a-24
24. Maturitná téma
USB 2.0 môže pracovať v 3 rýchlostných triedach : ● Low Speed: max. prenosová rýchlosť 1,5 Mb/s. ● Medium Speed/Full Speed : maximálna prenosová rýchlosť 12 Mb/s. ● High Speed: maximálna prenosová rýchlosť 480 Mb/s
Do triedy Low Speed patria štandardné vstupné zariadenia, ako je napríklad : klávesnica, myš. ● Do triedy Medium Speed a Full Speed patria ostatné zariadenia pri štandarde USB 1.1 (web kamera, skener, modem …) ● Do triedy High speed patrí USB 2.0 Všetky zariadenia si musia maximálnu prenosovú rýchlosť deliť
Z hľadiska topológie predstavuje USB hviezdicovú topológiu. Z elektronického pohľadu sa nejedná o žiadnu zbernicu, ale za zbernicu sa dá považovať jedine z logického hľadiska. Upstream pripojenie smerom hore. Downstream pripojenie smerom dole. Nodes – jednotlivé zariadenia.
Špecifikácia USB 2.0
Je univerzálna sériová zbernica. Maximálna rýchlosť komunikácie po USB 2.0 zbernici je 480Mb / s. Je to jedno z najrozšírenejších pripojení periférií k počítaču. USB zbernica je spätne kompatibilná, tzn. že na radič USB 2.0 je možné pripojiť zariadenie štandardu USB 1.1 a naopak, na radič USB 1.1 zariadenie USB 2.0. Rýchlosť sa riadi najpomalším zariadením v reťazci.
Základné vlastnosti USB 2.0- Maximálna dĺžka kábla USB 2.0 medzi zariadeniami je 5m.
- Celkom je možné k jednému radiču pripojiť až 127 USB zariadení.
- Prúdový odber z jedného USB 2.0 portu je 100 mA a port si môže požiadať o zvýšenie na maximálnych 500mA.
-Počet USB portov je možné jednoducho rozširovať pridaním USB rozbočovačov (USB hubov). Maximálny počet hubov v jednej vetve v sérii je 5.
V USB systémoch sú použité dva typy konektorov, ktoré pomáhajú odlíšiť smer zapojenia. Konektor typu A (známy plochý konektor) je vždy pre upstream, teda smerom k hostiteľskému zariadeniu. Konektor typu B (štvorcový konektor) je pre downstream, teda smerom ku koncovému zariadeniu. Pre zjednodušenie možno povedať, že do počítača alebo hubu sa vždy zasúva plochý konektor typu A, do zariadenia konektor B. Okrem týchto dvoch základných typov konektorov sú občas používané aj ďalšie typy, väčšinou nazývané Mini-B. Tieto konektory sa používajú najmä v malých zariadeniach, napríklad v digitálnych fotoaparátoch, kde by bol klasický konektor B príliš veľký. Mini-B konektor sa vyskytuje buď ako plochý (zmenšený konektor typu A), alebo ako štvorcový (zmenšený typu B).
USB 2.0 – host controller
USB je riadená zbernica, kde všetky dátové prenosy inicializuje host controller. Väčšina zbernicových transakcií (prenosov dát) pozostáva z vyslania až troch paketov. Každá transakcia začína tým, že Host Controller vyšle USB paket popisujúci typ a smer prenosu, adresu zariadenia a číslo koncového bodu (koncový ukazovateľ) v zariadení. Tento paket je označený ako token paket. USB zariadenie, ktoré rozpozná svoju adresu, sa pripraví k prenosu. Smer prenosu, teda či ide o prenos dát zo zariadenia do hostiteľského systému alebo z hostiteľského systému do zariadenia, je určený token paketom. Potom zdroj dát (zariadenie alebo systém) vyšle dátový paket alebo oznámi, že nemá žiadne dáta k vyslaniu. Transakcia býva ukončená tým, že príjemca (cieľ dát) vyšle handshake paket, ktorým potvrdí úspešnosť prenosu.
Špecifikácia USB 3.0
Medzi hlavné prednosti nového štandardu USB 3.0 patrí až 10x väčšia prenosová rýchlosť a lepší power management.
Mechanická špecifikácia a fyzické rozhranie
Nová verzia zbernice používa 8 vodičov. Oproti USB 2.0 pribudli dva diferenciálne páry - SSTX (+/-) - twistovaný pár pre Super Speed (USB 3.0) v smere vysielanie a SSRX (+/-) - twistovaný pár pre Super Speed (USB 3.0) v smere príjmu. Dva vodiče D (+/-) slúži pre spätnú kompatibilitu s USB 2.0 (štandardný USB 2.0 zbernice). Zvyšné dva vodiče sú napájacie.
Do PC s USB 2.0 však niektoré konektory USB 2.0 pripojiť nepôjde jednoducho kvôli ich mechanickým rozmerom. Nasledujúce obrázky by mali situáciu objasniť. Na zariadenia pracujúce so štandardom USB 2.0 sa oproti minulosti nič nemení. K dispozícii je tu 5V a 100mA, prípadne 500mA v low / high power móde. Pri zariadenia prevádzkované v móde SuperSpeed je tu podporované niekoľko profilov riadenie spotreby.
Linux Vývojové nástroje
Linux má veľmi dobre riešenú podporu pre vývoj aplikácii. Shell je postavený pre potreby programovania a exituje množstvo schopných editorov integrovaných v systéme. Podpora množstva vývojových nástrojov a veľkého množstva programovacích jazykov. Programovacie jazyky zabezpečujú cestu pre programátora, aby mohol vkladať inštrukcie pre ľudí zrozumiteľnom formáte a tieto inštrukcie, aby boli preložené do niečoho, čomu rozumie počítač. Programovacie jazyky spadajú do týchto dvoch skupín : • Interpreted – prekladá zdrojový kód do počítačového kódu. • Compiled – prekladá počítačový kód do strojového kódu. Linux sám o sebe bol napísaný a skompilovaný v jazyku C. Hlavná výhoda je, že tento jazyk je veľmi blízky strojovému kódu.
Jazyk C sa behom rokov rozšíril. Nová generácia jazyka C je označovaná C++. Podpora objektov (Iný štýl programovania). Samostatnú vetvu jazyka C vytvorila spoločnosť APPLE a nazvala ho Objektové C.
Java- Jazyk java zaujala k danej problematike úplne iný prístup. Namiesto kompilácie do strojového kódu, java najskôr vytvorí hypotetické CPU nazvané Java Virtual Machine (JVM) a skompiluje kód práve pre tento virtuálny stroj. Každý stroj ktorý obsahuje JVM skompiluje tento kód do natívnych inštrukcii. Extra preklad pomocou Javy môže vyvolať dojem pomalšieho behu, ale JVM je veľmi jednoduché, takže daný kód môže byť implementovaný veľmi rýchlo a spoľahlivo na ľubovoľnom stroji. Java sa môže používať od počítačov až po televízory, k dnešnému dňu funguje na mnohých stavaných zariadeniach. Skompilovaný JAVA súbor, môže byť spustený na ľubovoľnom počítači, ktorý obsahuje JVM- Súbory JAR Ďalšia výhoda kompilácie do sprostredkovateľského cieľa je, že JVM môže poskytovať služby, ktoré sa normálne na CPU nenachádzajú. Java obsahuje stavanú správu operačnej pamäte, čo je veľmi komplexný problém pri programovacích jazykoch.
Interpreted language- Na druhej strane, zdrojový kód je prekladaný do strojového kódu a je vykonávateľný. Extra výkon počítača je spätne vykúpený zvýšenou produktivitou programátora, pretože nie je dôležitý ďalší preklad. Vyžaduje sa menej kódu. Jazykový interpreter je napísaný najčastejšie v jazyku C a niekedy aj v jazyku JAVA.
Perl- Perl je interpreted jazyk. Pôvodne vyvinutý pre manipuláciu s textami. Počas rokov si získal podporu systémových administrátorov. V dnešnej dobe jeho vývoj pokračuje. Používa sa od na všetko od automatizácie po vytváranie web aplikácii.
Python- Skriptovací jazyk. Komplexné úlohy zjednodušuje. Obsahuje framework nazývaný Django. Obsahuje framework nazývaný Django. Veľmi dobrá podpora štatistických výpočtov.
Ruby- Jazyk ovplyvnený PERL a SHELL. Zjednodušuje komplexné úlohy. Pri použití rozšírenia RUBY on RAILS je to veľmi výkonný nástroj na budovanie komplexných web aplikácii. Podpora množstva automatizovaných úloh.
Konzolové nástroje
História vývoja Unixových systémov ukazuje významné prekrytie medzi vývojom softvéru a administráciou operačného systému. Nástroje ktoré vám umožňujú manažovať operačný systém majú možnosti programovacích nástrojov- Napríklad slučky -Niektoré programovacie jazyky sa využívajú nadmieru pri vytváraní automatizovaných systémových úloh.
Na základnej úrovni pristupujeme k príkazovému riadku cez nástroj shell, bez ohľadu na to, či sme k systému pripojený na diaľku, alebo sme za klávesnicou daného PC. Úlohou nástroja shell je prijímanie príkazov- Manipulácia so súbormi, Štartovanie programov, Atď. A následné ich predávanie pre Linuxové jadro (kernel)
Grafické rozhranie- V grafickom režime, môžeme mať niekoľko shellov otvorených, čo je nevyhnutné pokiaľ vykonávame niekoľko úlohách na niekoľkých vzdialených počítačoch. Samozrejmosťou je aj možnosť sa prihlásiť pomocou používateľského mena a hesla v grafickom režime.
Prihlasovacia obrazovka- Po tom ako sa prihlásite budete mať dostupnú pracovnú plochu, kde môžete spustiť aplikácie. Negrafický režim sa spúšťa pomocou textového prihlásenia. Budete vyzvaný k zadaniu používateľského mena a následne používateľského hesla. Pokiaľ je prihlásenie úspešné budete mať prístup priamo k shellu.
V negrafickom režime, neexistujú okná, ktoré by sme mohli používať. Navzdory tomu tu máme textové editory, web prehliadače a emailových klientov- Samozrejme, že sú v textovom režime nie grafickom režime. Takto vyzeral Linux skôr ako sa začali používať grafické rozhrania. Dnešné servery využívajú tento režim, aby sa dali nastavovať a neplytvalo sa zbytočne zdrojmi počítača.
MOTD- Behom prihlásení vidíte niekoľko správ, nazývaných MOTD (message of the day), čo je možnosť pre systémových administrátorov posunúť informácie používateľom. Po zdaní každého príkazu sa starý text posunie hore, až kým nezmizne za prvým riadkom. Terminál je zodpovedný za udržiavanie histórie posledných príkazov a rolovanie týchto príkazov podľa potreby používateľa. Príkazový riadok je jednoduchý textový režim, ktorý umožňuje vkladať jednoduché príkazy, až po zložité skripty. Pokiaľ sa priamo prihlásite do textového režimu, tak sa automaticky nachádzate v konzole. Pokiaľ sa prihlásite do grafického režimu, potom musíte spustiť grafický shell, čo je v skutočnosti textová konzola v grafickom okne, takže ho môžete zväčšovať a presúvať. Každý Linux je iný, preto sa menu terminal (alebo xterm) bude zakaždým nachádzať niekde inde. Terminál v Ubuntu Linuxe.
Zabezpečenie Linuxového systému- Linux sa nezaujíma, či sedíte za klávesnicou počítača, alebo sa k nemu pripájate cez Internet, preto by ste mali dodržať základné pravidlá a opatrenia, aby ste udržali dáta v bezpečí a zabezpečené. Najľahšia vec ktorú môžete urobiť je používať unikátne heslo všade kam sa pripájate, obzvlášť na vašom lokálnom stroji. Dobré heslo by malo mať aspoň 10 znakov a obsahovať mix čísiel, znakov(malé, veľké písmená) a špeciálne symboly. Na generovanie unikátnych hesiel môžete použiť nástroj KeePassX a potom Vám bude stačiť pamätať si heslo k vášmu lokálnemu stroju a k súboru s heslami pre program KeePassX. Potom si kontrolujte pravidelné update. Na nasledujúcom obrázku je znázornený Update Ubuntu, ktoré je dostupné z menu Nastavenia.
Nastavte Update, aby pravidelne kontroloval nové aktualizácie. Pokiaľ medzi aktualizáciami narazíte na bezpečnostné aktualizácie, okamžite ako to bude možné ich nainštalujte. Štandardne sú aktualizácie nastavené na inštalovanie každý týždeň. Pokiaľ, chcete ich inštalovať hneď kliknite na tlačidlo Install Now. Nakoniec budete chcieť ochrániť Váš počítač pred prichádzajúcimi spojeniami. Firewall je nástroj, ktorým môžeme filtrovať sieťovú komunikáciu. Linux má v sebe vstavaný firewall. Pokiaľ používate Ubuntu Linux, tak nástroj gufw je grafické rozhranie pre tento Firewall. Po zmene stavu na „zapnuté“ začne sa blokovať všetky pakety pre sieťové spojenia, ktoré inicializujete. V pozadí Linuxového Firewallu beží iptables. Pokiaľ potrebujete konfigurovať rozsiahle firewallové pravidlá, nepoužívajte grafické rozhrania.
sieťový operačný systém WINDOWS
Súborové systémy určujú spôsob usporiadania dát na diskoch a prácu s nimi. Závisí od nich : 1.Bezpečnosť dát na diskoch, 2.Prístup užívateľov k dátam, 3.Obnova dát na diskoch.
1.FAT ( File Alocation Table) – prvý súborový systém MS DOS. Veľmi jednoduchý. Na disku je tabuľka s údajmi o umiestnení súborov na disku. Maximálna veľkosť partície 4 GB. Maximálna veľkosť názvu bola 8 znakov. Žiadny systém bezpečnosti dát.
2. FAT 32 - W 2000- viac užívateľský systém, umožňuje nastaviť prístupové práva užívateľom k súborom. Toto umožňuje bezpečnosť dát na diskoch. Veľkosť partície je 2 TB. Dlhé názvy súborov (256 znakov).
3. NTFS (New Technology File System) – vylepšená verzia FAT. Vytvorený pre OS W NT so zameraním na bezpečnosť dát a sieťové služby. Umožňuje : 1.Dlhé mená súborov, 2.Nastavenie prístupových práv k súborom, 3.Žurnálovanie – pri zápise dát na disk sa zaznamenávajú všetky zápisy do súboru (žurnálu). Ak systém zhavaruje počas zápisu, je možné dokončiť zápis podľa žurnálu. 4. Kompresia dát na úrovni súborového systému, 5. Šifrovanie – ochrana dát na úrovni súborového systému EFS ( Encrypting FS), 6. Diskové kvóty – nastaviť veľkosť miesta na disku pre užívateľov.
4. RAID ( Redudant Array of Independent Disks)- je to diskový systém, slúži na správu sústavy diskov, ktoré sa správajú ako jeden celok. Umožňuje : 1.Mirror – zrkadlenie diskov – bezpečnosť dát. 2.Stripovanie – ukladanie stripu ( chovanie dát) na diskoch. Toto umožňuje obnovu dát na základe zachovaných záznamov.
5. DFS (Distributed File System) – umožňuje vytvárať ucelené súborové štruktúry zo súborov, ktoré sú umiestnené na viacerých diskoch. Umožňuje distribúciu súborov v PS na viacerých miestach čo umožňuje rozložiť záťaž na rôzne miesta v PS. Vrcholom je root DFS, ktorý obsahuje linky a zdieľané adresáre.
základné sieťové služby
Active Directory- AD je adresárová služba, ktorá obsahuje informácie o objektoch domény. Umožňuje ľahkú administráciu a používanie objektov domény. Objektom domény môžu byť: 1.Server 2.Užívateľské stanice 3.Zariadenia PS (tlačiarne) 4. Užívatelia PS 5. Skupiny užívateľov 6. Súbory 7. dáta, aplikácie 8. Domény - subdomény .Objekty domény sú logicky usporiadané do stromovej štruktúry. Objekty sú usporiadané podľa hierarchie, ktorá určuje dôležitosť objektov v doméne. Bezpečnosť je zabezpečená na základe autentifikácie pomocou prístupových práv k jednotlivým objektom. AD je zoradené do stromovej štruktúry. Strom je spätý s menom domény. Každý vrchol stromu tvorí jednu doménu. Doména má svoju organizačnú štruktúru, ktorú tvoria objekty domény. Každý strom má svoju spoločnú schému, ktorá je uložená na koreňovom serveri každého stromu - Active directory root. Doména môže obsahovať domény nižšej úrovne ( sub domény).
Sieťové služby OS W for S
OS W for server poskytuje všetky základné služby PS na prácu v sieti LAN i v sieti Internet. Podporuje protokol TCP/IP.
1.NAT ( Network Adress Translation) – zabezpečuje preklad IP adresy vnútornej PS na IP adresu externej PS, ktorá je viditeľná vonku.
2.DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – zabezpečuje dynamické prideľovanie IP adries zariadeniam v PS z určitého rozsahu IP adries.
3. DNS ( Domain name service) – vytváranie DNS servera, na ktorom je uložená DNS databáza. Databáza obsahuje DNS záznamy, ktoré slúžia na preklad IP adries na meno domény a mena domény na IP adresu.
4.FTP ( File transport protokol) – posielanie súborov v PS.
5. Telnet – prístup na server zo vzdialeného PC.
6. HTTP ( Hyper Text Transport Protokol) – tvorbu web servera a poskytovanie web služieb. 7.Exchange – poštový server- poskytovanie služieb elektronickej pošty ( správa mail schránok, prijímanie a posielanie pošty v sieti LAN i v sieti Internet. Podporuje protokoly SMTP – doručenie pošty do schránok POP3 – sťahovanie pošty zo servera na stanice, celé správy IMAP- sťahovanie pošty zo servera na stanice, len hlavičky správ
8. Proxy server – Zabezpečuje komunikáciu staníc vo vnútornej sieti s web serverom, na ktorom je uložená web stránka. Je to efektívny systém na prácu s web stránkami, zrýchľuje sťahovanie web stránok, umožňuje kontrolovať zoznam používaných stránok vo vnútornej sieti.
9. Fire wall – oddeľuje vnútornú PS od vonkajšej PS. Zabezpečuje kontrolu dát a tým i bezpečnosť vnútornej PS.
10. MySQL – databázový systém, umožňuje spravovať databázu na servery pomocou sieťových aplikácií.
11. PHP - tvorba interaktívnych web stránok v spolupráci s SQL databázami.
funkcie a procedúry
Funkcie – podprogramy, ktoré vracajú hodnotu.
Riešia výpočet matematického vzorca, ktorý sa v programe opakuje.
Nemusíme opakovať vzorec (výraz, výpočet), stačí keď použijeme funkciu na
výpočet.
Programovací jazyk C++ obsahuje množinu štandardných funkcií, ktoré riešia
výpočet základných matematických funkcií. Tieto funkcie sú uložené v
knižniciach, ktoré musíme priradiť k programu direktívou
#include<kniznica.h>
C++ umožňuje vytvárať programátorovi svoje vlastné funkcie a tieto uložiť do
svojej vlastnej knižnice.
Ak chceme funkciu vytvoriť musíme ju v programe popísať ( deklarovať ).
Základné matematické funkcie sú deklarované (popísané) v
hlavičkovom súbore math.h. Aby sme mohli použiť matematické funkcie v programe, musíme
hlavičkový súbor pripojiť k programu direktívou
#include<math.h>.
Matematické funkcie
Základné matematické funkcie sú :
1. sqrt(x) – druhá odmocnina z x
2. pow(x,y) – vypočíta xy
3. ceil(x) – zaokrúhli číslo x nahor
4. floor(x) – zaokrúhli číslo x nadol
5. fabs(x) – vypočíta absolútnu hodnotu reálneho čísla x
6. abs(x) – vráti absolútnu hodnotu celého čísla x
7. sin(x) – vypočíta sin(x), uhly sú v radiánoch
8. cos(x) – vypočíta cos(x)
9. exp(x)
10. log(x)
11. log10(x)
12. log2(x)
13. rand() – generuje náhodné čísla z rozsahu 0 až 32 767. Ak chceme
upraviť rozsah použijeme operátor %. Napríklad rand()%50
vygeneruje čísla od 0 do 49.
2. Procedúry – podprogramy, ktoré nevracajú hodnotu. Je to časť
programu, ktorá sa opakuje viac krát. Do procedúry môžu vstupovať
parametre.
void menu()
Procedúra sa skladá z dvoch častí:
1. Hlavička – jej úlohou je:
- priradiť procedúre meno,
- definovať vstupné parametre procedúry,
- podprogramu priradíme bezhodnotový typ void
2. Telo – obsahuje príkazy a výrazy, ktoré sa vykonajú pri jej
vyvolaní .
1. Hlavička
2. Telo
void text()
{
system("cls");
cout << "Program podprogramov" << endl;
cout << endl;
}