Princípy práce počítača, podsystémy, funkcie podsystémov zo systémového hľadiska (pamäťový, operačný, riadiaci, vstupný a výstupný). Princípy komunikácie s periférnymi zariadeniami.
V dnešnej dobe sú počítače neoddeliteľnou súčasťou života – od osobných zariadení, ako sú smartfóny a notebooky, až po rozsiahle servery a cloudové riešenia. Srdcom každého počítačového systému je operačný systém (OS), ktorý umožňuje efektívne využívanie hardvéru a poskytuje platformu pre beh aplikácií.
Operačný systém je softvérová vrstva, ktorá riadi počítačové zdroje a sprostredkúva komunikáciu medzi používateľom a hardvérom. Bez neho by moderné počítače neboli schopné vykonávať dôležité úlohy – užívateľ by musel ručne riadiť všetky procesy, správu pamäte a vstupno-výstupné operácie, čo je pre laika nemožné. Ak by operačný systém bol ako frontend, tak hardvér by bol backend.
Princípy práce počítača
Počítače sú zariadenia, ktoré spracúvajú informácie pomocou elektronických komponentov a programov.
Každý počítač má:
- hardvér (fyzické komponenty);
- softvér (programy, ktoré riadia hardvér);
Základná schéma fungovania počítača
- Vstup – prijíma údaje (napr. klávesnica, myš, skener);
- Spracovanie – vykonáva operácie (procesor, pamäť);
- Výstup – zobrazuje výsledky (monitor, tlačiareň, reproduktory);
- Ukladanie dát – uchováva informácie na neskoršie použitie (pevný disk, SSD, cloud);
Podsystémy počítača
Každý počítač je rozdelený do podsystémov, ktoré spolupracujú na efektívnom fungovaní systému:
Pamäťový podsystém
Pamäť slúži na ukladanie a spracovanie dát. Delíme ju na:
- Operačná pamäť (RAM) – rýchla, ale dočasná pamäť; uchováva dáta len počas zapnutia počítača;
- Trvalá pamäť (HDD, SSD) – uchováva dáta aj po vypnutí (napr. operačný systém, aplikácie, súbory);
- Cache pamäť – malá a extrémne rýchla pamäť, ktorá pomáha procesoru rýchlo spracovať často používané dáta a uchovávať medzivýsledky;
Operačný podsystém
Operačný systém (OS) je softvér, ktorý riadi hardvér a umožňuje používateľom pracovať s počítačom.
Medzi známe operačné systémy patria:
- Windows – široko používaný v osobných počítačoch;
- macOS – operačný systém od Apple;
- Linux – open-source operačný systém, často využívaný v serveroch;
- Android, iOS – mobilné operačné systémy;
Riadiaci podsystém
Tento subsystém riadi tok údajov medzi jednotlivými komponentmi počítača. Zahŕňa procesor (CPU), ktorý vykonáva všetky operácie v počítači.
Hlavné časti procesora:
- ALU (Aritmeticko-logická jednotka) – vykonáva výpočty (napríklad: );
- Riadiaca jednotka – riadi tok inštrukcií medzi CPU a ostatnými komponentmi;
- Registre – malé pamäte ktoré slúžia na ukladanie dočasných hodnôt;
Vstupný a výstupný podsystém
Tento subsystém zabezpečuje komunikáciu počítača s okolím. Delí sa na:
- Vstupné zariadenia – prijímajú údaje (klávesnica, myš, mikrofón, skener).
- Výstupné zariadenia – zobrazujú výsledky (monitor, tlačiareň, reproduktory)
Princípy komunikácie s periférnymi zariadeniami
Počítač komunikuje s periférnymi zariadeniami pomocou:
- Portov (USB, HDMI, Ethernet);
- Ovládačov (drivers) – softvérové rozhrania medzi operačným systémom a hardvérom;
- Komunikačných protokolov (napríklad: Bluetooth, Wi-Fi, USB);