Sisteme de calcul
Prezentare generala
Def. : Un sistem de calcul este reprezentat de o structura destinata prelucrarii informatiilor. Din punct de vedere a legaturii cu celelalte componente ale ansamblului sistemul de calcul este un suport pentru sistemul de operare.
Un sistem de calcul poate fi privit ca un ansamblu de trei tipuri de resurse :
fizice : procesoare, memorii si periferice
logice : sisteme de operare, programe utilitare si aplicatii
informationale : dispozitive de memorare externa.
Totalitatea componentelor fizice formeaza partea HARDWARE a sistemului in timp ce totalitatea componentelor logice formeaza partea SOFTWARE a sis 16516e415q temului. Cele doua componente asigura :
introducerea datelor,
memorarea, stocarea, conservarea datelor,
prelucrarea propriu zisa a datelor,
transmiterea informatiilor,
regasirea informatiilor.
Clasificari ale sistemelor de calcul
Dupa tipul de memorare a datelor calculatoarele pot fi :
numerice
analogice
hibride
Calculatoarele numerice memoreaza datele sub forma de reprezentare binara, utilizand cifrele "0" si "1", cele analogice se bazeaza pe structuri fizice construite special pentru prelucrarea datelor cu anumite informatii, iar cele hibride le combina pe celelalte doua.
Dupa tipul arhitecturii calculatoarele pot fi :
monoprocesor - contin o singura unitate de prelucrare a datelor,
multicalculator - contin cel putin doua unitati centale de control, relativ independente, dar care interactioneaza in faza prelucrarii datelor,
multiprocesor - sunt cele mai moderne, contin cel putin doua unitati de prelucrare care au acces la aceeasi memorie si care pot prelucra informatii diferite in acelasi timp, de aceea acest tip de arhitectura este folosit pentru programare paralela.
Dupa marime, tipul prelucrarii, viteza de operare si pret calculatoarele pot fi
supercalculatoare - sunt sisteme de calcul mari cu viteza de operare foarte mare ajungand sa prelucreze cantitati foarte mari de informatii pe secunda, in concluzie acestea sunt destinate aplicatiilor complexe,
minicalculatoarele - sunt mai mici din punct de vedere al posibilitatiilor de prelucrare si din ce in ce mai putin folosite,
microcalculatoarele - sunt cele mai avantajoase din punct de vedere al pretului ele dominand piata la ora actuala
In concluzie, la ora actuala, calculatoarele folosite cel mai frecvent sunt cele numerice si microcalculatoare.
Performantele sistemelor de calcul
Performantele unui sistem de calcul sunt conturate de catre o serie de proprietati ale sistemului, si anume :
viteza de calcul - numarul de operatii executate in unitatea de timp,
fiabilitatea - numarul defectiunilor hard sau soft care apar intr-un timp fixat,
timpul de acces la memorie - intervalul de timp necesar prelucrarii unei informatii din memorie,
capacitatea memoriei - numarul de unitati informationale (octeti) care pot fi memorati in intregime in sistemul de calcul respectiv,
Componentele unui sistem de calcul
Un sistem de calcul din punct de vedere fizic este un ansamblu de componente bine interconectate intre ele. Partea principala a sistemului este Unitatea Centrala, componenta la care sunt conectate alte dispozitive numite periferice. Unitatea Centrala are ca suport o carcasa construita din plastic si metal, carcasa prevazuta si cu o sursa de alimentare care poate fi de 250W, 300W, 350W, 400W. Unitatea Centala mai contine :
placa de baza (MAIN BOARD)
microprocesorul ( mP )
memorie
hard disk (HDD)
floppy disk (FDD)
cd-rom, cd-rewritable, dvd-rom
placa video, placa de sunet, placa de retea
Perifericele unui sitem de calcul pot fi clasificate in doua grupe si anume periferice de intrare si periferice de iesire.
Perifericele de intrare sunt :
tastatura
mouse
scanner
Perifericele de iesire sunt :
monitor
imprimanta
plotter
Alte dispozitive care se pot conecta la un sistem de calcul sunt : modem, aparat foto, camera video, tuner tv, etc.
Microrocesorul este componenta interna de baza a unui calculator. Din punct de vedere a operatorului unui calculator principala caracteristica a microprocesorului este frecventa ceasului intern care se masoara in MHz. Procesoarele aveau in urma cu cativa ani frecvente de 16, 33, 66, 133MHz, iar in zilele noastre au ajuns la frecvente de aproape 3GHz. Microprocesoarele sunt prevazute cu memorie proprie numita memorie Cache. Aceasta este memoria pe care procesorul o acceseaza prima data, si marimea acestei memorii poate avea un rol important in viteza de executie a aplicatiilor. In functie de marca si modelul procesorului, acesta poate avea pana la 512Kb de memorie Cache. In lume exista la ora actuala doua mari companii producatoare de microprocesoare : Intel si AMD. Modelele cele mai cunoscute de procesoare Intel sunt Celeron si Pentium 4 in timp ce AMD produce procesoarele Duron si Athlon.
Memoria este suportul pe care se gaseste informatia de-a lungul procesului de prelucrare si este de doua tipuri :
memorie interna (volatila) care pastreaza informatia atat timp cat este alimentata cu energie
memorie externa (permanenta) este reprezentata prin discurile sau casetele magnetice de diverse tipuri (hard disk, floppy disk)
Memoria interna este la randul ei de trei tipuri :
RAM (Random Access Memory) este memoria operativa pe care utilizatorul o are la dispozitie pentru a executa programele si care poate fi citita sau scrisa de aplicatia in executie,
ROM (Read Only Memory) este memoria cu un continut fix care permite comunicarea intre dispozitive si al carei continut nu poate fi modificat de catre aplicatia in executie ci numai citit, aceasta memorie activandu-se numai la alimentarea cu energie,
CMOS este o memorie alimentata cu o sursa continua de energie (baterie) care contine configuratia sistemului si care poate fi citita sau modificata de un program ce poate fi executat la initializarea sistemului.
Unitatea elementara de masura a memoriei este bit-ul. Un bit (Binary Digit) contine o informatie cantitativa despre un fenomen sau proces care poate avea doar doua stari posibile : "0" sau "1". Pentru stocarea de date se foloseste un ansamblu de 8 biti numit byte sau octet in care fiecare bit individual poate lua valoarea 0 sau 1 independent de ceilalti.
8 biti = 1 byte(octet)
1024 bytes = 1 Kbyte
1024 Kbytes = 1 Mbyte
1024 Mbytes = 1 Gbyte
Din punct de vedere a capacitatii, valorile uzuale pentru memoria RAM sunt de 128Mb, 256Mb, 512Mb.
Hard disk-ul dupa cum am amintit mai sus, reprezinta o memorie externa, neavand nevoie de energie pentru a pastra informatia. Ele au aparut dupa anul 1985 si au o capacitate de memorare marita avand dimensiuni fizice mici. Hard disk-ul este componenta care contine unul sau mai multe discuri magnetice, de la 1 la 20, pe suprafata carora este pastrata informatia organizata pe ambele fete ale discurilor in piste si sectoare. Proprietatile de baza ale unui hard disk sunt capacitatea de stocare a datelor si viteza de rotatie. Capacitatea de stocare poate fi de 10Gb, 20Gb, 40Gb 60Gb, 80Gb sau mai mare. Viteza de rotatie poate fi de 5400rpm, 7200rpm sau in cazul hard disk-urilor SCSI, de 10000rpm.
Floppy disk-ul este componenta care permite utilizarea discurilor flexibile. Acestea sunt foi magnetizabile pe ambele fete imbracate complet in carcasa de protectie din material plastic. Imbracamintea de protectie are patru orificii :
centrul pentru antrenarea in miscare
orificiul pentru protectia la scriere (pe spate, in dreapta - jos)
cap de aliniere (langa centru)
orificiul pentru selectare piste (protejat de o folie metalica)
Dischetele au o dimensiune fizica de 3,5" si o capacitate de 1,44Mb sau 2Mb. Organizarea structurii fizice a unui disc in fete, piste si sectoare se face prin operatia de formatare. Aceasta presupune pierderea informatiilor cat si organizarea fizica.
Monitorul este dispozitivul standard de iesire, de afisare a datelor, si este conectat la sistem printr-un contoler grafic (placa grafica, accelerator grafic). Monitorul suporta doua moduri de lucru : text si grafic. In modul grafic ecranul trebuie privit ca o matrice de pixeli. Numarul maxim de pixeli care pot fi luminati pe o linie si pe o coloana reprezinta rezolutia ecranului grafic. Placile video mai recente pot avea rezolutii de pana la 1600x1200 la 32 de milioane de culori. Un controler grafic poate fi de urmatoarele tipuri :
CGA (Color Graphic Adapter) - apare in 1981, admite 4 culori, iar rezolutia maxima este de 320x200 pixeli,
EGA (Enhanced Graphic Adapter) - apare in 1985, are o rezolutie maxima de 640x350 pixeli cu 16 culori,
VGA (Virtual Graphic Adapter) - apare in 1987, impune un nou standard grafic avand posibilitati superioare, iar rezolutia poate fi de 640x480 pixeli cu 16 culori sau 320x200 pixeli cu 256 culori,
SVGA (Super Virtual Graphic Adapter).
De asemenea controlerele grafice dispun de o memorie proprie ce poate fi de la 1-2Mb pana la 128Mb.
Tastatura este dispozitivul periferic standard de intrare folosit pentru introducerea de date sau de comenzi. Pe langa tastele obisnuite, si anume cifrele si literele alfabetului, situate in partea centrala a tastaturii, si a caror apasare are ca efect transmiterea caracterului respectiv aplicatiei pentru interpretare, exista si o serie de taste cu semnificatie speciala :
Shift - apasat simultan cu o tasta dublu inscriptionata determina transmiterea caracterului superior sau inferior, in functie de starea tastei Caps Lock, iar pentru tastele alfabetice a literei mari sau a literei mici corespunzatoare,
Ctrl - apasarea tastei Ctrl nu are nici un efect. Simultan apasat cu alta tasta determina transmiterea la programul ce se executa a altui cod decat cel al caracterului apasat,
Alt - asemanator cu Ctrl,
Caps Lock - functioneaza ca tasta Shift, dar permanent,
Tab - poate avea efecte diferite in functie de aplicatia in care este folosit, intr-un editor de texte (Word) are ca efect inserarea unui spatiu mai lung,
Backspace - sterge caracterele de la dreapta spre stanga din punctul in care se afla cursorul,
Num Lock - asemanator cu tasta Caps Lock, pentru blocul numeric, situat in partea dreapta a tastaturii,
Enter,Esc - apasarea acestor taste poate avea efecte diferite in functie de aplicatia in care se executa,
Insert, Delete, Home, End, Page Up, Page Down, F1 . . F12 - au functii particulare ce depind de aplicatia in care se executa.
Imprimanta este un periferic de iesire, care poate fi conectata, la Unitatea Centrala, printr-un port paralel sau printr-un port USB la sistemele de calcul mai noi. Imprimantele pot fi grupate in trei mari categorii :
imprimante cu ace
imprimante cu jet de cerneala
imprimante laser
O caracteristica importanta a imprimantelor este dimensiunea hartiei pe care o poate imprima, aceasta la majoritatea imprimantelor fiind A4. Alte caracteristici sunt numarul de pagini imprimate pe minut si rezolutia care determina calitatea imprimarii.
Plotter - este un periferic de prelucrare a informatiilor din sistemul de calcul, asemanator imprimantelor, si este destinat aplicatiilor grafice si a celor de desen tehnic, putand printa pe hartie de dimensiuni mari (A2, A1, A0).
Scanner - este un periferic de intrare, complementar imprimantelor si ploterelor, care permite operatorului sa introduca in calculator imagini, acte sau alte documente sub forma de imagini digitale.
|
