správy sú súbory identifikované charakteristikami ako typ súboru, názov, téma, autor a podobné metadáta. Tak je možné hľadanie súborov formulovať ako SQL dotaz alebo v prirodzenej reči. Príklad na obrázku napravo ukazuje výsledky vyhľadávania dotazu "Filmy režírované Stevenom Spielbergom". Príkladmi sú BFS, GNOME Storage a WinFS.
Súborové systémy na špeciálne účely
Sem patria ostatné, teda nie diskové ani sieťové súborové systémy. To zahŕňa systémy, kde sú súbory vytvárané dynamicky softvérom za účelmi ako komunikácia medzi procesmi alebo dočasné odkladacie miesto. Súborové systémy na špeciálne účely spravidla používajú súborovo zamerané operačné systémy ako UNIX. Príkladmi sú súborový systém "/proc" používaný v niektorých variantoch UNIXu, ktorý umožňuje prístup k systémovým informáciám, napríklad o procesoch a zariadeniach.
Vesmírne výskumné sondy ako Voyager I a II používali špeciálne súborové systémy založené na páskach. Väčšina dnešných sond ako Cassini-Huygens používajú systémy založené na alebo ovplyvnené RTOS. Automatické prieskumné vozidlá na Marse sú príkladom, v tomto prípade boli použité flash pamäte.
Súborové systémy a operačné systémy
Väčšina operačných systémov poskytuje súborový systém, keďže súborový systém je integrálnou súčasťou každého moderného operačného systému. Jedinou skutočnou úlohu raných operačných systéov mikropočítačov bola správa súborov -- fakt, ktorý reflektujú ich názvy (DOS, QDOS). Niektoré rané operačné systémy mali separátny komponent na obsluhu súborového systému nazývaný diskový operačný systém. Na niektorých mikropočítačoch sa nahrával separátne od zvyšku operačného systému.
Z tohto dôvodu musí existovať rozhranie (poskytované operačným systémom) medzi používateľom a súborovým systémom. Toto rozhranie môže mať textovú formu (to poskytuje rozhranie príkazového riadka ako UNIXový shell alebo OpenVMS DCL) alebo grafickú (vo forme GUI poskytovanú prehliadačmi súborov). V grafickom rozhraní sa niekedy používa metafora zakladač a vnorené zakladače namiesto adresár a podadresáre.
SIETE
Počítačová sieť je systém vzájomne prepojených a spolupracujúcich počítačov. Medzi týmito počítačmi možno prostredníctvom siete pohodlne a rýchlo prenášať informácie. Informácie možno, samozrejme, prenášať aj medzi počítačmi nepripojenými do siete a to prostredníctvom médii (disketa, magnetická páska, optický disk, atď). Tento spôsob je však príliš nepohodlný, zdĺhavý a neumožňuje interaktívne spracovanie informácii.
Druhy počítačov v sieti
Podľa funkcie rozlišujeme v sieti dva druhy počítačov:
* pracovné stanice,
* servery.
Pracovná stanica slúži na spracovanie údajov používateľom. Je to vlastne samostatný počítač, ktorý je pripojený do siete a tak môže využívať jej služby.
Server zabezpečuje chod siete. Realizuje funkcie siete a poskytuje ostatným používateľom svoje prostriedky (pamäťové miesto na svojich diskoch, tlačiarne, plotre…).
Všeobecne môže byť v sieti ľubovoľný počet serverov a pracovných staníc. Ak je serverov v sieti viac, môžu sa navzájom v poskytovaní služieb a prostriedkov doplňovať.
Základné časti siete
Sieť pozostáva z nasledujúcich základných častí:
* hardvér,
* softvér,
* organizačné zabezpečenie.
Hardvér siete zahrňuje všetky technické prostriedky v sieti (počítače, tlačiarne, plotre, atď). Pod hardvér sa zaraďujú aj prostriedky, ktorými je realizované vlastné prepojenie siete. Sú to hlavne sieťové adaptéry (sieťové karty), ktoré sa vkladajú do počítačov a zabezpečujú prenos údajov medzi počítačmi a spojovacie vedenie, ktoré zabezpečí prepojenie počítačov. Toto vedenie môže byť prakticky ľubovoľne dlhé. Pre krátke spojenia sa používajú káblové spoje, napr. koaxiálny kábel. Pre dlhšie spojenia sa dá použiť napr. telefónna sieť. Pri vlastnej realizácii sa používajú aj prídavné zariadenia ako rozbočovače, zosilňovače signálu, modemy, atď.
Sieťový softvér je programové vybavenie, ktoré v spolupráci s hardvérom siete zabezpečuje funkcie siete. U niektorých operačných systémov sú sieťové funkcie už jeho súčasťou. U iných musíme zabezpečiť dodatočné programové vybavenie a spustiť ho na jednotlivých počítačoch siete. Väčšinou je realizované pomocou rezidentných programov. U niektorých sietí je programové vybavenie veľmi rozsiahle a je realizované ako samostatný operačný systém, ktorý je uložený a pracuje na serveroch siete, zatiaľ čo na pracovných staniciach sa spúšťa len jeho malá časť v prostredí operačného systému počítača.
Organizačné zabezpečenie siete je poslednou a často podceňovanou súčasťou siete. Zahŕňa hlavne opatrenia na zaistenie správy siete a súbor pravidiel správania sa používateľov pri používaní siete. Patrí sem zabezpečenie funkcie správcu siete, ktorý sa stará o chod a riadenie siete.
Porovnanie s terminálovou sieťouExistuje istá podobnosť medzi počítačovými a terminálovými sieťami. Rozdiel medzi nimi je v tom, že zatiaľ čo terminálová sieť je tvorená jedným počítačom a k nemu pripojenými terminálmi, počítačová sieť je tvorená viacerými počítačmi. Z toho vyplýva zásadná odlišnosť v spôsobe činnosti. V terminálovej sieti sú všetky výpočty vykonávané na jednom počítači, zatiaľ čo v počítačovej sieti prebiehajú výpočty na viacerých počítačoch.
Dôvody zavádzania počítačových sietí Počítačové siete prinášajú v porovnaní so samostatnými počítačmi niekoľko zásadných výhod. Najvýznamnejšie z nich sú:
* zdieľanie údajov,
* zdieľanie prostriedkov,
* zvýšenie spoľahlivosti systému.
Zdieľanie údajov je najvýznamnejší dôvod pre zavádzanie počítačových sietí. Ide o to, že potrebné dátové súbory môže spracovávať viac používateľov súčasne. Je to umožnené tým, že dátové súbory sú uložené na serveroch siete a pripojení používatelia majú k nim prístup.
Zdieľanie prostriedkov umožňuje pracovným staniciam spoločne používať prostriedky siete, ktoré ponúkajú servery siete. Najčastejšie ide o zdieľanie diskov, keď lokálne disky pracovných staníc nemajú dostatočnú kapacitu a zdieľanie tlačiarní.
Zvýšenie spoľahlivosti systému znamená ďalšiu výhodu, ktorú siete poskytujú. V súvislosti so zdieľaním prostriedkov je možné, napríklad, v prípade poruchy sieťovej tlačiarne nahradiť ju inou a systém môže pracovať ďalej. Ak má používateľ svoje programy a údaje uložené na serveri, je možné v prípade poruchy pracovnej stanice pokračovať v práci na inej pracovnej stanici.
Základné druhy počítačových sietí Vzhľadom na to, že existuje mnoho druhov a typov rôznych počítačov je aj situácia v oblasti počítačových sietí zložitá. My si pre potreby a rozsah tejto publikácie vymedzíme dve základné delenia tejto oblasti.
Rozdelenie sietí podľa typov pripojených počítačov
Podľa druhov počítačov použitých v sieti delíme siete na:
* homogénne,
* heterogénne.
Homogénne siete sú také, že všetky pripojené počítače sú rovnakého druhu. Druhom siete sa rozumie napr. sálové počítače IBM, minipočítače VAX, osobné počítače IBM PC, atď. V súčasnosti sú najviac rozšírené siete osobných počítačov IBM PC a kompatibilných.
Heterogénne siete môžu obsahovať viacej druhov počítačov. Existujú siete, kde sú prepojené veľké sálové počítače, minipočítače aj osobné počítače. Typickým predstaviteľom týchto sietí sú verejné dátové siete.
Rozdelenie sietí podľa rozlohyZ hľadiska rozlohy delíme siete na:
* lokálne,
* globálne.
Lokálne siete (LAN) sú také, pri ktorých sa nepoužívajú prostriedky pre diaľkový prenos údajov (modemy). Maximálne vzdialenosti medzi počítačmi sú rádovo stovky metrov, resp. niekoľko kilometrov. Väčšinou sa používajú v jednej, resp. viacerých blízkych budovách.
Globálne siete (WAN) používajú prostriedky pre diaľkový prenos údajov. Ich rozloha je v podstate neobmedzená. Môžu spájať počítače na väčších územiach ako napr. štátu, kontinentu alebo aj na celom svete. Tieto siete sú väčšinou heterogénne, ktoré obsahujú veľké sálové počítače vo funkcii informačných bánk a prostredníctvom telefónnej siete je možné sa k nim pripojiť pomocou obyčajného osobného počítača a využívať ich služby.