2021-2022 Capitol 2 - Partea I-A - Software1

Informatica

Curs 2 – partea I-a

Cuprins       

Recapitulare componentele hardware ale unui calculator Componentele de memorare si procesare ale unui calculator Arhitectura software a unui calculator ROM BIOS si drivere Locul sistemului de operare in sistemul de calcul Sistemul de gestiune a fisierelor Programe de configurare a sistemului si de intretinere a memoriei permante

Componente de memorare constructie 



Principiul general de stocare a informatiei digitale binare: separarea a doua stari fizice distincte pentru cifrele 1 si 0 Memorii electronice: diferentiaza 0 si 1 prin voltajul circuitelor electronice. Consecinta: nu pastreaza informatia in absenta sarcinii electrice. Ex:  



Memorii magnetice: diferentiaza 0 si 1 in functie de magnetizarea diferita a zonelor de memorare. Ex: 



Memoria principala, volatila; Memorii flash (Flash USB, memoria placii de baza, memorii IPod etc.) – pot fi utilizate ca memorie externa, deci nu sunt volatile: sarcina electrica stocata este protejata cu o “poarta izolatoare”; Hard disk, dischete, banda magnetica;

Memorii optice: diferentiaza 0 si 1 in functie de unghiul de reflectare a luminii din zonele de memorare. Ex: 

CD, DVD

Componente de memorare capacitatea 

Unitatile de masura a informatiei masoara si capacitatea spatiilor de memorare: 

Bit = memoreaza o cifra binara (0 sau 1); Grupare

Echivalent

Byte sau Octet

8 biți

Kilobyte (KB) sau Kilooctet (KO)

1024 bytes sau 1024 octeți (sau 1024 x 8 biți), 1 KB = 210 bytes

Megabyte (MB) sau Megaoctet (MO)

1024 kilobytes sau 1024 kiloocteți (sau 1024 bytes x 1024 bytes = 1048576 bytes) 1 MB = 210 KB

Gigabyte (GB) sau Gigaoctet (GO)

1024 Megabytes sau 1024 Megaocteți

Terabyte (TB) sau Teraoctet (TO)

1024 Gigabytes sau 1024 Gigaocteți

1 GB = 210 MB

1 TB = 210 GB

Componente de memorare capacitatea 

   

 



Hard disk: de ordinul sutelor de GB, este cel mai important dispozitiv de memorie externa (contine sistemul de operare = softwareul necesar utilizarii calculatorului) DVD: 4.3 GB pe un strat, disponibil pana la 2 straturi x 2 fete CD: 650-800 MB, uzual 700 MB Discheta: 1.4 MB Memoria principala: limitata de numarul de placi RAM conectate la placa de baza. Necesar uzual de memorie principala: 512 MB – 1 GB. Memorii intermediare de capacitati reduse (128 KB pana la cativa MB): cache, buffere; Memorii flash: o gama foarte larga de capacitati, de la 1 MB pentru memoria placii de baza la cativa GB pentru Flash USB si memoriile din dispozitive multimedia portabile); Discuri optice de mare capacitate in curs de popularizare: BluRay (25 GB pe strat), HD-DVD (15 GB pe strat)

Componente de memorare – viteza de acces la date 

Viteza de acces din partea procesorului este influentata de: 

Constructia memoriei:  

Memoriile electronice ofera acces mai rapid; Memoriile optice si magnetice implica procese mecanice (rotatia discurilor, deplasarea mecanismului de citirescriere):   



Apropierea de procesor: 



Hard diskul isi contine mecanismul de citire-scriere DVD are viteze de rotatie intre 1x si 16x, CD are viteze de rotatie intre 1x si 52x

Procesorul are accesul cel mai rapid la cache si memoria placii de baza

Rata de transfer prin interfata de conectare:    

Memoria principala: DDR3, DDR2, DDR1 Hard disk: SCSI, SATA, IDE CD, DVD: in general IDE (DVD are o rata de transfer superioara) Dispozitive portabile: Firewire, USB, conexiuni fara fir (Wi-Fi, Bluetooth, IrDA)

Structura sistemului de calcul Software aplicativ (programe şi documente)

Software

Software utilitar (sistem de întreţinere)

Software de bază (sistem de operare)

Firmware Hardware

Hardware-ul reprezinta componenta fizica a unui sistem de calcul, adica ansamblul de echipamente care alcatuiesc sistemul de calcul. Software-ul reprezinta ansamblul de programe care fac posibila realizarea functiei sistemului de calcul, de prelucrare a informatiilor, si care constituie suportul logic de functionare a unui sistem de calcul.

Firmware-ul este componenta de programe încarcate în memoria fixa ROM de catre producatorul sistemului de calcul. Aceasta componenta se afla la limita dintre hardware si software, reprezentând software-ul integrat în partea de hardware (componenta ROM-BIOS).

Arhitectura software



Un PC conţine o structură sub forma a patru straturi: -hardware -BIOS -Sisteme de operare -Programe de aplicaţii



BIOS-ul din ROM-ul plăcii de bază conţine driverele iniţiale pentru pornirea corectă a sistemului de operare. Deoarece BIOS-ul arată la fel pentru toate sistemele de operare, indiferent de hardware-ul cu care face legătura, acelaşi sistem de operare poate să lucreze pe o varietate de sisteme hardware.



BIOS  

Accesibil cu tasta Del, imediat dupa pornirea calculatorului Functii:   

Detecteaza componentele conectate la placa de baza; Permite modificarea unor parametri de functionare (overclocking, underclocking); Permite monitorizarea temperaturii procesorului si a alimentarii cu energie electrica:  



Permite diagnosticarea unui sistem de racire insuficient; Permite diagnosticarea unei surse de alimentare insuficiente;

Controleaza procesul de boot-are = incarcarea sistemului de operare (=programul ce ofera utilizatorului acces la resursele calculatorului):   

Alegerea memoriei externe de pe care sa se incarce SO; Dezactivarea unor faze optionale (testarea memoriei principale, afisarea de mesaje); Testare antivirus la momentul boot-arii.

BIOS (basic input/output system) reprezintă software-ul de nivelul cel mai de jos care controlează hardware-ul calculatorului.

Drivere Drive

<> Driver Drive = unitate de memorie externa (disc, flash, etc.)  ex: CD drive, HD drive Driver = program inclus in sistemul de operare, care controleaza functionarea unei componente fizice  ex: drivere pt. mouse, tastatura, imprimanta, etc. Tipuri 



drivere:

Generice, instalate automat odata cu SO: procesor, memorii, etc. Speciale: instalate explicit, de pe CD-ul sau site-ul producatorului, pt componente cu functii speciale: placi adaptoare, monitoare digitale, camere digitale, imprimante cu functii speciale

Software de baza Sistemul  

ofera interfata LOGICA intre utilizator si calculator controleaza functionarea sistemului si ofera utilizatorului instrumentele necesare gestionarii sistemului si informatiilor stocate

Sistemul 

de programare

ofera instrumentele necesare construirii si executarii programelor: editoare translatoare,

Editoare 

de operare

de text:

Pot fi incluse in sistemul de operare (Notepad) sau instalabile ca software utilitar de nivel inalt (Word).

Interfata

fizica: mouse, tastatura, etc. Interfata logica: cursorul mouse-ului si reactiile sale, sistemul de ferestre si comportarea lor la clic/tastare, drivere, etc.

Sistemul de programare Componente:   

 

Editoare: introducerea programelor Translatoare: traducerea programelor din cod sursa in cod masina (program obiect) Editoare de legaturi: aplicatii care transforma programul obiect in program executabil prin integrarea de module Depanatoare: programe pentru urmarirea erorilor Medii de programare: aplicatii complexe care contin toate elementele anterioare

Locul sistemului de operare in sistemul de calcul Software de niv. inalt

Hardware Drivere

Componente

SO reutilizabile

Interfata logica + miniaplicatii

Interfata logica IL

= componenta SO care asigura interactiunea cu utilizatorul Tipuri:  Linie de comanda cu prompter  Interfata grafica (GUI) Windows: GUI pe principiul WIMP:  Windows  De aplicatie  De document  De dialog (interactive: wizard, casete dialog etc.)  Icons (pictograme)  Menu (fixe, flotante, meniu context/shortcut menu)  Pointer (cursor)  Tips – etichete de text sugestive la pozitia cursorului  Evenimente (programabile) – actiuni ale utilizatorului la pozitia cursorului

Sistemul de operare - componente A.Managerul  

Proces=un program impreuna cu resursele antrenate in timpul executiei sale Aloca timpi de executie din partea procesorului atunci cand se executa mai multe programe simultan

B.Managerul    

proceselor:

memoriei principale:

Raspunde de alocarea memoriei interne intre procese, Protejeaza zona folosita de S.O. Supravegheaza regimul protejat al MP Gestioneaza memoria virtuala 

  

Daca un proces nu incape in memoria principala, acesta se segmenteaza O parte din segmente intra in MP pt executie O parte sunt memorate in fisiere create temporar pe hard disk (memoria virtuala)=> spatiu liber obligatoriu pe HD!! Fiecare segment este adus in MP din memoria virtuala atunci cand e nevoie si cand se elibereaza MP de alte segmente

Sistemul de operare - componente C.Managerul  



Gestioneaza hardware-ul prin drivere Sincronizeaza componentele hardware cu viteze diferite (procesorul este cel mai rapid, acesta asteapta dupa toate celelalte) Gestioneaza in memoria principala zone cu rol de buffer pentru a evita blocajele datorate dispozitivelor lente

D.Managerul 

securitatii

Gestioneaza protectia datelor si programelor  

La nivel local (drepturi de acces, parole, virusuri) La nivel extern (limitarea accesului din retea)

F.Managerul 

de retea

Gestioneaza comunicarea prin retea cu ajutorul protocoalelor

E.Managerul 

dispozitivelor hardware:

memoriei permanente (SGF)

Gestiunea informatiei stocate permanent intr-o structura de fisiere si directoare

Sistemul de operare - functii Control

procese (tasks) Planificarea si incarcarea programelor in MI conform cerintelor userului sau altor evenimente Control hardware Tratarea erorilor Protectia sistemului (parola, protectie fisiere, etc.) Intretinerea unor jurnale de erori, de acces, etc. Comunicarea cu utilizatorul

Sistemul de operare - componente A.

Managerul memoriei interne:   

raspunde de alocarea memoriei interne intre procese, aloca memoria interna intre useri, controleaza regimul protejat:  









Fiecare user primeste o partitie de MI Daca un proces nu incape in partitie la incarcarea sa, acesta se segmenteaza O parte din segmente intra in MI, o parte sunt memorate temporar pe hard disk (memoria virtuala): spatiu liber obligatoriu pe HDD!! Fisierele ce pastreaza temporar segmentele se numesc page files, swap files. Fiecare segment este adus in MI din memoria virtuala doar cand e nevoie de el (roll in) si cand se elibereaza spatiul MI de alte segmente (roll out). Roll in + roll out = swapping, paginare

Sistemul de operare - componente B.Managerul

proceselor (Task manager):  Aloca timp de procesor fiecarui proces  Contine spooler-e pentru dispozitivele lente (imprimante): programe prin care se gestioneaza cozi de operatii (ex: de imprimare) astfel incat procesul lent (ex: de imprimare) sa nu blocheze functionarea altor procese C.Managerul dispozitivelor:  



Gestioneaza hardware-ul prin drivere Sincronizeaza componentele hardware cu viteze diferite (procesorul este cel mai rapid, acesta asteapta dupa toate celelalte) Gestioneaza buffere sau cache-uri (zone tampon de memorie) pentru a evita blocajele datorate dispozitivelor lente

Sistem de operare - drivere Drive

<> Driver Drive = unitate de memorie externa (disc, flash, etc.)  ex: CD drive, HDD drive Driver = program inclus in sistemul de operare, care controleaza functionarea unei componente fizice  ex: drivere pt. mouse, tastatura, imprimanta, etc. Tipuri 



drivere:

Generice, instalate automat odata cu SO: magistrale, procesor, memorii interne, externe, etc. Speciale: pt componente cu functii speciale: placi adaptoare, camere digitale, imprimante cu functii speciale; Acestea se instaleaza explicit, de pe CD-ul atasat sau site-ul producatorului!

Sistemul de operare - componente D.

Sistemul de gestiune a fisierelor (SGF) 

 

Asigura organizarea datelor in memoria externa, in structura arborescenta de fisiere si directoare Asigura protectia fisierelor si metode de regasire a lor Localizarea acestora se face prin cai  

Relative – pornesc de la directorul curent Absolute – pornesc de la radacina 

C:\Student\Maria\Poze

Obs:

Odata cu dezvoltarea Internetului, conceptul de cale a fost extins la cel de URL, pentru localizarea fisierelor in Internet: 

Ex: http://www.yahoo.com/index.html

Sistemul de gestiune a fisierelor Fisierele

contin informatia; Directoarele contin grupuri de fisiere si alte directoare => arbore de directoare Tipul informatiei este idnetificat de extensia fisierelor. 

ex: poezie.txt

Windows  

O pictograma Un program capabil sa gestioneze tipul respectiv de informatie

Extensii        

asociaza fiecarei extensii:

uzuale:

Text: txt, doc, pdf, rtf, html Baze de date: dbc, mdb Tabele: dbf, xls Imagine: bmp, tiff, psd Sunet: wav, mid Video: vob (pe DVD-Video) Programe: exe, bat, com Fisiere comprimate    

Arhive: zip, rar, ace, exe Imagine comprimata: jpg, gif Sunet comprimat: mp3, wma, mpc Video comprimat: mpg, wmv, avi

Sistemul de gestiune a fisierelor Un  

Un  

program poate crea mai multe tipuri: Word poate salva doc, rtf, html Paint poate salva bmp, jpg, gif

program poate deschide mai multe tipuri: Word poate deschide doc, rtf, txt Winamp poate deschide mp3, wma, wav

Un

tip poate fi deschis cu mai multe programe (clic dreapta-Open with) Un  

tip poate fi creat cu mai multe programe: Txt se poate crea cu orice editor de texte Bmp se poate crea cu orice editor de imagini

Sistemul de gestiune a fisierelor Localizarea  

fisierelor si directoarelor:

De catre programe: Prin Cale De catre utilizator:  



Prin Shortcut (cale memorata) Prin programe de tip File Manager (Windows Explorer, Total Commander) Prin instrumente de tip Search (cautare)

Obs:

Odata cu dezvoltarea Internetului, conceptul de cale a fost extins la cel de URL, pentru localizarea fisierelor in Internet: 

Ex: http://www.yahoo.com/index.html

SGF-localizarea fisierelor Prin

instrumente de cautare (operatia Search in Windows)  Este necesara cunoasterea unui indiciu privind fisierul/directorul cautat: o parte din nume, data salvarii, marimea, un cuvant din continut, etc.  Se pot folosi nume de cautare generice:  * inlocuieste orice sir de caractere  ? Inlocuieste 1 caracter  Exemple: F*.txt poza*.gif File.* poza.p* F?.txt sunet.?? F?.???? tabel?.xls Prin cale  RELATIVA  ABSOLUTA

SGF-localizarea fisierelor CALE

ABSOLUTA: My Computer

A: [proza.txt]

C: ana

D: maria

D1 [poze.rar] A:\proza.txt C:\ana\D1\poze.rar



Incepe de la radacina discului!

SGF-localizarea fisierelor CALE

RELATIVA: C: ana

maria

[proza.txt] D1 [poze.rar] Cazul ana: Cazul D1: D1\poze.rar poze.rar ..\maria\proza.txt ..\..\maria\proza.txt

Incepe de la directorul curent