Otvorenost (pristupačnost) PC sustava

Ne može se strogo govoriti o standardizaciji računala, jer su to u osnovi preporuke kojih se proizvođači pridržavaju kako bi svi bili konkurentni na tržištu što je za korisnika jako dobro jer pada cijena. Sami proizvođači znaju ponuditi rješenja koja postanu 'standard' jer ne zahtijevaju autorska prava, kao što je brzo prihvaćeno Intel-ovo PCI-Express rješenje sistemske sabirnice. USB sučelje dugo vremena nije standardizirano zbog nesuglasica između dviju grupacija proizvođača, a svojevremeno je IBM 'zaobiđen' sa svojom MCA (Micro Chanel Architecture) sabirnicom za koju je tražio naknadu za autorska prava na način da je udruženje proizvođača vrlo brzo ponudilo proširenje ISA sabirnice s VLB (Vesa Local Bus) rješenjem. Današnje matične ploče na sebi imaju integrirane komponente kao upravljač za diskovne i optičke uređaje, potporu za zvuk, potporu za komunikaciju s mišem i tipkovnicom, USB i mrežne priključke i još poneki od uređaja, uz podnožje za mikroprocesor koji se naknadno postavlja. No za sve ostalo slobodno je proizvođačima da ponude tržištu komponente za sabirničke sustave koji se trenutno koriste. Kako je položaj utora za umetanje kartica 'propisan' mnogostruka su rješenja za potporu grafici, TV karticama, optičkim mrežnim karticama, A/D i D/A pretvornicima i mnogobrojnim drugim rješenjima koja proširuju funkcionalnost računala. Upravo to daje slobodu korisniku da odabere što mu odgovara i čini PC raširenom, pristupačnom i otvorenom platformom za sve namjene i inovacije i raznolike implementacije u razne profesionalne svrhe. Tako na primjer ugradnjom kartica sa A/D i D/A pretvornicima moguće je nadgledati i upravljati proizvodnim procesima ili rezultatima mjerenja, naravno uz odgovarajući programsku potporu.

Otvorenost sustava ima i svoju lošu stranu, vrlo brzo mijenjanje standarda glede učinkovitosti rada računala i stoga relativno brzo zastarijevanje računalne opreme po čemu slijede poteškoće u održavanju. Ne može se nikako izostaviti dojam da proizvođači to namjerno rade glede povećanja prodaje svojih proizvoda bez obzira na mnogobrojne tehnološke inovacije od kojih se autoru ovih redaka najviše dopada 'memory stick.'

Posebno područje primjene je povezivanje računala u mrežni sustav preko mrežnih kartica, što manjim, srednjim i većim firmama daje mogućnost obrade podataka s relativno jeftinim konceptom u odnosu na velike računalne sustave i ujedno pruža autonomnost rada bez usluga mrežnih resursa. Uostalom mrežna kartica (NIC) osnovna je pretpostavka je uspješne implementacije Interneta. Interna mreža računala postala je pristupačnima za manje firme i kućnu uporabu za knjigovodstveni servis, projektiranje i drugo, bez obveze permanentnog vezivanja za globalnu svjetsku mrežu. Što je društvo više informatizirano, potrebe umrežavanja i pristup Internetu nužnije su, te je raširenost SOHO uređaja sve veća, osobito ako se u radu koriste resursu državnih institucija bilo u smislu dohvata podataka ili slanja izvješća.

PC u startu

Kada se odradi POST proces, inicijalizacije računala ovisi o vrsti OS koji je na njega ugrađen, pa se suštinski može podijeliti na DOS, Windows i OS/2 okruženje, te platforme tipa UNIX i druge koje su dizajnirane da rade s procesorima tipa 80x86. Mada se i druge vrste procesora ugrađuju u osobno računalo, nije im toliko raširena primjena kao navedenima, te se pod pojmom PC-osobno računalo podrazumijeva upravo primjena 80x86 kompatibilnog procesora u računalu.

DOS PC računalo

Aktivnosti po uključivanju računala odvijaju se slijedećim redom:

• ROM se javlja podacima o verziji BIOS-a i testiranjem memorije. Ako se drži pritisnuta tipka <DEL>, ili neka druga naznačena tipka, kao na primjer <F2>, ulazi se u SET-UP program koji je u sastavu ROM-a i omogućava postavljanje osnovnih parametara računala (tip diska, datum, aktiviranje dodatne memorije-cache i druge) te njihov upis u CMOS memoriju BIOS-a.
• Učitava se u EPROM-u zapisana tablica particija (logičkih cjelina) diska u kojoj je zapisana diskovna slika sustava.
• BIOS traži prisutnost disketne ili disk jedinice te čita BOOT sektor prvog disk uređaja na kojeg naiđe da ustanovi prisutnost operativnog sustava. Ako ne nađe potrebite podatke daje poruku o nepostojanju operativnog sustava ili u protivnom učitava program IO.SYS i predaje mu upravljanje sustavom. IO.SYS sadrži pokretačke programe za upravljanje tipkovnicom, monitorom, serijski kanal, pisač i disketu i čita program MSDOS.SYS (jezgra OS) koji daje pozdravnu poruku i informacije o verziji OS, kreira interne tablice i vraća upravljanje IO.SYS programu.
• Analizira se sadržaj datoteka CONFIG.SYS i vrši dodatno podešavanje parametara sustava i učitavaju potrebiti driver-i (programi za nadzor upisa u RAM, izbor skupa znakova, parametri mreže i drugi) s diska ili diskete.
• Učitava se COMMAND.COM, program za interpretiranje komandi i naredbi OS, te analizira sadržaj datoteke AUTOEXEC.BAT koja sadrži imena programa koji se u startu imaju izvršiti te pripadne parametre, kao npr. izgled kursora, startni put (pristup) imenicima, čvorišta mreže, izbor fontova (kodne tablice) i tip tipkovnice, potpora mišu i drugo.

Načela rada pri uključivanju bilo kojeg računala analogna su opisanom slijedu za računalo s MS-DOS operativnim sustavom. Neki od njih su za PC računalo u velikoj mjeri srodni i razlikuju se u imenima ponekih datoteka kao PC-DOS, IBM-DOS, DR-DOS i slično.

Programska potpora za MS-DOS nije zahtjevna, uglavnom se zadovoljava memorijskim kapacitetima od 1 MB-4 MB, Kao i MS-DOS zasnovana je na 16 bit-nim instrukcijama i podacima. Iako su procesori tipa xx386 i bolji koristili 32 bit-nu arhitekturu, sam rad DOS-a i dalje se je temeljio na početnim načelima. Operativni sustav je u cijelosti jednozadaćan. Grafički orijentirane aplikacije gotovo da se više ne razvijaju i koriste, osim IGARA koje intenzivno koriste DOS jer ih najmanje ograničava.

Rad s imenicima nepregledan je. Imena datoteka ograničena su na najviše 11 znakova (8 za ime i 3 za tip). Parametri komandi su mnogobrojni i vrlo raznoliki. Stoga se korisnici vrlo često odlučuju koristiti neku od programskih potpora koje 'okružuju' DOS - školjki, i omogućuju bolju preglednost, lakše kopiranje datoteka i drugo.

Windows aplikacije imaju implementiran DOS prikaz (session), tako da je DOS ostao prisutan samo kao jedan od mogućih prozora. Za ozbiljnije intervencije u programskoj potpori korisnik će ipak posegnuti i u DOS okruženje, na primjer u slučaju nemogućnosti aktiviranja grafičkog okoliša zbog oštećenja datoteka, te ga je stoga ipak potrebito upoznati.

WINDOWS PC računalo

Kod MS-DOS računala cjelokupni operativni sustav nalazi se u jednom imeniku, uobičajeno [C:\DOS] veličine nekoliko MB. Windows operativni sustava mnogo je složeniji, osnovni imenik najčešće je [C:\WINDOWS] s mnoštvom datoteka i nekoliko podimenika (sub directory).

Izveden je u više inačica:

1.) Windows kao NADOGRADNJA MS-DOS (do verzije 3.11)

2.) Windows kao SAMOSTALNI OS razvijan u dva pravca:
           a.) Windows 95 (98) -  ME
           b.) Windows NT - 2000

3.) Windows kao OBJEDINJENA platforma u verzijama za:
      a.) Kućnu uporabu
          (XP Home - Vista Basic/Premium - 7 Starter/Basic/Home -
           - 8.1 /N - 10/11 Home/Mobile /N)
      b.) Profesionalnu upotrebu
          (XP Pro - Vista Business/Ultimate - 7 Pro/Enterprise/Ultimate -
           - 8.1 Pro/Enterprise /N - 10/11 Pro/Enterprise /N)
      c.) Poslužiteljsku namjenu
          (Home Server - 2003/2008/2011/2012/2016/2019/2021 porodica poslužitelja)

i pri instalaciji na disk, ovisno o inačici, zauzima od 10 MB do preko 20'000 MB diskovnog prostora pri kompletnoj instalaciji sustava na tvrdi disk.

Windows 3.11, verzija za istočnu Europu, posljednja je inačica grafičkog sučelja, kao nadogradnje DOS-a, prihvatljiva i jednostavna za korištenje. Kako su mnogi nezavisni proizvođači programske potpore prihvatili Windows-e kao osnovnu razvojnu platformu, gotovo da nema nove inačice nekog programa u verziji za DOS. Tim više što Windows-i sa svojom OLE (Object Linking and Embedding) tehnologijom omogućava vezu s drugim objektima, kao npr. veza iz tekst procesora s nekom slikom ili drugom vrstom datoteke ili njeno umetanje u sam tekst kao njegov integrirani dio, i tako pospješuje interakciju između različitih aplikacija. Naravno, još nije osigurana višezadaćnost, ali se može izabrati 32 bit-ni pristup datotekama. WorkGroup verzija (WGW) omogućava korištenje jednostavnih mreža i uvodi pojam elektronske pošte, interaktivnu komunikaciju preko računala te potporu fax-modem kartici. Programska potpora svrstava se u GRUPE kojima se dodjeljuje prozor s ikonama (male sličice) aplikacija, koje ne moraju biti iz istog stabla imenika. Sustav se konfigurira prema postavkama za DOS, a po uspostavi DOS okruženja komandom WIN aktivira se Windows grafičko sučelje. Ako se komanda uključi u startnu datoteku kao posljednja u nizu, Windows grafičko sučelje aktivirati će se odmah po uključivanju sustava.

Konkurentnost s drugim OS Windows-i dostižu s inačicom Windows 95, koja uspješno zamjenjuje DOS kao operativni sustav, u prvom redu zahvaljujući pojeftinjenju i velikom porastu moći sklopovlja PC računala. Sustav nije u potpunosti višezadaćan, koristi dugačke nazive za datoteke i 32 bit-ni FAT ali zadržava kompatibilnost prema DOS-u i prethodnim inačicama Windows-a, što znači očuvanje već postojeće programske potpore unatoč promjeni OS. Umjesto pojma grupe uvodi se pojam MAPE (FOLDER) koji je bliži imeniku, ali se omogućava izrada veza (link) kroz same mape tako da se ikonom može prikazati i pozvati objekt kojeg u promatranoj mapi nema. Namijenjen je Intel-PC sklopovskim konfiguracijama te stoga treba pri njegovom korištenju poštovati sve postavke sklopovlja navedene za MS-DOS, kao prekidi, adrese U / I kanala, slijed pri uključivanju računala i slično. Sustav se konfigurira prilikom uključivanja na sličan način kao DOS. Koriste se drugačije izrađene datoteke IO.SYS, MSDOS.SYS i COMMAND.COM koje omogućavaju da se sustav po uključivanju postavi u DOS mod i ponaša kao jednozadaćni sustav, ili u grafički mod rada te radi kao višezadaćni sustav kada se DOS može koristi samo kao jedna od mogućih sesija (okruženja) bez direktnog obraćanja sklopovlju.

Windows NT u potpunosti preuzima kontrolu nad računalom, predstavlja 32 bit-ni višekorisnički, višezadaćni, višenitni i višeprocesorski operativni sustav prilagođen za rad na različitim sklopovskim platformama. U potpunosti okružuje sklopovlje računala i čini ga unificiranim prema korisniku. Koristi napredniji sustav datoteka NTFS (New Technology File System) koji ima poboljšanu provjeru ispravnosti podataka u slučaju pada sustava, ali je i dalje kompatibilan s DOS-om. Koristi 16 bit-ni međunarodni standard za prikaz znakova (UNICODE). Prvenstvene namijene su mu u funkciji poslužitelja i kao platforma zahtjevnoj programskoj potpori kojoj treba dobra stabilnost sustava. Po resursima zahtjevniji je od prethodnih inačica.

O operativnim sustavima Windows XP, Windows Vista i Windows 7 više u zasebnom poglavlju.

Velika prednost Windows-a je rad u zaštitnom modu procesora što isključuje čarobnu granicu DOS sustava od 640 kB. Osim toga mogućnost korištenja PRIVIDNE MEMORIJE (virtual memory) čini sustav stabilnijim, na način da se u slučaju zagušenja stvarnih memorijskih resursa operativni sustav služi tvrdim diskom koristeći jednu poveću datoteku kao radnu memoriju, kojoj veličinu mijenja DINAMIČKI razmjerno zadaćama i kapacitetu diska kojeg koristi (SWAP datoteka sustava). Neće doći do poruke o nedostatku memorije ali će se izvršavanje programske potpore usporiti zbog učestalije komunikacije s tvrdim diskom.

Ostala osobna računala i operativni sustavi

Za PC računala izgrađena na xxx86 tipu procesora koriste se i drugi operativni sustavi osim navedenih kao:

• SCO UNIX System V, PC verzija moćnog operativnog sustava 'velikih računala', istinski višezadaćni i višekorisnički operativni sustav koji zna na koji način će rasporediti procesorsko vrijeme tako da svaki korisnik ima dojam da računalo samo njemu služi. Sučelje kojim se korisnik koristi može biti terminal vezan preko serijskog priključka izravno ili putem modema ili preko mrežne kartice, koji će raditi u tekst modu (VT terminali) ili u grafičkom modu (X Window terminal). X Window u suštini je protokol pomoću kojeg programska potpora izrađuje grafički ispis na ekranu bilo da se izvodi na lokalnom ili udaljenom računalu. Radi po načelima korisnik-poslužitelj arhitekture. Korisnik komunicira s X poslužiteljem koji prema njegovim nalozima izdanim putem tipkovnice ili mišem izvodi grafičke operacije na njegovom ekranu. Poslužitelj će uz to omogućiti i međusobnu komunikaciju između korisnika. PC s odgovarajućom programskom potporom u Windows okruženju može se koristiti kao X Window terminal. Pogodan je za zahtjevnu programsku potporu, kao veće baze podataka, koja treba pouzdan operativni sustav. Koristi će ga veće firme koje će programsku potporu izrađivati vlastitim snagama ili po narudžbi. Nema toliko razvijenu potporu opće namijene kao što postoji za Windows-e.
  
  
• LINUX, operativni sustav nalik UNIX sustavu, ali ne potječe iz istog izvornog koda. Koristi X Window protokol. Kompatibilan je prema UNIX sustavima. Transparentan je u pristupu prema MS-DOS sustavima i ima implementiranu mrežnu potporu. Distribucija je u osnovi besplatna. Pojedini proizvođači programske potpore koriste ga kao osnovu za svoje distribucije i pružaju podršku glede održavanja uz naplatu. Jedno je sigurno, LINUX je sve prisutniji kod korisnika, osobito kao rješenje za poslužitelje, jer se jeftinije i učinkovitije rješenje za tu svrhu ne može naći.
  
  
• OS/2, operativni sustav razvijen od firme IBM, koji podržava svu Windows 3.1 programsku potporu. Razvijan je u zajednici s firmom Microsoft, te otuda i kompatibilnost u radu s Windows 3.1 programskom potporom. Po njihovom razlazu, Microsoft razvija Windows NT, operativni sustav iste namijene i sličnih osobitosti kao i OS/2. U mrežnom okruženju može se koristiti za funkcije poslužitelja ili radne postaje. Orijentiran je prema već postojećoj IBM tehnologiji 'host' računala i prstenastim mrežama ali ima potporu i za druge arhitekture. Nije razvijan i gotovo je zaboravljen.
  
  
• SYSTEM 7, operativni sustav PC računala zasnovan na Motorola 680x0 porodici mikroprocesora, razvijen od firme APPLE za njihov 'Macintosh' računalo. Operativni sustav je u potpunosti grafički orijentiran i ima potporu za P2P (Peer-to-Peer) mrežu. Dio operativnog sustava u sastavu je ROM-a, koji je firma patentirala. Sustav je višezadaćni i u nastanku (1984) je bio moćniji od Intel-PC sustava. No nedostupna licenčna prava i ekskluzivnost, omogućili su Intel-PC računalima brži razvoj tako da su ga gotovo dostigla a možda i prestigla. No još uvijek drže primat u domeni grafičkih radnih postaja. APPLE 1986. godine kupuje NeXT OS (solidan UNIX operativni sustav), na kojem se bazira sadašnja inačica operativnog sustava Mac OS X, koji od 2010. godine koristi INTEL mikroprocesore. Nakon 2020. godine APPLE koristi ARM-bazirani sistem.
  
  

Ostale inačice sklopovlja i operativnih sustava računala primjerene su strogo namjenskim zadaćama i skupim grafičkim radnim postajama ili pak za igru i zabavu te ih se neće detaljno obrađivati, kao što su računala Playstation i Xbox, ili operativni sustavi Workbench, TOS i drugi. Moram navesti da od svih operativnih sustava s kojima sam se susretao, najdraži mi je bio Workbench. Bio je potpuno višezadačni operativni sustav (osnova mu je bio UNIX), a datotečni sustav imao jednu krasnu osobitost; svaki blok podataka u zaglavlju na samom početku imao je upisan broj bloka koji mu prethodi ili da je to prvi blok datoteke, a na kraju bloka podataka bio je zapis koji je ukazivao na broj narednog bloka ili da je to posljednji blok datoteke. MBR ili sličan zapis mogao se je oštetiti ili izbrisati, ali je zbog navedene osobitosti, rekonstrukcija podataka bila je jednostavna. Ovaj OS je u vlasništvu neke firme, ne bi znao koje, dakle nije besplatan.

SAŽETAK:

Razvoj tehnologije sigurno je pridonio smanjenju cijena računala općenito. No, od svih računalnih platformi najveći tehnološki i proizvodni rast odnosi se na PC računala. Iako su licenčna prava na njihovu proizvodnju slobodna, opće priznati standard u njihovom dizajnu prema INTEL tipu procesora, očuvao je tijekom vremena kompatibilnost između prvih i sadašnjih inačica. To znači da gotovo sva programska potpora napisana za starije inačice PC računala ispravno, ali mnogo brže, radi i na novijim proizvodima toga tipa. Naravno manje zahtjevni danas napisani programi ispravno će raditi i na starijim inačicama PC računala.

Glede navedenog načela rada PC računala opisana u ovom poglavlju vrijede za sve inačice ove vrste računala. Postavljanje parametara u BIOS-u kod novijih proizvoda je jednostavnije i proširene su mogućnosti u odnosu na starije inačice. Značajnije promjene odnose se na unapređivanje operativnog sustava PC računala koji je morao pratiti tehnološki razvoj i sve zahtjevniju programsku potporu.

Očuvanje kompatibilnosti PC računala unatrag prema prethodnim inačicama možda je usporilo naprednije dizajne ove grupe računala, ali je nasuprot tome ostala očuvana golema programska potpora i raširenost uporabe diljem svijeta. Moguće je u narednom razdoblju očekivati uvođenje grafičkog seta instrukcija u mikroprocesor, glede poboljšanja multimedijskih osobina što neće ugroziti kompatibilnost unatrag.

Proizvođači PC sklopovlja uz sve komponente isporučuju i dokumentaciju koja opisuje način povezivanja i podešavanja sklopovlja, a sam način rada PC računala opisan je u izdanjima mnogobrojnih tiskarskih kuća, kako u svijetu tako i kod nas.

Dokumentacija o uporabi programske potpore od strane proizvođača obično je dovoljna za njeno uspješno korištenje. Stoga je važno koristiti se licenciranim proizvodom jer će se na taj način uz dobivenu literaturu uštedjeti mnogo vremena u savladavanju korištenja programske potpore, a osim toga ista sadrži detalje u prilozima koje obično neovisne tiskarske kuće ne opisuju.

Licencirana programska potpora znači i manje piratskih kopija te se smanjenjem piratskog software-a može očekivati i lokalizacija programske potpore na našem jeziku, što u protivnom neće biti moguće. Do tada većina korisnika služiti će se engleskom verzijom programske potpore koja ima samo mogućnost podešavanja pojedinih parametara kao valuta, vrijeme i slično prema standardu naše zemlje. Zbog svega navedenog nije moguće izbjeći korištenje engleskih naziva u narednim opisima, sve dok se na uvriježi domaće informatičko nazivlje i lokalizirana programska potpora.

Programska potpora na našem jeziku jedino se može pronaći u proizvodima neovisnih tvrtki, najčešće knjigovodstvenog tipa, dok za opću namjenu gotovo da je i nema. Izuzetak od navedenog bio je LAPIS - programska potpora za obradu teksta, napisana od naše firme na našem jeziku, koja poštuje pravila našeg jezika u postupku provjere napisanog. Danas smo zadovoljni ako ponuđena programska potpora, uglavnom inozemna, ima mogućnost izbora za prikaz na našem jeziku.