Motto: Chcete-li mít na svém oddělení permanentní výmluvu pro vlastní chyby, vybavte je počítačem. (Murphy)

Pracovní den u počítače (4) - OS

V předchozích částech jsme si řekli o technickém pozadí našeho každodenního společníka. Technické vybavení počítače neboli hardware (dále jen HW), volně řečeno „železo“ počítače, není však samo o sobě schopno nic vykonávat. K tomu, aby počítač obživl, je zapotřebí mu „vdechnout život“ a o to se postará jedině software (dále jen SW). HW + SW = PC (počítač). Hardware a software je naprosto nerozlučná dvojice, která teprve společně umožňuje psát dopis, dělat tabulky nebo si zahrát hru.

Software programové vybavení je posloupnost instrukcí, které počítač postupně vykonává, a tak provádí zadanou činnost. Programového vybavení je velké množství a má více podob. Nejprve přijdeme do styku s krabicí s disketami, nyní častěji s CD-ROM a manuálem. Na disketě (CD-ROM) je nahrán vlastní SW, který se po instalaci do počítače (přesně řečeno na jeho pevný disk) projevuje na obrazovce, reaguje na stisk kláves, pohyb myší, požaduje odpovědi na své otázky atd. Program je napsán v programovacím jazyku a kompilátorem (speciálním programem) přeložen do posloupnosti nul a jedniček, kterým HW už rozumí. Základní SW pro práci s počítačem je operační systém (Operating System, dále jen OS), proto jej kupujeme zároveň s počítačem. Bez OS se nedá pracovat, sám však mnoho nepřinese. Pro práci musíme zakoupit specializovaný SW (aplikační programové vybavení). Nejprve si povíme o OS a následně o různých typech SW.

Operační systém

Nyní tedy zasedneme za počítač a stiskneme hlavní vypínač. Zdá se, že se nic neděje. Ve skutečnosti však probíhá řada složitých operací, kdy na obrazovce nic nevidíme, ale počítač zjišťuje, zda všechny jeho komponenty pracují.

První operace, kterou počítač provede, je vynulování vnitřních paměťových registrů (speciálních paměťových buněk procesoru pro ukládání operací a adres během provádění programu), další operace je spuštění programu BIOS. Spustil se totiž zaváděcí (tzv. bootovací [bútovací]) program ROM BIOS, který vyvolá program POST (Power-on Self Test, test po zapnutí). ROM BIOS (Basic Input Output System) je základní vstupně-výstupní systém, program umístěný v paměti ROM (Read Only Memory, paměť, ze které lze jen číst). BIOS vytváří několik firem, např. Phoenix, AMI, Award atd., a proto se jeho konkrétní projev může počítač od počítače poněkud lišit. Některé činnosti však musí být společné.

V prvé řadě jde o testování HW – potenciálně nejzávažnějších chyb, po jehož ukončení vydá počítač (program POST) zvukový signál. Jedno pípnutí, které po čase ani nevnímáme, znamená, že po hardwarové stránce je vše v naprostém pořádku. Jiné zvuky – dvojité pípnutí, několikeré pípnutí, souvislý tón nebo také žádný zvuk avizují problémy. Tady už nám pomůže jen specializovaný technik. Než začnete volat SOS, zkontrolujte zadní část skříně počítače a lehce dotlačte připojené konektory. Např. jeden ze signálů přerušeného pípání signalizuje poruchu klávesnice a ta může být způsobena právě povytaženým konektorem. (Někdy se porucha na klávesnici signalizuje jen textovým výpisem na obrazovce. Dotlačení konektorů a lehké dotažení jejich šroubků často vzniklý problém vyřeší.)

Jeden z testů kontroluje také videokartu (karta řídící zobrazování na monitoru). Teprve po tomto testu spatříme úvodní obrazovku našeho systému (tak se také někdy říká počítači). To se představila jeho základní deska. Na obrazovce nás mohou upoutat rychle se měnící čísla. To POST testuje paměť počítače, takže závěrečné číslo by mělo souhlasit s instalovanou velikostí operační paměti (samozřejmě jde o mocninu 2). Při testech se do paměti zapisují data a zpětně se čtou. Na obrazovce se většinou také zobrazí nápověda, jak vyvolat režim SETUP.

SETUP je součástí BIOS, jehož jedna část je napevno zapsaná do ROM (proto ROM BIOS). SETUP je však uložen v paměti CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor, polovodič s vrstvou oxidu křemíku), přesně řečeno v paměti CMOS RAM (Random Access Memory, paměť umožňující zápis i čtení), neboť CMOS je technologie výroby čipů (čip – křemíková destička, na které jsou složitými cestami vytvořeny integrované obvody). Říká se však a na obrazovce se často vypisuje CMOS SETUP. Tak tedy, v paměti CMOS SETUP jsou uloženy základní informace o počítači. Tato paměť je stále udržována „při životě“ pomocí miniaturní baterie, umístěné na základní desce počítače, a obsahuje základní parametry nastavení HW. Je zde zaznamenán typ diskové mechaniky, charakteristika pevného disku, určuje se zde funkce správy šetření energie, a to jak monitoru, tak disků, a mnoho dalších informací ke správné funkci hardware. SETUP používají technici při instalaci počítače a opravách. Nás tyto informace de facto nemusí zajímat. S výjimkou správy šetření energie, neboť zde můžeme nastavit intervaly pro jednotlivé fáze „uspávání“ počítače podle charakteru své práce. Jak co nastavit, se dočteme v dokumentaci k základní desce počítače nebo v manuálu k počítači.

Záložní baterie na desce počítače vydrží tak 3 roky. U starších desek byla naletována a u nových je výměnná. Naletovaná baterie se nevyměňuje, jen se nahradí tužkovými bateriemi (ne dobíjecími).

Rada: Vždy věnujte pozornost hlášením při startu počítače a ujistěte se, že počítač zobrazí správnou velikost instalované operační paměti.

Po testu paměti následuje zjištění, zda nebyly stisknuty nějaké klávesy – např. požadavek na vyvolání režimu SETUP. Když tomu tak nebylo, počítač se nám představí panelem „System Configurations“ – konfigurace systému. Tam zjistíme mnoho užitečných informací (zde si všimneme nejčastějšího BIOS firmy Award). Je zde uveden typ procesoru, zda je instalovaný matematický koprocesor, na jakou frekvenci je procesor (případně i základní deska) nastaven. V pravém horním poli je údaj o velikosti instalované paměti. Dále na panelu zjistíme instalovaná paměťová zařízení, a to jak disketové mechaniky, tak pevné disky (u nich formátovanou kapacitu), toto číslo bude pravděpodobně o něco menší, než se píše v dokumentaci a parametry disků. Instalovaná CD mechanika se zde též vypíše (např. jako CDROM). V pravé části je uveden typ grafického adaptéru, většinou to bude EGA/VGA (PGA), a porty – ty určují možnosti připojení externích zařízení (tiskárny, myši, modemu). Zpravidla najdeme dvě čísla u sériového a jedno u paralelního portu.

Ne vždy ovšem můžeme údaji o procesoru věřit. Některé starší základní desky, byť mají instalovaný procesor Pentium nebo jeho klony, mohou zobrazit, že je instalován 486DX. Buď musíme věřit dodavateli hardwaru, nebo sáhnout po jiném testu, případně otevřít skříň počítače a přesvědčit se.

Poté, co POST zkontroluje všechny hardwarové komponenty, dostane se ke slovu zaváděcí program uložený v paměti ROM BIOS. Ten se podívá, zda je v mechanice založena disketa. Pokud tomu tak je, načte z diskety zaváděcí sektor (bootstrap sektor, jde o první sektor na disku a má jako každý jiný sektor velikost 512 B) do vyhrazené části paměti RAM a předá mu řízení počítače. Načtený zaváděcí program nyní hledá soubor IO.SYS (Input-Output, vstup-výstup), ten však může najít jen na tzv. systémové disketě, na disketě s operačním systémem. Když ho najde, pokračuje dál. Když ho nenajde, vrátí se řízení ROM BIOS a vypíše se chybové hlášení, že disketa není systémová.

Zaváděcí sektor je na každé formátované disketě, ale IO.SYS jen na takové, která má nahraný OS – je tedy systémová. (IO.SYS je částí OS.) Jak si řekneme později, i v této malé oblasti mohou být viry a mohou počítač zákeřně infikovat.

Disketu, která není systémová, musíme vyjmout a stisknout libovolnou klávesu. Zaváděcí program z ROM BIOS nyní čte první sektor na pevném disku. Opět ho načte do RAM a spustí. Zaváděcí program načtený z pevného disku potom hledá soubor IO.SYS. Když ho najde, načte ho do paměti RAM a spustí. Sám už není potřeba, a tak je přepsán. IO.SYS má v sobě rozšíření BIOS a obsahuje podprogram SYSINIT. Ten nyní převezme řízení počítače a hledá soubor MSDOS.SYS, který nahraje do vnitřní paměti.

Soubory IO.SYS a MSDOS.SYS (u počítačů IBM to je IBMBIO.COM a IBMDOS.COM) však většinou nespatříme, protože jsou skryté. Jejich specifikum je, že jsou na pevných adresách. Nelze je tedy prostě kopírovat, k tomu účelu se musí použít program SYS (externí příkaz OS). Není-li nalezen IO.SYS nebo MSDOS.SYS na pevném disku, zobrazí se chybové hlášení, a pak musíme zpytovat svědomí, co jsme mohli pokazit. Nejčastěji se podařilo vymazat IO.SYS nebo MSDOS.SYS.

Po zavádění obou prvních částí OS se zobrazí hlášení „Startuje se systém Windows 95“. U Windows 98 se nezobrazí hlášení žádné, jen první obrazovka s Windows 98.

Potom SYSINIT hledá v kořenovém adresáři soubor CONFIG.SYS. Ten obsahuje konfigurační příkazy, příkazy pro načtení dosovských ovladačů, zavádí se jím např. ovladač mechaniky CD-ROM. CONFIG.SYS se vytvoří při instalaci OS automaticky nebo ho lze podle potřeb upravit. Následuje načtení dávkového souboru AUTOEXEC.BAT a provedou se v něm uložené příkazy. Opět se vytvořil automaticky a lze ho o další příkazy doplnit.

AUTOEXEC.BAT určuje např. podadresáře, které mají být pro OS stále otevřené, rezidentní programy, které mají být v paměti stále k dispozici apod. Spouští se zpravidla také systémová čeština, kódová stránka 852 (Latin2).

Následuje spuštění Windows – v reálném režimu MS-DOS se spustí Windows 95, resp. Windows 98. Ve znakovém režimu MS-DOS můžeme při krokování vidět příkaz WIN.

Nyní dojde k načtení ovladačů nutných pro správnou funkci sytému (počítače) a samotných Windows.

Windows 95 a 98 podporují (emulují) předchozí operační systém MS-DOS. Kdyby tomu tak nebylo, tak bychom nemohli spouštět programy navržené pro MS-DOS.

Co je operační systém?

Jde o soubor kódových instrukcí, které umožňují práci jiných programů. OS zajišťuje součinnost HW a SW. OS je pro programátora věc nadmíru pohodlná. Nemusí totiž komunikovat s počítačem pomocí strojových instrukcí jako v prvopočátcích práce s počítačem. Pouze část BIOS je v paměti typu ROM, ostatní části OS jsou v paměti RAM.

Pro nás uživatele se OS projevuje ikonkami a dalšími objekty na pracovní ploše Windows a akcemi jimi vykonávanými.

Shrnutí

Každý počítač má na své základní desce integrován software, který se nazývá BIOS. Nekupujeme ho, dostaneme ho jako součást počítače. Program BIOS řídí vstupy a výstupy, slouží jako prostředník mezi HW a programy.

V několika posledních letech se v počítačích používá BIOS podporující technologii plug & play (PnP) – zasunout a použít. Tato koncepce, prosazovaná ve výrobě komponentů a programů, znamená možnost okamžitého využívání bez nutnosti nastavovat parametry (např. zasuneme síťovou kartu – pro připojení do sítě, vyměníme monitor, připojíme modem a OS si sám zjistí, o jaké zařízení jde a správně ho připojí). Většinou po novém spuštění OS můžeme zařízení začít využívat.

Operačních systémů je více a jsou závislé na typu HW, pro který byly naprogramovány. Každý OS má své charakteristické rysy, vlastnosti a možnosti. Jeho základní funkce je společná – zajišťovat spolupráci HW, SW a uživatele. V zásadě lze rozlišit dva druhy OS. Jeden je orientován na komunikaci uživatele s počítačem pomocí příkazového řádku a druhý využívá grafické uživatelské rozhraní. Druhé je pro uživatele pohodlnější.

Nejrozšířenějším řádkově orientovaným OS byl bezesporu systém MS-DOS (Microsoft Disk Operating System, diskový operační systém od firmy Microsoft). Velice rozšířené byly dále PC-DOS od IBM a DR-DOS od Novellu.

Nyní převažují graficky orientované OS. Tím je Windows 95, resp. 98 od firmy Microsoft nebo OS/2 Warp od firmy IBM. Tyto OS jsou navrženy pro provoz na počítačích s procesory od firmy Intel (řady x86, Pentium a jejich ekvivalenty, např. K6, K7). Kromě Windows 95/98 je hlavně pro sítě nabízen OS Windows NT od firmy Microsoft a nový Windows 2000. O operačním systému pro procesory Motorola – MacOS si povíme samostatně u Apple Macintosh. Některé operační systémy typu Unix jsou určeny pro celou škálu hardwarových platforem.

OS se spustil a můžeme tedy začít s počítačem pracovat.

MS-DOS nelze mávnutím ruky zatratit. Pokrok jde dopředu sice „nedosovskou“ cestou, stále je však mnoho programů pracujících pod DOS a uživateli plně vyhovují.

 


Puštěné aplikace ve Windows 98

 

Poznámky k Windows 95/98

Přednosti těchto operačních systémů:

u        jednotný vzhled programů,

u        jednotné ovládání,

u        zjednodušení práce s periferiemi (např. nainstalovanou tiskárnu lze použít ve všech aplikacích bez dalších úprav),

u        znakové sady písma (fontů) – může jich být nepřeberné množství,

u        využívání co největšího rozlišení obrazovky,

u        možnost spuštění více úloh současně (např.zpracování textu a tabulky),

u        umožňuje přenos dat mezi aplikacemi, např. tabulku z tabulkového procesoru lze vložit do textu psaného v textovém procesoru,

u        snadnější komunikace v lokální síti.

Stále obsahuje (emuluje) MS-DOS, a to vzhledem ke kompatibilitě směrem dolů.

Předchozí verze Windows 3.1 (3.11) byly grafickou nadstavbou MS-DOS. Programy (tedy i hry), které pracovaly pod Windows 3.1x budou s největší pravděpodobností běžet i pod Windows 95/98. Programy navržené pro práci pod Windows však nebudou v prostředí MS-DOS běžet.

Nedostatky a problémy

Z pohledu běžného uživatele lze říci, že když Windows fungují, je to perfektní. Když vypoví službu, je to „druhý extrém“. Už samy manuály tloušťkou něco vypovídají o složitosti celého systému.

Programy napsané pro MS-DOS nejsou obecně tak graficky vyvedené, ale mají jednu přednost – jsou daleko rychlejší než jejich mladší bráchové zrození pro Windows 95/98. Proto se s nimi můžeme stále setkat – např. při práci s databázemi v lékárnách.

Žádný OS nemůže obsahovat programy pro všechna možná zařízení, která lze k počítači připojit, a tak existují tzv. ovladače. Jsou to malé programy či spíše moduly. Ty se dodatečně instalují k OS a řídí přístup k příslušnému hardwarovému vybavení. Výrobci zařízení poskytují obvykle tyto ovladače na disketách či CD-ROM.

Windows 98 nejrozšířenější ovladače většinou obsahuje jako svoji integrální součást, ale pokrok jde dál, a tak po čase jsou k dispozici ovladače nové.

Pozor! Některý ovladač může pracovat jen s konkrétním HW nebo pod konkrétním OS. Proto čtěte pečlivě průvodní dokumentaci. Změna OS (např. na Windows 2000) může také znamenat, že se vzhledem k neexistenci správných ovladačů pro náš nový OS můžeme rozloučit s dobrou funkcí některých zařízení, např. síťové karty, ne-li je rovnou vyhodit. Měli bychom spíše nakupovat výrobky renomovaných výrobců, kde je záruka, že budou podporované i novou verzí OS. Velké množství ovladačů (i pro atypická zařízení) se dá sehnat prostřednictvím Internetu, na www stránkách výrobců.

Srovnání OS z pohledu uživatele je uvedeno v tabulce.

Organizace dat

S operačním systémem úzce souvisí organizace dat na discích. Soubory (file) se programem zpracovávají jako celek a ukládají se k jiným souborům do složek (adresářů). Tyto složky jsou uspořádány v hierarchické struktuře, které se vzhledem k její koncepci též říká stromová struktura. Takové uspořádání používají prakticky všechny OS.

 


Stromová struktura složek (adresářů)

 

Základní principy:

u        Název souboru. V MS-DOS a ve Windows 3.1x je to maska 8.3. Nejméně jeden a nejvíce 8 znaků před tečkou. Znaky za tečkou (koncovka, extenze) napovídají, o jaký typ souboru jde. Na jejich základě lze např. spustit odpovídající aplikaci pro práci s příslušným souborem (např. doc je dokument Wordu, sam je dokument AmiPro a wpd je WordPerfect). Jde o tzv. vyvolání programu asociací koncovkou. Takže, koncovka by měla být pro nás tabu.

u        OS Windows 95, 98 a další umožňují hranici osmi znaků překonat. Název může být dlouhý až 255 znaků. Prakticky však lze doporučit omezit se na cca 30 znaků. Tento počet je vhodný z hlediska zobrazení názvů souborů, kdy se dlouhé názvy většinou při zobrazení uříznou. Na konci je opět tříznaková extenze, která slouží opět pro explicitní vyjádření, ve které aplikaci byl soubor vytvořen (resp. pro kterou aplikaci je určen, to při uložení souboru do jiného formátu než je nativní formát aplikace) a k asociativnímu vyvolání programu.

u        V názvu souboru nelze použít následující znaky: \, /, :, *, ?, “, <, > a |.

Vtipné je začít název podtržítkem. Takový název se dostane na začátek množiny souborů nebo množiny složek.

u        Ve Windows od verze 95 lze použít v názvu souboru mezeru. Místo ní je však vhodnější použít podtržítko nebo pomlčku. Analogicky u názvů složek – lépe mezeru nevyužívat.

Příklad problému. Mějme soubor „Pejsek_kočička.bmp“ a „Pejsek kočička.bmp“. Zatímco první se otevře v programu „Malování“ bez problémů, u druhého se soubor otevřít nemusí.

Soubory umístěné ve složce, kde je v názvu mezera se nemusí otvírat asociací – poklepáním kurzorem myši na název soubor.

u        Ve Windows od verze 95 lze použít v názvu souboru tečky. Ty však mohou způsobit opět problémy při vyvolání souboru. Tečce na jiném místě než před extenzí je vhodné se vyvarovat a k oddělení použít pomlčku.

u        Ve vyhledávání podle názvu lze použít zástupné znaky: * zastupuje všechny znaky od pozice hvězdičky až do konce názvu. Tedy např. p*.* znamená např. pes.doc, pes.xls, pac.dbf, pusa.sam atd. ? zastupuje libovolný znak na jeho pozici . Např. ?es.doc znamená soubory les.doc, pes.doc, ves.doc.

u        Pevný disk i disketa má na nejvyšší úrovni hlavní složku (root, kořenovou složku, kořenový adresář), která se dále dělí na podsložky (podadresáře).

u        V hlavní složce bývají umístěny systémové soubory. Do hlavní složky žádné námi vytvořené soubory neukládáme, neměly by zde tedy být dokumenty, tabulky.

u        Pro naši práci je vyhrazena složka s názvem Dokumenty, případně založíme složku vlastní, např. Pracovní, Users. Složka Dokumenty má výhodu v tom, že je již ve většině aplikací přednastavena pro ukládání vytvořených souborů. V rámci těchto složek je vhodné vytvořit tématicky zaměřené podsložky a do nich potom soubory přesouvat.

u        Soubory nikdy neukládáme do složek s instalovaným software, tedy např. Windows, Program Files.

To, že se soubory ukládají fyzicky do clusterů a nestačí-li jeden, zřetězí se další a že každý soubor má záznam v alokační tabulce, nás zas tak moc trápit nemusí. To je „problém počítače“, jak si data uloží. My chceme mít data k dispozici ve vhodný čas na vhodném místě. To určuje, zda si data uložíme na disketu nebo pevný disk a do kterého adresáře.

Složka by neměla obsahovat více než 30 souborů – to abychom se v ní ještě rychle zorientovali. Má-li jich více, je situace zralá na rozdělení složky do podsložek.

V MS-DOS se používal termín adresář a podadresář. Ve Windows 95 se přešlo v lokalizované verzi na termín složka (folder) a podsložka. Termín složka se používá u počítačů Macintosh odedávna.

Disková zařízení a jejich oddíly mohou mít označení např. a: (A:), b: (B:) pro diskety a c: (C:), d:, e: atd. pro pevné disky a disky síťové. Síťový disk je disk přístupný lokálnímu počítači, ale umístěný na počítači jiném, nemusí to být nutně server.

 


Zpět