Notiuni elementare din universul informaticii

Notiuni elementare din universul informaticii

1. DEFINITII

InformaticA este instrumentul de gestionare a informatiilor, iar informatia este elementul care sta la baza procesului de creatie.

Tehnologia informatiei si a comunicatiilor isi gaseste utilitatea in toate domeniile vietii sociale, avand menirea de a ridica eficienta acestora la cel mai inalt grad de competitivitate.

Functionarea computer-ului ca sistem

Din punct de vedere fizic, un calculator este alcatuit din mai multe componente - blocuri functionale care formeaza un sistem.

Sistemul reprezinta un complex de elemente, ierarhizate si interconectate constituind un ansamblu unitar, creat sa functioneze pentru indeplinirea unui anumit scop.

Sistem informatic - este acea parte din sistemul informational-decizional care utilizeaza pentru culegerea, transmiterea, memorarea si prelucrarea datelor, precum si pentru valorificarea informatiilor, in procesul decizional, metode si mijloace tehnice cu preponderenta automatizate ;

Reprezinta ansamblu de metode si procedee prin care se face automatizarea unei parti din operatii (culegere, transmitere, analiza a informatiilor etc.) in scopul fundamentarii deciziilor.

SISTEM DE CALCUL reprezinta un ansamblu complex de componente, capabil sa inregistreze date, sa le prelucreze cu ajutorul unor programe si sa ofere rezultate intr-o forma acesibila utilizatorilor .

MICROCALCULATOR - calculator a carui functionare se bazeaza pe microprocesor (P) .

MICROPROCESOR = circuit larg integrat care coordoneaza functinarea intregului calculator .

HARD si SOFT

a)HARD(tare,rece)= HARDWARE = totalitatea componentelor fizice ale unui calculator ( componentele constructive ) .

b) SOFT(moale, cald) =SOFTWARE =totalitatea programelor cu care este inzestrat un calculator ( partea invizibila a calculatorului )

- Se afla pe : - suporti magnetici : - dischete

- benzi magnetice

- discuri tari (hard discuri) - circuite integrate ( CIP-uri)

- CD-uri.

BIT si BAIT

Calculatorul lucreaza in sistemul de numeratie cu baza 2 ( cifrele 0 si 1 )

0 - lipsa impuls

1 - exista impuls

1 BIT = un 0 sau un 1

Constructorul a luat 8 pozitii binare si a codificat caracterele

CODIFICAREA CARACTERELOR

BITI CARACTER

O grupare de 8 BITI se numeste BAIT ( BYTE ) sau octet

BAITI = BYTES

Justificarea celor 8 biti - avem de codificat - 10 cifre

- 26 litere mari TOTAL 94

- 26 litere mici semne

- 32 semne speciale

Cu 8 pozitii binare realizam 2⁷ combinatii = 128

Cu 7 pozitii binare realizam 2⁶ combinatii = 64

2⁶ <94 <2⁷

Concluzia: - 7 pozitii binare ar fi fost insuficiente.

MULTIPLI BYTE-ului

a) 1KB =1024 B

(kilobait)

10³ =1000 - (in sistemul zecimal)

2¹⁰ =1024 -(in sistemul binar-lucram cu puterile lui 2)

- in KB se masoara - dimensiunile celor mai multe fisiere ;

b) 1MB =1024KB

(megabait)

- in MB se masoara - dimensiunile unor fisiere mari ;

-capacitatea de memorie a suportilor magnetici ;

- capacitatea de memorie a unor CIP-uri

Exemple : - discheta de 3 +1/2 inch are 1,44 MB

-C.D-ul are 600 MB

-memorii de 2MB, 4MB,8MB, 16MB

c)1GB =1024MB

(gigabait)

-in GB se masoara capacitatea de memorie a hard discurilor

Exemple : 1GB,2GB,3GB,4GB,7gb,etc -au harddiscurile

d)1TB =1024 GB

(terabait)

-inTB se masoara hard discurile introduse in servere din retele mari

( banci, telecomunicatii,meteorologie,armata).

DESCRIEREA CONFIGURATIEI UNUI SISTEM DE CALCUL

MEMORIA

INTERNA

UNITATEA CENTRALA

MAGISTRALA DE DATE ,COMENZI si ADRESE

PERIFERICE

1=MONITOR;    A=VIDEO;

2=TASTATURA;    B=VIDEO PROIECTOR;

3=HARD DISC; D=MICROFON;

4=UNITATEA DE FLOPPY DISC; E=BOXE;

5=IMPRIMANTA;  F=DIGITIZOR;

6=MOUSE;   G=SURSA NEINTRERUPTIBILA DE TENSIUNE

( UPS);

7=CD;   H=MODEM;

8=PLOTER;  I=FAX.

9=SCANER; C=CUPLOARE (INTERFETE).

3. COMPONENTELE SISTEMULUI DE CALCUL

I ) UNITATEA CENTRALA;

II) MEMORIA INTERNA;

III) PERIFERICE

I. UNITATEA CENTRALA

- la exterior este invelita in carcasa;

- in interior contine placa de baza (placa principala = motherboard - MB. )

- pe aceasta placa se afla dispus microprocesorul ( P)

Microprocesorul a aparut in anul 1972 si s-a numit Z80; lucra pe 8 biti. - calculatoarele pana la 386 inclusiv au pe placa de baza un coprocesor matematic . De la 486 in sus, functiile coprocesorului au fost preluate de microprocesor. Ultimele 3 cifre din denumirea microprocesorului s-au extins asupra intregului calculator .Ex: = un calculator cu microprocesor 80386 se numeste calculator 386.

EVOLUTIA P

Cei mai mari producatori de microprocesoare sunt: INTEL, AMD, CYRIX. Firma AMD a continuat sa numeasca microprocesorul cu 80586, 80686. Firma INTEL a trecut la denumirea de PENTIUM.

Caracteristicile de baza ale mP sunt :

- numarul de biti prelucrati simultan ( transferati)

- frecventa de lucru a ceasului procesorului.

Frecventa P este data de ceasul procesorului. care este un circuit oscilant bazat pe quart, care genereaza semnale electrice cu frecvente de ordinul MHz. Cu cat aceasta frecventa este mai mare , cu atat viteza de lucru este mai mare .

P constituie un element care defineste puterea de lucru a calculatorului .

MMX -multi media extension ( extensie multi media ) - microprocesorul executa intructiuni capabile sa prelucreze sunet si imagine .

Deasupra microprocesorului este montat un ventilator ( COOLER -racitor ) de la 486 in sus. Microprocesorul se mai numeste si inima calculatorului. Microprocesorul se poate inlocui cu unul mai performant,in conditiile in care permite placa de baza .

R - REGISTRE - sunt CIP -uri cu rol de memorie tampon intre mP , memoria interna si periferice .mP comunica cu restul calculatorului prin registre .

U.A.L. - UNITATE ARITMETICA SI LOGICA - sunt circuite electronice specializate pentru a executa operatii aritmetice si logice .

II MEMORIA INTERNA

-se afla dispusa pe circuite integrate (CIP-uri), pe placa de baza.

TIPURILE DE MEMORIE INTERNA:

1.ROM

EPROM

3.RAM

1.ROM=Read Only Memory( memorie ce poate fi doar citita)

-Sunt CIP-uri in care sunt inregistrate informatii din fabricatie, care pot fi doar citite, nu pot fi modificate sau sterse. Este memoria nevolatila a calculatorului.

Exeple de informatii ce se pot afla in ROM.:

date despre constructia calculatorului;

limbaje de programare(ex: BASIC)

jocuri electronice.

EPROM =Erase Program Read Only Memory

Sunt CIP-uri din care putem modifica informatiile inregistrate;

PROM--urile trebuie sa fie alimentate de o baterie;

Ex. de informatii din EPROM:

parola calculatorului;

data si ora calculatorului;

Configuratia calculatorului.

3.R.A.M.=Random Acces Memory( Memorie cu acces aleator).

-ESTE MEMORIA DE LUCRU A CALCULATORULUI;

-La oprirea calculatorului informatiile din RAM se pierd.( MEMORIE VOLATILA);

-In RAM ajung datele, programele si rezultatele prelucrarilor;

-R.A.M.-ul este constituit din CIP-uri de diverse valori- 1MB, 2MB, 4MB, 8MB, 16MB.

La apelarea unui program, acesta se incarca din memoria externa( discheta, HD, CD) in RAM. Devine rezident pana la inchiderea (abandonarea) programului. Daca in acest program am obtinut rezultate ce trebuie depuse pe suporti externi, se face operatia de salvare. Altfel, rezultatele prelucrarilor vor fi pierdute la abandonarea programului sau la oprirea calculatorului.

Evolutia R.A.M-ului.

RAM-ul calculatorului trebuie sa fie atat de mare, incat sa permita executia programelor pentru care este destinat calculatorul.

III PERIFERICE

-de intrare INPUT-uri .Ex: tastatura, mouse;

-de iesire OUTPUT-uri.Ex : imprimanta, monitor;

-de intrare/ iesire I / 0 : harddiscul, unitatea de floppy disc, unitatea de CD-ROM.

A.MONITORUL( display) - monocrom

- color-V.G.A.=Video Graphics Area( suprafata grafica video)

- S.V.G.A.=Super Video Graphics Area

Low Radiation= radiatii reduse (nu are nevoie de ecran suplimentar de

protectie)

Caracteristica de baza a monitorului este numarul de puncte luminoase ce se pot afisa pe ecran.

Un punct luminos se numeste pixel.

640

(800)

(1024)

480

(600)

(768)

B. HARD DISCUL(HDD)- pe HD se afla softul calculatorului.

PISTE PLATANE

CAPETE DE CITIRE / SCRIERE

-HD este alcatuit din 1sau 2,4,6, platane ce se rotesc in jurul unui

ax

central .

-Intre platane patrund capetele de citire-scriere. Capetele se

misca toate odata.

-Pe platane sunt piste pe care se inregistreaza informatii.

-Pistele de acelasi numar de pe platane diferite formeaza un

cilindru.

EX. pista 3 de la platanele I, II, III si IV formeaza cilindrul 3.

-Caracteristica principala a HD este capacitatea lui de memorie.

Evolutia HDD-ului.

C. UNITATEA DE FLOPPY DISK-U.F.D (Unitatea de disc flexibil)

U.F.D. pot fi de : - 5+1/4 inch (1inch =2,54cm).

- 3+1/2 inch

3,50 inch * 2,54 cm =diametrul dischetei.

D. IMPRIMANTA= Masina de scris a calculatorului

TIPURI: a) CU ACE-matriciale= imprimarea se bazeaza pe urma lasata pe hartie de

unui cap de imprimare care lovesc intr-o banda tusata,numita RIBON, ce

interpune intre cap si hirtie.

Imprimantele cu ace pot fi cu:9, 18, 24 de ace.Cu cat numarul de ace este mai

mare, cu atat calitatea imprimarii este mai buna si viteza de imprimare este mai

mare.

b) CU JET DE CERNEALA- printr-un cap de imprimare se injecteaza hartia cu stropi de cerneala.

-Daca este color, rezervorul are 3 compartimente, cu culorile : rosu,galben si albastru. (din combinatia celor trei culori rezulta celelalte nuante si culori).

-Rezervorul se numeste CARTRIGE= cartus.

-Imprimanta este mai ieftina decat cea cu ace dar consumabilele sunt mai scumpe.

c) LASER- se bazeaza pe topirea unei substante numite toner de catre un flux de lumina concentrata, numit raza laser.

-tonerul adera pe un cilindru cu proprietatea unei oglinzi numai in zonele in care este reflectata imaginea ce trebuie imprimata. Este principiul xeroxului.

E. MOUSE -permite introducerea de comenzi.

- inlocuieste tastatura in softul prevazut a lucra cu mouse.

-suprafata pe care se deplaseaza mouse-ul trebuie sa fie curata.

- cea special destinata se numeste PAD.

F. UNITATEA DE COMPACT DISC

C.D.ROM=Compact Disc Read Only Memory.

Din CD- ROM se poate citi informatia,dar nu o putem sterge,modifica si nici nu putem

inregistra.

Caracteristica principala a CD este capacitatea mare de memorie: 600 - 700 MB.

ALTE PERIFERICE

C.D.-WRITER- permite inregistrarea prin inscriptionare a informatiilor pe C.D.

Memorie stick suport de stocare si transmitere a informatiilor.

PLOTTER -periferic specializat pentru a lista desene tehnice in formate foarte mari (inclusiv A Este similar cu o imprimanta mai complexa, de dimensiuni foarte mari si cu dispozitive ajutatoare de antrenare a tamburului de hartie.

SCANNER- dispozitiv specializat pentru a prelua imagini in calculator. Poate fi alb-negru sau color.

VIDEO- -cuplarea unui aparat video cu calculatorul permite prelucrarea de imagini video in calculator, dar necesita si o placa speciala.

VIDEO-PROIECTOR-VP -aparat ce proiecteaza la distanta imaginea de pe monitor.

MICROFON SI BOXE -permit inregistrarea si redarea sunetelor- necesita existenta unei placi de sunet (SOUND BLASTER).

DIGITIZOR -creion electonic- folosit in proiectare, desenare.

SURSA NEINTRERUPTIBILA DE TENSIUNE - U.P.S

-permite alimentarea calculatorului inca zeci de minute dupa caderea tensiunii de alimentare;

-la caderea tensiunii de alimentare ne avertizeaza cu semnal sonor si ne luam masura de a

salva informatiile, dupa care oprim calculatorul;

-este aproape obligatoriu ca serverul sa aiba UPS.

220V

50Hz

H.MOdulator-DEModulator- MODEM -este aparat ce se interpune intre calculator si linia telefonica pentru transmisii de date la distanta.

linia telefonica

PLACA FAX-MODEM- permite cuplarea calculatorului la un FAX si transmisii de date la distanta.

HUB - DISTRIBUITOR SI AMPLIFICATOR DE SEMNAL -pentru calculatoarele aflate in retea.

PLACA TV - permite receptia programelor tv pe monitorul calculatorului.

4. DESPRE SUPORTII MAGNETICI

4.1. DESCRIEREA UNEI DISCHETE

sector

pista

Discheta este o folie de celuloid pe care se afla o depunerromagnetica

Pe dischete informatiile se inregistreaza pe piste . Ele sunt dispuse sub forma de cercuri

concentrice . Pot fi 40-80 piste.

Fiecare pista se imparte in 9, 11, 18 sectoare.Pe fiecare sector se pot inregistra 256 B, 512B,1024B.

Discheta are doua fete active.

Capacitatea de memorie a dischetei rezulta din produsul

Nr.fete x nr. piste x nr. sectoare x nr.bytes / sector

Exemplu: 2 x 80 x 11 x 1024 = 1,44 MB

4. CLASIFICARE DISCHETE

a) dupa marime: - 5+ ¼ inch ;

- 3+ ½ inch .

b) dupa capacitatea de memorie : - DD -dubla densitate -5 + ¼ inch (360 KB)

-3 + ½ inch (720 KB)

-HD - HIGHT DENSITY (inalta densitate )

- 5+1/4 inch (1,2 MB);

- 3 +1/2 inch (1,44 MB sau 2 MB ).

4.3. PROTECTIA LA SCRIERE A DISCHETEI

-prin protectie se permite numai citirea informatiilor din discheta ;

-se interzic operatiile de stergere si inscriere .

fereastra descoperita = discheta protejata

Situatii cand se impune protejarea dischetei :

-pe dischete se afla KIT-uri de instalare

-pe dischete se afla DRIVERE de periferice=programe care fac recunoasterea perifericului de catre calculator;

-pe dischete se afla SOFT utilizator - este softul specific locului de munca

-pe dischete se afla baze de date

4.4. REGULI DE MANUIRE A DISCHETEI

-Se interzice pastrarea dischetelor in apropierea surselor puternice de energie

electromagnetica .   

-Se interzice indoirea,apasarea,inteparea,etc.

5. MODUL DE FUNCTIONARE A UNUI SISTEM DE CALCUL

Functionarea unui sistem de calcul este ALGORITMICA, adica are la baza executarea intr-o ordine matematica a unor instructiuni de program. Starea curenta a unui sistem de calcul este determinata de valorile inregistrate de registrele microprocesorului.

Registrele de memorie sunt zone din interiorul mP care pot memora date de lungimi foarte mici si care au adrese cu nume special, ca de ex. AX, BX etc. Aceste registre sunt locatii de memorie a caror dimensiuni sunt masurate cu ajutorul bitului (cantitatea de informatie in unitatea de timp).

In interiorul microprocesorului care reprezinta coordonatorul (CREIERUL) tuturor operatiilor dintr-un sistem, se afla, in randul registrelor de memorie, un registru special IP - Instruction Program" - care contine adresa urmatoarei instructiuni de executat.

Microprocesorul - mP - depune pe magistrala de date valoarea memorata de registrul IP (Instruction Program), apoi depune pe magistrala de comenzi comanda "citeste din memorie". Memoria interna preia valoarea lui IP, o citeste si apoi o depune pe magistrala de date, iar, in final, depune pe magistrala de comenzi, semnalul de terminare a "citirii". Aceasta reprezinta executarea unei instructiuni de program de catre microprocesor. Dupa executarea instructiunii, valoarea din registrul IP este crescuta cu o unitate, noua sa valoare reprezentand inceputul unui nou ciclu de operatii si trecerea la executarea unei noi instructiuni de program. Astfel, se repeta setul de instructiuni - pana la momentul cand are loc progresarea in calcule - adica executarea unei bucle, prin care registrului IP i se da o valoare ce semnifica trecerea la urmatoarea etapa de lucru.

Rolul memoriei interne R.A.M. -RANDOM ACCES MEMORY - memorie cu acces aleator - in functionarea unui sistem de calcul:

contine secvente de instructiuni pe care le executa microprocesorul;

- memoreaza instructiuni sau rezultate furnizate de programele care se executa si este incarcata cu informatii de pe discul fix C , iar rezultatele obtinute salvandu-se tot pe discul C;

contine informatii, respectiv programe necesare la pornirea si functionarea calculatorului;

are memorata partea de b.i.o.s. - "Basic Input Output Memory"- ce reprezintan partea de memorie a sistemului de operare si contine informatii necesare acestuia;

Rolul memoriei interne R.O.M. - READ ONLY MEMORY- in functionarea unui sistem de calcul.

contine informatii necesare B.I.O.S.-lui;

contine o colectie de rutine si subrutine (zona dintre 640 Kb - 1 Mb) care comunica cu interfetele perifericelor.

6. MODALITATI DE INTERCONECTARE SI COMUNICARE INTRE COMPONENTELE UNUI SISTEM DE CALCUL

Rezultatele furnizate de executia unui program nu raman numai in memoria interna, ci ele se afiseaza si pe ecranul monitorului, microprocesorul parcurgand urmatoarele etape de lucru:

citeste un caracter din memoria interna;

depune acest caracter pe magistrala de comenzi, comanda destinata monitorului.

Aceste etape se repeta pana la terminarea setului de instructiuni pentru afisarea pe ecran a intregului mesaj.

Deci, la baza intregului mecanism de functionare a unui sistem de calcul, stau interconectarea si comunicarea intre componentele sale, prin intermediul interfetelor paralele si seriale si prin magistralele de date si de comenzi.

Modul de interconectare a microprocesorului si memoriei interne cu celelalte componente ale sistemului de calcul se face prin intermediul magistralei de date si de comenzi.

Memoria externa - COMUNICA cu microprocesorul prin intermediul celor doua magistrale, intr-un mod similar celorlalte periferice.

Ea reprezinta un dispozitiv de intrare- iesire si este legata la magistrala de date, fiind reprezentata de unitatile de hard disc, unitatile de discheta si de CD -ROM.

Unitatea centrala (C.P.U. - Central Procces Unit) face schimb de informatii cu exteriorul ei prin intermediul unui dispozitiv cuplat la aceasta intr-un punct numit PORT.

Orice dispozitiv periferic este cuplat la calculator printr-o interfata care realizeaza legatura intre componente.

Comunicarea dintre interfata si dispozitivele periferice se face prin:

a) prin interfete paralele (LPT1 . .LPT4) - pentru imprimanta, scanner;

b) prin interfete seriale (COM1 . COM4)- pentru mouse;

c) prin interfete USB - pentru memorie stick, imprimante, scanner, camera de luat vederi, aparat foto digital etc.

O interfata paralela transmite bitii de informatie (8 biti ai unui octet) prin intermediul a 8 fire, plus unul de comenzi.

O interfata seriala transmite bitii de informatie cu un singur fir, in mod succesiv, 8 biti ai unui octet.

Ex.: adaptor video,cuplor sau controller, driver.

O interfata U.S.B. transmite bitii de informatie prin fibre optice, avand o viteza de 2 ori mai mare decit o interfata paralela.

Magistralele de date si de comenzi fac legatura intre memoria externa si microprocesor, pe de o parte si, pe de alta parte, intre U.C. si celelalte periferice. Magistralele sunt benzi electronice pe care circula datele si comenzile necesare comunicarii componentelor intre ele.

7. STRUCTURA RESURSELOR DINTR-UN SISTEM DE CALCUL - MODUL DE ORGANIZARE A INFORMATIILOR PE HDD, FD,CD, STICK

Structura resurselor unui sistem de calcul este de tip arborescent, adica ramificata, dupa cum urmeaza :

radacina ;  C:

directoare ;

subdirectoare ;

fisiere ;   WINDOWS

Radacina - C este directorul radacina (root) de la care   Shell.dll

pornesc primele subramuri

A: - unitatea de FLOPPY DISC

B: - a doua unitate de FLOPPY DISC ( daca ar exista )

C: - HARD DISCUL

D: - unitatea de CD-ROM

E : - unitate de CD -WRITER

Daca HD este partitionat, discurile se numesc astfel:

CD-ROM

HD

C: E:

D:

In acest caz CD-ROM-ul va primi urmatoarea litera libera din alfabet, dupa cele ocupate de HD

HD se partitioneaza in situatii cum ar fi :

separarea utilizatorilor ;

intr-o partitie se lucreaza, iar in celelalte pastram KIT - uri si SOFT-ul utilizatorului.

Directoarele si subdirectoarele - sunt precum etichetele de rafturi dintr-o biblioteca.

Directoarele se creaza pentru a separa programele si sa fie grupate pe utilitati.

Subdirectoarele se trateaza ca si directoarele.

De radacina, de directoare si de subdirectoare se fixeaza fisierele .