Rolul și funcțiile sistemului de calcul

Rolul si functiile sistemului de calcul

Ce este calculatorul ?

Definitie : calculatorul este o masina care trebuie sa stie sa prelucreze informatia. Orice informatie manipulata de calculator va fi modelata sub forma de secvente de biti.

Calculatorul este un ansamblu de circuite electrice, electronice si parti mecanice, ansamblu numit HARDWARE, adica partea fizica, vizibila a calculatorului. Partea logica, invizibila a calculatorului este formata din programe, numite SOFTWARE, care sînt ansambluri de comenzi de operatii numite instructiuni, care se dau calculatorului pentru a prelucra într-un anumit mod informatia.

Scanner-ul

Este un dispozitiv de intrare care "citeste" imagini, care sînt formate din puncte de culoare si le transforma în informatie (biti). El e caracterizat prin:

P Rezolutie - este numarul de puncte / inch pe care le poate citi scanner-ul. Inch-ul este o unitate de masura pentru lungime. 1 inch = 25,4 mm . Rezolutia se masoara în dpi (dots per inch - puncte pe inch). Cu cît rezolutia este stabilita la o valoare mai mare, cu atît imaginea scanata se apropie de realitate.

P Numar de culori - este setul de culori pe care le poate distinge scanner-ul

P Viteza de scanare - este viteza cu care un scanner citeste si prelucreaza o imagine

1.4. Structura unui sistem de calcul

Pentru realizarea acestor operatii, calculatorul este alcatuit din cele 2 componente mai sus amintite: HARDWARE si SOFTWARE .

1.4.1. Componenta HARDWARE

Functiile componentei Hardware:

a) functia de memorare

§ memoria interna - locul în care sînt aduse programele si datele pentru a fi prelucrate de procesor

§ memoria externa - suporturi de informatie externe

b) functia de prelucrare - asigurata de Unitatea Aritmetico - Logica ( UAL )

c) functia de comanda si control - asigurata de Unitatea de Comanda si Control ( UCC )

d) functia de intrare / iesire - asigurata de :

§ dispozitive periferice de intrare / iesire

§ interfete de intrare / iesire

Definitie: informatia este un mesaj obiectiv care elimina nedeterminarea în legatura cu realizarea unui eveniment.

1.4.2. Componenta SOFTWARE

Contine doua mari componente:

a) sistemul de operare

b) programele de aplicatie ( aplicatiile sau programele )

Caracteristicile unui calculator sînt:

Ø capacitate mare de memorare

Ø viteza de prelucrare foarte mare

Ø controlul operatiilor executate printr-un program memorat

Ø precizia executiei operatiilor

Ø lipsa intuitiei - calculatorul nu poate face decît acele instructiuni pe care le-a primit de la om ( utilizator ), fara sa stie daca este corect sau nu.

Informatia poate fi sub forma de :

- desene

- sunete

- numere

- texte

- imagini

Tastatura

Tastatura contine în mod obisnuit 4 blocuri de taste:

- blocul de taste numerice (conține cifre și op. elementare)

- blocul de taste alfanumerice (cifre și litere)

- blocul de taste de editare(printscreen, insert, delete etc.)

- blocul de taste funcționale (F1 - F12)

Mouse-ul

Este un dispozitiv periferic de intrare. Miscarea lui pe masa de lucru e însotita de miscarea unui semn grafic pe ecran, numit cursor de mouse.

Cu ajutorul lui se pot executa, în mod obisnuit, 5 operatii:

P indicare (point) - doar se asaza vîrful sagetii cursorului de mouse pe obiectul dorit

P clic (click) - se actioneaza o data, scurt un buton al mouse-ului

o stînga

o dreapta

P dublu clic (double click) - se actioneaza scurt, de doua ori succesiv un buton al mouse-ului

P glisare sau tragere (drag and drop) - se tine apasat un buton si se deplaseaza mouse-ul pe masa reala

P derulare - folosind rotita de scroll

1.5.1. Microprocesorul - caracteristici

P Tipul microprocesorului - defineste apartenenta lui la o familie de microprocesoare ce au caracteristici comune. Pe piata actuala avem procesoare:

· Intel - folosite la calculatoarele IBM sau compatibile IBM

· AMD- folosite la calculatoarele compatibile IBM

· Motorolla - folosite la calculatoarele Macintosh realizate de firma Apple

P Frecventa de lucru a microprocesorului - este frecventa de tact a ceasului. Ea se masoara în Mhz (megahertzi, adica milioane de impulsuri pe secunda). Cu cît frecventa e mai mare, procesorul e mai performant

P Cuvîntul microprocesorului - este numarul de biti care pot fi prelucrati la un moment dat de procesor. Cuvîntul poate fi de 8, 16, 32, 64 biti. Cu cît cuvîntul are mai multi biti, viteza de lucru a procesorului este mai mare

P Viteza de lucru a microprocesorului - viteza cu care procesorul executa o instructiune. Viteza se masoara în MIPS (milioane de instructiuni pe secunda - Millions of Instructions executed Per Second).

Un procesor performant are viteza de ordinul 20 MIPS.

1.5.2. Memoria interna

a) Memoria ROM (Read Only Memory)

- este o memorie din care se poate citi, dar în care nu se poate scrie

- este remanenta - la scoaterea de sub tensiune a calculatorului, informatia din ea se pastreaza

- e folosita pentru memorarea unui microprogram destinat initierii lucrului cu calculatorul la punerea lui sub tensiune

b) Memoria RAM (Random Access Memory)

- memorie din care se poate citi si în care se poate scrie

- este o memorie volatila la scoaterea de sub tensiune a calculatorului, informatia din ea se pierde

- pastreaza programele sistemului de operare si ale utilizatorului în timpul lucrului

- de marimea ei depind drastic performantele sistemului de calcul

Componentele unui calculator PC

Privit din exterior un PC are urmatoarea alcatuire:

Ø o cutie numita unitate centrala

Ø o tastatura (keyboard)

Ø un ecran (display)

În interior avem:

Ø placa de baza (system board sau mother board) cu diverse circuite electronice:

§ microprocesor

§ ceas (clock)

§ memorii ROM si RAM

Ø sursa de alimentare (power supply) - furnizeaza maxim 12 V DC

Ø conectori la magistrala (bus connectors) - conecteaza la placa de baza placile adaptoare sau interfetele

Ø placi adaptoare sau interfete

§ adaptorul / placa video (display screen adapter) - transforma comenzile calculatorului în imagini pe ecran

§ adaptorul unitatii de disc (disk drive adapter)

§ placi de memorie (memory boards)

§ porturi serial si paralel (serial and paralel ports) - pentru conectarea imprimantei si modemului

Configuratia generala a unui calculator poate sa contina urmatoarele dispozitive periferice:

Ø dispozitive de intrare:

§ tastatura (keyboard)

§ mouse (mouse)

§ scanner (scanner)

§ creion optic

§ microfon

Ø dispozitive de iesire:

§ ecran (display)

§ imprimanta (printer)

§ plotter (plotter)

§ difuzoare

Ø dispozitive de intrare / iesire:

§ placa video

§ placa de sunet

§ modem (modem)

Ø memorii externe:

§ HDD - hard disk (Hard Disk Drive)

§ disc flexibil (Floppy Disk)

§ disc compact (CD-ROM, CD-RW, DVD, DVD +/- R / RW)

§ carduri de memorie - Secure Digital, Memory Stick, Flash Pen Drive, ...

§ caseta magnetica

Calculatoarele pot fi:

Ø de birou

§ desktop - cu unitatea centrala pe orizontala

§ mini-tower - cu unitatea centrala pe verticala

Ø portabile - laptop sau notebook ( PDA - Personal Digital Assistant )

Ø Barebone - calculatoare specializate pentru multimedia

Monitorul

Monitorul transforma pe ecran informatia sub forma de biti trimisa de placa video în imagine. Pe ecran se gasesc puncte mici de culoare, numite pixeli (rosu, verde si albastru). Caracteristicile monitoarelor:

P Tipul constructiv

o cu tub CRT

o cu cristale lichide

o cu plasma

P Diagonala - 14, 15, 17, 19, 21, 24, ... inch

P Radiatia monitorului - se recomanda folosirea de ecrane de protectie sau monitoare Low Radiation

P Tipul semnalului folosit

o Cu semnal analogic

o Cu semnal digital

P Rezolutie - este numarul de pixeli de pe ecran. Pixelul este un punct de culoare de pe ecran. Valoarea rezolutiei se obtine astfel: nr. de pixeli pe orizontala x nr. de pixeli pe verticala. Cu cît rezolutia e mai mare, imaginea e mai clara

P Definitie - este distanta dintre doua puncte pe ecran (de ex. 0,28 mm). Cu cît definitia e mai mica, imaginea e mai clara

P Numar de culori - este numarul de culori folosite pentru crearea imaginii. Valori uzuale: 256, 216 (culori codificate pe 16 biti), 224, 232 .

P Viteza de afisare - depinde viteza cu care placa video poate prelucra imaginile si de memoria folosita pentru stocarea imaginii

P Rata de refresh - frecventa de împrospatare a imaginii în plan vertical - se masoara în Hz

Placa de retea

Este un periferic care asigura legatura de date între calculator modemul de internet.

Placa video / de captura

Este un dispozitiv periferic de intrare / iesire care asigura transformarea semnalului digital transmis de procesor în imagine pe ecranul monitorului, sau preluarea de imagine de la o sursa (antena TV, cablu TV, videocasetofon) si prelucrarea semnalului prin digitizare pe calculator.

Plotter-ul

Este un dispozitiv periferic de iesire prin care calculatorul deseneaza pe hîrtie imagini de mare precizie: harti, desene tehnice, etc.

Avantaje:

- hîrtia poate fi parcursa în orice sens

- accepta formate mari de hîrtie

- precizie mare a desenelor

Placa de sunet

Este un dispozitiv periferic de intrare / iesire care asigura transformarea semnalului digital transmis de procesor în sunet sau digitizarea semnalului transmis catre calculator de un microfon, casetofon, CD-Player sau instrumente muzicale electronice.

Hard Discul

HD este un pachet de discuri asemanator celor flexibile, care este montat în interiorul calculatorului (HD intern), sau conectat prin mufa USB (HD extern).

Pistele de aceeasi raza formeaza un cilindru. Pentru identificarea informatiei pe disc, fiecare sector e caracterizat prin:

- numarul cilindrului (corespunde cu pistei)

- numarul pistei în cadrul cilindrului (corespunde cu numarul fetei de disc)

- numarul sectorului în cadrul pistei

Viteza de rotatie a platanelor este în mod uzual de 5400, 7200, 10.000 rotatii / minut. Capacitatea de memorare a HD a crescut pîna la peste 200 GB.

Tehnica de lucru cu HD: întretinere, protectie, virusi

DRIVERELE sunt programe care ofera informatii despre un anumit echipament hardware.

Sistemul de operare

In mod uzual, componenta software este

formata din:

- sistem de operare

- programele de aplicatie

- driverele

Este ansamblul programelor care au rolul de a realiza utilizarea optima a resurselor.

Componentele SO:

- nucleul (administreaza si planifica resursele)

- interfata (defineste modul in care utilizatorul interactioneaza cu SO)

Tipuri de SO:

- monouser (un utilizator)

- multiuser (mai multi utilizatori)

- monotasking (rularea unui singur program)

- multitasking (rularea mai multor programe)

Functiile SO-ului:

1) Gestiunea resurselor

2) Gestiunea fisierelor

3) Gestiunea prelucrarilor

4) Coordonarea executiilor momentane a mai multor programe

5) Depistarea si tratarea erorilor

6) Asistarea executiei programelor de catre utilizator

MULTIPROGRAMAREA reprezinta partajarea procesorului intre mai multe programe.

Exemple de SO:

- Windows

- Mac OS

- Linux

- Unix

Exemple SO pt. device-uri mobile:

- Android

- iOS

- Windows Phone

- BlackBerry OS