Operační systém - Základy a funkce

Operační systém (OS)

• Je základním programem, který oživuje hardwarovou sestavu počítače a umožňuje běh ostatních programů.
• Musí být nainstalován na každém počítači a běží po celou dobu jeho fungování.

Funkce OS

• Řídí využití procesoru, paměti a disků.
• Zajišťuje síťovou komunikaci a tisk.
• Ovladače zařízení umožňují OS komunikovat s hardwarovými součástmi.
• Zobrazuje výstupy na monitoru a přijímá vstupy z klávesnice a myši.
• Umožňuje instalaci a běh programů, spravuje jejich přepínání a souběžný provoz.
• Poskytuje programům služby, včetně práce s okny.
• Nabízí mnoho uživatelských nastavení, jako je vzhled ovládacích prvků, tlačítka myši nebo rozložení klávesnice.
• Zajišťuje zabezpečení počítače a uživatelských dat.
• Obsahuje základní programy pro správu počítače, práci s internetem, e-mailem a přehrávání multimediálních souborů.

Struktura OS

• Jádro (kernel):
  • Je součástí OS, je zaveden do paměti při startu počítače.
  • Řídí důležité funkce počítače, jako je správa procesoru, paměti a disků, a přidělování jejich zdrojů programům a procesům.
  • Umožňuje multitasking – souběžný běh více procesů.
• Ovladače zařízení:
  • Jsou programy, které umožňují OS pracovat s hardwarovými komponentami.
  • Některé jsou součástí OS, další se instalují s konkrétním hardwarovým zařízením..
• Aplikační rozhraní (API):
  • Jde o sbírku procedur, funkcí, tříd či protokolů - knihovnu, která programátorům usnadňuje tvorbu softwaru.
• Grafické rozhraní (GUI):
  • Umožňuje uživateli ovládat počítač pomocí interaktivních grafických prvků, jako jsou ikony, okna, posuvníky a další.

Současné OS

• Microsoft Windows (osobní počítače a notebooky).
• Mac OS (počítače Apple).
• Unix (servery, velké počítače).
• Linux (servery, osobní počítače).
• Apple IOS, Google Android (různá přenosná zařízení).

Přenositelnost softwaru

• Programy jsou specifické pro konkrétní OS.
• Neexistují obecné standardy datových formátů, takže i data nejsou vždy přenositelná mezi různými OS.

Základní vlastnosti OS

• Vycházejí z John von Neumannovy koncepce práce počítače.
• Uživatelské rozhraní:
  • Grafické (GUI).
  • Textové.
• Multitasking – souběžný běh více programů a procesů.
• Víceuživatelský OS – každý uživatel má svá nastavení a data.
• Provázání se zdroji aktualizací a nových verzí přes internet, propojení s webovými službami.
• Webově orientované systémy (např. Google Chrome OS):
  • Používají pouze prohlížeč webu, všechny ostatní aplikace běží na internetovém serveru a data se ukládají na webové úložiště.

Zavádění OS (bootování)

• OS je trvale uložen na disku počítače, nazývaném systémový disk (obvykle to je disk C:).
• Spouští se automaticky po startu počítače (zavádění OS = bootování).

Kroky po zapnutí počítače

• Zkontroluje procesor a paměť, ověří si disky a další HW.
• Na chvíli zobrazí informace o zařízeních počítače.
• Najde na startovacím disku OS a zavede ho do operační paměti.
• Umožní se přihlásit do počítačové sítě.
• Zobrazí plochu OS.

Nastavení OS

• Základní uživatelská nastavení:
  • Výběr aktivní klávesnice (CS/EN)
  • Datum a čas
  • Pozadí plochy, spořič obrazovky
  • Vzhled OS (připravené motivy vzhledu)
  • Nastavení rozlišení monitoru a hloubky barev
• Další nastavení:
  • Nabídka Start → Ovládací panely
  • Instalace a odebrání písem (fontů)
  • Instalace a odebrání programů
  • Instalace tiskárny
  • Správa tiskáren a průběhů tisku
  • Další možnosti.

Soubory

• Všechny informace na počítači jsou uloženy v souborech.
• Každý soubor musí mít svůj vlastní název.

Typy souborů

• Soubory se dělí do dvou základních skupin:
  • Aplikace (programy):
    • Spouští se.
    • „Něco dělají.“
    • Nejčastější přípona je „exe“.
  • Dokumenty (datové):
    • Vytváří uživatel.
    • Příkladů přípon je mnoho, například:
      • Textové soubory: „txt“, „doc“, „rtf“
      • Obrázky: „jpg“, „tiff“, „gif“, „bmp“
      • Tabulky: „xls“
      • Hudba: „wav“, „mp3“

Velikost souborů

• Základní jednotka je bajt (B).
• Další jednotky:
  • 1 Kilobajt (KB) = 1024 B
  • 1 Megabajt (MB) je asi 1000 KB.
  • 1 Gigabajt (GB) je asi 1000 MB, což je zhruba miliarda B.
  • 1 Terabajt (TB) je asi 1000 GB.

Operace se soubory: Otevření

• Otevření datového souboru znamená jeho načtení z disku do operační paměti.
• Načtení souboru do programu:
  • Pro jeho úpravy.
  • Který je pro jeho otevření v počítači nastaven (dvakrát kliknutím myší).
• Datový soubor nelze spustit.
• Pokud je soubor otevřen, nelze ho smazat ani přesunout. Operační systém vytvoří dočasnou vazbu mezi souborem a programem a „zamkne“ ho.

Asociace souborů

• V moderních operačních systémech jsou datové soubory obvykle svázány s programy, které je umí otevřít.
• Pokud na soubor poklepeme myší, systém spustí program, který je pro daný typ souboru zaregistrován a v něm soubor otevře.
• Registrování lze změnit.
• Datový soubor lze otevřít i v jiném programu, než který je zaregistrovaný například přes pravé tlačítko myši a nabídku „Otevřít“ a výběr jiného programu.

Operace se soubory: Uložení

• Pro uložení datového souboru slouží příkazy „Uložit jako":
  • Při prvním uložení: Volíme jméno a umístění souboru ve složce.
  • Při druhém a dalším uložení: Ukládáme pod jiným názvem nebo na jiné místo (vznikne další soubor).
• Příkaz „Uložit“:
  • Při prvním uložení: Volíme jméno a umístění souboru ve složce.
  • Při druhém a dalším uložení: Přepíše původní soubor.

Složky

• Složka je pojmenované místo na disku, které může obsahovat soubory a další vnořené složky.
• Složky pomáhají udržovat v souborech pořádek.
• Stromová struktura složek: Hierarchické uspořádání složek na disku.
  • Kořenová složka disku – nejvýše umístěná složka na disku (označená „\“).
• Pro práci se složkami se využívá „Tento počítač“ (Průzkumník) nebo Total Commander.

Úplné jméno souboru

• Vše, co je na počítači uloženo, musí být jednoznačně určeno svým jménem a umístěním.
• Úplné jméno souboru: E:\Obrázky\Moje kresby\Hedvika.bmp
  • E: je disk.
  • \Obrázky\Moje kresby\ je cesta.
  • Hedvika.bmp je jméno souboru.

Zástupce objektu

• Je pouze odkaz na skutečný objekt (malý soubor obsahující pouze cestu k originálu).

• Tvar ikony.

• Použití:

  • Ikony programů na ploše (jsou „po ruce“).
  • Kdekoliv na disku.

  Hledání objektu

• Tlačítkem Hledat v okně složky nebo z nabídky Start.

• Hledání v názvech objektů.

• Hledání v obsahu souborů (fulltextově).

• Použití zástupných znaků „*“ a „?“, například:

  • *.pdf
  • Z???.txt
  • t*.*

Komprimace a dekomprimace

• Komprimace (sbalení, extrahování):
  • Zhuštění souboru nebo celé složky do jednoho souboru s formátem „ZIP“, „RAR“.
  • Cílem je úspora místa na disku a úspora času při přenosu objektů přes internet.
• Dekomprimace (rozbalení):
  • Zpětný mechanismus pro obnovu objektů do původního stavu.

Komprimace a dekomprimace: Použití

• Oba příkazy se vyvolají z místní nabídky.

Průzkumník

• Program pro správu souborů a složek.
• Umožňuje vytvoření nové složky a celého hierarchického systému složek.
• Vytváření, mazání, kopírování, přesouvání:
  • Složek.
  • Souborů.
  • Zástupců souborů a složek.

Vlastnosti objektů

• Volba Vlastnosti v místní nabídce (pravé tlačítko myši).

Vlastnosti objektů: Zobrazení

• Zobrazení Podrobnosti v okně složky (seřazení).

Schránka OS

• Panel nástrojů, horká klávesa, místní nabídka, hlavní nabídka se používají pro kopírování a přesun souborů, složek, a částí dokumentů (textů, obrázků…).
  • Vyjmout (Ctrl + X).
  • Kopírovat (Ctrl + C).
  • Vložit (Ctrl + V).
• Schránka je virtuální prostor v operační paměti.
• Její obsah není vidět.
• Po vypnutí počítače se vše ve schránce vymaže.

Tento kvíz se zaměřuje na operační systém, jeho funkce a strukturu. Naučíte se, jak operační systém řídí hardware a umožňuje běh aplikací. Otestujte si své znalosti o jádře a dalších základních prvcích OS.