Test

https://docs.google.com/forms/d/1sQEktG8uex2Lrd8xc8w5rGCcnrXMOiKTaqh22CW6Fow/viewform

Clasificarea Calculatoarelor

Criterii de clasificare:
- tipul unităţii centrale de prelucrare (UCP);
- cantitatea de memorie internă pe care microprocesorul o poate utiliza;
- capacitatea de stocare a memoriei auxiliare;
- viteza perifericelor de ieşire;
- viteza de prelucrare – exprimată în MIPS (Millions of Instructions Per Second);
- numărul utilizatorilor care pot avea acces la calculator în acelaşi timp;
- costul sistemului.

Supercalculatoare

Includ de obicei resurse hardware sau software deosebite, de ordinul a sute sau mii de procesoare care lucrează în paralel. Rezultă astfel o putere de calcul impresionantă (poate executa peste 1,8 miliarde de operaţii pe secundă), datorată si faptului că se utilizează tehnologii aflate la limita posibilităţilor actuale, în condiţiile în care preţul nu este factorul principal în construcţia lor. Principalele aplicaţii sunt în domeniul militar, al cercetării ştiinţifice, industria aeronautică şi spaţială. Preţul unui supercalculator este însă pe măsură, fiind exprimat în general în milioane de dolari. O abordare mai recentă se axează pe utilizarea sistemelor distribuite (bazate pe reţele de calculatoare) pentru a obţine performanţe comparabile, dar la un preţ cu un ordin de mărime mai mic.

Mainframe

Reprezintă un tip de calculator de asemenea de mare putere, dar nu la acelaşi nivel cu supercalculatoarele. Sunt utilizate cel mai adesea pentru gestiunea bazelor de date de dimensiuni foarte mari, precum şi a altor aplicaţii asemănătoare, care necesită o capacitate de stocare foarte mare şi o interacţiune puternică cu un număr mare de utilizatori, concretizată printr-un volum foarte mare de comunicaţii de date. De asemenea, se pot folosi şi la efectuarea de calcule ştiinţifice de o complexitate mai redusă decât în cazul supercalculatoarelor.

Minicalculatoare  (Servere)

Sunt calculatoare care au rolul de a pune la dispoziţia altor sisteme de calcul diverse resurse (capacitate de stocare, putere de calcul, informaţii de un anumit tip), de obicei prin intermediul unei reţele de calculatoare. Fiind destinat să servească de obicei un număr mare de cereri în

paralel, serverul trebuie să aibă la rândul său o putere de calcul considerabilă.

Microcalculatoare (staţii de lucru, personal computers / sisteme desktop, laptop)

Reprezintă tipul de calculator care utilizează un microprocesor ca unitate centrală de prelucrare (UCP) şi care poate fi folosit numai de către o singură persoană la un moment dat.

- Staţiile de lucru (workstations) sunt destinate lucrului individual, dar sunt proiectate pentru a rula aplicaţii profesionale, de complexitate mare, cum ar fi: grafică 3D, prelucrări audio si video, aplicaţii de tip CAD sau GIS, prelucrări de date numerice, etc.

- Sistemele desktop intră în categoria calculatoarelor personale, care pot fi folosite pentru aplicaţii de birou (editare de texte, calcul tabelar, baze de date de dimensiuni reduse etc.) sau pentru jocuri. Sunt în principiu cele mai ieftine calculatoare si din acest motiv cele mai accesibile publicului larg.

- Laptop, notebook, netbook sunt termeni care desemnează calculatoarele personale portabile. Acestea au la bază aceleaşi principii şi tehnologii ca şi sistemele desktop. Diferenţa constă în miniaturizarea echipamentelor şi accentul pus pe mobilitate. Un computer mobil are dimensiuni şi greutate reduse si poate funcţiona un timp (câteva ore) cu ajutorul bateriilor, fără alimentare de la reţeaua electrică. Ţinta principală a acestei categorii de sistem o reprezintă în principal mediul de afaceri, dar şi alte zone pentru care mobilitatea este esenţială.

Echipamente Periferice

      ECHIPAMENTE PERIFERICE

Echipamentele periferice asigură comunicarea dintre om și mașină la intrarea și ieșirea informațiilor din unitatea centrală și stocarea unui volum important de date care pot fi reutilizate ulterior.

De asemenea echipamentele periferice asigură comunicațiile cu alte rețele de calculatoare,Internet. .Ele pot fi clasificate:

-        periferice de intrare (tastatura,scaner-ul, microfoane,mouse-ul);

-        periferice de ieşire (monitorul,imprimanta,boxele );

-        periferice de intrare/ieşire (unitatea hard disc,unitatea floppy disc, unitatea CD-ROM);

-        periferice de comunicaţie.

Echipamentele periferice de intrare

Sunt echipamente al căror rol este de a capta şi colecta informaţii cu scopul de a le supune prelucrărilor necesare de către sistemul electronic de calcul. Cele mai uzuale echipamente periferice de intrare sunt: tastatura calculatorului (keyboard), microfon captator de sunete şi dispozitivele pentru citirea informaţiilor (cititoare, scannere ş.a.m.d.)

1)Tastatura sau keyboard-ul este utilizată pentru introducerea informaţiilor de orice natură (date, programe, comenzi, texte).şi face parte din configuraţia minimă a oricărui calculator.

Tastaturile au evoluat odată cu generaţiile de calculatoare. Ele au prezentat o diversitate foarte mare însă cu timpul au înregistrat o standardizare din punct de vedere al funcţiilor, numărului de taste.

2) MOUSE-ul a fost conceput pentru controlul cursorului pe ecran şi, cu timpul, a trecut din categoria perifericelor opţionale, în categoria celor obligatorii pe măsură ce au fost create interfeţe grafice care-l ajută pe utilizator să se orienteze pe ecran cu ajutorul acestuia .

Mouse-ul se deplasează pe masa de lucru, utilizatorul urmărind pe ecran cursorul ce se va deplasa în acelaşi sens cu mişcarea mâinii. Se pot astfel selecta anumite comenzi, opţiuni, fişiere etc. afişate pe ecran, care pot fi activate printr-un clic sau două clicuri, transmise prin acţionarea butoanelor mouse-ului.

Utilizarea mouse-ului simplifică modul de operare prin tastatură, acesta înlocuind funcţiile mai multor taste cum sunt: tastele de deplasare a cursorului,  tasta ENTER,  tastele  Page Down  şi  Page Up,  precum  şi  orice tastă funcţională (F1-F12) sau alte taste sau opţiuni afişate pe ecran.

Mouse-ul este constituit dintr-o cutiuţă de plastic cu 2-3 butoane deasupra, care este conectată la un port serial al calculatorului. Graţie unui sistem opto-mecanic (cu bilă) sau optic - pur este posibilă cuantificarea deplasărilor sale pe masa de lucru. Cele mai uzuale sunt mouse-ul cu bilă, care transmite mişcarea mâinii unui sistem de cilindrii rotativi care determină o deplasare identică a cursorului pe ecran. Progresul tehnologic al transmisiei în infraroşu a permis şi realizarea de dispozitive mouse fără fir, aşa numitele "wireless mouse" sau "infrared mouse".

3) Scanner-ul poate converti orice imagine de pe hârtie - sau de pe o altă suprafaţă plană - într-o formă electronică acceptată de calculator . Punct cu punct, scannerul poate reproduce fotografii, desene formate din linii şi chiar colaje cu detalii mai fine decât pot fi reproduse de imprimanta cu laser. Mai mult, dacă este instalat pe calculator un program de recunoaştere optică a caracterelor (OCR), textele citite de scanner ca imagini pot fi convertite în fişiere  pentru un procesor texte, o bază de date sau un sistem de editare a publicaţiilor.

Ideea care stă la baza scannerelor este elementară. Acesta detectează diferenţele de strălucire a unei imagini sau a unui obiect, folosind o matrice de senzori. În majoritatea cazurilor, scannerul foloseşte o matrice liniară de asemenea senzori, de obicei dispozitive de cuplaj de sarcină (Charge-Coupled Devices sau CCD, dispozitive care transformă un semnal luminos în semnal electric), de ordinul sutelor pe fiecare inch, întinse pe o bandă îngustă pe toată lăţimea celei mai mari imagini care poate fi scanată.

Acest rând de senzori înregistrează la un moment dat o singură linie îngustă a imaginii. Circuitele din interiorul scannerului citesc unul câte unul fiecare senzor şi creează un şir de date seriale care reprezintă strălucirea fiecărui punct de pe linia de scanare. După ce scannerul a colectat şi a aranjat datele pentru fiecare punct al liniei, senzorii trec la următoarea linie care trebuie citită.

Aproape toate scannerele impun deplasarea mecanică a senzorilor peste imagine, deşi câteva scannere cu rezoluţie mai mică folosesc tehnologii video. Pentru citirea imaginii într-un scanner mecanic, sunt folosite două strategii. Prima dintre acestea cere ca senzorii să se deplaseze peste imaginea originală; a doua deplasează imaginea originală prin faţa unor senzori imobili. În cazul unui scanner video, nu se mişcă nimic, cu excepţia unui fascicol de electroni.

Scannerele cu tambur sau (drum scanners) exemplifică ultima dintre tehnologiile amintite. Aceste scannere funcţionează invers faţă de o imprimantă.

4) Tableta grafică are un mod de utilizare similar cu mouse-ul, însă este mult mai precisă. Se compune dintr-o suprafaţă plată denumită planşetă şi un digitizor, conectat la calculatorul personal. Digitizorul (pointing device) este asemănător mouse-ului şi este numit "puck". El este un dispozitiv indicator cu funcţii similare mouse-ului. Principiul de bază privind funcţionarea tabletei grafice constă în dispunerea în interiorul planşetei a unei reţele de fire fine, perpendiculare care sunt parcurse secvenţial de pulsuri de curent electric foarte rapide. Un electromagnet şi un amplificator amplasate în puck sau stilou vor sesiza aceste pulsuri comunicând calculatorului poziţia curentă.

5) Microfonul este un dispozitiv ce transformă sunetele în semnale electrice. El se conectează la placa de sunet a calculatorului şi este folosit pentru a înregistra diverste sunete pe calculator. De asemenea, este folosit în telefonia pe Internet şi la introducerea verbală a comenzilor.

Echipamente periferice de ieşire

Rolul acestei categorii de echipamente periferice este acela de a genera informaţiile prelucrate de către sistemul de calcul, sub o formă inteligibilă utilizatorului uman. De asemenea, ele asigură afişarea sau tipărirea informaţiilor. într-o formă solicitată. Cele mai utilizate echipamente periferice sunt monitoarele şi imprimantele.

1) Display-ul (monitorul). Numit şi ecran, video-terminal, display video etc, acest periferic reprezintă una dintre componentele de bază ale configuraţiei oricărui calculator personal. Destinaţia sa este aceea de reprezentare a diferitelor elemente informaţionale în format alfanumeric sau grafic prin puncte aprinse pe ecran denumite pixeli. Un pixel are o serie de atribute, cum ar fi: aprins/stins, culoare, clipire (blinking), strălucire etc.

Display-ul  are următoarele caracteristici importante:

-    calitatea grafică a afişării;

-    dimensiunea ecranului, şi dimensiunile imaginii afişate;

-    numărul de culori posibil de afişat pe monitor;

2. Imprimanta reprezintă un element periferic opţional, utilizat pentru obţinerea informaţiilor tipărite pe documente sau hârtie obişnuită. Spre deosebire de alte echipamente periferice, imprimantele sunt fabricate într-o gamă neobişnuit de mare, în diverse tipuri şi de către un mare număr de firme. Diferenţierea se face în funcţie de:

1. † mecanismul de tipărire şi principiul de funcţionare;
2. † calitatea grafică a tipăririi;
3. † dimensiunea liniei tipărite;
4. † viteza de tipărire;
5. † memoria proprie.

3) Boxele

Unul din perifericele importante ale unui calculator este reprezentat de boxe. Boxele
 sunt componente folosite pentru redarea sunetului şi sunt legate la placa de sunet a calculatorului. Calitatea sunetului redat de ele este din ce în ce mai bun odată cu evoluţia tehnologiei.

MEMORII INTERNE

                       MEMORII INTERNE

Memoria internă este cea mai  importantă componentă fizică a unui calculator prin intermediul căreia se pot  aprecia performanţele unui calculator. Memoria internă este unitatea funcţională a unui calculator destinată păstrării permanente sau temporare a programelor şi a datelor necesare utilizatorului sistemului de operare.

Memoria internă a unui calculator este caracterizată de doi parametri:

ü  Dimensiunea, cu cât memoria este mai mare, cu atât performanţele calculatorului sunt mai bune. Dimensiunea se exprimă în Mbytes (minim 16 Mbytes)

ü  Timpul maxim de răspuns – reprezintă timpul necesar procesorului pentru a citi sau scrie date. Valoarea acestui parametru este de 70 ns. Calculatorul este ca atât mai rapid cu cât această valoare este mai mică.

În funcţie de modul în care se face accesul la memorie, în configuraţia unui sistem de calcul există două tipuri de memorie:

Ø Memorie RAM, (random access memory)

Ø Memorie ROM, (read only memory)

Memoria RAM

Este un spaţiu temporar de lucru unde se păstrează datele şi programele pe toată durata execuţiei lor. Este memoria volatilă a calculatorului. Datele şi programele vor fi şterse din memorie la închidere calculatorului.

Memoriile RAM pot fi statice, SRAM şi dimanice, DRAM, în funcţie de circuitele din care sunt implementate.

Fizic, memoria RAM este formată din elemente care prezintă două stări stabile, reprezentate convenţional prin numerele 0 şi 1 numite biţi sau cifre binare.

Memoria RAM este construită din milioane de perechi de tranzistori şi condensatoare, dispuse pe rânduri şi coloane sub formă de matrice.

Accesul la memorie se realizează la nivelul unui grup de biţi denumit celulă sau locaţie de memorie. Fiecărei locaţii de memorie îi este asociată o adresă, care identifică în mod unic aceea locaţie.

Numărul de biţi care se poate memora într-o locaţie de memorie reprezintă lungimea cuvântului de memorie.

Numărul total de locaţii de memorie reprezintă capacitatea memoriei şi se exprimă de regulă în octeţi.

Memoria ROM

Este memoria nevolatilă a calculatorului. Acest tip de memorie nu se şterge la închiderea calculatorului.

Memoria ROM permite utilizatorului citirea unor date înscrise în această memorie de constructorul calculatorului. Programele aflate în memoria ROM sunt livrate odată cu calculatorul.

Memoria ROM este scrisă o singură dată, de obicei la fabricarea calculatorului. Acest tip de memorie nu poate fi rescrisă ori ştearsă.

Memoria ROM este în general utilizată pentru a stoca BIOS-ul (Basic Input Output System) unui PC. Odată cu evoluţia PC-urilor acest timp de memorie a suferit o serie de modificări care au ca rezultat rescrierea/arderea “flash” de catre utilizator a BIOS-ului. Scopul, este de a actualiza funcţiile BIOS-ului pentru adaptarea noilor cerinţe şi realizări hardware, ori chiar pentru a repara unele imperfecţiuni de funcţionare.

Există o multitudine de memorii ROM programabile (PROM-Progamable Read Only Memory-, EPROM-Electricaly Eraseable Programmable Read Only Memory-, etc) prin diverse tehnici.

Componenta ROM-BIOS este livrata de catre firma producatoare a calculatorului in memoria ROM a sistemului de calcul. Imediat ce se porneste sistemul intra in lucru o rutina a acestei componente.Ca regula generala ROM-BIOS egalizeaza toate diferentele constructive ale sistemului de calcul fata de conventiile DOS.

Instrucţiuni

                     Formatul instrucțiunilor

Pentru a rezolva o problemă, calculatorul trebuie să cunoască în fiecare moment atît operația pe care urmează să o execute, cît și datele care participă în operație. Aceste operații sînt comunicate calculatorului prin intermediul instrucțiunolor.

Instrucțiunea calculatorului reprezintă o succesiune de cifre binare prin care se indică procesorului operația de executat și aplasamentul (locul) operanzilor.

Succesiunea binară respectivă, denumită uneori și cuvint instrucțiune, este    împărțită în cîmpuri, fiecare cîmp avînd o semnificație precisă. Numărul și   semnificația cîmpurilor poartă denumirea de formatul instrucțiunii.

 În figura următoare sunt prezentate formatele utilizate în calculatoarele moderne.

a) Codul instrucţiunii

Adresă operand 1

Adresă operand 2

Adresă rezultat

b)  Codul instrucţiunii

Adresă operand 1 şi adresă rezultat

Adresă operand 2

c)   Codul intrucţiunii

Adresă operandă

  Formatul instrucțiunilor cu trei (a), două (b) și o singură adresă (c)

        

                  Tipuri de instrucțiuni

 

Instrucțiunile unui calculator se înpart în patru grupe.

·                     instrucțiuni operaționale, care efectuează operații aritmetice și logice asupra datelor specificate prin operanzi;

·                     instrucțiuni de transfer, care deplasează informația între registre și/sau locații fără a modifica informația transferată;

·                     instrucțiuni de salt, care în urma verificării unor condiții, modifică analiza și execuția secvențială a instrucțiunilor din program;

·                     instrucțiuni de intrare - ieșire care permit comunicarea calculatorului cu exteriorul.

Instrucțiuni operaționale prelucreză datele păstrate în locațiile memoriei interne și în registrele procesorului. Cele mai cunoscute instrucțiuni ale acestei grupe sînt care efectuează operațiile aritmetice de bază: adunarea, scăderea, înmulțirea și împărțirea. Instrucțiunele logice de tipul ȘI, SAU, NU sînt instrucțiuni operaționale care acționează asupra pozițiilor individuale ale informației binare.

Instrucțiuni de transfer deplasează informația dintre locațiile memoriei interne, între registre sau între locații și registre fără a alerta conținutului informaționei transferate. Instrucțiunea trebuie să specifice explicit sau implicit adresa sursă și adresa de distinației a transferului.

Instrucțiune de intrare/ieșire permit comunicare calculatorului cu echipamente periferice. Echipamentul cu care se va efectua operația de intrare/ieșire se specifică în partea de adresa a instrucțiunii. 

Limbajul cod calculator şi limbajul de asamblare

Pentru a rezolva o problemă, în memoria calculatorului trebuie să fie încărcate programul respectiv şi datele de prelucrat. Instrucţiunile programului şi datele de prelucrat se înmagazinează în memoria internă sub forma unor succesiuni de cifre binare pe care dispozitivul  central de comandă le poate extrage şi interpreta.

Programele reprezentate ăn formă de succesiuni binare direct executabile de calculator se numesc programe în limbaj cod calculator sau programe în limbaj maşină.

Pentru utilizator programul în cod calculator poate fi prezentat în formă de şiruri de cifre binare sau, mai compact, de cifre octale, zecimale sau hexazecimale organizate pe locaţii ale memoriei

Elaborarea programelor în limbaj cod calculator este un lucru extenuant şi ineficient. Pentru a simplifica procesul de elaborare a programelor, s-a convenit  ca instrucţiunile să fie scrise într-un limbaj simbolic, denumit limbaj de asamblare. În acest limbaj codurile instrucţiunilor se reprezintă printr-un grup de caractere, de regulă trei, este cunoscut sub numele mnemonica intrucţiunii.

                            Mnemonica instrucţiunilor

Cod instrucţiune	Mnemonica	Semnificaţia
01            02            03            04            05            06            07	INC               MEM               ADU               SCD               SLT               SLTC               STP	Incarcă acumulatorul   Memorează acumulatorul   Adunare   Scădere   Salt necondiţionat   Salt condiţionat   Stop

Translatarea constă în înlocuirea mnemonicii intrucţiunii şi a adreselor simbolice prin şirurile binare respective. Această înlocuire este făcută de un program special, denumit program de asamblare sau asamblor.