Hardvér a softvér Nezačaté

0. Kľúčové fakty

1. Hardvér — Hardvér je súhrnný názov pre všetky fyzické, hmatateľné časti počítača, ktoré sa dajú chytiť do ruky — skrinka, procesor, pamäť, disk, klávesnica či monitor. Bez hardvéru by nebolo na čom spúšťať programy, preto tvorí materiálny základ každého počítačového systému. Hardvér sám o sebe však nevie nič robiť, kým mu softvér nezadá inštrukcie.

2. Softvér — Softvér je súhrn programov, údajov a inštrukcií, ktoré hovoria hardvéru, čo a ako má robiť; je to nehmotná časť počítača, ktorú nemožno chytiť. Delí sa hlavne na systémový a aplikačný softvér. Vzťah hardvéru a softvéru sa často prirovnáva k telu a mysli — telo (hardvér) vykonáva, myseľ (softvér) rozhoduje.

3. Procesor (CPU) — Procesor, čiže Central Processing Unit (centrálna procesorová jednotka), je „mozog" počítača, ktorý vykonáva inštrukcie programov a počíta aritmetické aj logické operácie. Jeho výkon ovplyvňuje frekvencia (udáva sa v gigahertzoch, GHz) a počet jadier, ktoré umožňujú spracúvať viac úloh naraz. Čím rýchlejší procesor, tým viac operácií zvládne za sekundu.

4. Operačná pamäť (RAM) — RAM (Random Access Memory) je dočasná pracovná pamäť, do ktorej sa nahrávajú práve spustené programy a otvorené údaje, aby k nim mal procesor okamžitý prístup. Je veľmi rýchla, ale po vypnutí počítača sa jej obsah vymaže — preto je dôležité prácu priebežne ukladať. Veľkosť RAM (napr. 8 GB alebo 16 GB) ovplyvňuje, koľko programov môže bežať plynulo súčasne.

5. Pevný disk a SSD — Pevný disk (HDD) a polovodičový disk (SSD) sú trvalé úložiská, ktoré uchovávajú údaje aj po vypnutí počítača — operačný systém, programy, fotky či dokumenty. Na rozdiel od RAM sú pomalšie, no ich obsah sa nestráca; SSD je oproti staršiemu HDD podstatne rýchlejší, lebo nemá pohyblivé časti. Kapacita sa udáva v gigabajtoch (GB) a terabajtoch (TB).

6. Vstupné a výstupné zariadenia — Vstupné zariadenia (klávesnica, myš, mikrofón, skener) slúžia na zadávanie údajov do počítača, výstupné zariadenia (monitor, tlačiareň, reproduktory) zobrazujú alebo prehrávajú výsledky spracovania. Niektoré zariadenia, napríklad dotykový displej alebo multifunkčná tlačiareň, sú zároveň vstupné aj výstupné. Spolu tvoria komunikačné rozhranie medzi človekom a počítačom.

7. Základná doska (motherboard) — Základná doska je veľká plošná doska, ktorá fyzicky aj elektricky prepája všetky komponenty počítača — procesor, pamäť, disky aj rozširujúce karty. Funguje ako nervová sústava systému, ktorou prúdia údaje aj napájanie medzi jednotlivými časťami. Bez nej by hardvérové komponenty nevedeli navzájom komunikovať.

8. Systémový softvér — Systémový softvér zabezpečuje chod samotného počítača a riadi hardvér; jeho najdôležitejšou súčasťou je operačný systém (napr. Windows, Linux, Android, macOS). Patria sem aj ovládače (drivery) zariadení a pomocné systémové nástroje. Tento softvér beží „pod" aplikáciami a vytvára prostredie, v ktorom môžu aplikačné programy vôbec fungovať.

9. Operačný systém — Operačný systém je hlavný program, ktorý spravuje hardvér, súbory, pamäť a spúšťanie ostatných programov a poskytuje používateľovi ovládateľné prostredie. Sprostredkúva komunikáciu medzi aplikáciami a hardvérom, takže používateľ nemusí poznať technické detaily zariadenia. Príkladmi sú Windows, Linux či mobilné systémy Android a iOS.

10. Aplikačný softvér — Aplikačný softvér sú programy určené na konkrétne úlohy používateľa — textový editor, webový prehliadač, hra, grafický program alebo prehrávač hudby. Na rozdiel od systémového softvéru neslúži na riadenie počítača, ale na riešenie praktických činností človeka. Tieto programy bežia „nad" operačným systémom, ktorý im poskytuje potrebné prostriedky.

11. Spracovanie údajov (vstup → spracovanie → výstup) — Počítač pracuje podľa základnej schémy: prijme vstupné údaje, procesor ich spracuje podľa programu a výsledok poskytne ako výstup, prípadne uloží do pamäte. Tento cyklus je princípom fungovania každého počítača bez ohľadu na jeho veľkosť či účel. Vďaka nemu sa zo surových údajov stávajú užitočné informácie.

12. Bit a bajt — Bit je najmenšia jednotka informácie, ktorá nadobúda hodnotu 0 alebo 1, a osem bitov tvorí jeden bajt (B). Počítač všetky údaje — text, obrázky aj zvuk — vnútorne kóduje práve do týchto dvojkových (binárnych) čísel. Väčšie jednotky sú kilobajt (kB), megabajt (MB), gigabajt (GB) a terabajt (TB), pričom každá ďalšia je približne 1024-krát väčšia.

13. Firmvér — Firmvér je špeciálny softvér natrvalo uložený priamo v hardvérovom zariadení (napríklad BIOS/UEFI na základnej doske), ktorý ho oživuje hneď po zapnutí. Stojí na pomedzí hardvéru a softvéru, lebo je to program „zabudovaný" do súčiastky. Vďaka nemu počítač vie naštartovať a spustiť operačný systém.

14. Licencie softvéru — Softvér je chránený autorským právom a používa sa podľa licencie — od plateného komerčného (proprietárneho) softvéru až po slobodný a otvorený softvér (open-source), ktorý možno voľne používať a upravovať. Nelegálne kopírovanie programov je porušením zákona. Poznať typ licencie je dôležité pre legálne a bezpečné používanie počítača.

1. Poučka

Hardvér sú všetky fyzické (hmatateľné) časti počítača — to, čoho sa môžeš dotknúť. Softvér sú programy a údaje — nehmotné inštrukcie, ktoré hovoria hardvéru, čo má robiť. Softvér delíme na systémový (operačný systém, ovládače) a aplikačný (programy pre používateľa). Počítač spracúva údaje v cykle vstup → spracovanie → výstup (a uchovávanie).

2. Vysvetlenie

1. Hardvér je „telo" počítača: procesor, pamäť, disk, klávesnica, monitor.
2. Softvér je „myslenie" počítača: bez programov by bol hardvér iba kus kovu a plastu.
3. Systémový softvér spravuje samotný počítač — naštartuje ho, riadi hardvér a umožní spúšťať ostatné programy (napr. Windows, Linux, Android).
4. Aplikačný softvér používaš na konkrétne úlohy — písanie, kreslenie, hry, prehliadanie internetu.
5. Spracovanie údajov: počítač prijme údaje cez vstupné zariadenie, procesor (CPU) ich spracuje pomocou programu a pamäte, výsledok pošle na výstupné zariadenie a podľa potreby uloží na úložisko.

3. Príklady a prečo je to dôležité

Príklad 1 — zaradenie zariadení: Zaraď: mikrofón, projektor, dotykový displej, základná doska.
Vstupné zariadenia privádzajú údaje do počítača, výstupné ich vydávajú, niektoré robia oboje.
Mikrofón sníma zvuk (vstup), projektor zobrazuje obraz (výstup).
Dotykový displej prijíma dotyk aj zobrazuje (vstup aj výstup), základná doska je vo vnútri a prepája komponenty.
Zaradenie → mikrofón vstup, projektor výstup, dotykový displej oboje, základná doska vnútorná časť

Príklad 2 — druhy softvéru: Zaraď: Android, ovládač tlačiarne, tabuľkový procesor, webový prehliadač, BIOS/UEFI.
Systémový softvér riadi počítač a hardvér: operačný systém a ovládače.
Aplikačný softvér slúži používateľovi na konkrétnu úlohu.
Firmvér je program uložený priamo v súčiastke.
Zaradenie → systémový Android a ovládač, aplikačný tabuľkový procesor a prehliadač, firmvér BIOS/UEFI

Príklad 3 — cyklus spracovania údajov: Naskenuješ vysvedčenie a uložíš ho ako PDF. Čo je vstup, spracovanie, výstup a uloženie?
Vstup: skener nasníma papier.
Spracovanie: procesor s programom vytvorí z obrazu súbor PDF (pracuje v RAM).
Výstup: náhľad dokumentu na monitore.
Uloženie: súbor sa zapíše na disk SSD.
Cyklus → skener, procesor, monitor, disk

Príklad 4 — jednotky kapacity: Disk má 512 GB. Koľko filmov po 4 GB sa naň zmestí (bez systému a iných súborov)?
Kapacitu vydelíme veľkosťou jedného filmu.
512 : 4 = 128
Počet → 128 filmov

Príklad 5 — z praxe, pomalý notebook: Notebook má 4 GB RAM a starý HDD disk. Spúšťa sa dlho a pri mnohých kartách v prehliadači seká. Čo pomôže?
Pomalé spúšťanie súvisí s diskom: SSD je rýchlejší, lebo nemá pohyblivé časti.
Sekanie pri veľa otvorených programoch súvisí s malou RAM.
Odporúčanie → vymeniť HDD za SSD a pridať RAM (napr. na 16 GB)

Príklad 6 — prevod jednotiek: Koľko GB má externý disk s kapacitou 2 TB, ak 1 TB = 1024 GB?
Každá vyššia jednotka je 1024-krát väčšia.
2 · 1024 = 2048
Výsledok → 2048 GB

Prečo je to dôležité: Keď vieš rozlíšiť hardvér a softvér, dokážeš sám vyriešiť problém — či treba aktualizovať program (softvér), alebo vymeniť súčiastku (hardvér). Rozumieš, prečo si treba dôležité súbory ukladať na disk (nie len do RAM) a vieš sa rozhodnúť pri kúpe počítača (koľko RAM, aký procesor, aké úložisko).

Precvič si

1. Ako sa volá doska, ktorá prepája všetky komponenty počítača?
2. V akých jednotkách sa udáva frekvencia procesora?
3. Je ovládač grafickej karty systémový, alebo aplikačný softvér?
4. Koľko MB majú 3 GB, ak 1 GB = 1024 MB?
5. Prečo je SSD rýchlejší ako HDD?
6. Ako sa volá softvér uložený priamo v súčiastke, ktorý po zapnutí naštartuje počítač?