BIOS

BIOS (Basic Input Output System) je software. Z názvu plyne, že zajišťuje vstupně výstupní operace s perifériemi. Můžeme ho chápat jako vrstvu mezi hardwarem a operačním systémem. Nachází se ve speciálním obvodu (většinou flash paměti) na základní desce. Je to první program, který se spustí po zapnutí počítače.

  • Nastaví podle uložených nebo zjištěných údajů komponenty počítače.
  • Provede test základních komponent (tzv. POST - Power On Self Test).
  • Inicializuje komponenty.
  • Zavede další operační systém a předává mu informace o HW.
  • Dalšími funkcemi může být monitoring HW, řízení spotřeby atd.

Pozn. Výše uvedené přesně odpovídá Von Neumannovu pojetí činnosti počítače. Po zapnutí je přečtena jako první instrukce nacházející se na prvním místě v paměti programu - BIOSu. 

Pro nastavení parametrů má BIOS jednoduché uživatelské rozhraní. Do tohoto rozhraní (setupu) se dostaneme při startu systému po výzvě systému obvykle klávesou Del (značkové PC mívají přístup přes jiné klávesy, např. F2). Parametry se ukládají do paměti CMOS, která vyžaduje stálé napájení. Na desce se proto nachází malá el. baterie. Samotný BIOS je uložen v paměti, která neztratí data po vypnutí napájení. Takové paměti jsou typu PROM, EPROM, EEPROM, Flash (seřazeno dle historie). V moderních PC je BIOS stále složitější, proto některé funkce přebírají další BIOSy např. pro grafickou kartu, síťovou kartu apod. Ty jsou umístěné na uvedených kartách a slouží k jejich inicializaci.

Ovladač

Ideální by bylo, aby BIOS dokázal ovládat všechny typy periférií od všech výrobců. Ti ale neustále vyrábí nové a BIOS by byl neúměřně velký a vlastně stále neaktuální. Proto se SW pro ovládání některých HW komponent dodává přímo s nimi jako tzv. ovladač (driver). Ovladač je tedy vlastně část BIOSU dodávaná samostatně. Je to SW, který bývá zahrnut do OS. Jeho úkolem je zajistit  operačnímu systému a programům spolupráci s určeným hardwarem, t.j. nastavení a ovládání HW. Ovladače se spouštějí (zavádí do paměti) při startu OS, případně později. Ovladače dodávají výrobci HW a výrobci OS.

Zde je názorně popsán příklad využití ovladače při ukládání souboru.

Operační systém

Operační systém je SW, který je zpravidla uložen na pevném disku. Při startu PC ho spustí BIOS. Zavede se do operační paměti. Má následující hlavní funkce:

  • Řídí běh procesů (vytváří nové procesy a ukončuje jiné).
  • Správa paměti, systémových prostředků.
  • Správa souborů.
  • Komunikace s perifériemi a uživateli.
  • Pro spolupráci s uživatelem využívá textové nebo grafické rozhraní (GUI).

Nejvíce rozšířené OS na domácích a kancelářských PC v současné době je OS Windows (10), Mac OS (Apple) a Linux (opensource). Na přenosných zařízeních je populární OS Android (open source vycházející z Linuxu) a IOS (Apple).

Podrobnosti
Zobrazení: 1280

Principiální schéma současného PC odpovídá Von Nemanovu pojetí počítače.

Sběrnice je soustava vodičů, která zajišťuje vzájemnou komuninakci jednotlivých částí počítače. Ve skutečnosti jsou sběrnice tři - řídící, adresová a datová. Zajišťují řízení, adresaci a přenos dat mezi prvky počítače.

Řadič rozhraní (ne řadič instrukcí v procesoru, to je jen shoda jmen) zajišťuje komunikaci a přenos dat mezi periferním zařízením a sběrnicí. 

Rozhraní je předem definovaný, standardizovaný způsob připojení a komunikace periferního zařízení s počítačem.

Uživatelské rozhraní je analogicky standardizovaný způsob komunikace počítače s člověkem - uživatelem (textové a grafické).

Konektor je fyzický prvek počítače. Konektory zajišťují propojení vodičů mezi počítačem a periferním zařízením. Pro každé rozhraní je standardizován určitý typ konektoru.

Podrobnosti
Zobrazení: 821

Princip fungování počítače podle Von Neumannova schématu

Hlavní myšlenka a přínos: univerzální stroj, jeho činnost se dá změnit změnou programu v paměti.

Činnost počítače můžeme popsat jako řízený přenos a úpravu dat ze vstupních zařízení na zařízení výstupní. Jak budou data měněna závisí na programu.

Stručný princip:

  • Program i další data jsou uložena v paměti (jsou přirozeně oddělena, ale používají stejné sběrnice).
  • Činnost všech částí řídí řadič, který postupně dekóduje instrukce programu a dle nich řídí ostatní činnosti.
  • Výpočty se provádí v aritmeticko-logické jednotce.
  • Do a z procesoru se přijímají a odesílají data do V/V zařízení.
Podrobnosti
Zobrazení: 681