Identificarea componentelor

hard și soft ale unui calculator personal

Prof. Sanda Popescu

8/31/2013 1

Cuprins • Unitatea centrală, memorii

• Dispozitive de intrare și dispozitive de ieșire

• Conceptul de sistem de operare

• Tipuri de software

8/31/2013 2

Cum definim un sistem de calcul?

Sistemul de calcul este descris prin cele două subsisteme componente: hardware si software.

Partea hardware este constituită din toate componentele electronice care alcătuiesc partea fizică a sistemului de calcul.

Software-ul constă din instrucţiuni si date pe care sistemul de calcul le prelucrează pentru a executa cerinţele utilizatorului. O secvenţă de instrucţiuni ale sistemului de

calcul se numeste program. Datele prelucrate de sistemul de calcul constituie

baza de date.

Totalitatea componentelor sistemului de calcul solicitate de programe pentru

executarea lor poartă numele de resurse.

Concret, un sistem de calcul este format din: resurse fizice, resurse logice si resurse

informaţionale. Avem următoarele corespondenţe:

- hardware = resurse fizice, adică, procesoare, memorii, dispozitive de intrare/iesire,

- software = resurse logice. Acestea se împart în software pentru sistem (system

software) si software pentru aplicaţii (applications software).

8/31/2013 3

Date și informații • datele privesc evenimente primare, colectate din

diverse locuri, nedefinite sau neorganizate într-o

formă care să stea la baza luării deciziilor;

• - informaţiile sunt mesaje obţinute prin prelucrarea

datelor. Acestea trebuie să îndeplinească câteva

condiţii: să fie concise, actuale, complete şi clare.

8/31/2013 4

Structura unui sistem de calcul (SC)

8/31/2013 5

Unitatea centrală Observăm că Unitatea Centrală (UC) este alcătuită din

Unitatea de Memorie Internă si Unitatea Centrală de

Prelucrare.

• Unitatea de Memorie (UM) sau memoria internă

(principală) este componenta sistemului de calcul

destinată păstrării datelor si instrucţiunile programelor în locaţii bine definite prin adrese.

8/31/2013 6

Memoria internă • Este formată dintr-un sistem de circuite integrate alcătuite, în principal, dintr-un număr mare de celule de memorie, fiecare celulă fiind un circuit care poate stoca un bit de informaţie (Bit de la binary digit = cea mai

mică unitate de informaţie, reprezentabilă într-un calculator; poate lua doar valorile 0 si 1).

• O succesiune de 8 biţi se numeste byte sau octet,

fiind cea mai mică unitate de date ce poate fi

reprezentată si adresată în memoria unui sistem de calcul.

8/31/2013 7

Multiplii unui byte • 1 kilobyte – kB = 1024 bytes (210 B);

• 1 megabyte – MB = 1024 kbytes (210 kB);

• 1 gigabyte – GB = 1024 Mbytes (210 MB);

• 1 terrabyte – TB = 1024 Gbytes (210 GB);

• 1 petabyte – PB = 1024 Tbytes (210 TB);

• 1 exabyte – EB = 1024 Pbytes (210 PB).

Reprezentarea în memorie a datelor / informaţiilor si adresarea lor la nivelul procesorului se realizează la nivel de:

• byte (octet);

• cuvânt de memorie = doi bytes (16 biţi);

• cuvânt dublu = patru bytes (32 de biţi);

• cuvânt cvadruplu = opt bytes (64 biţi);

8/31/2013 8

Tipuri de memorii În configuraţia unui sistem de calcul, în funcţie de modul în care se realizează accesul la memorie, pot fi întâlnite simultan două mari tipuri de memorii: memorii ROM si memorii RAM.

• Memoria ROM (Read Only Memory – memorie care poate fi doar citită) –

este un tip de memorie nevolatilă (informaţia conţinută de acest tip de memorie nu se pierde la oprirea calculatorului). Este o memorie de tip special, care prin construcţie nu permite programatorilor decât citirea unor informaţii înscrise aici de constructorul calculatorului prin tehnici speciale. (PROM (Programable ROM), EPROM (Erasable Programable

ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programable ROM)

• Memoria RAM (Random Access Memory) reprezintă un spaţiu temporar de lucru unde se păstrează datele si programele pe toată durata execuţiei lor. Programele si datele se vor pierde din memoria RAM, după ce calculatorul va fi închis, deoarece aceasta este volatilă, păstrând informaţia doar atâta timp cât calculatorul este sub tensiune. În funcţie de circuitele din care sunt

implementate memoriile RAM acestea se clasifică în: memorii statice (SRAM) si memorii dinamice (DRAM).

• Memoria cache este un mecanism de stocare de mare viteză. Poate fi sau o secţiune rezervată din memoria principală, sau un dispozitiv independent. Memoria cache este încorporată în arhitectura microprocesorului.

8/31/2013 9

Unitatea centrală de prelucrare,

CPU – Central Processing Unit. Aceasta se află montată pe placa de bază (mainboard sau motherboard).

În mod obișnuit, plăcile de bază conţin: CPU, memoria, interfeţele pe dispozitivele de stocare a datelor si pentru perifericele standard.

CPU este implementat cu ajutorul microprocesorului (procesorului pentru microcalculatoare), elementul de bază al sistemului de calcul.

8/31/2013 10

Pe scurt, CPU:

• Execută instrucţiuni individuale pentru programe şi controlează operaţiile efectuate de alte componente ale computerului;

• Realizează calculele şi operaţiile logice;

• Este alcătuit din mai multe micromodule interconectate prin intermediul unor căi de comunicaţie numite magistrale interne, pe care circulă date sau instrucţiuni, a căror viteză de deplasare depinde de doi factori: o Lăţimea – numărul benzilor de circulaţie; deoarece pe fiecare bandă circulă un bit, se

poate vorbi despre lăţimi convenabile (de 8, 16, 32, 64 sau 128 de biţi transmişi paralel);

o Frecvenţa de tact – numărul de paşi de lucru (tacturi) pe care poate să îi facă procesorul în fiecare secundă; se măsoară în gigahertzi (GHz).

8/31/2013 11

Dispozitive de intrare și ieșire

Ce este un dispozitiv I/O?

Orice dispozitiv care permite introducerea sau extragerea de informaţie din calculator.

Exemple:

- dispozitive de intrare: tastatura, mouse, joystick;

- dispozitive de ieșire: monitor, imprimantă, boxe;

- dispozitive de intrare&ieșire: placă de reţea, modem, hard-disk, floppy disk, USB stick

(dispozitive de stocare).

8/31/2013 12

Sisteme de operare Un sistem de calcul nu poate să lucreze fără să fie programat. Un program constă într-o succesiune de instrucţiuni ce converg către soluţia problemei ce trebuie rezolvată. Există două categorii de programe:

• Programe de sistem - acestea coordonează modul în care lucrează componentele sistemului si oferă asistenţă în funcţionarea programelor de aplicaţii. Se spune că ele alcătuiesc software-ul de bază si constau în programe de nivel jos (low level) care interacţionează cu calculatorul la nivelul său de bază. Din această categorie face parte Sistemul de operare (SO) care este un ansamblu de proceduri manuale si module de program de sistem prin care se administrează resursele sistemului de calcul (procesoare, memorie, periferice, informaţii) ce asigură utilizarea eficientă, în comun, a acestor resurse si oferă utilizatorului o interfaţă cât mai comodă pentru utilizarea sistemului de calcul.

• Programe de aplicaţii ce sunt destinate rezolvării unor probleme specifice. Se spune că alcătuiesc software de aplicaţii. Aceste programe efectuează prelucrări ale datelor, în concordanţă cu cerinţele informaţionale necesare, ele fiind realizate de către firme specializate de software. Exemple: Pachete office, Sisteme de gestiune a bazelor de date, Emulator imagine disk, Software pentru Internet, Multimedia, Prelucrare grafică, Antivirus, Programe educaționale (AEL Asistent Educațional pentru Liceu), etc.

8/31/2013 13

Sistemul de operare (SO) Ce este un sistem de operare?

• Un sistem de operare, prescurtat OS (Operating System), reprezintă un produs de tip software care este parte componentă a unui sistem, echipament sau aparat computerizat, si care se ocupă de gestionarea si coordonarea activităţilor acestuia. Sistemul computerizat poate fi un computer, o staţie de lucru (workstation), un server, un notebook, un smartphone, un aparat de navigaţie rutieră sau si un alt sistem cu "inteligenţă" proprie. Sistemul de operare joacă si rolul de gazdă pentru aplicaţiile care rulează pe echipamentul (hardware-ul) respectiv.

• Sistemul de operare poate fi considerat ca reprezentând interfaţa dintre componentele hard si utilizator.

8/31/2013 14

Exemple de sisteme de operare

• MS-DOS (monotasking, monoutilizator), folosește

linie de comandă

• Windows, folosește GUI – Graphical User Inteface-

pictograme acționate cu mouse-ul

• Linux, folosește linie de comandă, este sistem

OpenSourse

• Ubuntu, folosește GUI

• Mac, folosește GUI

• Android, folosește GUI

• BlackBerry, folosește GUI

8/31/2013 15

Funcțiile SO • Să asigure comunicarea dintre SC și utilizator

• Să asigure controlul execuției programelor

• Să asigure alocarea eficientă a resurselor fizice ale sistemului

• Să faciliteze utilizatorilor dezvoltarea de noi aplicații

• Să faciliteze gestionarea eficientă a datelor

• Să asigure securitatea sistemului

8/31/2013 16

Test 1. Componentele software ale unui calculator

reprezintă partea fizică a acestuia (True/False?)

2. Care este SO care realizează procese

monotasking?

3. Sistemele de operare GUI folosesc:

8/31/2013 17

a. Windows b. Linux

c. MS-DOS d. BlackBerry

a. Linia de comandă b. Pictograme acționate cu mouse-ul

c. Seturi de instrucțiuni d. Nume de comenzi

Bibliografie • Mariana Miloșescu, Manual de TIC, clasa a IX-a,

Editura didactică și pedagogică, 2009

• Mihaela Croitoru, Utilizarea calculatorului personal pentru competențe digitale, Editura Paralela 45,

2012

• http://courses.cs.vt.edu/csonline/OS/Lessons/Introd

uction/index.html

• http://educationpoint.in/gk_IO_devices.aspx

• http://www.computer-hardware-

explained.com/what-is-a-motherboard.html

8/31/2013 18