Seminární práce z ivt

Obsah

Obsah………………………………………………………………………………………2 Historie a vývoj počítačů…………………………………………………………...3  Popis počítače…………………………………………………….............................10 Hardware………………………………………………………..................................13  Druhy Hardware……………………………………………………………………..14   Software…………………………………………………………………………………16  Druhy Software…………………………………………………………...................17 Operační systémy……………………………………………………………………19 Počítačové sítě…………………............................................................................22 Internet……………………………………………………………...............................24 Vstupní zařízení…………………………………...................................................29 Výstupní zařízení…………………………………………………………………….31

Historie a vývoj počítačů

Nejstarší předchůdci

Nejstarším počítacím zařízením byl abakus, jenž vznikl přibližně před 5000 lety. Je prvním známým nástrojem, který usnadňoval počítání s čísly. Původně šlo jen o zaprášený kámen (starohebrejské slovoabaq znamená „prach“), který se používal v Babylonii již od poloviny třetího tisíciletí př. n. l. Ve starověkém Řecku a Římě se používala dřevěná nebo hliněná destička, do které se vkládaly kamínky („calculli“) – odtud název kalkulačka.

Logaritmické tabulky

Roku 1614 objevil John Napier novou matematickou metodu, umožňující realizovat násobení a dělení pomocí sčítání a odčítání s využitím logaritmů. Následně byly v Anglii sestaveny první logaritmické tabulky. Po nich následovalo logaritmické pravítko, kde byla reálná čísla reprezentována vzdáleností na ose. Logaritmické pravítko bylo prakticky beze změny používáno dalších 200 let, dokonce bylo používáno i k provádění výpočtů v rámci programu Apollo.

Mechanické kalkulátory

První mechanické zařízení, které patrně sloužilo k výpočtům, je Mechanismus z Antikythéry (podle řeckého ostrova Antikythera, kde byl objeven vrak lodi), vzniklý někdy mezi roky 150 a 100 př. n. l. Podle dnešních poznatků sloužil k výpočtu kalendáře resp. polohy Slunce, Měsíce a planet.  Mechanizmus se skládal z více než třiceti ozubených koleček seřazených v rovnostranných trojúhelnících a na svou dobu byl skutečně miniaturní. Zajímavé je, že mechanizmus je nejspíš založen na heliocentrickém principu (tedy Země obíhá kolem Slunce), kterému se v Evropě začalo dařit až o osmnáct století později.  Mechanické kalkulátory pracovaly v desítkové soustavě, která je sice pro člověka obvyklá, je však implementačně složitější než v současnosti používaná dvojková soustava, kterou popsal Leibniz. V roce  1801 použil francouzský vynálezce Joseph Marie Jacquard v tkalcovském stavu děrné štítky, které bylo možné vyměnit beze změny v mechanice samotného stavu. Tento okamžik je považován za milník v programovatelnosti strojů. Technologie děrných štítků o něco později umožnila návrhy prvních programovatelných strojů. Dodnes existují počítače, které technologii děrných štítků používají. Tehdejší metoda programování spočívala v tom, že programátor předal své děrné štítky ke zpracování do výpočetního střediska a čekal, jestli získá výsledky nebo výpis chybových hlášení. Pokud došlo k chybě, musel zpětně zapracovat opravu do svého programu,            který mezi tím již dále vylepšil. Poté znovu odeslal štítky do výpočetního střediska a celý cyklus se opakoval.

První programovatelné stroje

V roce 1833 Charles Babbage pokročil od vývoje svého „Difference engine“ k lepšímu návrhu „Analytical engine“, který se stal prvním univerzálním Turingovsky úplným počítačem (dokáže emulovat jiné stroje pouhou změnou programu bez nutnosti fyzické přestavby). Jeho cílem bylo postavit univerzální programovatelný počítač používající jako vstupní médium děrné štítky. Struktura stroje obsahovala „sklad“ (paměť) a „mlýnici“ (procesor), což mu umožňovalo činit rozhodnutí a opakovat instrukce – přesně jako to dělají dnešní počítače pomocí. Jeho počítač měl pracovat s 50místnými čísly s pevnou desetinnou čárkou. Uvažovaný pohon měl obstarat parní stroj. Pokus o sestavení stroje skončil neúspěšně, když byl nejprve zpomalen hádkami s řemeslníkem nepřesně vyrábějícím ozubená kola a později zcela zastaven kvůli nedostatečnému financování.

Nultá generace

Za kalkulačky nulté generace jsou považovány elektromechanické počítače využívající většinou relé. Pracovaly obvykle na kmitočtu okolo 100 Hz. Hybnou silou vývoje nulté generace se stala Druhá světová válka, kdy došlo paralelně k velkému pokroku v různých částech světa.

Z1

První, komu se podařilo sestrojit fungující počítací stroj, byl německý inženýr Konrad Zuse. V roce 1934 začal pracovat na konstrukci mechanické výpočetní pomůcky a po řadě různých zdokonalení dokončil v roce 1936 základní návrh stroje pracujícího v dvojkové soustavě s aritmetikou v plovoucí čárce a programem na děrné pásce. Neznalost pracíBabbageho a jeho následovníků však měla za následek, že Zuse do svého projektu nezahrnul podmíněné skoky. Přes tento nedostatek však můžeme tvrdit, že roku 1938 spatřil světlo světa první počítač nazvaný Z1. Byl ještě elektromechanický s kolíčkovou pamětí na 16 čísel a byl velmi poruchový, pro praktické použití nevhodný.

Z2, Z3

Konrád Zuse proto přistoupil ke stavbě počítače Z2, který již obsahoval asi 200 relé. Paměť však byla stále ještě mechanická, převzatá ze Z1. Potom se Zuse spojil s Helmutem Schreyrem a společně se pustili do vývoje ještě výkonnějšího počítače Z3, který dokončil v roce 1941. Tento první prakticky použitelný počítač na světě obsahoval 2600 elektromagnetických relé a byl užíván též k výpočtům charakteristik balistických raket V2. Pracoval ve dvojkové soustavě a prováděl až 50 aritmetických operací s čísly v pohyblivé řádové čárce za minutu (ani ne jedna za sekundu). Paměť byla na tehdejší dobu velká, 64 čísel po 22 bitech. Údaje se ručně zadávaly pomocí klávesnice. V roce 1998 Raúl Rojas prokázal, že i přes absenci instrukce podmíněného skoku je Turingovsky úplný (viz výše odstavec První programovatelné stroje), i když bylo nutné pomocí smyček vypočítat a následně zahodit všechny nepotřebné výsledky. Počítač byl v roce 1944 zničen při náletu. (Z3)

Colossus

Roku 1943 zkonstruoval v Bletchley Park anglický inženýr Thomas H. Flowers (1905–1998) prototyp počítače určeného k lámání německých šifer, vytvářených šifrovacími stroji Enigma a armádními dálnopisy, který se nazýval Colossus Mark I. Používal vakuové elektronky a v následujícím roce byl zprovozněn vylepšený Colossus Mark 2.

Mark I

V letech 1939–1944 pracoval ve Spojených státech na podobném projektu Howard Hathaway Aiken. Oficiálně se projekt jmenoval Automatic Sequence Contolled Calculator (ASCC, česky automatický sekvenčně řízený počítač), neformálně se nazýval Howard Mark I. Celý projekt financovala firma IBM (International Business Machines), která vznikla sloučením bývalé Holleritovy společnosti Tabulating Machine Company s několika dalšími a zabývala se do té doby zejména výrobou děrnoštítkových strojů. Aikenův projekt počítacího stroje chápala jako demonstraci svých technických možností. Byl to její první vstup do světa výpočetní techniky, ve kterém dnes ovládá více než polovinu světového trhu. Později byl ve světě znám spíše pod názvem Mark I. Počítač byl dodán v roce 1944 Harvardově univerzitě v Cambridge. Patnáct metrů dlouhé monstrum bylo poháněno elektromotorem o výkonu 3,7 kW, který byl napojen na dlouhou hřídel zprostředkovávající pohon jednotlivých částí počítače, který obsahoval 765 000 elektromechanických prvků. Program nesla děrná páska, jejíchž 24 stop bylo rozděleno do tří skupin po osmi (2 adresy + kód operace). Počítač pracoval v desítkové soustavě s pevnou čárkou. Paměť měla dvě části - statickou, do které bylo možno před zahájením výpočtu vložit až 60 dvacetičtyřmístných čísel, a dynamickou (operační) paměť tvořenou elektromechanicky ovládanými kolečky. Do této paměti si mohl počítač zaznamenat a zpětně přečíst dalších 72 čísel (23 místných). Zároveň zde probíhaly aritmetické operace sčítání a odčítání. Mark I dovedl sečíst dvě čísla za 0,3 s, vynásobit je za 6 s a vypočítat např. hodnotu sinus daného úhlu během jedné minuty. Americké námořnictvo ho využívalo k výpočtu balistických tabulek.

Mark II

Po úspěchu počítače Mark I začal Aiken pracovat na počítači Mark II. Toto zařízení bylo již čistě reléové. Aritmetika pracovala v plovoucí čárce s desítkovými číslicemi, které byly dvojkově kódovány pomocí čtyř relé. Operační paměť počítače mohla pojmout až 100 čísel s deseti platnými číslicemi. Sčítání již trvalo pouze 0,125 s a násobení průměrně 0,25 s. Celý počítač obsahoval přibližně 13 000 relé. Počítač začal pracovat v roce 1947 a byl předán americkému námořnictvu.

SAPO

Prvním počítačem vyrobeným v Československu byl SAPO (Samočinný Počítač), který byl uveden do provozu v roce 1957. Obsahoval 7000 relé a 400 elektronek. Měl magnetickou bubnovou paměť o kapacitě 1024 dvaatřicetibitových slov. Pracoval ve dvojkové soustavě s pohyblivou řádovou čárkou. Tento počítač měl dvě zvláštnosti: první bylo, že byl pětiadresový neboli součástí každé instrukce bylo 5 adres (2 operandy, výsledek a adresy skoků v případě kladného a záporného výsledku) a druhou bylo, že se vlastně jednalo o tři shodné procesory, které pracovaly paralelně. Výsledek každé operace z jednotlivých procesorů se mezi sebou porovnal a o výsledku se rozhodovalo hlasováním. Pokud byl shodný alespoň ve dvou případech, byl považován za správný. Pokud se ve všech třech případech lišil, operace se opakovala.

Počítač SAPO byl zkonstruován prof. A. Svobodou, Dr. Oblonským a jejich spolupracovníky v Ústavu matematických strojů (pozdější Výzkumný ústav matematických strojů) a byl instalován v budově ústavu na Loretánském náměstí. Tři roky po svém spuštění, v roce 1960, počítač SAPO shořel. Z jiskřících releových kontaktů se vzňala loužička oleje, kterým se relé promazávala.

První generace

První generace je charakteristická použitím elektronek (tzv. elektronika) a v menší míře též ještě relé (elektromechanika). Počítače byly poměrně neefektivní, velmi drahé, měly vysoký příkon, velkou poruchovost a velmi nízkou výpočetní rychlost. Zpočátku byl program vytvářen na propojovacích deskách, později byly využity děrné štítky a děrné pásky, které též sloužily spolu s řádkovými tiskárnami k uchování výsledků. V té době neexistovaly ani operační systémy ani programovací jazyky ani assemblery. Počítač se ovládal ze systémové konzole. Jeden tým lidí pracoval jako konstruktéři, operátoři i technici, jejichž úspěchem bylo ukončit výpočet bez poruchy počítače.

ENIAC a MANIAC

V roce 1944 byl na univerzitě v Pensylvánii uveden do provozu elektronkový počítač ENIAC, který byl prvním počítačem, který pracoval podobně jako dnešní počítače. Na rozdíl od Z3 umožňoval vytvoření smyčky i podmíněné skoky a byl Turingovsky úplný. Prováděl až 5000 součtů za sekundu, ale byl energeticky velmi náročný, poruchový a jeho provoz byl drahý. Jeho provoz byl ukončen v roce 1955.

ENIAC byl přímou inspirací pro počítač MANIAC (Mathematical Analyser Numerical Integrator And Computer), který byl sestaven roku 1945 a uveden do provozu John von Neumannem. V laboratořích Los Alamos National Laboratory byl použit k matematickým výpočtům popisujícím fyzikální děje a byl využit i k vývoji jaderné bomby.

Druhá generace

Počítače druhé generace charakterizuje použití tranzistorů (tzv. polovodičová elektronika), které dovolily zlepšit všechny parametry počítačů (zmenšení rozměrů, zvýšení rychlosti a spolehlivosti, snížení energetických nároků). Díky počátku obchodu s počítači byla snaha o co nejlepší využití počítače, proto vznikají první dávkové systémy, které byly zaváděny do počítače pomocí děrné pásky, štítků nebo magnetické pásky a které se využívaly při prodeji strojového času počítače (pronájem počítače po dobu vykonání programu). Počátek využívání operačních systémů, jazyka symbolických adres, první programovací jazyky (COBOL, FORTRAN, ALGOL.

UNIVAC

UNIVAC (elektronkový) byl v roce 1951 prvním sériově vyráběným komerčním počítačem a byl zkonstruován tvůrci počítače ENIAC. Pátý vyrobený kus v roce 1952 úspěšně předpověděl volební vítězství prezidenta Dwight D. Eisenhowera.

EPOS

Roku 1960 byl ve Výzkumném ústavu matematických strojů (VÚMS) spuštěn elektronický počítač EPOS 1, zkonstruovaný pod vedením prof. A. Svobody, ale už v roce 1962 upravený typ EPOS 2, osazený tranzistory. Počítač pracoval v desítkové aritmetice, v kódu, který umožňoval automatickou opravu jedné chyby (délka slova 12 číslic), vykonával přes 30 tisíc operací za sec. a měl feritovou paměť s kapacitou 40 tisíc slov. Zvláštností počítače bylo hardwarové zařízení pro sdílení času mezi až pěti nezávislými programy. V 60. a 70. letech se vyráběl jako ZPA 600 a ZPA 601 i v mobilní verzi a byl vybaven poměrně bohatým software (operační systém, assembler, překladače).

Třetí generace

Třetí generace je charakteristická použitím integrovaných obvodů (tzv. polovodičová elektronika). S postupem času roste počet tranzistorů v integrovaném obvodu (zvyšuje se integrace). V této době byl výkon počítače úměrný druhé mocnině jeho ceny, takže se vyplatilo koupit co nejvýkonnější počítač a poté prodávat jeho strojový čas. Majitelé požadovali maximalizaci využití počítače, proto se objevilo multiprogramování – zatímco jeden program čeká na dokončení I/O operace, je procesorem zpracovávána druhá úloha. S tím úzce souvisí zavedení pojmu proces, který označuje prováděný program a zahrnuje kromě něj i dynamicky se měnící data. Objevuje se první podpora multitaskingu, kdy se programy vykonávané procesorem střídají, takže jsou zdánlivě zpracovávány najednou. Tento pokrok umožňuje zavedení interaktivních systémů (počítač v reálném čase reaguje na požadavky uživatele). Kromě velkých střediskových počítačů (mainframe, tzv. sálový počítač) se objevují i první minipočítače a mikropočítače.

Cray

V roce 1976 začala firma Cray prodávat tehdy nejvýkonnější počítač na světě Cray-1, který byl velmi známým a úspěšným superpočítačem. S nástupem paralelních výpočtů v 80. letech 20. století superpočítače ustoupily a tato původně velmi úspěšná firma v roce 1995 zkrachovala.

IBM Systém 360

Nejznámějšími počítači třetí generace byla řada počítačů IBM 360 (1965) s různým výkonem, od modelu 360/20 až po největší model 360/90, které měly téměř shodný soubor instrukcí, takže mohly používat shodný software. Počítače mohly pracovat jak s pevnou, tak také proměnnou délkou operandů (dat). Znamenaly skutečný průlom počítačů do praktického a komerčního využití a vyráběly se v tisícových sériích. Řadu 360 napodobila i řada jiných výrobců, v komunistických zemích se od roku 1969 vyráběly pod označením EC resp. JSEP, československého počítače EC 1021, vyvinutého ve VÚMS, se vyrobilo téměř 400 kusů.

Čtvrtá generace

Čtvrtá generace je charakteristická mikroprocesory a osobními počítači. Mikroprocesory v jednom pouzdře obsahují celý procesor (dřívější procesory se skládaly z více obvodů) a jsou to integrované obvody s vysokou integrací, které umožnily snížit počet obvodů na základní desce počítače, zvýšila se spolehlivost, zmenšily rozměry, zvýšila rychlost a kapacita pamětí. Nastává ústup střediskových počítačů (mainframe) ve prospěch pracovních stanic a v roce 1981 uvedeného osobního počítače IBM PC. Počítač shodné konstrukce vyrábějí i jiní výrobci jako tzv. IBM PC kompatibilní počítače. Přichází éra systémů DOS a vznikají grafická uživatelská rozhraní. Poměr cena/výkon je nejlepší u nejvíce prodávaných počítačů, vyšší výkon je vykoupen exponenciálním růstem ceny, proto se již nevyplatí koupit nejvýkonnější počítač na trhu a z mnoha běžných a laciných počítačů vznikají clustery. S rozvojem počítačových sítí vzniká Internet, distribuované systémy. Výkon počítačů se zvyšuje použitím několika procesorů (multiprocesory).

Budoucnost

Další generace zatím nejsou známy a není jisté, jakým směrem se bude vývoj ubírat. Už delší dobu se uvažuje o počítačích na jiném fyzikálním základu, pokusy s optickými počítači zůstávají zatím v laboratořích a na kvantových počítačích se intenzivně pracuje, zejména v utajeném výzkumu.

Popis počítače

Charakteristika

Pod pojmem počítač si mnoho lidí představí buď notebook, nebo PC, tedy osobní počítač. Ve skutečnosti je tento pojem daleko širší. Počítače řídí činnosti nejrůznějších zařízení a nacházejí se všude kolem nás – v automobilech, mobilních telefonech, automatických pračkách, mikrovlnných troubách, průmyslových robotech, letadlech, digitálních fotoaparátech, CD a DVD přehrávačích, záchodových splachovadlech, klikách od dveří (tedy, zámcích na karty), v dětských hračkách, atd.

Princip činnosti počítače

Princip činnosti počítače může být dvojí:

• analogový počítač – zpracovává analogová data

• číslicový počítač – zpracovává digitální data

Analogové počítače bývají úzce specializované obvykle na jednu úlohu nebo pouze na jednu třídu úloh. Oproti tomu číslicové počítače lze snadno zkonstruovat coby univerzální (ne všechny číslicové počítače ovšem zcela univerzální jsou). Podle Church-Turingovy teze je jakýkoliv číslicový počítač s určitými minimálními schopnostmi schopný provést v principu totéž jako libovolný jiný počítač. Vzhledem k této univerzalitě jsou dnes převážně používány i konstruovány číslicové počítače, protože jsou dnes již rychlejší a přesnější, než analogové počítače zpracovávající analogové úlohy.

Koncepce konstrukce počítače

Existují dvě základní koncepce konstrukce počítače:

• John von Neumannovo schéma počítače – Neumannovo používá jednu elektronickou paměť pro program i pro data
• Harvardská architektura – používá oddělenou paměť pro data a pro program

Současné počítače nejsou konstruovány důsledně ani podle jednoho z těchto dvou základních schémat. Univerzální osobní počítače obsahují jen jednu paměť, do které se umisťují programy i zpracovávaná data, avšak procesor umožňuje paměť obsahující program označit jen pro čtení a naopak část paměti, která obsahuje data označit tak, že nelze vykonávat strojové instrukce, které jsou v ní uloženy. Harvardské schéma s oddělenou pamětí pro program a data se často používá u jednočipových počítačů a dalších malých vestavěných systémů (PDA, mobilní telefony a podobně) a především u signálových procesorů (DSP) u nichž dovoluje dosáhnout velké rychlosti zpracování dat.

Součásti počítače

Počítače se skládají ze dvou základních druhů komponentů:

• software – programové vybavení počítače, tedy řada instrukcí, které jsou počítačem postupně provedeny
• hardware – technické vybavení počítače, tedy fyzické části (slangově železo)

Software

Software zahrnuje nejen operační systém, pomocné programy a aplikační software, ale i programy, které jsou uloženy v počítači napevno (například v BIOSu nebo v některých vstupně-výstupních zařízeních). Software je nezbytné pro provoz počítače a řeší konkrétní úlohy ve spolupráci s uživatelem. Program vzniká při programování jako zápis algoritmu v nějakém programovacím jazyku. Spuštěný program označujeme jako proces.

Hardware

Hardware je technické vybavení počítače. Zahrnujeme do něj všechny fyzické součásti počítače.

Běžný počítač se skládá z těchto součástí:

• počítačová skříň – skříň z plechu (nebo jiných materiálů), může být též součástí monitoru (iMac)
  • základní deska – obsahuje většinu elektronických částí počítače
    • procesor – vykonává strojové instrukce, ze kterých jsou složeny programy
    • operační paměť – za běhu počítače uchovává programy a data (viz elektronická paměť)
    • sběrnice – propojuje vstupně-výstupní zařízení s procesorem, umožňuje připojení rozšiřujících karet
      • grafická karta – umožňuje vytvořit v paměti obraz, který zobrazí na monitoru
      • zvuková karta – vytváří signál, který se v reproduktoru mění na zvuk
      • síťová karta – zprostředkovává připojení k počítačové síti
      • a další rozšiřující zařízení
  • pevný disk – uchovává programy i data i po vypnutí počítače
  • elektrický zdroj – mění síťové střídavé napětí 230 V na nižší stejnosměrné napětí (obvykle 12, 5 a 3,3 V), vhodné pro napájení komponent počítače
• monitor – zobrazuje informace uživateli, je připojen ke grafické kartě
• počítačová klávesnice – zprostředkovává alfanumerický vstup od uživatele
• počítačová myš – umožňuje pohybovat kurzorem myši a vyvolávat události stiskem tlačítka
• a další vstupní-výstupní zařízení (počítačová tiskárna, scanner, atd.

Hardware

Hardware (z anglického významu „železářské zboží“ nebo také „nářadí“, počítačový hardware je pak „computer hardware“) označuje veškeré fyzicky existující technické vybavení počítače na rozdíl od dat a programů (označovaných jako software). Hardware jsou součástky počítače, bez nichž by nebyl schopen pracovat.

Druhy hardware

Procesor

Procesor (anglicky Central Processing Unit, zkratka CPU) je v informatice základní součást počítače, která vykonává strojový kód spuštěného počítačového programu. Procesor je v současnosti velmi složitý sekvenční integrovaný obvod umístěný na základní desce počítače.

Grafická karta

Grafická karta je součástí počítače a stará se o zobrazení obrazu na monitoru, grafické výpočty atd. Připojena je většinou přes PCI-Express slot. Může být i integrována na základní desce. Většinou se jedná o nejnutnější čipy, výjimečně se přidává vlastní paměť.

Paměť RAM

RAM (anglicky random-access memory, paměť s přímým přístupem) je typ elektronické paměti, která umožňuje přístup k libovolné části v konstantním čase bez ohledu na její fyzické umístění. Proto je doslovný překlad anglického "random" v podobě "paměť s náhodným přístupem" zavádějící a je vhodnější používat český termín paměť s přímým přístupem (nebo libovolným přístupem).

Druhy RAM

• SDRAM
• DDR1, DDR2, DDR3, DDR4
• Grafické
  • GDDR3, GDDR4, GDDR5

Pevný disk

Pevný disk (zkratka HDD, anglicky hard disk drive) je zařízení, které se používá v počítačích a ve spotřební elektronice slouží k dočasnému nebo trvalému uchovávání většího množství pomocí magnetické indukce.

Základní deska

Základní deska (anglicky mainboard či motherboard) je základním hardware počítačů. Hlavním účelem je propojit jednotlivé součástky počítače do fungujícího celku a poskytnout jim elektrické napájení. Postupem času se funkce základní desky rozšiřovala v tom, že sama začínala obsahovat některé součástky počítače, které se do ní dříve musely zapojovat zvlášť. Typická základní deska umožňuje zapojení procesoru, operační paměti. Dále je zde umístěna energeticky nezávislá paměť ROM, ve které je uložen BIOS, který slouží k oživení počítače hned po spuštění. Nejdůležitější integrované obvody jsou zabudovány v čipové sadě (anglicky chipset). Fyzicky může jít buď jenom o jeden čip, nebo dva. Čipová sada rozhoduje, jaký procesor a operační paměť je možné k základní desce připojit.

Rozšiřující sloty

Rozšiřující sloty umožňují připojit k počítači další zařízení. Postupem času se vyvinul velký počet druhů. Odlišují se zejména přenosovými rychlostmi a schopnostmi napájet připojená zařízení.

• ISA – dnes již nepoužívané. Dřív se používala pro připojení třeba grafických karet (v té době 2D akcelerátorů), zvukových karet a dalších

• EISA – dnes již nepoužívané, rozšíření ISA slotu
• VESA – dnes již nepoužívané, určen pro grafické karty
• PCI – dříve běžně používaný slot pro všechny rozšiřující karty
• AGP – navržen speciálně pro grafické karty
• PCI Express – Nástupce PCI a AGP. Funguje jako univerzální slot pro připojení jakéhokoliv standardního typu přídavných karet

Základní rozdělení počítačů

• osobní počítač
• počítače pro jiné než osobní použití:
  • řízení technologických procesů
  • distribuované výpočty
  • síťové služby (WWW, elektronická pošta)

Typický osobní počítač je složen z počítačové skříně, monitoru a dalších vstupně-výstupních periferií jako je klávesnice, myš, multimediální periferie atd. Umístění počítačů pro jiné než osobní použití záleží na účelu a charakteru použití. Je možné počítač umístit do tzv. průmyslové skříně, které lze umisťovat do speciálních stojanů (rack), nebo je možné počítač jako vložené (embedded) zařízení umístit do skříně zařízení, které počítač řídí (např. automobil, DVD video přehrávač apod.).

Software

Software (též programové vybavení) je v informatice sada všech počítačových programů používaných v počítači, které provádějí nějakou činnost. Software lze rozdělit na systémový software, který zajišťuje chod samotného počítače a jeho styk s okolím a na aplikační software, se kterým buď pracuje uživatel počítače, nebo zajišťuje řízení nějakého stroje (viz embedded systém).

Software je protiklad k hardwaru, který zahrnuje všechny fyzické součásti počítače (elektronické obvody, skříň…).

Jelikož software je zpravidla považován za autorské dílo, koncoví uživatelé ho využívají na základě licencí od jejich autorů.

Druhy software

Software a data

Software můžeme definovat i tak, že to je v počítači vše, co není hardware (tj. vše kromě fyzických součástí počítače). Avšak v tomto případě zahrnujeme mezi software i data, která typicky není možné vykonat procesorem, protože neobsahují strojové instrukce pro procesor počítače, ale data popisují obrázek, textový dokument a podobně. Označení software se tak někdy vztahuje jen na programy, ale může se vztahovat i na data.

V některých případech lze však na data pohlížet i jako na program (například programy zkomprimované do ZIP souboru). Hranice mezi výkonným software (programem) a daty je nejasná i v případě HTML souborů obsahujících webové stránky, protože v nich může být úryvek programu v JavaScriptu nebo jazyce PHP. Lze nalézt i další příklady.

Škodlivý software

Software může provádět i nezamýšlenou činnost a v takovém případě hovoříme buď o programátorské chybě nebo o počítačových virech, malware, spyware, trojských koních a podobném nežádoucím software. Důvodem existence nežádoucího software jsou zlé nebo nečestné úmysly jejích tvůrců, kteří zneužívají chyb ostatních software (webový prohlížeč, e-mailový klient, ale i v operačním systému a jinde) nebo neznalosti obsluhy počítače (viz sociální inženýrství). Běžný uživatel počítače obvykle nemá dostatečné technické znalosti, aby takový software rozeznal nebo dokonce zabránil v jeho činnosti. Proto existují antivirové programy, antispyware a další programy, které leží na pomezí aplikačního a systémového software a pokouší se činnost nežádoucího software eliminovat.

Rozdělení softwaru

Podle funkce můžeme software rozdělit na několik skupin:

• systémový software – umožňuje efektivní používání počítače
  • firmware – software obsažené v hardware (BIOS, firmware vstupně-výstupních zařízení, atd.)
  • operační systém – spravuje počítač, vytváří prostředí pro programy
    • jádro operačního systému (včetně ovladačů zařízení)
    • pomocné systémové nástroje – pro správu operačního systému (formátování disků, nastavení oprávnění, utility, démoni, atd.)
• aplikační software – umožňuje uživateli vykonávat nějakou užitečnou činnost, například:
  • kancelářské balíky: textový editor, tabulkový procesor, prezentační program, atd.
  • grafické programy: vektorový grafický editor, bitmapový grafický editor, atd.
  • vývojové nástroje: vývojové prostředí, překladač, atd.
  • zábavní software: počítačové hry, přehrávače digitálního zvuku a videa apod.

Podle finanční dostupnosti můžeme software rozdělit na:

• freeware
• shareware
• komerční software

Lze vymyslet i různá další rozdělení podle druhu, účelu, vzhledu, funkčnosti – například oddělit softwarové knihovny.

Z hlediska bezpečnosti se používají kategorie jako například antispyware, malware (rogueware, scareware), ransomware, spyware. Existují i další skupiny jako adware.

Operační systémy

Operační systém je v informatice základní programové vybavení počítače (tj. software), které je zavedeno do paměti počítače při jeho startu a zůstává v činnosti až do jeho vypnutí. Skládá se z jádra (kernel) a pomocných systémových nástrojů. Hlavním úkolem operačního systému je zajistit uživateli možnost ovládat počítač, vytvořit pro procesy stabilní aplikační rozhraní (API) a přidělovat jim systémové zdroje. Operační systém je velmi komplexní software, jehož vývoj je mnohem složitější a náročnější, než vývoj obyčejných programů.

Historie

První počítače operační systém neměly. Zárodky operačních systémů lze vysledovat v knihovnách pro obsluhu vstupních a výstupních zařízení. Na počátku 60. let 20. století výrobci počítačů dodávali propracované nástroje pro řízení dávkového zpracování spouštěných programů. První operační systémy byly dodávány k sálovým počítačům (mainframe). V roce 1967 byl firmou IBM vydán operační systém MFT, který podporoval v omezené míře multitasking. Přinejmenším z teoretického hlediska můžeme za průlomový operační systém označit Multics vyvíjený od roku 1964, který vycházel z myšlenky dodávky výpočetního výkonu podobným způsobem, jako jsou realizovány dodávky elektřiny, plynu nebo vody. Multics realizoval celou řadu nových myšlenek a navíc frustrace z jeho složitosti a zdlouhavého vývoje inspirovala vytvoření operačního systému Unix.

Funkce

Operační systém plní tři základní funkce:

1. ovládání počítače – umožňuje uživateli spouštět programy, předávat jim vstupy a získávat jejich výstupy s výsledky
2. abstrakce hardware – vytváří rozhraní pro programy, které abstrahuje ovládání hardware a dalších funkcí do snadno použitelných funkcí (API)
3. správa prostředků – přiděluje a odebírá procesům systémové prostředky počítače

Ovládání počítače

Při definici operačního systému se obvykle omezuje ovládání počítače na schopnost spustit program, předat mu vstupní data a umožnit výstup výsledků na výstupní zařízení. Někdy je však pojem operační systém rozšířen i na grafické uživatelské rozhraní, což může být z důvodů marketingových, ale i problému nejasné hranice mezi operačním systémem a aplikacemi.

U systémů, které disponují jediným grafickým rozhraním (Microsoft Windows, Symbian OS, …) je často grafické rozhraní zahrnováno do operačního systému. U systémů, kde je uživatelské rozhraní možné vytvořit několika nezávislými způsoby nebo různými aplikacemi, je běžné nepovažovat ho za součást systému (unixové systémy).

Abstrakce hardware

Operační systém skrývá detaily ovládání jednotlivých zařízení v počítači (tzv. hardware) a definuje standardní rozhraní pro volání systémových služeb tak, že vytváří abstraktní vrstvu s jednoduchými funkcemi (tzv. API), které využívají programátoři aplikací. Tím nejen zjednodušuje programátorům vytváření programů, ale umožňuje programům pracovat i se zařízeními, které v době vzniku programu neexistovaly (například z hlediska programátora není rozdíl mezi otevřením souboru na pevném disku, CD, DVD, flash, síťovém disku nebo Blu-ray). Někdy je uvnitř operačního systému vytvářena podobná abstraktní mezivrstva, která usnadňuje programování ovladačů jednotlivých zařízení (tzv. HAL, anglicky Hardware Abstraction Layer).

Správa zdrojů

Operační systém přiděluje spuštěným programům systémové prostředky (operační paměť, procesor, pevný disk, vstupně-výstupní zařízení). V případě potřeby může operační systém procesům přidělené prostředky násilně odebrat (preempce). Operační systém využívá schopnosti procesoru k ochraně sebe samého, ale i k oddělení pracovního prostoru jednotlivých procesů.

Stavba operačního systému

Operační systém se skládá z jádra (též označovaného jako kernel) a pomocných systémových nástrojů.

Jádro je základním kamenem operačního systému. Zavádí se do operační paměti počítače při startu a zůstává v činnosti po celou dobu běhu operačního systému. Jádro může být naprogramováno různými způsoby a podle toho rozeznáváme:

• monolitické jádro – jádro je jedním funkčním celkem
• mikrojádro – jádro je velmi malé a všechny oddělitelné části pracují samostatně jako běžné procesy
• hybridní jádro – kombinuje vlastnosti monolitického jádra i mikrojádra

Grafické uživatelské rozhraní

Dnes již většina moderních operačních systémů obsahuje grafické uživatelské rozhraní. V některých systémech je přímo integrované v jádru systému – například v původní implementaci MS Windows a Mac OS byl grafický podsystém ve skutečnosti částí jádra. Jiné operační systémy, jak starší, tak novější, jsou modulární – oddělují grafický podsystém od jádra a operačního systému. Již v roce 1980 existovaly systémy UNIX, VMS a mnoho jiných, které byly vybudovány právě tímto způsobem. Dnes na tomto principu funguje také Linux a Mac OS X.

Mnoho OS umožňuje uživateli nainstalovat nebo vytvořit grafické rozhraní podle jeho požadavků. X Window System, ve spojení s GNOME nebo KDE, je běžně dostupný pro většinu UN*Xových systémů. Mnohá na Unixu založená grafická uživatelská rozhraní existují již delší dobu, většinou jsou zděděná od X11. Soutěžení mezi různými prodejci Unixu (HP, IBM, Sun) vedlo k mnoha rozdílům, což způsobilo selhání snahy o standardizaci podle COSE a CDE v 90. letech 20. století.

Grafická uživatelská rozhraní se postupem času vyvíjejí. Například Windows modifikuje své GUI vždy, když je vydána nová verze, a rozhraní Mac OS bylo dramaticky změněno s příchodem Mac OS X v roce 1999.

Vymezení operačního systému

Do operačního systému obvykle zahrnujeme i základní systémové nástroje, které slouží ke správě počítače (formátování disků, kontrola integrity souborového systému, nastavení systémového času a podobně). Některé doplňující aplikace se však těmto nástrojům velmi blíží nebo je dokonce nahrazují (například součástí Microsoft Windows není diagnostika pevných disků, detailní nástroj na sledování procesů a dalších interních pochodů v systému apod.), a proto není vždy možné systémové nástroje a aplikace jednoznačně rozlišit.

Aplikace a jádro operačního systému můžeme rozlišit podle výše uvedených základních funkcí operačního systému nebo podle toho, jestli je daný spuštěný proces zpracováván v uživatelském nebo jaderném režimu (viz privilegovaný režim).

U operačních systémů s monolitickým jádrem (např. unixové systémy) je jasná hranice mezi systémovým voláním, knihovnami a procesy. Například souborový systém je u nich typická součást operačního systému. Naopak systémy s mikrojádrem (např. systémy Windows NT) tuto hranici jasnou nemají, protože výše zmíněná obsluha souborového systému je zde realizována jako samostatný proces v uživatelském prostoru (tzv. serverem).

Windows API slučuje systémová volání, ovládání uživatelského rozhraní i různé knihovní funkce, takže je obtížné rozpoznat, co je knihovní funkce a co je obdoba systémového volání monolitického jádra.

Vlastní uživatelské rozhraní počítače (příkazový řádek, textové nebo grafické) není obvykle do operačního systému zahrnováno. Nicméně je možné kvůli zvýšení výkonu některé typicky aplikační úkoly přenést do jádra operačního systému (například webový server, grafické uživatelské rozhraní, akcelerované funkce grafických karet apod.).

Operační systém reálného času

V některých případech je nutné, aby jádro operačního systému poskytovalo záruky a nespoléhalo se na poměrně volná pravidla, která stačí pro běžné využívání operačního systému (např. jako desktop nebo server). Vyšší nároky plní operační systém reálného času, který se používá například pro mobilní telefon, řízení výrobních procesů a podobně. Takový systém pak ale vyžaduje vyšší režii pro řízení procesů, takže pro běžné nasazení není vhodný.

Počítačové sítě

Počítačová síť (anglicky computer network) je souhrnné označení pro technické prostředky, které realizují spojení a výměnu informací mezi počítači. Umožňují tedy uživatelům komunikaci podle určitých pravidel, za účelem sdílení využívání společných zdrojů nebo výměny zpráv. Historie sítí sahá až do 60. let 20. století, kdy začaly první pokusy s komunikací počítačů. V průběhu vývoje byla vyvinuta celá řada síťových technologií. V poslední době jsou všechny sítě postupně spojovány do globální celosvětové sítě zvané internet, která používá sadu protokolů TCP/IP.

Síťová architektura

Síťová architektura představuje strukturu řízení komunikace v systémech, tzn. souhrn řídicích činností umožňujících výměnu dat mezi komunikujícími systémy. Komunikace a její řízení je složitý problém, proto se používá rozdělení tohoto problému do několika skupin, tzv. vrstev. Členění do vrstev odpovídá hierarchii činností, které se při řízení komunikace vykonávají.

Každá vrstva sítě je definována službou, která je poskytována vyšší sousední vrstvě, a funkcemi, které vykonává v rámci protokolu. Řízení komunikace slouží ke spolupráci komunikujících prvků, tato spolupráce musí být koordinována pomocí řídicích údajů. Koordinaci zajišťují protokoly, které definují formální stránku komunikace. Protokoly jsou tedy tvořeny souhrnem pravidel, formátů a procedur, které určují výměnu údajů mezi dvěma či více komunikujícími prvky.

Tato síťová architektura, tzv. architektura otevřených systémů (zvaná též OSA, původem v anglickém Open Systems Architecture), byla normalizována organizací ISO, která vytvořila referenční model OSI. Praktickou realizací vrstvové síťové architektury je sada protokolů TCP/IP, i když neodpovídá přesně referenčnímu modelu ISO.

Klasifikace sítí

Sítě můžeme klasifikovat podle různých hledisek. Dělíme je podle přepojování, podle druhu přenášených signálů, podle uživatele, podle přenosu dat a nejužívanějším je dělení sítí z hlediska rozlehlosti a účelu.

Dělení:

• Podle přepojování
  • Komutační síť
  • Paketová síť
• Podle postavení uzlů
  • Peer-to-peer
  • Klient-server
• Podle druhů přenášených signálů
  • Analogová síť
  • Digitální síť
• Podle rozlehlosti
  • PAN
  • LAN
  • MAN
  • WAN
• Podle vlastnictví
  • Veřejná datová síť
  • Privátní síť
  • Virtuální privátní síť

Síťová zařízení

• Aktivní síťové prvky
• Opakovač
• Repeater
• Hub
• Switch
• Bridge
• Router

Topologie sítí

Topologie sítí se zabývá zapojením různých prvků do počítačových sítí a zachycením jejich skutečné (reálné) a logické (virtuální) podoby (datové linky, síťové uzly). Topologii lze zvažovat jako určitý tvar či strukturu dané sítě. Tento tvar nemusí nutně korespondovat se skutečným fyzickým rozvržením prvků, zapojených v síti. Například počítače v malé domácí síti mohou být uspořádány v pomyslném kruhovém tvaru, ale nemusí to nutně znamenat, že jejich logické zapojení představuje příklad kruhové topologie.

Internet

Internet je celosvětový systém navzájem propojených počítačových sítí („síť sítí“), ve kterých mezi sebou počítače komunikují pomocí rodiny protokolů TCP/IP. Společným cílem všech lidí využívajících Internet je bezproblémová komunikace (výměna dat).

Nejznámější službou poskytovanou v rámci Internetu je WWW (kombinace textu, grafiky a multimédií propojených hypertextovými odkazy) a e-mail (elektronická pošta), avšak nalezneme v něm i desítky dalších. Laici někdy spojují pojmy WWW a Internet, i když WWW je jen jednou z mnoha služeb, které je na Internetu možné nalézt.

Charakteristika

Internet jsou volně propojené počítačové sítě, které spojují jeho jednotlivé síťové uzly. Uzlem může být počítač, ale i specializované zařízení (například router). Každý počítač připojený k Internetu má v rámci rodiny protokolů TCP/IP svoji IP adresu. Pro snadnější zapamatování se místo IP adres používají doménová jména, například:

Slovo Internet pochází z mezinárodní (původně latinské) předpony inter (česky mezi) a anglického slova net (network, česky síť). Původně šlo o označení jedné ze sítí připojených k Internetu, avšak došlo k zobecnění pojmu, který dnes označuje celou síť.

Orientace na Internetu

Většina zajímavých informací je na Internetu soustředěna do WWW (webové stránky). Pro usnadnění orientace ve stránkách vznikly specializované služby. Abychom se dostali k informacím, které hledáme, používáme tzv. odkazy. Nejznámějšími službami, které systematicky s odkazy pracují, jsou:

• Internetový katalog – seznam logicky roztříděných odkazů, udržovaný obvykle ručně. Například:
  • Centrum.cz
  • Yahoo! – katalog (obsahuje i vyhledávač)

• Internetový vyhledávač – automatizovaný systém pro hledání podle výskytu zadaných slov. Například:
  • Google
  • Seznam.cz
  • Bing

Historie

První vizi počítačové sítě nalezneme v povídce z roku 1946. V únoru 1958 byla založena agentura ARPA (později DARPA, v podstatě grantová agentura pro řešení krátkodobých projektů v malých týmech), která měla po úspěšném vypuštění Sputniku v SSSR zajistit v období studené války obnovení vedoucího technologického postavení USA. Dne 29. října 1969 byla zprovozněna síť ARPANET se 4 uzly, které představovaly univerzitní počítače v různých částech USA. Síť byla decentralizovaná, takže neměla žádné snadno zničitelné centrum a používala pro přenos dat přepojováním paketů (data putují v síti po malých samostatných částech, které jsou směrovány do cíle jednotlivými uzly sítě). Od té doby počet připojených počítačů i uživatelů exponenciálně roste.

Základní služby Internetu

V rámci Internetu mohou uživatelé využívat mnoho služeb. Služby jsou zajišťovány počítačovými programy a programy navzájem komunikují pomocí protokolů. Protokoly jsou obvykle definovány v dokumentech RFC, které nejsou normami, ale spíše doporučeními, která se všichni snaží dodržovat, aby dosáhli bezproblémové komunikace. Dobrovolnost dodržování těchto dokumentů a jejich snaha o jejich naplňování odpovídá podstatě svobodného fungování samotného Internetu.

Mezi základní služby Internetu patří:

• WWW – systém webových stránek zobrazovaných pomocí webového prohlížeče
  • běžně používá protokol HTTP
  • pro zabezpečený přenos používá protokol HTTPS
• E-mail – elektronická pošta
  • pro přenos zpráv používá protokol SMTP
  • pro komunikaci s poštovními programy používá protokoly POP3, IMAP
• Instant messaging – online (přímá, živá) komunikace mezi uživateli
  • využívá nejrůznější protokoly
  • aplikace se někdy jmenují stejně, jako protokol (ICQ, Jabber, atd.)
• VoIP – telefonování pomocí Internetu
  • SIP
  • Skype – proprietární protokol
• FTP – přenos souborů
  • služba se jmenuje stejně, jako protokol
• DNS – domény (systém jmen počítačů pro snadnější zapamatování)
  • využívá stejnojmenný protokol
• sdílení souborů
  • NFS, GFS, AFS, …
  • protokol SMB – sdílení v sítích s Microsoft Windows
• připojení ke vzdálenému počítači
  • Telnet – klasický textový terminálový přístup
  • SSH – zabezpečená náhrada protokolu telnet
  • VNC – připojení ke grafickému uživatelskému prostředí
  • RDP – připojení ke grafickému uživatelskému prostředí v Microsoft Windows (proprietární protokol)
• služební protokoly
  • DHCP – automatická konfigurace stanic pro komunikaci v sítích s TCP/IP
  • SNMP – správa a monitorování síťových prvků
• a další služby a protokoly (online hry, atd.)

Sociální sítě

Sociální sítě se stávají novým komunikačním kanálem. Pomocí sociálních sítí se prostřednictvím Internetu sdružují lidé, kteří by se jinak fyzicky nemohli setkat. V současné době (počátek 21. století) prožívají sociální sítě rychlý rozvoj, který je urychlován nově vznikajícími technologiemi (Web 2.0, blog a podobně). O popularitě sociálních sítí svědčí i fakt, že se do nich připojuje stále více uživatelů. Účel sociálních sítí se různí, některé slouží ke sdílení informací a k zábavě, jiné pomáhají hledat práci, případně sdružují etnika nebo umělce. Známé sociální sítě jsou například:

• Facebook
• Google+
• Twitter
• Socl
• Lidé.cz
• LinkedIn
• MySpace

Způsoby připojení k Internetu

Mezinárodní dálkové spoje dosahují v Internetu velmi vysokých přenosových rychlostí, avšak tyto vysokorychlostní spoje nedosahují až ke koncovým uživatelům, kteří jsou k Internetu připojeni prostřednictvím tzv. „poslední míle“. Samotné připojení uživatelů je realizováno různými technologiemi. Uživatelé se někdy spojují do skupin, aby ušetřili náklady nebo naopak dosáhli na dražší, ale rychlejší připojení. Zprostředkovatele připojení k Internetu označujeme Internet service provider (ISP).

V současnosti existuje několik možností pro připojení počítače k Internetu:

• telefonní linka (majitelem linky je telefonní operátor)
  • využívá se modem
  • dříve se používalo vytáčené připojení, později ISDN a dnes různé varianty DSL
  • někdy je linka vyhrazena pouze pro datové přenosy
• kabelová přípojka
• bezdrátová datová síť
  • satelitní síť
  • mobilní telefonní síť
  • Wi-Fi
• pomocí elektrické rozvodné sítě
• a další možnosti

O kvalitě připojení rozhoduje:

• agregace (tj. kolik uživatelů sdílí jednu linku)
• doba odezvy (dlouhé odezvy mohou mít negativní vliv např. při internetové telefonii)
• rychlost připojení poslední míle
• technologie použitá pro připojení "poslední míle"

Česká republika

V listopadu 2008 mělo připojení k Internetu 32 % domácností a na jaře 2009 mělo přes 90 % domácích počítačů v ČR možnost připojit se k Internetu. Nejrozšířenějším typem připojení v domácnostech bylo bezdrátové (36 %), nejčastěji realizované technologií Wi-Fi, následované pevnou telefonní linkou s ADSL (25 %) a po kabelu (23 %). Připojení prostřednictvím mobilního telefonu vykázalo pouze 5 % a kdysi nejvyužívanější technologie dial-up (vytáčené připojení) zanedbatelná 2 %. Nejvíce počítačů bylo připojeno rychlostí 2 Mbit/s (20 %) a 4 Mbit/s (19 %), uživatelů s rychlostí do 1 Mbit/s bylo 36 %. 14 % uživatelů Internetu si není vědomo, jakou rychlost připojení k Internetu používají.

Rychlost připojení v domácnostech byla poskytovateli připojení k síti Internet průběžně navyšována. V roce 2007 disponovalo rychlostí 2 Mbit/s a vyšší 36 % uživatelů, v září 2008 se tento podíl zvýšil již na 51 %. „Bezdrátovému připojení dávají přednost především lidé, pro které je nejdůležitějším parametrem cena, nikoliv rychlost připojení. Kromě toho existuje také poměrně velká skupina těch, kteří nemají a nechtějí v domácnosti pevnou linku a zároveň nemají možnost připojit se prostřednictvím kabelu. Tito lidé také obvykle volí poskytovatele bezdrátového připojení“, uvedl Michal Peca ze společnosti Factum Invenio.

Závislost

Podobně jako u jiných věcí, existuje i možnost závislosti na Internetu. Studií a materiálu zpracovaného na toto téma je ovšem minimum a tato forma závislosti je často podceňována.

Vstupní zařízení

Vstupní zařízení je hardware, kterým obsluha počítače nebo jiného přístroje pořizuje data. Obvykle slouží jako součást uživatelského rozhraní, může ale jít např. i o specializované teplotní apod. senzory nebo čtečky čárových kódů.

Textová vstupní zařízení

• počítačová klávesnice
• rozpoznávání písma
• rozpoznávání řeči

Zařízení s ukazatelem

V dnešní době jsou klávesnice nejběžnějším užívaným zařízením. Zařízení s ukazatelem je jakékoliv lidské rozhraní, které umožní uživateli vložit prostorové údaje do počítače. V případech myší a touchpadů je to běžně dosaženo detekováním pohybu po fyzickém povrchu. Analogové zařízení jako například 3D myš, joystick, nebo trackpoint, fungují hlášením změn bodů vychýlení. Pohyb těchto zařízení je do počítače interpretován pohybem kurzoru, vytvářející jednoduchý a intuitivní způsob pro navigování v počítačovém GUI. Zařízení s ukazatelem jsou vstupní zařízení, která jsou určena pro stanovení pozice v prostoru a mohou být dále řazeny podle:

• Zda je vstup přímý, nebo nepřímý. Při přímém vstupu je vstup shodný se vstupem zobrazeným. Dotyková obrazovka a světelná pera využívají přímého vstupu.
• Zda je poziční informace absolutní (například dotyková obrazovka), nebo relativní (například počítačová myš, která může být přizvednuta a přemístěna).

Další zařízení:

• počítačová myš
• trackball
• touchpad
• haptická rukavice
• světelné pero
• dotyková obrazovka

Herní zařízení

Vstupní zařízení, jako například tlačítka nebo joysticky, mohou být na jednom fyzickém zařízení kombinovány v myšlence kompozitních zařízení. Mnoho zařízení určených pro počítačové hry mají tyto ovladače. Potažmo, myši jsou také kompozitní zařízeními, jelikož nejenom že sledují pohyb, ale zároveň poskytují tlačítka pro klikání. Přesto, jako kompozitní zařízení je považováno zařízení, která má více než 2 odlišné formy vstupy.

• joystick
• gamepad
• pedál

Zařízení snímající obraz a zvuk

• scanner
• webová kamera
• videokamera
• mikrofon
• čtečka

Výstupní zařízení

Výstupní zařízení je hardware, který předává data od počítače k uživateli. Příklady výstupních zařízení jsou monitor, tiskárna, plotter nebo reproduktory, sluchátka. Většina vybavení patří do vstupního zařízerní.