INFORMATICA ECONOMICA

CAPITOLUL 1CUPRINS

1. NOŢIUNI DE BAZĂ PRIVIND INFORMATICA1.1. Obiectul informaticii1.2. Date, informaţii, cunoştinţe1.3 Implicaţii ale tehnologiei informaţiei asupra mediului de afaceri

2. SISTEME ECONOMICE, SISTEME INFORMAŢIONALE, SISTEME INFORMATICE2.1 Sistem economic şi sistem informaţional2.2 Circuite, fluxuri şi proceduri informaţionale 2.3 Locul şi rolul sistemului informatic în cadrul sistemului informaţional 2.4 Componentele acţionale ale unui sistem informatic2.5 Clasificarea sistemelor informatice

3. SISTEME DE CALCUL3.1 Istoricul, evoluţia si clasificarea sistemelor de calcul3.2. Arhitectura sistemelor de calcul3.3. Unitatea centrală3.4. Memoria internă, caracterstici si tipuri de circuite de memorie3.5. Echipamente periferice

4. BAZELE ARITMETICE SI LOGICE ALE CALCULATOARELOR4.1. Sisteme de numeraţie4.2. Conversia numerelor dintr-o bază în alta4.3 Porti logice4.4. Reprezentarea informaţiei într-un sistem de calcul4.5. Coduri numerice4.6. Coduri alfanumerice

5. SISTEME DE OPERARE5.1. Definirea si clasificarea sistemelor de operare5.2. Structura generală a unui sistem de operare5.3. Organizarea datelor si informatiilor5.4. Evolutia sistemelor de operare5.5. Sistemul de operare Windows

6. PROGRAME UTILITARE SI APLICATII6.1. Programe de arhivare6.2. Viruşi informatici si programe antivirus6.3. Programe de defragmentare a discului6.4. Programe de aplicatii 6.5. Introducere in programul de calcul tabelar Excel

7. REŢELE DE CALCULATOARE7.1. Definiţie, caracteristici si clasificarea reţelelor7.2. Echipamente de transmisie la distanţă 7.3. Reteaua Internet7.4. Adrese IP şi adrese Internet7.5. Moduri de conectare la Internet7.6. Servicii Internet

Bibliografie

2

1. NOŢIUNI DE BAZĂ PRIVIND INFORMATICA

1.1. Obiectul informaticii

Consideratã ca suport al cunoştinţelor umane şi al comunicãrii în domeniile tehnicii, economice şi sociale, informatica se contureazã ca activitate practicã şi concepţie teoreticã, pe mãsura dezvoltãrii calculatoarelor electronice şi a perfecţionãrii tehnologiei de prelucrare a datelor.Din acest punct de vedere informatica este definitã ca fiind ştiinţa care se ocupã cu studiul şi elaborarea metodelor de prelucrare a informaţiei cu ajutorul sistemelor automate de calcul.Activitatea umanã, indiferent sub ce formã se desfãşoarã, este generatoare de informaţii. Cu cât aceastã activitate este mai complexã şi mai dinamicã, cu atât volumul de informaţii creşte şi se diversificã tinzând sã satureze sau chiar sã blocheze procesul decizional. Apare astfel un conflict între creşterea volumului de informaţii şi posibilitãţile limitate ale sistemelor clasice de prelucrare, sisteme ce nu pot furniza informaţii suficient de rapide, complete şi corecte necesare luãrii deciziilor. În aceste condiţii, rolul informaticii este decisiv în deblocarea şi fluidizarea sistemelor informaţionale şi decizionale, prin asigurarea gestiunii, prelucrãrii şi distribuirii informaţiei într-un mod cât mai eficient cãtre utilizatori.În accepţiunea curentã, informatica cuprinde toate activitãţile legate de proiectarea, realizarea şi exploatarea sistemelor de prelucrare automatã a datelor, în scopul creşterii eficienţei activitãţilor umane, influenţând în mod decisiv fizionomia economiei şi societãţii în general şi prefigurând societatea informatizatã de mâine.

1.2. Date, informaţii, cunoştinţe

Datele, informaţiile şi cunoştinţele reprezintă componentele primare ale unui sistem informaţional-informatic, organic interdependente, ceea ce determină tratarea şi abordarea împreună a acestor noţiuni.La nivel conceptul, data semnifică reprezentarea simbolică a unor fenomene, procese, acţiuni, referitoare la un sistem real (de exemplu o organizaţie/firmă) sau domeniu de activitate umană. Din punct de vedere practic, datele reprezintă suportul formal al informaţiei care se concretizeazã în cifre, litere, simboluri, coduri şi alte semne plasate pe suporţi tehnici de date, accesibile unui anumit tip de procesor (om, sistem de calcul, program, etc.).Datele reprezintă deci obiectul prelucrãrii pentru informaticã, materia primã a acesteia şi numai prin asociere cu realitatea pe care o reflectã, se poate spune cã informatica genereazã informaţii.

Conceptul de informaţie reprezintã o noţiune de maximã generalitate care semnificã o ştire, un mesaj, un semnal etc. despre evenimente, fapte, stãri, obiecte etc., în general despre forme de manifestare a realitãţii care ne înconjoarã. Sub aspect filozofic, alături de materie şi energie, informaţia reprezintă reflectarea în conştiinţa noastră a legăturilor cauză-efect din lumea reală înconjurătoare.

3

Forma de exprimare şi transmitere a informaţiilor o reprezintã comunicarea, informaţia fiind o comunicare despre un anumit aspect al realitãţii obiective.Se poate spune deci cã în esenţă informaţia este un mesaj, dar cu precizarea cã nu orice mesaj este o informaţie. Dacã mesajul nu transmite nici o noutate şi nu are un suport real, atunci acesta nu prezintã interes pentru receptor, şi deci nu are caracter de informaţie.Informaţiile circulă atât între componentele fiecărui sistem în parte, cât şi între sistemul respectiv şi alte sisteme din spaţiul exterior.

Pentru ca procesul de comunicare să îşi atingă obiectul, informaţia, trebuie să prezinte următoarele calităţi:

- acurateţe: informaţia furnizată trebuie să reflecte cât mai fidel realitatea, printr-o evaluare corectă;

- concizie: informaţia trebuie să ofere plusul de cunoaştere la obiect, succint, evitându-se elementele nerelevante;

- relevanţă: informaţia trebuie să ofere acele elemente de cunoaştere de care decidentul are nevoie pentru soluţionarea unei probleme;

- consistenţă: informaţia trebuie să fie densă, lipsită de elemente needificatoare pentru problema studiată;

- oportunitate: informaţia trebuie să parvină utilizatorului în timp util pentru a-i servi la fundamentarea deciziei sale;

- accesibilitatea: vizează uşurinţa obţinerii informaţiei dorite, cu limitările impuse de gradul de confidenţialitate şi drepturile de acces ale utilizatorului;

- forma de prezentare adecvată: informaţia trebuie oferită utilizatorului într-o manieră relevantă astfel încât acesta să o recepteze rapid şi corect (indicatorii pot fi prezentaţi în mărimi absolute sau relative, în dinamică prin utilizarea reprezentărilor grafice şi coroboraţi astfel încât relevanţa informaţiei oferite să fie maximă);

- cost corespunzător în raport cu valoarea acesteia.Informaţia este caracterizată, în general, de următoarele trei niveluri:

- sintactic;- semantic; - pragmatic.

Nivelul sintactic se referă la sistemul de semne şi la regulile de reunire a acestora în construcţii sintactice utilizate pentru reprezentarea informaţiilor în procesul culegerii, transmiterii şi prelucrării acestora.

Sub aspect semantic, informaţia poate fi caracterizată ca semnificaţie a datelor. Sensul informaţiei la nivel semantic este corespondenţa dintre o dată, pe de o parte, şi obiectul real sau situaţia pe care o reprezintă, pe de altă parte.Nivelul cel mai concret de considerare a informaţiei este însă cel pragmatic, singurul care raportează informaţia la scopurile observatorului. În raport cu necesităţile observatorului se definesc caracteristici ca importanţa sau utilitatea informaţiei. Obiectul pragmaticii include, deci, într-o anumită măsură, problemele de conducere, de necesar de informaţii şi de eficienţă a sistemelor informaţionale. Sub aspect practic, informaţia este ansamblu de date care au fost supuse unui proces de prelucrare şi aduce un plus de cunoaştere pentru destinatar furnizându-i elemente noi, valorificabile în realizarea propriilor obiective.

Din punct de vedere al managementului prin informaţii desemnăm acele date prelucrate care aduc destinatarului un spor de cunoaştere privind direct sau indirect firma respectivă, ce îi furnizează elemente noi, folosite în realizarea sarcinilor ce îi revin, în cadrul respectivei firme. In virtutea acestei calităţi, informaţia este elementul principal în procesul luării deciziilor şi declanşării acţiunilor.

4

Referitor la managementul firmei se face frecvent referire la informaţia economică, al cărei conţinut noţional poate fi conturat în două accepţiuni. Pornind de la faptul că firmele sunt unităţi economice, in sens larg, orice informaţie care este utilizată în cadrul lor poate fi considerată drept economică, deoarece direct sau indirect, contribuie la realizarea obiectivelor previzionate. Într-o accepţiune mai restrânsă, informaţiile economice se rezumă la cele folosite nemijlocit în activităţile economice ale firmei (precum cele contabile, comerciale, financiare etc.). În abordarea informaţiei la nivelul firmei este indicată adoptarea modului de concepere in sens larg a categoriei de informaţie economică.

Pentru a fi mai bine utilizate în practică informaţiile economice se pot clasifica şi trata conform mai multor criterii.După modul de exprimare există:

- informaţii orale (expuse prin viu grai; nu implică investiţii şi mijloace de tratare a informaţiilor; nuanţate; viteză de circulaţie mare; nu sunt controlabile; lasă loc la interpretări);

- informaţii scrise (consemnate de regulă pe hârtie; pot fi păstrate nealterate timp îndelungat; implică cheltuieli moderate; consemnarea lor necesită un consum de timp apreciabil);

- informaţii audiovizuale (se adresează concomitent văzului şi auzului; implică aparatură specială, calculatoare, terminale, circuite de televiziune, etc.; asigura o viteza mare de circulaţie, indiferent de distanţe; capacitate de sugestie şi nuanţare ridicată; pot fi consemnate integral şi rapid; sunt costisitoare);

După gradul de prelucrare există:- informaţii primare sau de bază (anterior nu au suferit un proces de prelucrare

informaţională; au caracter analitic, sunt pronunţat informative; sunt preponderente la nivelul executanţilor);

- informaţii intermediare (se află în diferite faze de prelucrare informaţională; sunt preponderente la nivelul personalului funcţional şi al managerilor de nivel inferior);

- informaţii finale (au trecut prin întreg şirul de prelucrări informaţionale prevăzute; au caracter sintetic şi decizional; se adresează de regulă managerilor îndeosebi de la eşaloanele superior şi mediu);

După modul de circulaţie există:- informaţii descendente (se transmit de la nivelurile ierarhice superioare la

cele inferioare ale managementului; sunt alcătuite preponderent din decizii, instrucţiuni, metodologii etc.);

- informaţii ascendente (se transmit de la eşaloanele ierarhice inferioare la cele superioare de management; reflectă cu prioritate modul de realizare a obiectivelor şi deciziilor manageriale);

- informaţii orizontale (se transmit între titularii posturilor situate pe acelaşi nivel ierarhic; caracter funcţional şi de cooperare servind la integrarea pe orizontală a activităţilor firmei);

După destinaţie există:- informaţii interne (beneficiarii de informaţii sunt managerii şi executanţii din

firmă; au caracter atotcuprinzător, niveluri de agregare diferite, grad de formalizare redus);

- informaţii externe (beneficiarii de informaţii sunt clienţii, furnizorii sau suprasistemele din care fac parte firmele; au caracter selectiv, se referă la aspectele esenţiale ale activităţilor firmei, au grad de de formalizare ridicat).

Procesul de sesizare, înţelegere şi însuşire a informaţiilor dintr-un anumit domeniu reprezintã un proces de informare. Informaţiile dobândite în urma unui proces de informare într-un anumit domeniu, formeazã cunoştinţele despre acel domeniu,.Cu alte cuvinte, cunoştinţele reprezintã o însumare în timp şi o corelare a tuturor informaţiilor dobândite într-un anumit domeniu.

5

Informaţiile şi cunoştinţele au o mare importanţã atât pentru dezvoltarea personalitãţii umane, cât şi pentru evoluţia vieţii şi societãţii. Prin intermediul informaţiilor se asigurã transferul cunoştinţelor de la o generaţie la alta şi se asigurã astfel accesul generalizat la cele mai avansate realizãri ale omenirii.

1.3 Implicaţii ale tehnologiei informaţiei asupra mediului de afaceri

Tehnologia informaţiei (TI) este un termen care defineşte toate mijloacele tehnice şi metodologice disponibile pentru culegerea, stocarea, regăsirea, prelucrarea, transmiterea şi recepţionarea informaţiei sub diversele sale forme şi în diferite domenii.Printre principalele componente ale Tehnologiei informaţiei pot fi enumerate: sistemele de telecomunicaţii, calculatoarele şi reţelele de calculatoare, bazele de date precum şi alte resurse informaţionale disponibile la un moment dat.Tehnologia informaţiei oferă posibilitatea managerilor de a gestiona mai bine interdependenţa organizaţională într-un cadru global, devenind chiar o provocare managerială, în conditiile în care în prezent TI este utilizată mai mult pentru a gestiona procesele comerciale decât pentru fundamentarea deciziilor. Astăzi, mai mult ca niciodată, desfăşurarea oricărei activităţi economice nu se poate imagina fără utilizarea unui puternic suport informaţional care să asigure avantajul concurenţial în raport cu ceilalţi competitori de pe piaţă. Reingineria afacerilor înseamnă regândirea fundamentală şi reproiectarea radicală a proceselor afacerii pentru obţinerea de îmbunătăţiri substanţiale privind costurile, calitatea şi viteza de reacţie a decidenţilor. Această regândire a modului de a face afaceri este influenţată şi găseşte totodată răspunsuri în noile soluţii TI. Modul de desfăşurare a afacerii în cadrul oricărei firme se schimbă ca urmare a acţiunii conjugate a următorilor factori (lista acestora rămâne deschisă):

- fenomenul de globalizare;- cresterea competiţiei economoce;- transformarea informaţiei în resursă cheie;- dezvoltarea spaţiului virtual de muncă şi chiar derularea activităţii în condiţiile

companiei virtuale;- extinderea comerţului electronic.

Orice organizaţie economică presupune existenţa a cinci elemente (componente) interdependente:

- structura organizatorică;- managementul şi procesele afacerii;- tehnologia informaţiei;- strategia organizaţiei;- angajaţii şi cultura organizaţiei.

Aceste componente trebuie să se găsească într-o stare de echilibru dinamic iar această stare se va menţine atât timp cât nu se produc schimbări semnificative în mediul extern al organizaţiei sau în oricare dintre componente sale.Componenta TI cunoaşte o dinamică deosebită comparativ cu restul componentelor organizaţiei economice, acest lucru determinand mutaţii calitative asupra celorlalte componente. Dinamica componentei TI se resimte şi la nivelul strategiei organizaţiei oferind mijloace şi instrumente specifice analizei şi fundamentării la nivel strategic a activităţii economice.

6

2. SISTEME ECONOMICE, SISTEME INFORMAŢIONALE, SISTEME INFORMATICE

2.1 Sistem economic şi sistem informaţional

Un sistem reprezintă un ansamblu de elemente (componente) interdependente, între care se stabileşte o interacţiune dinamică, pe baza unor reguli prestabilite, cu scopul atingerii unui anumit obiectiv. Interacţiunea dinamică dintre elemente se materializează în fluxurile stabilite între acestea, fluxuri implicând resursele existente în sistem.Subsistemul este un sistem care face parte dintr-un alt sistem mai mare. Cel mai cuprinzător sistem este considerat a fi mediul înconjurător sau universul.Sisteme deschise sunt acele sisteme care interacţionează cu alte sisteme sau în cazul general cu mediul exterior prin intermediul intrărilor şi ieşirilor. Sistemele închise nu interacţionează cu alte sisteme sau cu mediul în care se află şi ca urmare în timp decad şi dispar.

Sistemul economic se defineşte ca fiind un complex de componente şi ansambluri economice. O firmã, o corporaţie, o ramurã a economiei naţionale, sunt sisteme economice. Însãşi economia naţionalã sau economia mondialã vãzute la nivel global, sunt sisteme economice complexe (macrosisteme).Un sistem economic transformã o intrare, care este reprezentată de ansamblul factorilor de producţie, într-o ieşire, reprezentată de produsele şi serviciile destinate pieţei sub controlul unei bucle de reglaj –feedback, asiguratã prin subsistemul de management.Procesul de transformare este un proces dinamic care face ca sistemul sã evolueze pe o anumitã traiectorie descrisã de starea sistemului. În concluzie, unui sistem îi sunt caracteristice:

- ansamblul intrãrilor;- ansamblul ieşirilor;- procesul de transfomare;- structura sistemului şi starea internã.

Noţiunea de sistem economic desemneazã deci un ansamblu de elemente interdependente, prin intermediul cãrora se realizeazã obiectul de activitate al unitãţii economice corespunzãtoare.În analiza structurii organizatorice şi funcţionale a unui sistem economic complex, se disting urmãtoarele componente:

- subsistemul decizional;- subsistemul operaţional;- subsistemul informaţional.

Subsistemul decizional este format din ansamblul de specialişti care, prin metode şi tehnici specifice planificã, decid, organizeazã, coordoneazã, urmãresc şi controleazã funcţionarea subsistemului operaţional, cu scopul îndeplinirii obiectivelor stabilite (valorifică informaţiile oferite de subsistemul informaţional în fundamentarea deciziilor).Subsistemul operaţional reprezintã ansamblul de resurse umane, materiale şi financiare, precum şi întregul ansamblu organizatoric, tehnic şi funcţional, care asigurã realizarea efectivã a obiectivelor stabilite prin deciziile transmise de sistemul decizional.În cadrul subsistemului operaţional se desfăşoară procesele economice specifice domeniului de activitate a agentului economic: are loc culegerea datelor care apoi sunt transmise subsistemului informaţional pentru stocare şi prelucrare în vederea obţinerii informaţiilor utilizate în fundamentarea deciziilor la nivelul subsistemului decizional (decizii strategice, tactice şi operaţionale).

7

Subsistemul informaţional cuprinde ansamblul informaţiilor, fluxurilor şi circuitelor informaţionale, precum şi totalitatea mijloacelor, metodelor şi tehnicilor, prin care se asigurã prelucrarea datelor necesare sistemului decizional.El asigurã legãtura între sistemul decizional şi sistemul operaţional în dublu sens: prin prelucrarea şi transmiterea deciziilor de la sistemul decizional cãtre sistemul operaţional, respectiv prin înregistrarea, prelucrarea şi transmiterea informaţiilor de la sistemul operaţional cãtre sistemul decizional.

Conform teoriei sistemelor orice organism economic este un sistem deoarece:- prezintă o structură proprie constând dintr-o mulţime de elemente constitutive

care interacţionează între ele pe principii funcţionale;- fluxurile existente între componentele organizatorice implică resursele

organismului economic. În cadrul oricărui organism economic se produc:- fluxuri materiale (de materii prime, semifabricate, produse finite etc.)- fluxuri financiare- fluxuri informaţionale

- mulţimea componentelor organizatorice şi interacţiunea dintre acestea urmăresc consevarea şi dezvoltarea sistemului.

În cadrul sistemului economic, sistemul informaţional nu trebuie văzut doar ca o interfaţă între sistemul operativ şi sistemul de conducere ci şi ca elementul de legătură a mediului intern al firmei şi cel exterior lui (mediu economic, financiar, bancar). Scopul principal al sistemului informaţional este de a furniza fiecărui utilizator, în funcţie de responsabilităţile şi atribuţiile sale, toate informaţiile necesare.Noţiunea de sistem informaţional este legată de abordarea sistemică a firmei, deoarece un sistem informaţional poate fi interpretat ca un proces complex de prelucrare a datelor in cadrul firmei.

Fig. 2.1 Prelucrarea datelor in sistemul informaţional

Într-un sistem informaţional, intrările sunt reprezentate de date care sunt transformate in iesiri prin prelucrare sau procesare. Procesarea presupune numeroase manipulări şi analize ale datelor (clasificare, sortare, calculare, centralizare) cu scopul de a le transforma în informaţii. Sistemul de procesare a datelor foloseşte memoria de date, pentru a asigura informaţii privind evolutia organismului economic.Memoria de date, reprezintă deci un sistem de stocare a datelor în scopul utilizării lor ulterioare iar memorarea informaţiilor are un rol esenţial, deoarece fără memorie nu există nici învăţare, nici inteligenţă.

8

Ieşirile sunt reprezentate de rapoarte, documente şi alte rezultate ale sistemului, care furnizează informaţiile necesare pentru adoptarea deciziilor.Controlul, reprezentat în figură prin bucla feedback, reprezintă o măsură de protecţie pentru asigurarea faptului că rezultatele sunt corespunzătoare şi servesc scopurilor propuse. Astfel de precauţii constau în verificări ale acurateţei datelor procesate precum şi pentru determinarea utilităţii rezultatelor pentru utilizatori.

În concluzie, prin natura sa, sistemul informaţional poate fi definit că un set de mijloace, metode şi proceduri destinate colectării, procesării, stocării şi distribuirii informaţiilor, care vor sta la baza conceperii planurilor, a adoptării deciziilor, a coordonării şi a controlului. Nu este obligatoriu că sistemele informaţionale să fie computerizate. Interesează totuşi sistemele informaţionale computerizate (SIC), care joacă un rol foarte important în gestiunea eficientă a unei firme.

2.2 Circuite, fluxuri şi proceduri informaţionale

Un sistem informaţional modern trebuie să asigure: informarea la toate nivelele, operativitatea informării, selectarea informaţiilor pe nivele de decizie şi execuţie, adaptabilitatea la modificări (modificarea cererilor de informaţii, a datelor de intrare, a structurii organizatorice, a metodelor de prelucrare a datelor). Componentele functionale ale sistemului informaţional sunt:

- date şi informaţii;- circuite şi fluxuri informaţionale;- proceduri informaţionale.

După cum ştim, datele reprezintă fapte şi cifre neanalizate, referitoare la organizaţie/firmă. Pentru a fi utile conducerii firmei, datele trebuie să fie transformate în informaţii, adică analizate şi procesate (de către un operator uman sau un sistem electronic de calcul) în aşa fel încât acestea să capete o anumita semnificaţie pentru persoanele care iau decizii.Din punct de vedere al managementului organizaţiei, informaţia are calitatea de a aduce utilizatorilor un spor de cunoaştere privind direct sau indirect organizaţia respectivă, motiv pentru care informaţia reprezintă temeiul principal al declanşării deciziilor şi acţiunilor.Procesarea informaţiilor trebuie să se bazeze pe o viziune sistemică, deoarece pentru obţinerea informaţiilor necesare diferitelor scopuri, firmele îşi dezvoltă sisteme informaţionale. Procesarea electronică a datelor (PED) reprezintă transformarea datelor în informaţii prin intermediul mijloacelor electronice de calcul.

Informaţiile sunt înregistrate şi prelucrate în cadrul unui sistem economic la nivelul unor verigi organizatorice şi funcţionale care se numesc posturi de lucru. Un post de lucru se individualizeazã prin urmãtoarele elemente:

- date de intrare;- timp de staţionare;- operaţii de prelucrare;- date de ieşire.

O secvenţã de mai multe posturi de lucru, logic înlãnţuite, formeazã un circuit informaţional. La nivel mai general, prin circuit informaţional desemnăm traiectul pe care-l parcurge o informaţie sau o categorie de informaţii între emiţător şi destinatar (receptor). Circuitul informaţional este caracterizat de următorii parametri:

- forma, care este dată de aspectul traseului parcurs (liniară, arborescentă, în reţea, etc.);

- lungimea traiectului, determinată de numărul de posturi de lucru înlãnţuite, în funcţie de care se stabileşte timpul şi viteza de deplasate a datelor, informaţiilor, deciziilor.

9

Prin lungimea lor, circuitele informaţionale condiţionează în mare măsură buna funcţionalitate a sistemului informaţional al firmei.Pe de altă parte, fluxul informaţional reprezintă cantitatea de informaţii care este vehiculată între emiţător şi beneficiar pe circuitul informaţional, cu o anumită viteză, frecvenţă şi pe anumiţi suporţi informaţionali. Între circuitul informaţional şi fluxul informaţional existã o strânsã dependenţã, în sensul cã circuitul informaţional reflectã traseul (drumul) şi mijlocul care asigurã circulaţia unei informaţii de la generarea ei şi pânã la arhivare, iar fluxul informaţional reflectã ansamblul informaţiilor vehiculate pe circuit, necesare unei anumite activitãţi.

Caracteristic firmei modeme este marea varietate de circuite şi fluxuri informaţionale, fapt ce impune o clasificare a acestora în funcţie de mai multe criterii.În funcţie de direcţia de vehiculare, se deosebesc:

- fluxuri informaţionale verticale (se stabilesc între posturi sau compartimente situate pe niveluri ierarhice diferite între care există relaţii de subordonare nemijlocită; vehiculează informaţii ascendente şi descendente; fundamentul organizatoric este reprezentat de relaţiile ierarhice);

- fluxuri informaţionale orizontale (se stabilesc între posturi şi compartimente situate pe acelaşi nivel ierarhic; vehiculează informaţii orizontale; fundamentul organizatoric este reprezentat de relaţiile de cooperare sau funcţionale);

- fluxuri informaţionale oblice (se stabilesc între posturi sau compartimente situate pe niveluri ierarhice diferite între care nu există relaţii de subordonare nemijlocită: vehiculează informaţii ascendente şi descendente; fundamentul organizatoric este reprezentat de relaţiile funcţionale de consultare sau control).

În funcţie de frecvenţa producerii, există:- fluxuri informaţionale periodice (se repetă la anumite intervale trimestru, lună

etc.; fundamentul producerii lor îl reprezintă caracterul secvenţial al proceselor de muncă: sunt predominante în firme ca urmare a caracterului ciclic al proceselor de execuţie şi manageriale).

- fluxuri informaţionale ocazionale (se stabilesc cu o frecvenţă aleatorie; fundamentul producerii lor îl reprezintă situaţiile inedite sau temporare ale firmei).

Indiferent de tip, este necesar că fluxurile şi implicit circuitele informaţionale să fie cât mai directe, în sensul evitării la maximum a punctelor intermediare de trecere din parcurs. De asemenea, este recomandabil că circuitele informaţionale să fie cât mai scurte, evitând prelungirea în aval şi în amonte de beneficiarii informaţionali vizaţi.

Toate fluxurile de resurse sau tehnologice dintr-un sistem economic au la bazã desfãşurarea unor activitãţi umane, implicând pe de o parte o succesiune de procese şi fluxuri informaţionale, iar pe de altã parte, conducând la generarea permanentã de noi informaţii şi fluxuri informaţionale.Astfel, peste fluxului real al resurselor materiale, umane şi monetare dintr-o firmă se suprapune în orice moment şi un flux informaţional de reflectare a operaţiilor respective, În plus, nici o informaţie nu poate fi transmisă fără existenţa unui suport material care serveşte drept mijloc de transmitere a acesteia de la sursă (emiţător) către receptor (destinatarul informaţiei).

O componentă a sistemului informaţional ce tinde să dobândească un rol preponderent în firmele moderne o reprezintă ansamblul procedurilor informaţionale.În esenţă, procedurile informaţionale desemnează totalitatea elementelor prin care se stabilesc modalităţile de culegere, înregistrare, transmitere şi prelucrare a unei categorii de informaţii cu precizarea operaţiilor de efectuat în succesiunea acestora, a purtătorilor de informaţie, formulelor, modelelor şi mijloacelor de tratare a informaţiilor folosite.

10

Specific procedurilor informaţionale este caracterul lor foarte detaliat. Elaborarea şi utilizarea procedurilor informaţionale pune în evidenţă o serie de trăsături constitutive şi funcţionale ale sistemului informaţional , fiind specificate printre altele:

- materialele folosite pentru consemnarea datelor şi informaţiilor: hârtie, discuri magnetice, CD-uri etc.: gruparea suporţilor informaţionali pe diverse categorii exprimă nivelul de înnoire şi adecvare a sistemului informaţional la cerinţele mediului intern şi extern organizaţiei;

- mijloacele de culegere, înregistrare, prelucrare şi transmitere, care exprimă nivelul dotării tehnice a sistemului informaţional;

- succesiunea tratării informaţiilor, prin care se exprimă logica întregului sistem informaţional;

- modelele şi formulele de calcul aflate la baza tratării informaţiilor, prin care se ridică gradul de organizare şi rafinare al informaţiei.

Prin procedurile informaţionale se stabilesc deci, în primul rând, purtătorii de informaţie utilizaţi, adică materialele folosite pentru consemnarea lor precum şi caracteristicile acestora. Pentru fiecare dintre purtătorii de informaţie menţionaţi se precizează caracteristicile dimensionale şi de structură, adecvate categoriilor de informaţii pentru care vor fi utilizaţi. Prin intermediul procedurilor se prevăd şi mijloacele, manuale sau automate, utilizate pentru a culege, înregistra, transmite şi prelucra informaţiile.Deasemenea, în cadrul procedurilor sunt incluse succesiunea tratării informaţiilor, operaţiile pe care acestea le suportă, modelele şi formulele de calcul utilizate. Spre exemplu, se stabilesc formule de calcul ale diferiţilor indicatori (profit, cifra de afaceri, indicele de ocupare a resursei umane, procentul de îndeplinire a programului de producţie, etc).Procedurilor informaţionale moderne le este propriu şi un grad ridicat de formalizare. Un accent deosebit se acordă codificării, tipizării şi standardizării informaţiilor şi situaţiilor informaţionale astfel încât să se faciliteze integrarea lor pe verticala sistemului de management şi folosirea extinsă a echipamentelor electronice de calcul.De asemenea, procedurile informaţionale ale firmelor competitive se caracterizează şi printr-un accentuat caracter operaţional, bazat pe o prelucrare rapidă a informaţiei. Această calitate este determinată în mod special de aportul bazelor de date, băncilor de informaţii, programelor expert, computerelor etc. iar implicaţiile sunt apreciabile atât pentru luarea deciziei, cât şi la nivelul implemetării diverselor acţiunii.

2.3 Locul şi rolul sistemului informatic în cadrul sistemului informaţional

Sistemul informatic este o componentã a sistemului informaţional, şi anume, acea parte care preia şi rezolvã sarcinile de culegere, prelucrare, stocare şi transmitere a datelor, cu ajutorul sistemelor de calcul.Pentru a-şi îndeplini rolul în cadrul sistemului informaţional, sistemul informatic cuprinde ansamblul tuturor resurselor tehnice si umane, metodelor şi procedurilor, prin care se asigurã prelucrarea automatã a datelor.Resursele sistemului informatic se grupeazã în urmãtoarele categorii:

- cadrul organizatoric al activitãţii supuse informatizãrii, activitatea care face obiectul sistemului informatic şi datele primare vehiculate în cadrul acesteia;

- metodele şi tehnicile de proiectare a sistemului informatic;- ansamblul de echipamente prin intermediul cãrora se realizeazã culegerea,

verificarea, prelucrarea, memorarea şi transmiterea datelor, respectiv redarea rezultatelor prelucrãrii, reunite sub denumirea genericã de Hardware;

- sistemul de programe care asigurã utilizarea eficientã a resurselor hardware precum şi rezolvarea unor clase de probleme specifice unui anumit domeniu, programe reunite sub denumirea de Software;

- ansamblul de resurse umane implicate.

11

Procesul de procesare automatã în cadrul unui sistem informaţional, cuprinde totalitatea operaţiilor de culegere, prelucrare, stocare şi transmitere a datelor.

Coordonatele moderne ale realizãrii sistemelor informatice relevã preponderenţa utilizãrii reţelelor de calculatoare ca suport hardware şi a sistemelor de gestiune a bazelor de date ca suport software, baza de date fiind nucleul informaţional al oricãrui sistem informatic.Deschiderea largã oferitã de Internet face din utilizarea bazelor de date distribuite pe reţele de calculatoare implementate la nivelul firmei şi interconectate în reţele mai mari, soluţia cea mai viabilã şi cea mai des aplicatã pentru valorificarea eficientã în procesul de manangement a performanţelor remarcabile oferite de performanţele PC-urilor de astãzi.

Importanţa sistemelor informatice rezidă în principal în înţelegerea efectivă şi responsabilă de către toţi managerii sau persoanele dintr-o organizaţie a necesităţii adaptării la societatea informaţională globală. Sistemele informatice devin astăzi tot mai mult o componentă vitală a succesului în afaceri pentru o organizaţie sau un întreprinzător.Managerii sau utilizatorii nu trebuie să cunoască tehnologiile complexe sau conceptele abstracte ori aplicaţiile specializate din câmpul sistemelor informatice, ci să aibă definit cadrul conceptual în cel puţin cinci zone, şi anume:

- conceptele fundamentale ale sistemului informatic;- tehnologia sistemelor informatice;- aplicaţiile sistemelor informatice;- dezvoltarea de sisteme informatice;- managementul sistemelor informatice.

Conceptele fundamentale ale sistemului informatic asigură elementele tehnice şi de comportament care ajută la fundamentarea aplicaţiilor comerciale, a procesului de luare a deciziilor şi de construire a unui avantaj strategic al firmei faţă de competitori.Tehnologia sistemelor informatice este direct influenţată de dezvoltarea în tehnologiei informaţiei (hardware, software, reţele, Internet, managementul bazelor de date sau a altor tehnologii de prelucrare a informaţiilor).Aplicaţiile sistemelor informatice în domeniul operaţional şi managerial asigură crearea unui avantaj competitiv al organizaţiei atât la nivelul intern (prin generalizarea colaborării dintre compartimentele şi nivelele ierarhice ale firmei) cât şi în relaţiile cu mediul extern prin diverse forme de comerţ electronic, baze de date distribuite, schimbul de informaţii prin Internet, etc.Dezvoltarea de sisteme informatice reprezintă modul în care utilizatorii elaborează sisteme informatice pentru a rezolva problemele din cadrul organizaţiei sau pentru a creşte eficacitatea şi rentabilitatea acesteia.Managementul sistemelor informatice se referă la modul în care se administrează resursele informatice precum şi la strategiile legate de implicarea şi utilizarea tehnologiei informaţiei la diferite niveluri: utilizator final, organizaţie sau la nivel global.

2.4 Componentele acţionale ale unui sistem informatic

Pentru a defini componentele acţionale ale unui sistem informatic este necesar să plecăm de la funcţia acestuia de a prelucra datele disponibile în vederea obţinerii informaţiilor necesare luării deciziilor în procesul conducerii.Rezultă că de fapt componentele acţionale ale unui sistem informatic sunt determinate de principalele acţiuni derulate într-un sistem informatic şi anume:

- Introducerea datelor;- Procesarea datelor pentru obţinerea de informaţii; - Furnizarea informaţiilor către beneficiari; - Stocarea şi arhivarea infomaţiilor; - Controlul performanţelor sistemului.

12

Introducerea datelor - datele despre tranzacţiile comerciale sau despre alte activităţi economice trebuie să fie colectate şi pregătite pentru prelucrare acolo unde sunt produse. Introducerea datelor implică editarea de înregistrări, care sunt transferate pe un suport fizic (magnetic/optic, etc.) până la prelucrarea lor ulterioară.Datele consemnate în documente pot fi introduse în sistemul informatic în următoarele moduri:

- executarea unor proceduri specializate de încărcare a datelor prin tastare de operator pe baza unor machete de culegere a datelor generate pe monitorul calculatorului, urmată de validarea acestora;

- scanarea documentelor, permiţând preluarea unui volum foarte mare de date într-un interval scurt de timp;

- direct în format electronic, prin transfer local în cadrul intranetului firmei (ieşirile unui subsistem informatic al firmei devin astfel intrări pentru un alt subsistem) sau prin transfer de date la distanţă (prin Internet sau prin reţele private).

Prelucrarea datelor - reprezintă totalitatea operaţiilor de calcul pe baza unor algoritmi prestabiliţi, comparări, sortări, clasificări, integrări, etc., prin care datele sunt transformate în informaţii utile beneficiarilor.Prelucrarea datelor se bazează pe realizarea şi gestionarea în cadrul sistemului informatic al organizaţiei a unui ansamblu de baze de date.Furnizarea informaţiilor către beneficiari – implică ca informaţiile rezultate în urma prelucrării să fi transmise automat utilizatorilor în formatul solicitat de aceştia.La nivel decizional informaţiile de ieşire ale sistemului informatic pot fi:

- indicatori sintetici, care sunt calculaţi din datele de intrare pe baza unor algoritmi predefiniţi;

- rapoarte, care grupează diverşi indicatori sintetici sau analitici, sub formă de text, tabele, grafice, etc.

După gradul de agregare a informaţiilor, rapoartele pot fi clasificate astfel:- rapoarte sintetice, care cuprinzând indicatori cu grad mare de sintetizare,

destinate fundamentării deciziilor (de exemplu: Situaţia evoluţiei vânzărilor pe produse şi trimestre);

- rapoarte analitice, care sunt destinate utilizării în cadrul diverselor compartimente şi conţin informaţii detaliate privind desfăşurarea unei activităţi pe un anumit segment de timp (de exemplu: Situaţia consumului de materiale pe luna).

Indicatorii şi rapoartele pot fi furnizate în scris, pe suport magnetic sau optic sau pot fi transmise prin reţeaua locală a firmei.

Stocarea şi arhivarea informaţiilor - constituie o componentă importantă în cadrul sistemelor informatice prin care datele şi informaţiile sunt depozitate în format electronic într-un mod organizat în vederea unei utilizări ulterioare. O importanţă deosebită o are eficienţa procesului de regăsire a informaţiei stocate, în formatul solicitat de utilizatori în special în ceea ce priveşte rapiditatea şi acurateţea de redare. Suporturile fizice utilizate pentru stocarea datelor şi informaţiilor sunt în general cele magnetice sau optice.

Controlul performanţelor sistemului - reprezintă o activitate în cadrul sistemului informatic cu rol esenţial în menţinerea integrităţii şi calităţii informaţiilor furnizate beneficiarilor. Controlul performanţelor sistemului informatic are în vedere următoarele elemente:

- generarea continuă a unui feed-back despre intrările, procesul de prelucrare şi ieşirile sale precum şi despre activitatea de stocare.

- monitorizarea şi evaluarea feed-back-ului pentru a determina dacă sistemul funcţionează la parametrii nominali.

Procesul de monitorizare continuă a funcţionării sistemului permite efectuarea în timp real a corecţiilor necesare pentru eliminarea deficienţelor constatate.

13

2.5 Clasificarea sistemelor informatice

Dacă la începutul utilizării calculatoarelor sistemul de lucru era organizat într-un compartiment distinct - centralizarea era singura opţiune - prin dezvoltarea tehnologiei informaţiei, a computerelor puternice a determinat centralizarea hard-ului, softului şi a specialiştilor din sistemele informatice la nivelul corporaţiilor.După această perioadă dezvoltarea de PC-uri a determinat o tendinţă de descentralizare mai ales că au apărut reţelele de calculatoare ce puteau fi accesate de orice utilizator.

Sistemele informatice actuale pot fi proiectate astfel încât să poată fi utilizate atât în mod centralizat cât şi descentralizat, în activităţile operaţionale şi de luare a deciziei.

Avantajele centralizării:- acest mod de lucru poate conecta toate componentele unei organizaţii prin reţele

de comunicaţii care oferă managementului posibilitatea de a centraliza procesul de luare a deciziei (deciziile ce erau luate la niveluri inferioare se pot lua centralizat);

- se poate promova centralizarea operaţiilor care reduce numărul de birouri, depozite şi alte spaţii de muncă.

Avantajele descentralizării:- utilizarea de reţele distribuite de calculatoare la mai multe puncte de lucru ce

oferă managerilor de vârf posibilitatea de a delega deciziile la nivelul managementului de nivel mediu;

- managementul poate descentraliza activitatea operaţională prin creşterea numărului de grupuri care au acces la informaţie şi comunicaţie.

În prezent se urmăreşte stabilirea echilibru la nivelul resurselor informaţionale ale organizaţiei provenite din unele compartimente cu activitate centralizată şi respectiv alte compartimente cu activitate descentralizată, ceea ce determină dezvoltarea unor sisteme hibrid.În fine, se remarcă în prezent tendinţa de a transfera funcţiile sistemelor informatice unor firme din afara organizaţiei ca integratori de sistem.

Analizând structura sistemului informatic global al unei organizaţii putem realiza următoarele clasificări legate de componentele acestuia:După aria de cuprindere există:

a) Subsisteme informatice, în cadrul organizaţiei (acoperind arii distincte, definite pe criterii funcţionale):

- subsistemul contabilităţii,- subsistemul producţiei,- subsistemul cercetării,- subsistemul comercial,- subsistemul resurselor umane, etc.

De exemplu, în cadrul sistemului informatic al unei firme regăsim: subsistemul informatic al contabilităţii, subsistemul informatic privind gestiunea stocurilor, subsistemul informatic privind evidenţa livrărilor etc. În cadrul sistemului informatic al unei bănci regăsim: subsistemul informatic al contabilităţii, subsistemul informatic privind operaţiunile de cont curent, subsistemele informatice privind gestiunea produselor şi serviciilor bancare oferite clienţilor (depozite, credite, certificate de depozit etc.), subsistemul informatic privind operaţiunile de plăţi prin carduri etc.

b) Subsisteme interorganizaţionale concepute să asigure fluxuri informaţionale între:- Organizaţie şi partenerii săi (furnizori, clienţi, bancă etc de exemplu: e-banking-ul,

comerţul electronic etc);- „Firma mamă” şi subdiviziunile sale organizatorice.

14

În funcţie de natura activităţilor susţinute există:

a) Sisteme destinate conducerii (MSS - Management Support Systems) au rolul de a oferi informaţii cu scopul susţinerii şi asistării managerilor în luarea deciziilor şi cuprind.

- Sisteme destinate conducerii curente (MIS – Management Information Systems): sunt sisteme informatice cu rolul de a oferi managerilor informaţiile necesare monitorizării şi controlului afacerii.

- Sisteme suport de decizie (DSS – Decision Support Systems): reprezintă sisteme informatice interactive cu rolul de a asista managerii în rezolvarea unor probleme strategice.

b) Sisteme destinate nivelului operaţional care cuprind:- Sisteme destinate activităţii de birou (OAS – Office Automation Systems): sunt

utilizate în principal de persoanele implicate în procesul prelucrării datelor (funcţionari, secretari, contabili etc.) dar de manageri, rolul lor fiind de a colecta, procesa, stoca şi transmite informaţii utilizând mijloace TI.

- Sisteme pentru procesarea tranzacţiilor (TPS – Transaction Processing Systems): sunt specializate în preluarea, stocarea şi prelucrarea datelor corespunzătoare tranzacţiilor zilnice, de rutină asigurând actualizarea curentă a bazei de date.

c) Sisteme destinate gestiunii cunoaşterii (KWS – Knowledge Work Systems): permit crearea, promovarea şi integrarea noilor tehnologii şi cunoştinţe în firmă. Utilizatorii acestor sisteme, analişti şi consilieri economici, financiari, juridici, etc., devin astfel creatori de informaţie, care la rândul ei generează cunoaştere.

În condiţiile actuale ale globalizării afacerilor, mediul organizaţional al unei firme trebuie să se adapteze cerinţelor concurenţiale ale pieţei. Creşterea economică a unei firme depinde în mod esenţial de abilitatea ei de a actualiza şi integra aplicaţiile informatice, oferind tuturor utilizatorilor acces interactiv la modelul său de date. De asemenea, pentru asigurarea eficienţei activităţii lor, firmele trebuie să standardizeze gestiunea proceselor economice. Se afirmă că integrarea completă este un obiectiv major al gestiunii resurselor informaţionale, care devin din ce în ce mai complexe şi mai numeroase şi de aceea este necesar să se realizeze şi să se implementeze sisteme informatice integrate.Prin sistem informatic integrat se înţelege un sistem informatic care îndeplineşte următoarele condiţii:

- utilizează o bază de date unică;- are în componenţă programe informatice, care acoperă activităţile tuturor

compartimentelor funcţionale ale firmei, conform organigramei acesteia;- există un plan de securitate al întregului sistem informatic, care cuprinde

măsuri tehnice şi organizatorice corespunzătoare.Derularea unui proiect de integrare informaţională este o activitate extrem de complexă ce reprezintă o adevărată „provocare tehnologică”, atât pentru proiectanţi cât şi pentru firme.

15

3. SISTEME DE CALCUL

3.1. Istoricul, evoluţia si clasificarea sistemelor de calcul

Calculatorul poate fi definit în două moduri:

1. Maşină capabilă să efectueze automat operaţii aritmetice şi logice (cu scopuri ştiinţifice, administrative, contabile etc.) cu ajutorul unor programe care definesc metodologia şi modul de executare a acestora.

2. Sistem fizic care prelucrează datele introduse într-o formă prestabilită şi furnizează rezultate fie într-o formă accesibilă utilizatorului, fie ca semnale destinate acţionării unor echipamente (strunguri, maşini etc.).

Evoluţia calculatoarelor este strâns legată de progresele înregistrate de diferite tehnologii (electronice, magnetice, electromecanice, electrono-optice). Cercetările efectuate pentru realizarea de calculatoare cât mai performante au impulsionat aprofundarea unor noi aspecte în cadrul acestor tehnologii.

Calculatoarele moderne reprezintă rezultatul unui îndelungat proces de căutări ale unor mijloace tehnice adecvate pentru mecanizarea şi automatizarea operaţiilor de calcul. În evoluţia mijloacelor de tehnică de calcul se pot evidenţia mai multe etape.

1. Etapa instrumentelor de calcul

a. Abacul – prima maşină de calcul cu care începe istoria dezvoltării calculatoarelor a fost utilizat cu câteva mii de ani înainte de era noastră, aproximativ 600 Î.H. în China şi Japonia, şi continuă să fie folosit încă în ţările din Orient. Cu ajutorul acestui instrument de calcul se pot efectua operaţii de adunare, scădere, înmulţire şi împărţire.

b. Rigla de calcul – a fost inventată la sfârşitul secolului XVII şi începutul secolului XVIII, de către John Napier (1550-1617) şi Robert Bissaker. J. Napier a descoperit logaritmii şi a publicat prima tabelă logaritmică în 1614.

2. Etapa maşinilor mecanice de calcul (bazate pe roţi dinţate angrenate: roata dinţată jucând rolul elementului cu mai multe stări stabile, fiecare codificând o cifră zecimală).

a. Între anii 1642 – 1645 matematicianul francez Blaise Pascal (1623-1662) a realizat prima maşină de adunat, considerată a fi primul calculator digital (numită Pascalina).

b. În anul 1674 (1666, după alţii), Gottfried Wilhelm von Leibnitz (1646-1716) inventează maşina care execută operaţii de înmulţire şi împărţire. Acesta a fost primul calculator mecanic capabil să efectueze operaţii de înmulţire.

c. Următoarea dezvoltare marcantă a fost proiectarea de către Charles Babbage (1791-1871), în secolul al XIX-lea, mai precis anul 1822, a unei maşini capabile să efectueze logaritmi şi funcţii trigonometrice, fără intervenţia factorului uman, primul calculator cu execuţie automată a programului care nu a fost construit niciodată. Proiectul prevedea încă de atunci principalele elemente ale calculatoarelor moderne de astăzi (unităţile de memorie, calcul, intrare, ieşire şi comandă, fiind astfel considerat primul om care a inventat calculatorul modern). Aceste maşini au marcat punctul de răscruce în startul epocii calculatoarelor.

d. În anul 1912, F. Baldwin şi J. Monroe încep producţia de masă a maşinilor mecanice de calculat, cu patru operaţii aritmetice.

16

3. Maşini electromecanice de calculat (bazate pe roţi dinţate angrenate, acţionate electric), etapă influenţată de dezvoltarea rapidă a electronicii.

a. În anul 1939 Samuel Williams a construit un calculator cu relee. Acesta a fost primul calculator digital şi prima maşină binară. În 1943 britanicii au realizat o maşină, numită Colossus, folosită pentru decodarea mesajelor trimise de germani.

b. Între 1937-1945, Howard Aiken de la Universitatea Harvard, împreună cu firma IBM, a produs calculatorul MARK 1, bazat pe relee electromagnetice (numele original a fost IBM Automatic Sequence Controlled Calculator). Releele electromagnetice şi contactele lor joacă rolul elementelor bistabile. Cu ajutorul lor se pot codifica cifrele sistemului de numeraţie binar. În 1937 Aiken propune proiectul Calculatorului cu Secvenţe Automate de Comandă. Acesta folosea principiile enumerate de Charles Babbage şi tehnologia de implementare pentru calculatoarele electromecanice produse de IBM. Cel de-al doilea calculator creat de Aiken, numit MARK 2, a fost realizat la finele primului război mondial (în anul 1947) şi avea o putere de calcul de cinci ori mai mare decât predecesorul său. Construcţia calculatorului Mark I a început în 1939 şi s-a terminat la 7 august 1944, dată ce marchează începutul erei calculatoarelor.

4. Maşinile electronice de calcul cu program memorat, bazate la început pe tuburi electronice, apoi pe tranzistori şi circuite integrate.

În anul 1943 la Universitatea din Pennsylvania a început construcţia primului calculator bazat pe tuburi electronice, numit ENIAC – Electronic Numerical Integrator And Computer, de către o echipă având în frunte pe John Presper Eckert, John W. Mauchly şi John Louis von Neumann, fiind primul calculator digital electronic operaţional. Acest calculator era alcătuit din 19.000 tuburi electronice, 1.500 de relee, avea o greutate de 30 tone, utiliza o putere de 200 kW şi putea memora instrucţiuni cu scopul de a simplifica rezolvarea problemelor. A fost terminat în 1945. În acelaşi an, John Louis von Neumann a introdus conceptul de program memorat. Succesorul lui ENIAC a fost calculatorul electronic numit EDVAC – Electronic Discrete Variable Automatic Computer. Pentru construcţia acestui calculator s-a folosit lucrarea lui John Louis von Neumann „Prima schiţă de raport asupra lui EDVAC”.

Conform principiilor lui J. L. von Neumann un calculator trebuie să aibă:

1. un singur procesor central;2. singură legătură între procesorul central şi memorie;3. programul este stocat (memorat) în memorie;4. procesorul central aduce, decodifică şi execută instrucţiunile memorate ale programului

secvenţial.

După elaborarea structurii logice de bază a calculatorului cu program memorat, au fost stabilite entităţile funcţionale care concurau la realizarea acestuia, şi anume:

1. Un mediu de intrare care să permită introducerea de instrucţiuni şi operanzi într-un număr nelimitat.

2. O memorie din care se citesc operanzii sau instrucţiunile şi în care se pot introduce rezultate, în ordinea dorită.

3. O secţiune de calcul, capabilă să efectueze operaţii aritmetice sau logice asupra operanzilor citiţi din memorie.

4. Un mediu de ieşire, prin intermediul căruia se pot trimite către utilizatori rezultatele obţinute într-un număr nelimitat.

5. O unitate de comandă care să fie capabilă să interpreteze instrucţiunile citite din memorie, şi care să poată selecta ordinea de desfăşurare a operaţiilor, în funcţie de rezultatele obţinute pe parcurs.

Majoritatea calculatoarelor construite până în prezent au la bază aceste principii, purtând astfel şi numele de calculatoare de tip von Neumann.

17

Trebuie amintit că primul calculator care a avut sistem de operare s-a numit EDSAC, construit în anul 1949, executa 714 operaţii/secundă. Pe baza acestui proiect în anul 1951, Eckert şi Mauchly au produs primul calculator comercial, numit UNIVAC 1.

Fig. 3.1. – Schema calculatorului von Neumann

In schema calculatorului numeric von Neumann se folosesc notatiile:

UI reprezintă dispozitivele periferice de intrare. UAL reprezintă unitatea aritmetico-logică care conţine circuite ce manipulează datele. UC reprezintă unitatea de control ce coordonează activităţile maşinii. UE reprezintă dispozitivele periferice de ieşire.

Începând din acest moment evoluţia calculatoarelor a avut o curbă ascendentă, atât în ceea ce priveşte puterea de calcul, cât şi miniaturizarea lor, ajungându-se în zilele noastre la calculatoare de puteri de calcul incredibil de mari.

Clasificarea calculatoarelor

Clasificarea sistemelor de calcul se poate face după mai multe criterii, şi anume: din punct de vedere al funcţiilor pe care le îndeplineşte, al structurii, al performanţelor, al generaţiei căreia îi aparţine, al familiei de calculatoare etc.

O primă clasificare a calculatoarelor numerice poate fi făcută după familia de calculatoare căreia îi aparţine:

1. Mainframe-uri.2. Minicalculatoare.3. Microcalculatoare.

Mainframe-urile, sunt calculatoare mari şi foarte scumpe, specifice anilor 1960 – 1970. Aceste calculatoare prezintă următoarele avantaje:

Procesează date la viteze superioare, astfel încât pot rezolva sarcinile complexe mult mai rapid.

Drive-urile pot stoca mult mai multe date şi manipula fişiere mai mari decât o pot face sistemele mai mici.

Sistemele de operare permit utilizarea simultană a acestora de către mai mulţi utilizatori, prin intermediul utilizării tehnicii multiprogramării (utilizatorii sunt conectaţi la calculator prin unităţi de tastatură şi ecran, numite terminale şi unităţi vizuale de afişare.

Minicalculatoarele: sunt calculatoare cu viteze de 103 – 105 operaţii / secundă, cu o lungime a cuvântului mică (8, 12, 16 biţi). În general sunt calculatoare ieftine şi sunt recomandate pentru companiile mai mici. Un asemenea calculator este mai mic decât un

18

mainframe, capacitatea de stocare este mai mică şi nu permite atât de mulţi utilizatori simultan ca un mainframe. Primul minicalculator cu adevărat popular a fost PDP 8, lansat în 1965, şi produs de firma DEC – Digital Equipment Corporation. Alte exemple de minicalculatoare: NOVA, DEC-VAX, familia de calculatoare româneşti FELIX. Actualmente, liderul mondial în domeniul minicalculatoarelor este IBM, cu peste 300.000 instalări, disponibil în mai multe variante (IBM AS/400 – Application System/400).

Microcalculatoarele: sunt calculatoare de birou, foarte răspândite în ultimul deceniu, datorită gradului lor de accesibilitate dar şi preţului relativ scăzut. Datorită faptului că acestea sunt destinate unui singur utilizator; se mai numesc şi calculatoare personale (personal computer – PC). Printre cele mai cunoscute şi răspândite microcalculatoare se numără IBM PS/2, Apple MacIntosh, Hewlett Packard, Vectra etc.

Primul microcalculator a fost construit în 1973 (Franţa, la Oresay, produs de societatea R2E condusă de Andre Truong Trong Thi), s-a numit Micral şi avea un microprocesor Intel 8080, produs de către firma Intel în aprilie 1974 (primul microprocesor 8008 a apărut în anul 1972).

Cei care au intuit importanţa microcalculatoarelor, în ideea de a le apropia cât mai mult de om, au fost Steve Wozniak, de 26 de ani, angajat al firmei Hewlett Packard şi Steve Jobs, în vârstă de 20 de ani. Ei produc în 1975 într-un garaj din California, un calculator numit Apple I, introducând odată cu el şi noţiunea de calculator personal.Abia după 5 ani de la lansarea lui Apple I, în august 1981, firma IBM, denumită şi „Big Blue", este convinsă de importanţa acestei noi ramuri apărute de curând şi se hotărăşte să intre în luptă. Calculatorul, numit IBM PC – Personal Computer se impune pe piaţă imediat. Un alt pas înainte a fost introducerea microprocesorului Intel 80386, care reprezintă trecerea de la microprocesoarele pe 16 biţi la cele pe 32 biţi.

O categorie aparte de calculatoare o reprezintă supercalculatoarele; acestea au fost dezvoltate pentru aplicaţii specializate care necesită un număr imens de calcule matematice, dar ele mai sunt utilizate în cercetări nucleare, exploraţii petroliere etc. Acestea pot executa peste 1 bilion de operaţii pe secundă, sunt cele mai rapide şi puternice calculatoare. Supercalculatoarele lucrează pe 64 biţi, memoria se măsoară în GB, capacitatea de stocare este imensă şi se pot primi intrări de la peste 10.000 staţii de lucru. Unul dintre cele mai celebre calculatoare este Seymour Cray-Cray-2. Costul unui supercalculator este de peste 4 milioane $, Cray-2 costând aproximativ 17 milioane $. Diferenţa principală între un supercalculator şi un mainframe este aceea că un supercalcultor foloseşte toate resursele pentru executarea unui anumit număr de programe într-un timp cât mai scurt, în timp ce un mainframe utilizează aceste resurse pentru a executa mai multe programe în mod concurenţial.

Astfel având în vedere tehnologiile utilizate în construcţia calculatoarelor, începând cu anul 1946, se pot evidenţia cinci generaţii de calculatoare. Datorită faptului că funcţia de prelucrare a datelor este strâns legată de cea de transmisie a acestora, o altă caracteristică a fiecărei generaţii de calculatoare se referă la tehnologiile de telecomunicaţii utilizate. Dintre caracteristicile de bază ale celor cinci generaţii de calculatoare amintim:

Prima generaţie de calculatoare, caracteristică anilor 1945 – 1958. Primele calculatoare utilizau tuburile electronice pentru circuite şi tamburi magnetici (fiind primele dispozitive utilizate pentru memorare) pentru memorie. Aceste calculatoare erau de dimensiuni mari, mari consumatoare de electricitate, foarte scumpe, nefiabile, timpul de acces la memorie era mare. Calculatoarele din această generaţie au fost fundamentate pe cercetările lui Norbert Wiener, părintele ciberneticii, care a pus bazele teoretice ale calculatorului electronic. Pentru efectuarea operaţiilor era utilizat limbajul maşină şi puteau rezolva numai un singur task la un moment dat. Intrările aveau la bază cartela perforată şi banda de hărtie, şi ieşirile erau obţinute la imprimantă. Limbajul maşină este limbajul de programare de nivel jos care este înţeles de calculator.

19

Exemple: 1945 – AVIDAC, 1945 – EDSAC primul calculator cu sistem de operare, 1946 – ENIAC, 1950 – SEAC, 1951 – UNIVAC 1, care a fost primul calculator comercial.

A doua generaţie de calculatoare – a apărut la începutul anilor 1960 (perioada 1958 – 1966). Tuburile electronice au fost înlocuite de tranzistori (tranzistorul a fost inventat în 1947 în laboratoarele Bell); calculatoarele erau mai mici, ieftine, fiabile, consumau mai puţină electricitate şi erau mai rapide de câteva sute de ori, decât cele din prima generaţie. Exemple de calculatoare din generaţia a doua: ICL 1301, IBM 1401.

A treia generaţie de calculatoare – specifică perioadei 1966-1971, şi-a făcut debutul odată cu apariţia chip-urilor. Tranzistorii sunt înlocuiţi cu circuitele integrate (primul circuit integrat a fost dezvoltat în 1950 de Jack Kilby de la Texas Instruments şi Robert Noyce de la Fairchild Semiconductor). Circuitele integrate sunt cel mai des clasificate în funcţie de numărul tranzistorilor şi a altor componente pe care îi conţine. Astfel, circuitele integrate sunt: pe scară simplă (SSI – Simple Scale Integration, 20 de tranzistori pe pastila de SI), medie (MSI – Medium Scale Integration, 20-1000 de tranzistori pe pastila de SI), largă (LSI – Large Scale Integration, 1000-50.000 de tranzistori pe pastila de SI), foarte largă (VLSI – Very Large Scale Integration, 50.000-100.000 de tranzistori pe pastila de SI), şi ultra largă (ULSI – Ultra Large Scale Integration, peste 100.000 de tranzistori pe pastila de SI). Calculatoarele din această generaţie erau mai mici, ieftine şi mai rapide decât precedentele. În loc de cartele perforate şi imprimante, utilizatorii interacţionează cu calculatoarele prin intermediul tastaturi şi monitoarelor şi interfeţe cu un sistem de operare, care permit execuţia mai multor aplicaţii diferite în acelaşi moment de timp. Caracteristica acestei generaţii de calculatoare este apariţia de limbaje de nivel foarte înalt (Fortran, Cobol), programarea structurată, sisteme de operare orientate pe limbaje (Algol, Pascal), timp partajat, grafică pe calculator, baze de date. Exemple: IBM 360, Siemens 4004, ICL 1900, UNIVAC 9000 etc.

A patra generaţie de calculatoare este caracterizată de utilizarea circuitelor integrate pe scară largă în construcţia calculatoarelor, care a debutat în anii 1970 – 1971. Altfel spus, generaţia a patra de calculatoare a început odată cu folosirea microprocesorului în construcţia acestora. Aceste calculatoare sunt puternice, ele pot fi legate între ele, formând o reţea de laculatoare; încep să fie utilizate sisteme de operare evoluate, pachete de programe de largă utilizare, sisteme expert, limbaje orientate pe obiecte, baze de date relaţionale etc. În 1981 firma IBM introduce pe piaţă primul său calculator personal (PC), şi în 1984 Apple introduce Macintosh.

A cincea generaţie de calculatoare, reprezentată de calculatoarele utilizate în prezent (încă în curs de proiectare), este caracterizată de capacitatea recunoaşterii imaginilor, a sunetelor şi altor capacităţi de inteligenţă artificială. Tehnicile de procesare paralelă, bazate pe drive-urile RISC este o caracteristică a acestor calculatoare. Software-ul utilizat în această perioadă se caracterizează prin: sisteme de operare cu interfaţă evoluată cu utilizatorul, limbaje concurente, programare funcţională, prelucrare simbolică (limbaje naturale, recunoaşterea formelor: imagini / voce), Prolog, baze de cunoştinţe, sisteme expert evoluate, CAD, CAM, CAE, multimedia, realitate virtuală, Web.

După calculele pe care le pot efectua calculatoarele se împart în trei grupe:

Calculatoare analogice care sunt utilizate pentru studiul sistemelor complicate ce nu permit încercări directe şi al căror studiu duce la calcule laborioase. Se mai numesc şi maşini de calcul cu acţionare continuă deoarece operează asupra unei cantităţi de informaţii ce variază continuu, acest lucru realizându-se cu ajutorul elementelor de calcul.

Calculatoare numerice sunt dispozitivele şi echipamentele care prelucrează automat informaţia codificată sub formă de valori numerice. Operează cu cele două cifre ale sistemului binar pe care le manipulează cu viteze fantastice.

Calculatoarele hibride sunt dispozitivele de calcul care combină operaţiile calculatoarelor numerice cu cele ale calculatoarelor analogice.

20

Cele trei clasificări nu sunt singurele posibile, calculatoarele mai pot fi clasificate şi în funcţie de:

Modul de utilizare (de buzunar, de birou, staţii de lucru). Regimul de lucru (individuale, legate în reţea de microcalculatoare, terminale). Lungimea cuvântului pe care îl prelucrează (8, 16, 34, 64 biţi).

3.2. Arhitectura sistemelor de calcul

Prin sistem de calcul se înţelege acel sistem care permite realizarea anumitor activităţi, având la bază prelucrarea informaţiei, alcătuit din două subsisteme principale: hardware şi software. Execuţia activităţilor defineşte funcţiile sistemului, iar modul în care aceste funcţii sunt îndeplinite determină performanţele sistemului.Termenul de arhitectura defineste structura fizica sau proiectul unui calculator si al componentelor sale, de la structura sa interna de functionare si circuitele specifice, pana la programele ce il fac sa functioneze.

Hardware – este o componentă materială, fizică şi reprezintă ansamblul de componente şi dispozitive care constituie calculatorul; mai putem spune că reprezintă totalitate circuitelor, dispozitivelor şi echipamentelor unui sistem de calcul.

Software – reprezintă totalitatea programelor cu care este echipat un sistem de calcul, formând componenta nematerială a acestuia.

Partea hardware a unui calculator este alcătuită mai multe subsisteme:

Periferice de intrare. Periferice de ieşire. Unitatea centrală. Memoria (internă şi externă).

Fig. 3.2. – Interacţiunea subsistemelor hardware ale unui calculator

Memoria sau Unitatea de memorie asigura stocarea informaţiilor (date si programe) si este formată din:

memoria internă (principală) - păstrează programele si datele utilizate la momentul curent (este realizată cu circuite electronice de memorie)

memoria externă (secundară) - păstrează celelalte programe si date ce urmeaza sa fie procesate (este implementata prin echipamente periferice de memorie, cum sunt discurile magnetice sau benzile magnetice)

Unitatea centrala sau “de comandă” (UC) este cea responsabilă cu gestionarea datelor si programelor stocate în memoria internă si a echipamentelor periferice.Perifericele de intrare permit introducerea informaţiei în calculator si realizează totodată conversia informaţiei, din forma externă accesibilă omului (cifre, texte, imagini), în format intern binar (ca exemplu de unităţi de intrare se pot enumera: tastatura, mouse-ul, scanner-ul, cititorul optic de caractere, etc.).

21

Perifericele de iesire realizează transmiterea, în exteriorul sistemului de calcul, a rezultatelor prelucrărilor efectuate de unitatea de comandă. În cazul în care rezultatele sunt destinate utilizatorului uman, unitatea de iesire execută conversia din format intern binar în format direct accesibil omului (cifre, texte, grafice, imagini). Cele mai uzuale echipamente de iesire sunt monitoarele, imprimantele, boxele audio.

3.3 Unitatea centrală

Unitatea centrală este componenta principală care conduce şi controlează întregul proces în cadrul sistemului. În cazul PC – urilor, rolul unităţii centrale este deţinut de microprocesor, care reprezintă componenta principală a calculatorului, susţinând procesarea datelor şi controlând memoria, intrarea şi ieşirea datelor. Microprocesorul controlează operaţiile fiecărui subsistem şi le coordonează într-o unitate funcţională, fiind conectat la celelalte componente printr-o serie de magistrale (bus-uri). Procesorul este construit dintr-un singur chip de dimensiuni ceva mai mari care conţine un circuit integrat complex, ce îi permite să prelucreze informaţii prin executarea unor operaţii logice şi matematice diverse. El este compus din două părţi importante: unitatea de execuţie (EU – Execution Unit) şi unitatea de interfaţă a bus – ului (BIU – Bus Interface Unit).

Prima realizează efectiv operaţiile, iar cea de-a doua are funcţia de transfer a datelor de la şi înspre microprocesor. Microprocesorul îndeplineşte, de fapt, funcţiile unităţii centrale sau unităţii de control, şi anume, execută operaţii aritmetico-logice, decodifică instrucţiuni speciale, transmite altor chipuri din sistem semnale de control. Comunicarea unităţii centrale cu restul sistemului (monitor, tastatură, imprimantă etc.), se realizează prin intermediul unor porturi.Operaţiile pe care le execută microprocesorul se fac prin intermediul unor zone de memorie ale microprocesorului, numite registre. Diferenţierea microprocesoarelor se face în funcţie de cantitatea de memorie ce poate fi citită la un moment dat, numărul de instrucţiuni executabile, precum şi viteza de execuţie a operaţiilor.

3.4 Memoria internă, caracteristici si tipuri de circuite de memorie

Microprocesorul are capacitatea de a memora atât datele ce urmează a fi prelucrate cât şi rezultatele intermediare. Deci, rolul său este acela de a prelucra şi transmite informaţiile şi rezultatele şi, numai pentru îndeplinirea acestui scop, prezintă şi funcţia de a memora datele. Capacitatea de a memora datele este mică, neputând, de exemplu, stoca programe. De aceea, un calculator necesită o memorie care să stocheze date şi programe.

Pentru a memora şi transmite informaţiile prin intermediul acestor semnale, calculatoarele folosesc sistemul binar de reprezentare a informaţiilor. Cea mai mică informaţie care poate fi reprezentată voate lua valorile 0 sau 1 şi poartă denumirea de bit (binary digit – cifră binară). Deci toate datele sunt reprezentate în calculator numai prin valorile 0 şi 1. Deoarece datele care sunt memorate şi citite în/din calculator au nevoie de mai mulţi biţi, aceştia se folosesc în mod grupat. Astfel o succesiune de 8 biţi se mai numeşte byte (sau octet), acesta reprezentând de fapt unitatea de măsură a capacităţii de memorie. Un byte poate reprezenta în calculator numai un caracter.Deci unitatea de bază a capacităţii de memorie este byte - ul (notată cu B), care este o succesiune de 8 biţi (b). Celelalte unităţi de măsură sunt:

1 KB (kilobyte) = 1024 B 1 MB (megabyte) = 1024 KB 1 GB (gigabyte) = 1024 MB 1 TB (terabyte) = 1024 GB 1 PB (petabyte) = 1024 TB

22

Memoria internă este o componentă de bază a oricărui sistem de calcul, fiind de fapt o zonă de stocare a informaţiilor în interiorul calculatorului, locul unde programele şi datele sunt păstrate, în formă binară, pe toată durata de prelucrare a acestora. Împreună cu microprocesorul participă la efectuarea operaţiilor stabilite de programul în execuţie. Caracteristica semnificativă a memoriei, comparativ cu stocarea pe discuri, dischete etc., constă în aceea că unitatea centrală poate accesa datele cu o viteză foarte mare, astfel încât pauzele cauzate de transferul datelor în memorie şi din memorie sunt minimizate. Încărcarea unui fişier de pe disc reprezintă, de fapt, copierea sa în zona de memorie. Memoria internă prezintă anumite caracteristici:

1. Capacitatea (dimensiunea) este strâns legată de microprocesorul utilizat. Unitatea de măsură este KB (kilobytes), MB sau GB. Performanţele unui calculator cresc atunci când capacitatea memoriei interne este ridicată.

2. Timpul de acces reprezintă intervalul de timp dintre momentul în care s-a emis o cerere de acces, pentru scriere sau citire, şi momentul în care începe efectiv operaţia respectivă. Unitatea de măsură este ms (microsecunde) sau ns (nanosecunde). Cu cât timpul de acces este mai mic, cu atât memorari,a este mai rapidă. Vitezele de memorare mai sunt măsurate şi în MHz. De exemplu, o memorie RAM la 100 MHz este echivalentă cu 8 ns, iar la 133 MHz cu 12 ns.

3. Modul de organizare şi adresare. Din acest punct de vedere memoria internă este structurată în celule binare, locaţii, zone, partiţii, în funcţie de caracteristicile tehnice ale acesteia. Astfel: bit-ul este unitatea de reprezentare a informaţiei în memoria internă; celula binară reprezintă circuitul electronic capabil să memoreze informaţii de un bit; octetul reprezintă o succesiune de 8 biţi care pot fi adresaţi individual după adresa fiecăruia în parte; locaţiile de memorie reprezintă zone de memorie care au asociate o adresă unică, iar conţinutul poate fi scris sau citit într-un singur ciclu de memorie. Locaţiile de memorie sunt numerotate crescător, de la 0 până la limita superioară ce indică ultima locaţie. Aceste numere crescătoare ale locaţiilor de memorie se numesc adrese de memorie şi ele reprezintă o informaţie care facilitează identificarea locului unde se află locaţia de memorie care se doreşte a fi accesată. În mod normal, memoria internă este privită ca o succesiune de locaţii cu dimensiunea de 1 octet, conţinutul locaţiei fiind tratat ca o entitate de informaţie. Zona de memorie reprezintă o succesiune de mai multe locaţii. Un cuvânt de memorie poate să însemne o informaţie de 2, 4 sau 8 octeţi. Dimensiunea cuvântului de memorie este strâns legată de elementele constructive ale calculatorului şi reprezintă unitatea elementară pentru memorarea şi accesarea instrucţiunilor, operanzilor, adreselor.

4. Ciclul de memorie reprezintă intervalul de timp în care este realizată citirea sau scrierea unei unităţi de informaţie din/în memorie. Unitatea de măsură este ms sau ns, şi mai poate fi definit drept intervalul de timp dintre două operaţii succesive.

5. Costul de fabricaţie este un criteriu economic privind performanţele unui calculator, depinzând de mai mulţi factori, printre care cei mai importanţi sunt tehnologia de fabricaţie şi firma producătoare.

După criteriul accesului şi al modului de funcţionare memoria internă a calculatorului este de două tipuri:

RAM – Random Access Memory. ROM – Read Only Memory.

Memoria cu acces aleator, sau memoria RAM, este o zonă de stocare temporară unde sunt păstrate programele şi datele încărcate de pe disc sau introduse de la tastatură sau de la un alt periferic de intrare. Aceasta este memoria la dispoziţia utilizatorului, numită din acest motiv şi memoria de bază (lucru) care este la dispoziţia programelor. Termenul de „acces aleator" semnifică faptul că datele pot fi extrase din memorie în orice ordine. Acest tip de memorie mai este numită şi RWM Read – Write Memory. Memoria RAM este volatilă, deci în momentul în care calculatorul este închis (deconectat, decuplat de la sursa de alimentare), orice informaţie stocată este pierdută. De aici rezultă că înainte de a deconecta

23

calculatorul, trebuie să se salveze pe hard-disc sau pe un alt periferic de stocare (dischetă, CD etc.) fişierele care au rezultat în urma prelucrării.Memoriile RAM sunt compatibile cu placa de bază a calculatorului. Din acest motiv la o anumită placă de bază se pot utiliza numai un anumit tip de memorii. Memoriile RAM se prezintă sub două forme de bază:

SIMM (Single In-line Memory Module) este o plăcuţă de silicon care conţine o serie de cipuri de memorie, iar pinii de conectare sunt aşezaţi pe un singur rând. De obicei se utilizează două perechi identice (mai sunt cunoscute sub denumirea de memorii pe 32 biţi).

DIMM (Dual In-line Memory Modules) conţine cipuri de memorie ca şi SIMM-urile dar cu o densitate mai mare, deci are mai multă memorie RAM (mai sunt cunoscute sub denumirea de memorii pe 64 biţi).

Fig. 3.3. – Memorii SIMM

În funcţie de tehnologia utilizată pentru memorarea datelor, cele două tipuri de bază ale memoriei RAM sunt:

Dinamică, DRAM (Dynamic RAM) are ca principiu constructiv celula de memorie formată dintr-un tranzistor şi un condensator de capacitate mică. Schimbarea stării se face prin încărcarea/descărcarea condensatorului. La fiecare citire a celulei, condensatorul se descarcă. Această metodă de citire a memoriei este denumită „citire distructivă". Din acest motiv celula de memorie trebuie să fie reîmprospătată (este o consecinţă a principiului de funcţionare al condensatorilor) după fiecare citire (în mod normal memoria trebuie să fie reîmprospătată de mii de ori pe secundă, în caz contrar datele memorate se vor pierde), ceea ce duce la micşorarea performanţei în ansamblu, dar este o procedură obligatorie şi are loc la fiecare 64 ms. Condensatorii colectează electroni care se află în mişcare la aplicarea unei tensiuni electrice, însă după o anumită perioadă de timp energia înmagazinată scade în intensitate datorită pierderilor din dielectric. Aceste probleme de ordin tehnic conduc la creşterea timpul de aşteptare pentru folosirea memoriei.

Statică, SRAM – Static RAM – acest tip de memorie utilizează în structura celulei de memorie 4 tranzistori şi 2 rezistenţe. Schimbarea stării între 0 şi 1 se realizează prin comutarea stării tranzistorilor. La citirea unei celule de memorie informaţia nu se pierde. Memoria statică RAM nu necesită reimprospătarea ei, ceea ce o face să fie mai rapidă faţă de cea dinamică, dar şi mai scumpă. Datorită utilizării matricei de tranzistori, comutarea între cele două stări este foarte rapidă. Tipuri de memorii SRAM: Async SRAM este cel mai vechi tip de memorie statică RAM, şi este denumită

asincronă deoarece lucrează independent de ceasul sistemului. Sync SRAM este memoria statică RAM sincronizată cu ceasul sistemului, mărind

viteza sistemului. Pipeline Burst SRAM este memoria cea mai frecvent utilizatăde tip SRAM şi poate

funcţiona cu magistrale a căror viteză este mai mare de 66 MHz.

Memoria ROM, reprezintă o memorie de stocare permanentă, utilizată pentru memorarea programelor care permit boot-area (încăcarea, lansarea) calculatorului şi executarea unor diagnostice. Memoria se numeşte read only deoarece nu este posibilă inscripţionarea de noi

24

date sau programe (este formată din circuite al căror conţinut este programat la fabricaţie şi nu poate fi schimbat de utilizator). Acest tip de memorie este utilizat din două motive întemeiate: performanţă (informaţiile stocate în această memorie sunt disponibile în permanenţă indiferent de starea calculatorului on sau off, din acest motiv de mai numeşte şi memorie non-volatilă) şi securitate (datorită faptului că datele conţinute nu pot fi modificate uşor – accidental sau intenţionat – constituie o măsură de securitate).

Una din caracteristicile de bază ale memoriei ROM este aceea că datele stocate nu pot fi şterse. Cu toate acestea există tehnici speciale de ştergere selectivă şi reprogramare care permit modificarea conţinutului memoriei ROM (din acest motiv ele mai sunt denumite şi „în special memorii read-only”), şi în funcţie de care aceste memorii sunt calsificate în:

PROM – Programmable ROM, permit înscrierea o singură dată a unor noi programe, prin utilizarea unui echipament special. Informaţia odată memorată nu mai poate fi modificată.

EPROM – Erasable Programmable ROM, informaţia stocată poate fi ştearsă şi apoi cipul poate fi reprogramat cu ajutorul radiaţiilor ultraviolete.

EEPROM – Electrically Erasable Programmable ROM, informaţia poate fi citită, ştearsă, şi reprogramată de mai multe ori de către utilizator cu ajutorul semnalelor electrice. Este tipul de memorie ROM cel mai flexibil, şi este folosit pentru stocarea programelor BIOS.

Din punct de vedere funcţional, memoriile ROM diferă de cele RAM atât prin faptul că cele ROM sunt în mod uzual mai lente, cât şi prin faptul că, în permanenţă, conţinutul rămâne acelaşi.Memoria ROM este cea mai utilizată pentru stocarea programelor la nivel de sistem, care sunt disponibile în orice moment. Un exemplu de astfel de program este sistemul BIOS (Basic Input Output System) care este stocat într-o memorie EEPROM, numită ROM BIOS sistem. Atunci când calculatorul este pornit prima dată această memorie este goală. Aceste programe BIOS reprezintă o colecţie de rutine care asigură serviciile de bază pentru operaţiile de intrare/ieşire, o interfaţă între sistemul de operare şi partea hardware a calculatorului. Pentru păstrarea parametrilor de configuraţie ai calculatorului, BIOS-ul foloseşte o memorie RAM, numită CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor) de 64 octeţi, în care se află, codificate, toate setările făcute în setup (acest tip de memorie non-volatilă este denumită şi NVRAM – Non Volatile RAM). Conţinutul memoriei se păstrează şi după închiderea calculatorului, deoarece CMOS-ul este alimentat de o baterie. BIOS-ului se mai ocupă şi de testarea componentelor hardware (memorie, tastatură etc.) la pornirea PC-ului. Tot aici se mai află rutinele de boot-are, care se ocupă de încărcarea sistemului de operare; tot aici se află şi programul de setup, de configurare a sistemului.

3.5 Echipamente periferice

Un echipament periferic este un dispozitiv, care se află în afara unităţii centrale, dar este controlat de aceasta şi face să crească performanţele unui calculator. Echipamentele periferice reprezintă ansamblul de componente ce pot fi conectate cu unitatea centrală pentru a se putea obţine o configuraţie dorită de utilizator şi sunt folosite pentru introducerea datelor, extragerea rezultatelor, asigură o interfaţă cu utilizatorul. Funcţiile mai importante ale echipamentelor periferice sunt:

Introducerea datelor, programelor şi a comenzilor în memoria calculatorului. Reprezentarea rezultatelor prelucrărilor sub o formă accesibilă calculatorului. Asigură supravegherea şi posibilitatea intervenţiei utilizatorului pentru funcţionarea

corectă a sistemului în timpul unei sesiuni de lucru. Asigură dirijarea automată a sistemului de calcul şi manipularea programului prin

comenzi transmise de utilizator.

Echipamentele periferice sunt grupate în următoarele categorii:

1. Periferice de intrare.2. Periferice de stocare.

25

3. Periferice de ieşire.4. Periferice de comunicaţii.

Periferice de intrare: tastatura, mouse-ul, microfonul, scanner-ul, camera video, joystick, unităţi de disc etc.

Tastatura (keyboard) reprezintă principalul periferic pentru introducerea datelor (informaţiilor) în calculator. Ea operează prin convertirea acţionării de taste în semnale electronice sub formă de cifre binare. O tastatură are de obicei 101 taste, care sunt împărţite după funcţionalitatea lor în mai multe categorii: taste alfanumerice – ocupă partea centrală a tastaturii, iar apăsarea unei taste pe care se află o literă determină apariţia pe ecran a caracterului mic corespunzător; taste cu scopuri speciale – determină efectuarea unei anumite acţiuni fără a mai tasta comanda respectivă; taste funcţionale – conţin 10 sau 12 taste situate în partea superioară, având pe ele litera F urmată de numărul tastei 1÷12, apăsarea unei taste determină efectuarea unor operaţii specifice de la program la program; taste numerice şi direcţionale – cu ajutorul lor se introduc de la tastatură cifre, se poate efectua deplasarea în sus, în jos, la dreapta sau la stânga în interiorul unui text.

Mouse-ul este un periferic de intrare, înzestrat cu o bilă de gumă sau metal care se mişcă pe suprafaţa mesei. Declanşarea unei anumite acţiuni se face prin poziţionarea cursorului în zona corespunzătoare şi apăsarea unuia dintre butoanele aflate pe partea posterioară (dreapta/stânga). Specificarea butonului care trebuie apăsat este indicat în manualul de prezentare a fiecărui produs. Deplasarea mouse-lui pe suprafaţa de lucru are ca efect deplasarea unui indicator numit cursor. Când se va da un clic stânga se realizează selectarea unui obiect şi un dublu clic stâng generează lansarea unei aplicaţii. Butonul din dreapta al mouse-lui are ca efect, prin apăsarea acestuia, apariţia unui meniu de context al cărui conţinut va depinde de elementul selectat. Există astăzi, mai multe categorii de mouse-uri: mouse cu două butoane, cu două butoane şi un scoll, mouse-uri optice şi mouse-uri fără fir (care înglobează senzor optic, comunicarea dintre mouse şi receiver este rapidă şi fără interferenţe din partea altor dispozitive). Progresul tehnologic al transmisiei în infraroşu a permis realizarea de dispozitive mouse fără fir, aşa numitele „wireless mouse”.

Scanner-ul este un periferic care poate capta imagini, grafice, diagrame sau fotografii aflate pe hârtie astfel încât acestea pot fi introduse în calculator în vederea încorporării în documente sau cărţi. Punct cu punct scanner-ul poate reproduce fotografii, desene şi chiar colaje. Ideea care stă la baza scanner-elor este elementară: acesta detectează diferenţele de strălucire a unei imagini folosind o matrice de senzori. Scanner-ele se clasifică în:

Scannere cu tambur (drum scanners). Scanner-ul cu pat (flatbed scanner). Scanner-ul manual (hand scanner). Scanner video.

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 calculator. Digitizorul este asemănător mouse-ului şi este numit „puck”.

Periferice de stocare: sunt echipamente periferice pe care se pot înregistra date, pentru a putea fi utilizate ulterior; cum ar fi: banda magnetică, discul flexibil, discul dur, discul compact, hârtia etc.

Unităţile de disc flexibil (floppy disk sau dischete). Dischetele pentru PC – uri au diametrul de 5,25 inch (notat cu 5.25'') sau 3,5 inch (notat cu 3.5''), iar capacitatea de înmagazinare a informaţiei nu depinde de mărimea dischetei.

26

Un disc pentru a putea fi folosit trebuie mai întâi formatat. Prin procesul de formatare se structurează suprafaţa suportului magnetic, pe care se doreşte să se salveze datele, într-un mod care poate fi recunoscut de sistemul de operare, şi care constă în: împărţirea discului în sectoare uniforme, crearea tabelelor necesare gestionării suprafeţei (FAT), detectarea şi izolarea sectoarelor defecte din punct de vedere fizic. Operaţia de formatare distruge toate informaţiile de pe unitatea respectivă, şi este indicat a fi efectuată atunci când sunt semnalate erori la citire sau scriere.

Unităţile de disc dur (hard-disc) sunt denumite astfel deoarece, spre deosebire de discurile flexibile, reprezintă o construcţie rigidă şi sunt mai grele; poate fi asemănat cu o dischetă de mare capacitate, integrată într-o unitate încapsulată. Prima dată când au fost scrise şi citite primele cuvinte stocate cu succes pe hard-disc a fost 10 februarie 1954.

Avantajele unităţilor de disc dur faţă de discurile flexibile: pot stoca mai multe date; pot accesa datele mult mai rapid. Dintre caracteristicile cele mai importante ale discurilor dure:

Rata de transfer, reprezintă cantitatea de date transferată într-o secundă. Timpul de acces, se referă la timpul de accesare a informaţiilor. Capacitatea, se referă la volumul maxim de date care poate fi stocat pe hard-disc.

Fig. 3.4 . Schema constructiva a unui hard disc

Din punct de vedere fizic, hard-discul este închis într-o unitate care conţine o stivă de discuri de metal, numite platane. Fiecare faţă a fiecărui platan este acoperită cu un strat subţire de material metalic. Capetele magnetice sunt utilizate pentru scrierea şi citirea datelor de pe disc. Fiecare suprafaţă de platan are asociat un cap magnetic, astfel încât datele să poată fi scrise pe o singură suprafaţă.

Fiecare platan este divizat într-o serie de cercuri concentrice, numite piste, iar fiecare pistă este divizată în sectoare, în mod asemănător cu dischetele. Fiecare sector poate stoca 512 bytes de date. Numărul de sectoare/pistă diferă de la hard-disc la hard-disc. Numărul de piste pe platan este acelaşi cu numărul poziţiilor capului de citire/scriere. Toate pistele cu acelaşi număr alcătuiesc un cilindru. Fiecare hard-disc prezintă o anumită combinaţie de capete, cilindri şi sectoare. Principalii producători de hard-discuri: Western Digital, Quantum, Seagate, IBM Corporation, Fujitsu.

Unităţile de compact disc (CD-ROM – Compact Disk – Read Only Memory), realizează doar citirea discurilor compacte, unităţile CD-ROM sunt periferice de intrare a informaţiilor. Printre principalele avantaje ale folosirii acestor discuri compacte: capacitatea mare de stocare a datelor, este 640 MB; sunt mult mai sigure.

27

Fig. 3.5. Compact disc şi unitate de CD-ROM

Periferice de ieşire : monitoare, imprimante, unităţi de disc.

Monitoarele (display-uri) permit vizualizarea datelor introduse de la tastatură sau rezultate în urma execuţiei unor comenzi sau programe. Principala caracteristică a unui monitor este rezoluţia (claritatea), determinată de numărul de pixeli (picture elements – punct grafic elementar) de pe ecran. Persistenţa este un alt parametru, şi este determinată în funcţie de durata de timp în care ecranul continuă să lucească după ce fascicolul de electroni a trecut. Rata de împrospătare, reprezintă frecvenţa cu care o imagine este desenată pe ecran. Frecvenţa de reîmprospătare, se mai numeşte şi frecvenţa baleiajului vertical şi corespunde numărului de trecere pe ecran ale fasciculului de electroni într-o secundă, iar unitatea de măsură este hertz-ul. Cu cât această frecvenţă este mai mare, cu atât stabilitatea imaginii este mai bună. Paleta este numărul de culori distincte care pot fi afişate pe placa grafică.

Tipuri de monitoare: MDA, CGA, EGA sunt monitoare digitale; VGA – monitoare analogice. Dacă semnalele digitale prezintă niveluri care indică prezenţa sau absenţa unui bit, semnalele analogice pot prezenta orice valoare între una minimă şi una maximă. Dimensiunea unui monitor standard este de 14'', 15'', 17'', 21'' (1 inch = 2,54 cm). Toate monitoarele trebuie să respecte unul din standardele: MPR şi MPR II (standard de calitate a ecranelor, introdus de autorităţile suedeze în 1990 şi care priveşte emisia radiaţiei prin tubul catodic), iar monitoarele care respectă aceste standarde mai sunt cunoscute şi sub denumirea de Low Emission.

Constructiv ecranele pot fi CRT (Cathodic Ray Tub) sau LCD (Liquid Crystal Display).

Fig. 3.6. Monitoar CRT (stanga) si LCD (dreapta)

Imprimanta este un echipament periferic de ieşire care este ataşat unui calculator, cu scopul de a tipări documente, grafice etc. Deoarece este un dispozitiv cu ajutorul căruia se pot obţine rezultate, imprimanta este un echipament de extragere a rezultatelor. Există o multitudine de tipuri de imprimante, fiecare având anumite performanţe cum ar fi: viteza de tipărire (pagini/minut), viteza la listare text, viteza la listare grafică, memorie (KB), dotare, ergonomie etc. Aceste caracteristici fac ca o anumită imprimantă să prezinte atât avantaje cât şi dezavantaje, din acest motiv atunci când se alege tipul de imprimantă este bine să se ţină seama de tipul de lucrări care vor fi executate pe ea.

28

În funcţie de modalitatea de imprimare, imprimantele se clasifică în:

Imprimantele matriceale (9, 18 sau 24 de ace) realizează imprimarea cu ajutorul unor ace din material preţios, acţionate de electromagneţi. Aceste ace acţionează peste o bandă tuşată asupra hârtiei.

Imprimantele cu jet de cerneală, funcţionează prin pulverizarea fină a unor picături de cerneală pe hârtia de imprimat.

Imprimantele laser folosesc raza laser sau mici diode luminiscente care încarcă electrostatic un tambur de imprimare, corespunzător caracterului ce urmează a fi imprimat. Datorită încărcării şi descărcării electrostatice, particulele de toner (pulbere specială care aderă în locurile în care tamburul este încărcat static şi care au la bază diferite substanţe: răşină artificială, carbon, polipropilenă, gel siliconic şi coloranţi adecvaţi) se fixează pe tambur şi pe hârtie.

Fig. 3.7. Imprimanta laser

Dintre caracteristicile de bază, care stau la baza evaluării Imprimantelor, atunci când se analizează performanţele acestora, se aminteşte:

Rezoluţia imprimantei, reprezintă densitatea punctelor imprimate pe centimetru pătrat, şi este cel mai important criteriu privind calitatea imprimării. Se măsoară în puncte per inch – dpi (dots per inch).

Viteza de imprimare: la imprimantele matriceale viteza de imprimare se măsoară în numărul de caractere imprimate pe secundă – cps; la imprimantele cu jet de cerneală şi laser, se măsoară în număr de pagini pe minut – ppm.

Imprimanta de buzunar. Tehnologia imprimantelor este revoluţionată în 2003 de o ingenioasă imprimantă portabilă „PrintBrush” de dimensiunea unui mouse obişnuit. Folosind o tehnologie numită „imprimare prin mişcări aleatorii”, aparatul generează text sau imagini alb-negru pe măsură ce utilizatorul „perie” cu el o foaie de hârtie. „PrintBrush” descarcă din calculator printr-o interfaţă grafică Bluetooth documentele sau fotografiile care trebuie tipărite.

29

4. BAZELE ARITMETICE SI LOGICE ALE CALCULATOARELOR

4.1. Sisteme de numeraţie

Aprecierea cantitativă a fenomenelor şi proceselor (inclusiv cele economice) se realizează prin operaţia de comparare care presupune existenţa prealabilă a unei cantităţi etalon pentru fiecare formă fizică concretă de materie sau fenomen.

În urma acestei comparaţii rezultă o informaţie, căreia, pentru a fi înregistrată şi comunicată, i se asociază un simbol (sau un complex de simboluri) ce reprezintă un număr. Simbolurile (sau complexele de simboluri) sunt utilizate pentru a defini în mod unic fiecare număr. Cunoscută fiind infinitatea numerelor, conform cerinţei enunţate, este evident că pentru scrierea tuturor numerelor este necesară o infinitate de simboluri, ceea ce este un nonsens. Pentru eliminarea acestei dificultăţi se utilizează un număr finit de simboluri din a căror combinare se obţin formaţiuni unice. Pentru aceasta sunt necesare reguli precise de combinare a simbolurilor, a căror utilizare să înlăture orice ambiguitate.

Simbolurile utilizate pentru caracterizarea diferitelor numere poartă numele de cifre, iar ansamblul regulilor de reprezentare a numerelor folosind cifrele constituie un sistem de numeraţie.

Un sistem de numeraţie este format dintr-o mulţime finită de simboluri numite cifre şi de reguli folosite pentru reprezentarea unui număr cu ajutorul acestora.

În decursul istoriei, s-au impus două sisteme de numeraţie: sisteme nepoziţionale; sisteme poziţionale.

Sistemul de numeraţie nepoziţional. Reprezentativ este sistemul roman, presupune compunerea numerelor prin repetarea cifrelor de un număr de ori începând cu cele mai mari. Valoarea numărului se obţine prin însumarea cifrelor prin care acesta este reprezentat.

Sistemul roman foloseşte pentru reprezentarea numerelor cifrele:

I, V, X, L, C, D, M

unde fiecărei cifre i se asociază o valoare, respectiv:

1, 5, 10, 50, 100, 500, 1000

Deficienţele sistemelor de numeraţie nepoziţionale sunt legate în principal de multitudinea formelor de reprezentare a unui număr şi de dificultatea comparării numerelor pe baza lungimii lor, determinată de numărul de cifre.Spre deosebire de sistemul roman, sistemul arab este un sistem poziţional. Într-un sistem poziţional aportul unei cifre la valoarea numărului ce o conţine depinde atât de valoarea ei, cât şi de poziţia pe care o ocupă în scrierea numărului.

Numărul cifrelor folosite pentru reprezentarea unui număr într-un sistem poziţional se numeşte bază.

Sistemul în care cifrele care intră în componenţa numerelor sunt aşezate în ordine, şi anume după puterile crescătoare sau descrescătoare ale bazei se numeşte sistem de numeraţie ponderat.

30

Atunci când se scrie un număr, precum 227 sau – 63 într-un program, numărul se presupune a fi în sistemul de numeraţie zecimal. Cifrele utilizate în sistemul de numeraţie zecimal sunt: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, şi 9. Cifra cea mai mică este 0 şi cifra cea mai mare este 9. Dar calculatoarele utilizează sistemul de numeraţie binar, care are numai două cifre, respectiv 0 şi 1. Alte sisteme de numeraţie utilizate sunt sistemul de numeraţie octal şi sistemul de numeraţie hexazecimal, deoarece sunt convenabile pentru abrevierea numerelor binare.

Dintre bazele cele mai cunoscute se enumeră:

Baza Sistemul de numeraţie /

reprezentareaSimbolurile utilizate

(alfabetul)2 Sistem binar, reprezentare

binară(0, 1)

8 Sistem octal, reprezentare octală

(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)

10 Sistem zecimal, reprezentare zecimală

(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

16 Sistem hexazecimal, reprezentare hexazecimală

(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F)

În sistemele de calcul se utilizează cu preponderenţă sisteme de numeraţie poziţionale, datorită simplităţii de reprezentare şi de efectuare a calculelor aritmetice. Sistemele de mai sus sunt sisteme de numeraţie poziţionale şi ponderate.

Se consideră reprezentarea unui număr real N în baza b. Valoarea absolută a cifrelor utilizate pentru reprezentarea numerelor în această bază nu poate depăşi valoarea absolută a expresiei b-1. Pentru reprezentarea mulţimilor vide se utilizează cifra 0. Astfel, un număr real N din sistemul de numeraţie poziţional b se poate reprezenta utilizând următoarea relaţie:

Un număr este format din mai multe cifre, după cum rezultă din formula de mai sus, şi unde:

b reprezintă baza sistemului de numeraţiea reprezintă cifrele utilizate de sistemul de numeraţiem reprezintă numărul de cifre ale părţii întregin reprezintă numărul de cifre ale părţii fracţionaream-1 reprezintă cifra cea mai semnificativă (CCMS)a-n reprezintă cifra cea mai puţin semnificativă (CCPMS)

În continuare sunt date câteva exemple de reprezentare a unor numere în diferite sisteme de numeraţie.

Sistemul de numeraţie zecimal. Numărul 12345 se poate scrie astfel:

Sistemul de numeraţie octal. Numărul 2771(8) va fi scris astfel:

31

Sistemul de numeraţie hexazecimal. Numărul 83AB(16) se mai poate scrie:

Corespondenţa cifrelor între sistemul zecimal şi sistemul hexazecimal este următoarea:

Sistem zecimal

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Sistem hexazecimal

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

Dintre sistemele de numeraţie enumerate cel mai utilizat în calculatoarele numerice este sistemul binar, deoarece se caracterizează printr-o aritmetică simplă şi reprezentarea fizică a informaţiei în calculator se face prin atribuirea uneia dintre stările dispozitivului cifrei 0, iar cealaltă cifrei 1.

4.2. Conversia numerelor dintr-o bază în alta

Cum informaţiile numerice introduse şi extrase din sistemele de calcul sunt reprezentate într-un sistem de numeraţie, iar calculele sunt efectuate în alt sistem de numeraţie, se ridică problema conversiei acestora dintr-o bază în alta.

În practică, cele mai utilizate metode de conversie sunt:

Metoda substituţiei. Metoda împărţirii/înmulţirii bazei.

Metoda substituţiei este o metodă mai dificil de utilizat, deoarece trebuie să se cunoască corespondenţa numărului dintr-o bază în alta. Astfel dacă se doreşte conversia unui număr din baza 10 în baza 2 trebuie să se cunoască corespondenţa următoare:

Binar 0000 0001 0010 0011 0100Zecimal 0 1 2 3 4

Binar 0101 0110 0111 1000 1001 1010Zecimal 5 6 7 8 9 10

De exemplu, conversia numărului (25)10 în baza 2 se realizează astfel:

în care se vor înlocui valorile corespunzătoare sistemului binar astfel:

(2)10 = (0010)2 (5)10 = (0101)2 (10)10 = (1010)2,

rezultă:

Metoda împărţirii/înmulţirii bazei este metoda cea mai des utilizată în practică şi presupune utilizarea rezultatelor de calcul din baza iniţială. Astfel, dacă se doreşte conversia unui număr real Nr din baza b în baza se va proceda astfel:

a. Pentru partea întreagă se împarte numărul de convertit, şi câturile rezultate din împărţirea la noua bază, până când se obţine câtul 0, sau un cât mai mic decât baza în care se doreşte efectuarea conversiei. Resturile rezultate din împărţire se ordonează într-un şir invers efectuării operaţiei de împărţire, care constituie rezultatul conversiei. Rezumâmd se pot enumera următorii paşii:

32

1. Se împarte partea întreagă a numărului N la baza în care se doreşte conversia, , obţinându-se câtul C1 şi restul R0.

2. Câtul obţinut C1 se împarte în continuare prin baza obţinându-se câtul C2 şi restul R1.

3. Se continuă această operaţie până în momentul în care se obţine câtul 0.4. Resturile obţinute R0, R1 .Rn se ordonează în ordinea inversă obţinerii lor, rezultând

partea întreagă a numărului de convertit în noua bază.

Exemplu: 197810 = 36728

1978 : 8 = 247 rest 2247 : 8 = 30 rest 7

30 : 8 = 3 rest 63

b. Pentru partea fracţionară se înmulţeşte numărul de convertit şi partea fracţionară a produselor rezultate, cu noua bază până se obţine primul produs cu partea fracţionară 0 (sau până la un număr de cifre convenabile pentru partea fracţionară). Partea întreagă a produselor rezultate se ordonează într-un şir cronologic efectuării înmulţirilor, care reprezintă rezultatul conversiei. Rezumând se poate spune că paşii de urmat sunt:

1. Se înmulţeşte partea fracţionară a numărului N cu baza în care se doreşte conversia obţinându-se un produs cu partea întreagă I1 şi partea fracţionară F1.

2. Se înmulţeşte partea fracţionară F1 cu baza obţinându-se un produs cu partea întreagă I2 şi partea fracţionară F2.

3. Operaţia se continuă până când se obţine oparte fracţionară egală cu zero, sau până la un număr convenabil de zecimale.

4. Părţile întregi I0, I1...In se ordonează într-o ordine cronologică obţinerii lor, rezultând partea fracţionară a numărului de convertit în noua bază.

Exemplu: 1978, 062510 = 3672,048

Partea întreagă a fost convertită mai sus, iar partea fracţionară se converteşte astfel:

0,0625 * 8 = 0.5000.500 * 8 = 4.0004.000

deci (0,625)10 = (0,04)8

Având în vedere particularitatea sistemelor octal şi hexazecimal de a folosi ca bază o cifră care rezultă din ridicarea la puterea 3 sau 4 a cifrei 2 (baza sistemului binar), între cele 3 sisteme se stabilesc compatibilităţi directe.

Conversia octal-binar şi binar-octal

Se porneşte de la regula conform căreia oricare cifră octală se poate reprezenta prin trei poziţii binare, astfel:

08 = 0002 18 = 0012 28 = 0102 38 = 0112

48 = 1002 58 = 1012 68 = 1102 78 = 1112

Rezultă că, fiind dat un număr octal, pentru determinarea numărului binar echivalent, se va reprezenta fiecare cifră octală prin cele 3 cifre binare echivalente.

Exemplu: (745)8 = (111100101)2

sau, plecând de la un număr binar, pentru determinarea echivalentului octal se va împărţi acest număr în triade de la dreapta la stânga şi se va găsi corespondentul octal aferent fiecărei triade.

Exemplu: (1110011101)2

001 110 011 101 = (1635)8

1 6 3 5

33

Pentru completarea primei triade s-a adăugat două zerouri nesemnificative.

Conversia hexazecimal-binar şi binar-hexazecimal

Are ca punct de plecare regula conform căreia orice cifră hexazecimală se poate reprezenta printr-o tetradă (patru poziţii binare) astfel:

016 = 00002 116 = 00012 216 = 00102 316 = 00112 416 = 01002

516 = 01012 616 = 01102 716 = 01112 816 = 10002 916 = 10012

A16 = 10102 B16 = 10112 C16 = 11002 D16 = 11012 E16 = 11102

F16 = 11112

Conform aceloraşi proceduri, prezentate în cadrul compatibilităţii octal-binar, se prezintă următoarele exemple:

Exemplu: E7A916 = 11100111101010012

1100 0000 1100 10102 = C0CA16

Conversia binar-zecimal

În conversia numerelor din sistemul zecimal în sistemul binar, o etapă intermediară la calculatoare este scrierea binar-zecimală a numerelor. Această scriere constă în înlocuirea fiecărei cifre zecimale cu un grup de patru cifre binare.

Exemplu:

23410 = 0010 0011 01002

Această reprezentare binar-zecimală nu trebuie confundată cu reprezentarea liniară, în care caz avem:

23410 = 111010102

4.3 Porti logice

În funcţie de tipul de logică folosit, de tehnologia utilizată, materializarea celor două constante se obţine prin niveluri de tensiune bine stabilite. De exemplu, valoarea 0 logic se poate obţine comod în anumite condiţii prin simpla legare la masă a intrărilor unui circuit numeric. Este important de reţinut faptul că in logica booleana valorile binare 0 şi 1 nu reprezintă două numere, ci stări sau niveluri logice.

Sinonime pentru starea logică 0, respectiv 1 Denumirea în limba română Denumirea în limba engleză Stare logică 0 Stare logică 1 Logic 0 Logic 1

Fals Adevărat False True JOS SUS Low High NU DA No Yes

Oprit Pornit Off On

Tabelul de adevăr este o modalitate de descriere a dependenţei ieşirii unui circuit logic combinaţional de valorile logice ale intrărilor. În tabelul de adevăr sunt prezente toate combinaţiile posibile ale variabilelor de intrare. În tabel liniile se trec ordonat crescător, prima

C 0 C A

34

coloană aferentă variabilelor de intrare corespunzând bitului mai semnificativ – MSb al vectorului de intrare, iar ultima coloană bitului mai puţin semnificativ – LSb. Funcţiile logice elementare se implementează cu ajutorul porţilor logice. În categoria porţilor fundamentale întră inversorul, poarta ŞI, poarta SAU.

Inversorul (functia logica „NU”)

Cea mai simplă operaţie logică elementară operează cu o singură variabilă de intrare. Operaţia elementară NU (NOT în limba engleză) aplicată variabilei binare A se notează

şi se citeşte “y este (egal) cu A negat” sau “y este (egal) cu non A”. Poarta logică care îndeplineşte funcţia NU (negare) se numeşte inversor. Cerculeţul din figură este asociat inversării, triunghiul fiind consacrat amplificării neinversoare a semnalului, amplificare evident în putere în acest caz. Circuitul are o singură intrare şi o singură ieşire şi se numeşte circuit inversor, de negare, sau de complementare.

Fig. 4.1. Inversorul şi tabelul de adevăr

Poarta logica „SI”

Operaţia elementară ŞI (AND în limba engleză) între variabilele binare A şi B se notează

şi se citeşte “y este (egal cu) A ŞI B”. Punctul din expresia logică ŞI nu trebuie confundat cu semnul înmulţirii – operaţia aritmetică de înmulţire şi operaţia logică ŞI sunt chestiuni diferite. Confuzia poate fi sporită de tabelul de adevăr al operaţiei ŞI, care este identic cu cel al operaţiei de înmulţire. Poarta ŞI este un circuit cu cel puţin 2 intrări şi o singură ieşire, ieşirea circuitului fiind 1 atunci când toate intrările sunt 1 logic.

Fig. 4.2. Poarta logica „SI” şi tabelul de adevăr

A 0 1 1 0

A B 0 0 0 1 1 0 1 1

0 0 0 1

35

Poarta logica „SAU”

Operaţia elementară SAU (OR în limba engleză) între variabilele binare A şi B se notează

şi se citeşte “y este (egal) cu A SAU B”. Semnul “+” din expresia logică SAU nu trebuie confundat cu semnul adunării – operaţia aritmetică de adunare şi operaţia logică SAU sunt chestiuni diferite. Tabelul de adevăr al operaţiei SAU nu mai este identic cu cel al adunării, deoarece în algebra booleană nu se poate depăşi valoarea 1. Adică 1 + 1 = 1 (aici semnul + indică operaţia logică SAU), pe când 1 +1 = 2 în aritmetică. Acest lucru este valabil şi pentru operaţia SAU între mai multe variabile, de exemplu 1 + 1 + 1 = 1. Poarta SAU este cu cel puţin 2 intrări şi o singura ieşire. Circuitul funcţionează astfel: nivelul de tensiune la ieşirea circuitului corespunde lui 1 logic atunci când cel puţin uneia dintre intrări i se aplică un nivel de tensiune ce corespunde lui 1 logic, adică ieşirea este 1 logic dacă cel puţin una dintre intrări este 1 logic.

.

A B 0 0 0 1 1 0 1 1

0 1 1 1

Fig. 4.3. Poarta logica „SAU” şi tabelul de adevăr

4.4. Reprezentarea informaţiei într-un sistem de calcul

La baza construcţiei calculatoarelor stau elementele bistabile care pot fi echivalate din punct de vedere logic cu biţi de informaţie. Un bit poate lua una din valorile 0 sau 1, corespunzător celor două stări ale unui element bistabil. Cu ajutorul succesiunilor de caractere (biţi) trebuie reprezentată orice informaţie. Acest lucru se realizează prin intermediul codificării datelor cu ajutorul celor două caractere: 0 şi 1.

Apariţia codurilor este legată de necesitatea asigurării unei comunicări cât mai simple şi mai rapide între om şi calculator, având în vedere că primului îi este specifică gândirea şi operarea în sistem zecimal, iar celui de-al doilea prelucrarea datelor în sistemul binar sau derivatele acestuia.

În acest sens, diferitele semne (cifre, litere, semne speciale) pot fi reprezentate prin combinaţii de 0 şi 1, în calculatoarele numerice sistemul de numeraţie utilizat fiind cel binar.

Modalitatea de combinare a simbolurilor 0 şi 1 pentru reprezentarea semnelor poartă numele de codificare.

Codificarea realizează schimbarea formei de prezentare a informaţiei dintr-o formă înţeleasă de utilizator într-o formă accesibilă sistemelor de prelucrare, stocare şi transmitere la distanţă a informaţiei. Operaţia inversă se numeşte decodificare.

36

După natura semnelor pe care le pot reprezenta, codurile pot fi împărţite în:

a. Coduri numerice – prin intermediul cărora se pot reprezenta în memoria calculatorului datele numerice.

b. Coduri alfanumerice – prin intermediul cărora se pot reprezenta în memoria calculatorului datele alfanumerice.

4.5 Coduri numerice

Acestea sunt coduri prin intermediul cărora pot fi reprezentate cele 10 semne ale sistemului zecimal, cu sau fără semnul algebric al acestora, utilizând în acest scop o tetradă binară. Aceste coduri au fost specifice primelor calculatoare concepute numai pentru prelucrarea datelor numerice, şi satisfac cerinţele prelucrării datelor în calculatoarele numerice de birou. Dintre cele mai utilizate coduri numerice, se enumeră:

a. Codul zecimal – binar (BCD – Binary Coded Decimal) este un cod cu 4 biţi; construcţia lui reprezintă o aplicaţie a conversiei numerelor din baza 10 în baza 2, plecând de la faptul că cea mai mare cifră zecimală 9, se reprezintă prin patru cifre binare.

010 = 0000BCD 110 = 0001BCD 210 = 0010BCD 310 = 0011BCD

410 = 0100BCD 510 = 0101BCD 610 = 0110BCD 710 = 0111BCD

810 = 1000BCD 910 = 1001BCD

Exemplu: 194710 = 0001100101000111BCD

b. Coduri numerice detectoare de erori prin metoda controlului de paritate sau imparitate. Aceste coduri au apărut pornind de la faptul constatat că, pe parcursul transmisiei datelor de la un punct sursă către un punct destinatar, informaţia poate fi alterată datorită unor cauze de natură tehnică. Cu ajutorul acestor coduri se pot detecta sau corecta erorile care apar ca urmare a unei operaţii de transfer a informaţiei între două componente ale unui calculator sau a unei operaţii aritmetice sau logice.

Depistarea unor astfel de erori se realizează prin compararea informaţiei recepţionate cu cea emisă pe baza identităţii de biţi cu valoarea 1. Această numărare de biţi poate fi făcută de la emisie, pentru fiecare caracter reprezentat, par sau impar (în funcţie de metoda aleasă: controlul de paritate sau de imparitate).

Aceasta impune ca la emisie informaţia să fie citită de două ori: prima dată ca o citire propriu-zisă, iar a doua oară ca o citire de control, fază în care se adaugă o poziţie suplimentară (bit de verificare) care serveşte controlului de paritate sau imparitate. Rangul cifrelor de verificare se generează pe baza condiţiei ca suma modulo 2 a biţilor 1, inclusiv bitul de paritate, să fie zero atunci când se aplică controlul de paritate şi unu atunci când se aplică controlul de imparitate. Altfel spus, se va proceda în modul următor:

în cazul controlului de paritate, dacă numărul de biţi cu valoare 1 este impar, se adaugă pe poziţia suplimentară un bit cu valoarea 1; dacă numărul este par, nu se mai procedează la această adăugare;

în cazul controlului de imparitate, dacă numărul de biţi cu valoarea 1 este par, se adaugă pe poziţia suplimentară un bit cu valoarea 1; dacă numărul este impar nu se mai procedează la această adăugare.

La recepţie se verifică numai dacă numărul de biţi 1 recepţionaţi este par (sau, respectiv impar). Prin metoda prezentată (utilizarea unui singur bit de verificare) pot fi detectate datele care conţin o singură eroare, dar nu poate fi detectată şi poziţia (locul) în care s-a produs şi, în consecinţă, nu este posibilă corectarea ei în momentul controlului.

37

4.6 Coduri alfanumerice

Utilizarea acestor coduri este legată de necesitatea reprezentării în calculatoare a tuturor semnelor cu care se operează în limbajul obişnuit. Aceste coduri conţin un număr de biţi suficient pentru formarea atâtor combinaţii câte sunt necesare reprezentării tuturor caracterelor (cifre, litere, semne de punctuaţie, semne speciale). În funcţie de nivelul tehnic atins şi de numărul de semne cu care operează, calculatoarele au utilizat, şi utilizează, coduri alfanumerice de 5, 6, 7, 8 s.a.m.d. biţi.

Dintre codurile cele mai utilizate se enumeră:

a. Codul ASCII (American Standard Code for Information Interchange) – a fost creat în 1965 de Robert W. Bemer şi a fost conceput pentru a asigura compatibilităţi între variatele tipuri de echipamente de procesare a datelor. A devenit un cod comun pentru echipamentele microcalculatoarelor, cu ajutorul căruia se pot reprezenta 128 sau 256 de caractere. Astfel codul ASCII-7 utilizează pentru reprezentarea literelor, cifrelor, semnelor de punctuaţie, precum şi a altor caractere de control 7 biţi, permiţând reprezentarea a 128 de caractere. Codul ASCII-8 (cunoscut şi drept codul ASCII extins) utilizează pentru reprezentarea celor 256 de caractere 8 biţi, acesta fiind utilizat de către calculatoarele compatibile IBM-PC. În cadrul codului ASCII-8 caracterele se împart în două catergorii: afişabile şi neafişabile, acestea din urmă fiind utilizate, de regulă, pentru controlul transmisiei şi imprimării.

b. Codul cu 8 biţi EBCDIC (Extended Binary Coded Data Interchange Code). Este un cod de comunicaţie a datelor în care 8 biţi de informaţie sunt folosiţi pentru a forma 256 de coduri de caractere unice. Acest cod are cea mai extinsă utilizare în prelucrarea automată a datelor corelându-se cu organizarea memoriilor. Cu ajutorul lui se pot reprezenta 256 semne. Din totalul acestor combinaţii se utilizează numai 106. Cunoscând faptul că 4 cifre binare reprezintă o cifră hexazecimală, rezultă că orice semn se poate reprezenta prin 8 cifre binare sau 2 cifre hexazecimale. Cele 10 cifre zecimale sunt reprezentate în primii 4 biţi invariabil prin 1111 (deci F), următorii 4 biţi arătând în succesiune cifra respectivă. Astfel:

010 = 11110000EBCDIC = FOEBCDIC 510 = 11110101 EBCDIC = F5EBCDIC

110 = 11110001 EBCDIC = F1EBCDIC 610 = 11110110 EBCDIC = F6EBCDIC

210 = 11110010 EBCDIC = F2EBCDIC 710 = 11110111 EBCDIC = F7EBCDIC

310 = 11110011 EBCDIC = F3EBCDIC 810 = 11111000 EBCDIC = F8EBCDIC

410 = 11110100 EBCDIC = F4EBCDIC 910 = 11111001 EBCDIC = F9EBCDIC

c. Codul UNICODE. Sistemele de codare existente intră deseori în conflict între ele deoarece, două sisteme diferite pot utiliza acelaşi număr pentru două caractere diferite sau pot utiliza numere diferite pentru acelaşi caracter. Calculatoarele, în special serverele, sunt nevoite să suporte mai multe sisteme diferite de codare; de aceea, de fiecare dată când datele sunt transferate între platforme cu sisteme diferite de codare, apare riscul coruperii lor. Standardul care acoperă toate simbolurile alfanumerice utilizate în toate ţările lumii: litere, semne de punctuaţie, semne monetare specifice tuturor limbilor de pe glob este UNICODE, un cod alfanumeric pe 16 biţi (utilizează doi octeţi pentru fiecare caracter). Este capabil deci să manipuleze până la 65.536 combinaţii (faţă de 256 în ASCII pe 8 biţi, 28). UNICODE permite ca o aplicaţie sau un site web unice să poată fi utilizate simultan şi fără modificări pe platforme şi în ţări diferite, folosind diverse limbi, permiţând totodată şi transferul datelor între sisteme diferite fără pericolul coruperii lor. Înlocuirea codului ASCII cu UNICODE are avantajul unificării sistemului de codificare a caracterelor folosite oriunde în lume. Însă avantajul utilizării codului UNICODE este diminuat de anumite deficienţe cum ar fi dimensiunea dublă a fişierelor codate cu UNICODE (după cum s-a arătat este un cod pe 16 biţi faţă de ASCII care utilizează 8 biţi), precum şi existenţa programelor care utilizează codul ASCII şi care trebuie adaptate pentru a recunoaşte codul UNICODE.

38

5. SISTEME DE OPERARE

5.1. Definirea si clasificarea sistemelor de operare

În capitolul precedent s-a menţionat faptul că un sistem de calcul este compus din două părţi componente: hardware şi software. Software-ul este la rândul lui alcătuit din: sisteme de operare, programe utilitare şi programe utilizator. Componenta cea mai importantă a software-ului o reprezintă sistemul de operare.

Sistemul de operare este un program principal, permanent stocat în memorie, lansat în execuţie la pornirea calculatorului care îndeplineşte funcţii de coordonare şi control asupra resurselor fizice ale calculatorului şi care intermediază dialogul om-calculator. Sistemul de operare asigură în principal următoarele funcţii:

gestiunea operaţiilor de intrare/ieşire; gestiunea datelor aflate pe suporturi de memorie externe; controlează încărcarea în memorie, lansarea în execuţie şi terminarea programelor

utilizator.

Fig. 5.1. Locul si rolul sistemului de operare in cadrul PC

O proprietate importantă a unui sistem de operare este capacitatea sa de a se adapta rapid la modificările tehnologice, rămânând în acelaşi timp compatibil cu hardware-ul anterior.

Sistemele de operare pot fi clasificate după mai multe criterii, dar acestea nu sunt rigide, aceste tipuri de sisteme putând coexista. Dintre criteriile mai importante care stau la baza clasificării sistemelor de operare se enumeră:

1. După configuraţiile hard pe care le deservesc există următoarele sisteme de operare:

39

a. Sisteme de operare pentru mainframe-uri care se evidenţiază prin faptul că permit conectarea unui număr mare de periferice, sunt puternice, şi permit atât lucrul serial cât şi interactiv.

b. Sisteme de operare pentru minicalculatoare permit partajarea resurselor pentru lucrul interactiv multiutilizator şi planificarea unităţii centrale pentru servirea tuturor utilizatorilor deoarece folosesc cu prioritate tehnicile time-sharing şi multiprogramarea.

c. Sisteme de operare pentru microcalculatoare sunt uşor de exploatat, sunt ieftine şi sunt cele mai utilizate la ora actuală. Aceste sisteme de operare pot fi instalate atât pe calculatoare individuale cât şi pe calculatore care fac parte dintr-o reţea de calculatoare.

2. După gradul de partajare a resurselor:

a. Sisteme de operare monoutilizator sunt cele care permit executarea la un moment dat, a unui singur program care rămâne activ în memoria calculatorului de la lansarea sa în execuţie şi până la terminarea acestuia. Sunt cele mai simple sisteme (exemplu: sistemul de operare MS-DOS).

b. Sisteme de operare multiutilizator lucrează în multiprogramare folosind şi tehnici de gestiune şi protecţie a utilizatorilor, ceea ce face ca acestea să aibă în vedere partajarea memoriei, a perifericelor şi a altor tipuri de resurse, între utilizatorii conectaţi (exemplu: sistemul de operare Windows).

3. După tipurile de interacţiuni permise:

a. Sistemele de operare seriale sunt cele în care utilizatorul nu poate interveni în execuţia programelor după ce acesta a fost preluat de sistemul de calcul. Tehnica utilizată de aceste sisteme de operare se numeşte tehnica batch-processing, care permite execuţia programelor pe loturi care sunt în prealabil pregătite. Exploatarea sistemului era realizată indirect prin intermediul unei componente a sistemului de operare numită monitor sau supervizor, şi care avea rolul de a asigura planificarea lucrărilor (numite job-uri) fără intervenţia utilizatorului. Ele pot fi atât sisteme de operare monoutilizator cât şi multiutilizator.

b. Sistemele de operare interactive sunt acele sisteme în care utilizatorul poate interveni pe parcursul execuţiei programului.

c. Sisteme de operare în timp real permit deservirea, în timp prestabilit, a fiecărei operaţii cerute de utilizator. Aceste sisteme de operare oferă un timp de răspuns rapid acelor utilizatori ale căror programe sunt executate complet într-o singură cuantă de timp.

4. După organizarea internă a programelor ce compun sistemul de operare:

a. Sistemele de operare monolitice conţin o colecţie de proceduri, fiecare putând fi apelată de o cerere utilizator.

b. Sistemele de operare cu nucleu de interfaţă hard specific acestor sisteme este existenţa unei colecţii de rutine numită nucleu. Rolul acestui nucleu este de a coordona, toate cererile de prelucrare ale utilizatorilor, componentele nucleului executându-se în mod concurent.

c. Sisteme de operare cu maşini virtuale sunt cele care deservesc mai multe procese. În acest caz, pe acelaşi calculator pot coexista simultan mai multe sisteme de operare.

5.2. Structura generală a unui sistem de operare

Majoritatea sistemelor de calcul, pentru a răspunde rolului de interfaţă între utilizator şi partea hardware a sistemului de calcul, sunt alcătuite din:

1. Nucleul sistemului de operare este cel care asigură gestionarea resurselor sistemului în timpul exploatării. El este format din următoarele componente: Monitorul este componenta de bază, fiind rezident în memoria internă.

40

Programele de comandă şi control sunt folosite pentru creşterea eficienţei exploatării resurselor sistemelor de operare asigurând automatizarea acestora şi micşorarea timpului de răspuns. Aceste programe sunt utilizate pentru efectuarea unor lucrări complexe care ulterior să poată fi exploatate prin comenzi simple.

Programele pentru operaţiunile cu echipamente periferice şi sisteme de teleprelucrare asigură efectuarea operaţiilor de intrare/ieşire, protecţia fişierelor şi a programelor, protecţia întreruperilor, tratarea întreruperilor.

Programele de serviciu sunt acele programe care permit utilizatorului să folosească resursele fizice şi logice ale sistemului pentru efectuarea aplicaţiilor. Dintre cele mai cunoscute programe din această categorie enumerăm: bibliotecarul, editorul de legături, generatorul sistemului de operare, programe de serviciu speciale.

2. Programe translatoare (traducătoare) au rolul de a transforma instrucţiunile programelor sursă în coduri executabile de calculator. Din această categorie fac parte: Asambloarele – care au rolul de a traduce programele sursă scrise în limbaje de

asamblare, în programe obiect executabile, fiind specifice unui anumit sistem de calcul.

Macroasambloarele – care permit utilizatorului să folosească în activitatea de programare a macroinstrucţiunilor pentru generarea, în programele sursă, a unor secvenţe de instrucţiuni elementare.

Compilatoarele – sunt specifice sistemelor care utilizează limbaje de programare de nivel înalt, asigurând traducerea programelor sursă, în programe obiect. Se cunosc două tipuri de compilatoare, dacă ar fi să realizăm o clasificare, după modul în care se prezintă rezultatul compilării:

compilatoare care generează programe obiect executabile şi care în urma compilării sunt încărcate în memoria internă şi executate.

compilatoare care generează programe obiect care nu pot fi executate imediat deoarece sunt incomplete, urmând să fie completate într-o etapa ulterioară.

Interpretere/interpretoare sunt cele care analizează şi execută pas cu pas instrucţiunile programului sursă. Ele sunt utilizate pentru lucrul în regim convenţional având un timp ridicat de execuţie.

3. Programe utilitare au o serie de funcţii care se pot clasifica în: utilitare pentru dezvoltare de programe care asigură editarea şi punerea la punct a

programelor de aplicaţii. utilitare pentru manevrarea fişierelor care asigură întreţinerea fişierelor de date prin

sortarea, interclasarea, conversia şi manevrarea articolelor. utilitare pentru prelucrarea textelor care permit editarea textelor, crearea şi

actualizarea de programe, de fişiere de date, de fişiere de comenzi şi de orice alte texte.

utilitare pentru alte operaţii şi aplicaţii care sunt specifice domeniilor particulare de aplicaţii (economie, medicină, cercetare ştiinţifică etc.).

4. Sisteme pentru lucru cu colecţii de date sunt cele care diferă de la un sistem la altul atât conceptual cât şi prin comenzi de apelare, fiind orientate pe calculator. Aceste sisteme au rolul de a crea şi exploata bazele de date. Cele mai cunoscute sunt: FoxPro , dBase, Paradox pentru microcalculatoare. Oracle, Argus, Socrate, Leda pentru minicalculatoare. Socrate, IMS pentru calculatoare cu capacitate medie / mare.

5. Alte programe, nu sunt componente propriu-zise ale sistemului de operare dar sunt exploatate sub controlul acestuia.

5.3. Organizarea datelor si informatiilor

Informaţiile sunt organizate pe disc sub formă de fişiere, şi directoare (MS-DOS) sau foldere (Windows). Prin fişier se înţelege o colecţie de informaţii grupate sub acelaşi nume, şi care au aceleaşi proprietăţi. Astfel un fişier poate fi un program executabil, un text, o imagine, un grup de comenzi etc.

41

Din punct de vedere fizic un fişier nu este obligatoriu să ocupe un spaţiu contiguu. Pentru ca gestiunea spaţiului pe disc să se realizeze în mod corect, pe fiecare disc există o tabelă FAT (File Allocation Table), care conţine informaţii despre spaţiul liber şi cel ocupat şi care este actualizată la fiecare operaţie de ştergere sau de creare de fişiere pe disc.

Un fişier este identificat prin numele său, urmat eventual de un punct (.) şi de extensia fişierului. Deci, atunci când se doreşte să se efectueze referirea la un anumit fişier va trebui să se furnizeze următoarele informaţii:

<nume><.extensie>

Exemplu:

PERSONAL • DATNumefişier

Punctseparator

Extensiafişierului

Atât numele cât şi extensia fişierului trebuie să respecte nişte reguli, care sunt diferite pentru sistemul de operare MS-DOS şi Windows.

Caracteristici MS-DOS WINDOWSNume fişier 1-8 caractere 1-255 caractereExtensie fişier 1-3 caractere 1-3 caractereTipul caracterelor ce pot fi utilizate pentru nume şi extensie

Litere, cifre, şi caracterul special underscore (_).

În general se pot utiliza toate tipurile de caractere, dar este indicat, pentru compatibilitate a se folosi caracterele de la MS-DOS.

Reguli Un nume de fişier nu poate să înceapă cu o cifră şi nu poate conţine spaţiu.

O facilitate oferită de sistemul de operare în manipularea numelui fişierelor o constituie caracterele de substituţie * şi ? (caractere pentru nume de fişier global), care permit specificarea mai multor fişiere într-o singură comandă.

Caracterul „?" într-un nume sau extensie de fişier indică faptul că orice caracter poate ocupa acea poziţie. De exemplu, se presupune că există fişiere următoarele:

ABCDE . DOC AB3DE . DOCAB1DE . DOC ABCDF . DOC

Comanda DIR AB?DE.DOC listează toate intrările în directorul (folder-ul) curent de pe unitatea de disc implicită care au numele de fişier compus din cinci caractere, începând cu AB, următorul caracter putând fi orice alt caracter, urmat de DE şi având extensia .DOC. Efect:

ABCDE . DOC AB1DE . DOC AB3DE . DOC

Caracterul „”. Prezenţa caracterului într-un nume sau extensie de fişier indică faptul că orice caracter poate ocupa acea poziţie şi tot restul poziţiilor în numele sau extensia de fişier.

De exemplu, comanda DIR AB .DOC listează toate intrările din directorul (folder-ul) curent de pe unitatea de disc implicită care încep cu AB şi au extensia .XYZ. Se presupune că într-un director (folder) există fişierele:

EGA.SYS EGEXEM.PAS EGA.COMEGIV.EXE EGA.EXE ELEV.DOC

42

Comanda DIR EGA.* va determina afişarea tuturor fişierelor cu numele EGA, indiferent de extensie, adică: EGA.SYS, EGA.COM, EGA.EXE.

Pentru a putea fi mai uşor de găsit mai multe fişiere de acelaşi tip, sau care aparţin unui anumit program, acestea sunt grupate în directoare, respectiv foldere. Deci putem considera directorul (folder-ul) ca pe un fişier special, care conţine la rândul său mai multe fişiere grupate, sau nu, în funcţie de anumite criterii.

La fel ca numele unui fişier, şi numele unui director (folder) trebuie să respecte nişte reguli, care sunt aceleaşi ca la numele de fişier.

Fiecare director poate conţine la rândul său atât subdirectoare, cât şi fişiere. Primul director se numeşte director rădăcină sau root. Se poate spune că organizarea informaţiilor în directoare este arborescentă, deoarece fiecare director are la origine un alt director, sau directorul rădăcină.

Când se doreşte crearea sau căutarea unui fişier, sistemul trebuie să cunoască trei lucruri: unitatea de disc, numele fişierului şi numele directorului care conţine fişierul. Dacă fişierul se găseşte în directorul curent, nu este nevoie să se specifice directorul, deoarece sistemul va căuta în mod automat în acest director.

Dacă fişierul nu se găseşte în directorul (folder-ul) curent, trebuie introdusă „calea" de nume de directoare (foldere) care duc la directorul (folder-ul) dorit. Această cale constă dintr-o serie de nume de directoare separate prin caracterul backslash (\). Dacă se introduce şi un nume de fişier, acesta trebuie să fie separat de numele directorului prin backslash. Deci, specificatorul unui fişier are următorul format:

[unitate:][cale]nume[. extensie]

unde:

unitate, reprezintă unitatea de disc, specificată printr-o literă (A, B, C, etc.). Dacă este omisă sistemul presupune unitatea implicită;cale, reprezintă calea către directorul în care se află fişierul specificat.nume şi extensie, se referă la numele, respectiv extensia fişierului.

Fişierele se pot împărţi în două categorii: executabile şi neexecutabile. Fişierele executabile determină executarea unor activităţi de către sistemul de operare, extensia lor poate fi .EXE sau .COM, iar cele cu extensie .BAT sunt constituite din fişiere de comenzi proprii sistemului de operare. Fişierele neexecutabile: fişiere text; fişierele cu extensia .SYS sau .DRV, cunoscute sub numele de driver-e şi care conţin instrucţiuni despre modul în care sistemul de operare trebuie să controleze diferite componente hardware; surse de programare scrise în diferite limbaje (.PAS, .PRG etc.) etc.

5.4. Evolutia sistemelor de operare

Primul sistem de operare pentru microcalculatoare a fost CP/M (Control Program for Microcomputers). El a fost creat de firma Digital Research Corporation pentru calculatoarele pe 8 biţi. Odată cu perfecţionarea componentei hardware s-a impus şi necesitatea dezvoltării unui software adecvat. În 1981, a apărut prima versiune a sistemului de operare DOS (Disk Operating System), un sistem de operare pe 16 biţi. Evoluţia acestui sistem de operare a fost determinată, în mare măsură, de dezvoltarea rapidă a componentelor hardware, astfel că în decursul unui deceniu, din 1981 până în 1991, au apărut 6 versiuni principale ale acestui sistem de operare, prima a avut la bază versiunea 2.2 a sistemului de operare CP/M.

1980 - 1986 – DOS (CP/M) 1984 - DOS 3.0 1993 - DOS 6.01981 - DOS 1.0 1987 – DOS 4.0 - DOS 6.21983 - DOS 2.0 1991 – DOS 5.0 1995 – DOS 7.0

43

Există desigur şi alte sisteme de operare: UNIX, XENIX, LINUX, SOLARIS, WINDOWS, NOVELL etc.

Pentru a putea utiliza un anumit sistem de operare, acesta trebuie să fie mai întâi instalat pe calculatorul respectiv. Scopul instalării unui sistem de operare, constă în configurarea acestuia, adică în selectarea acelor componente care să-l facă executabil pe hardware-ul existent.

Sistemul de operare era livrat de obicei pe una sau mai multe dischete, care conţin atât părţile invariabile, cât şi variante pentru diferitele configurări hardware (tipuri de monitoare, calculatoare, imprimante, plăci de sunet ş.a.)

Atunci când se porneşte calculatorul, se execută o serie de operaţii de verificare a funcţionării componentelor hardware obligatorii: memorie, monitor, tastatură, precum şi a celorlalte dispozitive conectate, după care urmează citirea informaţiilor necesare funcţionării sistemului de operare. Sistemul încearcă să citească aceste informaţii de pe discheta aflată în unitatea de floppy disk (de obicei A:), iar dacă aceasta nu există, de pe hard-disk sau de pe unitatea de CD. Acest proces poartă numele de iniţializare, iar terminarea lui este marcată de apariţia pe ecranul monitorului a unui şir de caractere, numit prompter, în cazul sistemului de operare MS-DOS (şir stabilit de utilizator şi a cărui valoare implicită conţine litera corespunzătoare dispozitivului de pe care s-a făcut iniţializarea precum şi semnul ">", urmat de apariţia unei liniuţe luminoase), sau în cazul sistemelor de operare Windows a interfeţei grafice corespunzătoare.Odată terminată această operaţie de iniţializare, sistemul de calcul poate fi utilizat pentru prelucrarea datelor.

Există două tipuri de porniri ale unui sistem de calcul: pornirea la rece este cea care are loc în momentul conectării sistemului la reţeaua electrică, şi pornirea la cald, care are loc atunci când sunt acţionate concomitent tastele CTRL+ALT+DEL. Diferenţa principală dintre cele două tipuri de porniri ale sistemului de calcul este aceea că în cazul pornirii la cald nu se mai fac testele elementelor hardware şi nici ale memoriei.

MS-DOS, nu este un sistem de operare „prietenos” („user-friendly”). Comenzile sunt relativ dificil de memorat şi folosit. Datorită acestor inconveniente, mai ales pentru nespecialiştii în informatică, a apărut necesitatea unor medii de operare (operating environments), al căror mod de lucru şi a căror prezentare să facă uşoară executarea diverselor acţiuni descrise anterior.

Cele mai populare medii de operare pe microcalculatoare sunt:

Windows, realizat de firma Microsoft, disponibil pentru toate calculatoarele compatibile IBM şi foarte asemănător cu Presentation Manager (PM), folosit de gama de microcalculatoare PS/2.

Mediul de dezvoltare Apple Macintosh şi aproape identicul GEM (Graphics Environment Manager), produs de Digital Research.

Geo Works Ensemble realizat de firma Geo Works.

Deoarece în momentul de faţă mediul Windows este cel mai utilizat se va prezenta în continuare elementele de bază ale acestui mediu de operare.

Multitasking-ul reprezintă o modalitate de lucru oferită de un sistem de operare, prin care un calculator poate executa mai multe task-uri în acelaşi timp. Un task este o aplicaţie sau program care este executat la un moment dat. În vederea implementării facilităţii de multitasking, un task este divizat în mai multe fire de execuţie (numite threads) şi firele mai multor task-uri aparent pot fi executate simultan. Există două tipuri de multitasking:Sistemul de operare Windows foloseşte o interfaţă grafică cu utilizatorul, GUI (Grafical User Interface). Interfaţa grafică utilizată de Windows este specifică atât acestuia cât şi tuturor

44

aplicaţiilor ce sunt realizate pentru a se executa în acest mediu de operare. Interfaţa grafică cu utilizatorul reprezintă modul în care utilizatorul interacţionează cu programul care îl foloseşte: modul de afişare a informaţiilor pe ecran, modul de introducere a datelor şi de apelare a funcţiilor program etc.

Interfaţa normală între utilizator şi calculator este alcătuită pentru un calculator personal dintr-o tastatură şi ecran, ea constituind o interfaţă de tip text. Interfeţele de tip GUI permit utilizatorilor să înveţe foarte repede elementele sistemului. Nivelul de îndemnare în realizarea unei operaţii constituie principala deosebire între GUI şi interfeţele de tip text. O altă deosebire între aceste interfeţe este modul de acces. În sistemele care utilizează o interfaţă grafică de tip text, aplicaţiile sunt accesate prin tastatură, şi apoi utilizând tastele de direcţie se permite deplasarea în direcţia dorită. Într-un sistem bazat pe GUI utilizatorul foloseşte un mouse sau un alt dispozitiv de tip pointer.DDE (Dynamic Data Exchange) – permite utilizarea unui schimb dinamic de date care realizează un transfer al datelor dintr-o aplicaţie Windows în alta. OLE (Object Linking and Embedding) care permite inserarea unui obiect creat printr-un anumit program în interiorul altui obiect creat printr-un program diferit; legătura între cele două obiecte fiind gestionată de sistemul de operare. OLE, care este o variantă a conceptului de DDE, permite deci ca datele modificate într-o aplicaţie sursă să fie automat actualizate în cealaltă aplicaţie. Un obiect reprezintă un set de date cu un anumit format. Aplicaţia prin intermediul căreia a fost creat fişierul unde s-a inserat un obiect se numeşte client. Dar obiectul respectiv are de regulă un alt format decât cel al fişierului în care a fost inserat şi nu poate fi manipulat decât de o aplicaţie specifică; aplicaţia apelată de client în vederea manipulării obiectului inserat se numeşte server. Astfel, utilizatorul poate introduce o imagine grafică (o diagramă) care a fost creată sub un program specializat – de exemplu Paint, într-un document editat sub un procesor de text – de exemplu Word. În acest caz clientul este aplicaţia Word, iar server-ul este aplicaţia Paint.

5.5. Sistemul de operare Windows

Interfaţa grafică cu utilizatorul se bazează în bună parte pe intuiţie, majoritatea comenzilor sau a programelor ce se pot lansa în execuţie fiind reprezentate prin pictograme (icons) – mici desene sugestive pe care, poziţionând cursorul mouse-ului sau al altui dispozitiv de pointare şi apăsând rapid de două ori consecutiv (dublu clic), este determinată execuţia comenzilor respective.În afara pictogramelor, interfaţa Windows dispune şi de alte forme grafice: butoane, casete de dialog, bare de navigare. Butoanele conţin fie variante de opţiuni ce pot fi date la un moment dat (Ok, Cancel, Switch To etc), fie unele semne grafice, acţionarea lor fiind determinată de un singur clic. Barele de navigare se află pe laturile unei ferestre şi permit defilarea conţinutului fişierului afişat în fereastră în direcţia în care este deplasată bara respectivă (sus-jos, dreapta-stânga).Numele sistemului (Windows) este sugestiv, el indicând una dintre principalele sale caracteristici – lucrul cu ferestre. O fereastră este o porţiune din ecran de formă dreptunghiulară care poate conţine o anumită aplicaţie în lucru, un fişier, o serie de opţiuni din care utilizatorul poate să le selecteze pe cele care corespund nevoilor lui etc.

Orice fereastră Windows, indiferent de conţinutul ei, are o structură standard bine definită:

butonul meniului de control, care se află în partea stângă sus a ferestrei, pe bara de titlu;

bara (linia) de titlu, care conţine, de obicei, numele ferestrei şi care, în aplicaţii, indică numele fişierului folosit. În cazul ferestrelor inactive linia de titlu este albă, în timp ce linia de titlu a ferestrelor active este colorată sau mai intensă;

butonul de minimizare, care se află în partea dreaptă sus a ferestrei (şi anume cel din stânga) a barei de titlu. Acţionarea acestuia determină punerea în aşteptare a ferestrei respective, în timp ce utilizatorul poate lucra în altă fereastră;

45

butonul de maximizare/minimizare, care se află în partea dreaptă sus (la mijloc) a barei de titlu; dacă fereastra este la dimensiunea ei maximă acţionarea acestui buton va determina aducerea ei la dimensiunea minimă şi invers;

butonul de închidere, care se află în dreapta sus (are un X) a barei de titlu; bara de meniuri se află sub bara de titlu şi conţine meniurile care pot fi folosite în

aplicaţiile utilizatorului; barele de defilare, care ajută utilizatorul să se deplaseze în interiorul ferestrei.

Dimensiunile unei ferestre pot fi modificate după dorinţă prin aşezarea cursorului mouse-ului pe mijlocul uneia din laturi şi apoi mutarea acestuia, ţinând tot timpul butonul mouse-ului apăsat (drag = tragere).

Zona mărginită de bara de meniuri şi de marginile stângă, dreaptă şi inferioară se numeşte zona de lucru. Alte noţiuni comune mediilor Windows sunt:

Meniuri – un meniu este o listă de comenzi disponibile într-o fereastră de aplicaţie. Numele meniurilor apare în bara de meniuri.

Fereastră de dialog – este o fereastră care apare temporar în vederea solicitării sau oferirii unor informaţii. Multe dialoguri au opţiuni care trebuie selectate înainte ca Windows să execute o comandă.

Clipboard – este o zonă de memorie folosită pentru stocarea temporară a informaţiilor ce urmează a fi transferate. Se poate copia informaţii în Clipboard şi apoi acestea pot fi transferate (inserate) în alte documente sau aplicaţii. Clipboard - ul acţionează invizibil.

Ferestrele Windows se împart şi ele în mai multe categorii:

ferestre de aplicaţii, care conţin aplicaţia lansată în execuţie; ferestrele de dialog, sunt destinate dialogului dintre utilizator şi un anumit program, în

scopul confirmării sau renunţării la acţiunea corespunzătoare aplicaţiei.

Fig. 5.2. – Fereastra My Computer

Ferestrele de dialog - Într-o fereastră de dialog pot apare mai multe tipuri de elemente:

1. butoane de comandă (command buttons);

Bara de

meniu

Bara de instrumente

Pictograma de acesare

a hard discului C:

Buton de minimizare

Buton de minimizare / maximizare

Buton de închidereBara de

titlu

Meniul de

control

46

2. zone de text (text boxes);3. zone de liste (list boxes);4. casete cu liste derulante (drop-down list boxes);5. casete de verificare (check boxes);6. casete de opţiuni (option boxes).

1. Butoane de comandă

Se numesc butoane de comandă deoarece selectarea unui buton de acest tip, care se regăsesc într-o fereastră, determină execuţia imediată a unei acţiuni. De obicei aceste butoane sunt aranjate în partea de jos sau în partea dreaptă a unei ferestre de dialog.

Fig. 5.3. – Fereastra de dialog RUN a mediului Windows

Butoanele care la un anumit moment nu pot fi selectate vor avea textul scris cu culoarea gri. Butonul de comandă marcat ca buton curent este înconjurat de o bordură neagră.

2. Zone de text

Zonele de text sunt porţiuni ale ferestrelor de dialog în care utilizatorul poate introduce comanda pe care doreşte să o execute. De exemplu, fereastra de dialog RUN are o zonă de text în care utilizatorul va introduce numele programului (eventual şi calea până la el) care se va executa.

3. Zone de liste

O zonă de liste cuprinde o listă de opţiuni. Selectarea unui element din această zonă de liste se face executând clic pe butonul stâng al mouse-ului pe elementul respectiv sau prin apăsarea tastei Enter având cursorul de selecţie pe elementul dorit.

Fig. 5.4. – Zona de liste a ferestrei de dialog Display Properties

Uneori se pot selecta mai multe elemente consecutive: se selectează primul element, se ţine apăsată tasta Shift iar apoi se glisează cursorul mouse-ului până la ultimul element de selectat.

Zonă de text

Buton de comandă

Fişierul selectat drept background

47

4. Casetă cu listă derulantă

O casetă cu listă derulantă arată la început ca un dreptunghi care are în interior o opţiune selectată, iar în dreapta un buton care conţine o săgeată cu vârful în jos. Selectarea acestui buton-săgeată va determina apariţia unei liste de opţiuni. De exemplu, lista derulantă din pagina Screen Saver a ferestrei de dialog Display Properties, înainte de acţionarea butonului de derulare va arăta ca în figura următoare:

Fig. 5.5. – Opţiunea Screen Saver înainte de selectarea butonului

Fig. 5.6. – Opţiunea Screen Saver după acţionarea butonului

5. Casete de opţiuni

Casetele de opţiuni conţin grupate la un loc mai multe butoane care se exclud reciproc, deci la un moment dat numai unul din aceste butoane poate fi selectat. În general aceste butoane se mai numesc butoane radio şi au forma unui cerculeţ; ele însoţesc de obicei un text (sunt poziţionate la stânga acestuia) care arată acţiunea căruia îi este ataşat butonul şi atunci când sunt selectate au un punct înscris în cerc. Butoanele sub formă de dreptunghiuri nu se exclud reciproc, deci la un moment dat putem avea selectate mai multe butoane de acest fel.

Alte concepte WINDOWS

Începând cu Windows 95 se permite realizarea unor acţiuni care nu erau posibile sub Windows 3.11 sau Windows 3.1.; de asemenea permite funcţionarea diferitelor programe fără a mai fi nevoie de MS-DOS şi de asemenea permite folosirea de nume de fişiere foarte lungi (maxim 255 de caractere), foloseşte butonul din dreapta, ca şi pe cel din stânga al mouse-ului.

Interfaţa Windows 95 este mult mai plăcută decât a lui Windows 3.x. Este o abordare nouă, globală, a modului de lucru cu calculatorul, o gândire cu concepte noi. Fiecare versiune a

Butonul de derulare

După selectarea butonului va apare această listă derulantă din care utilizatorul poate să aleagă o opţiune

48

sistemului de operare aduce îmbunătăţiri în ceea ce priveşte utilizarea mai uşoară a anumitor taskuri, performanţe mai ridicate ale sistemului, prin înglobarea de noi facilităţi pentru întreţinerea sistemului de calcul, precum şi noi programe care să execute mult mai uşor anumite sarcini.

În continuare se vor prezenta cele mai importante din concepte introduse de mediul de operare Windows.

Desktop

Numit şi „biroul” mediului de operare Windows, el este un spaţiu de lucru foarte asemănător unui birou real. Sistemele de operare din familia Windows permite memorarea de obiecte – cataloage (denumite foldere), documente, chiar fragmente de text, direct pe desktop. Windows memorează amplasamentul acestora, iar atunci când se reporneşte calculatorul, toate aceste obiecte se vor regăsi exact acolo unde au fost amplasate ele înainte de închiderea sistemului de calcul.

Iconuri

În primele versiuni ale mediului Windows-ului iconurile reprezentau fie programe minimizate (pe desktop), fie documente şi aplicaţii nedeschise. Începând cu sistemul de operare Windows 95 Program Manager nu mai este, aplicaţiile nu se mai minimizează pe desktop, iar iconurile sunt mult mai strâns legate de fişiere, foldere şi alte obiecte pe care le reprezintă. În Windows 95, când se şterge un icon, se şterge chiar fişierul ataşat lui. De exemplu, dacă se trage de un icon pentru a-l aduce pe desktop se va observa că obiectul s-a mutat în folderul Desktop. Eticheta iconului este aceeaşi cu numele fişierului, astfel că ambele pot avea până la maximum 255 de caractere.

Pointeri (shortcut)

Deoarece iconurile sunt strâns ataşate fişierelor pe care le reprezintă, sunt cam incomod de folosit. De aceea este nevoie de un tip special de icon numit shortcut – care de fapt sunt nişte pointeri (trimiteri la un anumit fişier de tip .EXE). Apăsând de două ori pe butonul stâng al mouse-ului, atunci când ne poziţionăm pe un pointer se va deschide fişierul, programul sau folderul asociat lui. Ştergerea unui shortcut înseamnă doar ştergerea unui mic fişier pointer. Sistemele de operare din familia Windows deosebeşte iconurile de tip shortcut de cele obişnuite printr-o săgeată plasată în colţul din stânga jos imagnii ataşate.

Bara de programe (Task Bar)

Bara de programe este o bandă mică, poziţionată, de obicei, jos pe desktop (ea se poate muta oriunde sau există opţiunea de a o ascunde).

De obicei conţine butoane pentru toate aplicaţiile şi folderele deschise, deci care sunt în curs de execuţie. Atunci când este acţionat butonul de minimizare din partea dreapta sus a unei ferestre, aceasta se poziţionează în bara de programe, pentru a lăsa liber spaţiul de pe desktop unei alte ferestre cu care utilizatorul doreşte să lucreze la un moment dat (se presupune, de exemplu, că în timp ce programul minimizat listează un document, utilizatorul doreşte să scrie în continuare în alt document).

Ferestrele deschise pot fi aşezate în cascade, minimizate, puse unele lângă altele, prin clicul din dreapta pe zonele albe ale barei de lucru.

Butonul de Start

Prin acţionarea acestui buton se deschide un meniu, de unde se poate alege opţiunea dorită. Conţine toate grupurile de programe structurate ierarhic. Dacă opţiunea are în partea dreaptă o săgeată înseamnă că prin selectarea acesteia se va deschide un nou meniu din care se poate alege un anumit element. Astfel meniul Documents păstrează cele mai recente fişiere editate şi oferă posibilitatea deschiderii lor cu un singur clic al butonului stânga al mouse-ului; meniul Settings cuprinde toate instrumentele de configurare ale

49

sistemului; meniul Programs conţine o listă organizată a programelor existente la un moment dat pe calculator; comanda globală Find permite căutarea de fişiere, foldere, calculatoare etc.; comanda Run dă posibilitatea execuţiei unei anumite comenzi etc.

Explorer

Explorer este un program care oferă utilizatorului o serie de facilităţi cum ar fi: o vedere de ansamblu a calculatorului local şi a celor din reţea, afişând două ferestre: cea din stânga – arborele folderelor şi cea din dreapta – fişierele conţinute de folderele din stânga. El conţine, pe lângă desktop, discurile hard, conexiunile de reţea. Oferă posibilitatea organizării fişierelor: copierea, ştergerea, tipărirea sau vizualizarea acestora.

My Computer

My Computer nu afişează arborele expandat şi fişierele conţinute, aşa cum face Explorer, în schimb poate face un lucru pe care Explorer nu îl poate face: clic pe dreapta pe iconul My computer şi avem toate căsuţele de dialog. De aici se poare verifica orice aspect referitor la configurare hardware şi driverele prezente.

My Network Places

În primele veresiuni ale sistemului de operare Windows se regăseşte sub numele de Network Neighborhood (vecinul din reţea). Este un icon desktop. Acţionarea acestuia oferă o vedere de ansamblu a reţelei, aproape identică cu cea oferită de Explorer (de unde poate fi acţionat).

Recycle Bin

Numit şi coşul de gunoi, este singurul icon din desktop al cărui nume nu se poate schimba. Nici nu trebuie schimbat deoarece conţinutul lui se poate recicla, adică, dacă s-a şters din greşeală un fişier, cu numai câteva click-uri de mouse acesta se poate recupera din Recycle Bin şi restaura în locaţia lui originală.

Acestea sunt principalele componente de bază ale lui sistemelor de operare din familia Windows.

Structura arborescentă a foldere-lor

Conţinutul folder-ului Program Files

50

Pentru a putea lansa în execuţie un program pentru care nu există creat un shortcut pe desktop, se va folosi butonul Start. După cum s-a mai menţionat unele din aceste elemente sunt însoţite de mici săgeţi. Aceasta înseamnă că, plasând cursorul mouse-ului pe unul dintre acestea se va obţine un nou submeniu ş.a.m.d. până când se va ajunge la programul care se doreşte, şi dând clic pe el, acesta se va lansa în execuţie.

În momentul în care un program este în execuţie, în bara de program (Task bar) va fi plasată pictograma ataşată lui. În acest mod se va putea şti ce programe sunt lansate, chiar dacă o fereastră este acoperită de o alta.

Atunci când se doreşte închiderea calculatorului se va alege comanda Shut Down… sau butonul Power de pe tastatură (dacă acesta există).

Evoluţia mediul WINDOWS

Înainte de a trece la prezentarea variantelor mediului Windows ar trebui să spunem că monopolul în materie de sisteme de operare este deţinut în continuare de firma Microsft din S.U.A. Această firmă a fost înfiinţată în anul 1975 de Bill Gates şi Paul Allen în urma colabărării celor doi la dezvoltarea primei versiuni a popularului limbaj de programare Basic pentru Altair, primul calculator personal. În anul 1979 Bill Gates şi Paul Allen mută sediul companiei de la Alburquerque, New Mexico la Redmond, o suburbie a oraşului Seattle, Washintgton.

Primele versiuni ale mediului de operare Windows erau mult inferioare mediului de operare Apple Macintosh, de exemplu, şi nu au fost prea bine primite de către publicul utilizator. Aceste prime versiuni erau programe utilitare, care rulau sub sistemul de operare MS-DOS. Prima versiune Windows 1.1 a apărut în 1985, apoi în anul 1987 a apărut Windows 2.0. Schimbarea a intervenit odată cu apariţia versiunii Windows 3.0, lansată în anul 1990, Windows punând la dispoziţia publicului utilizator o interfaţă grafică deosebit de performantă şi atractivă. În acest moment mulţi producători de software au început să-şi orienteze scrierea aplicaţiilor pentru acest nou mediu de programare.De la prima sa apariţie, în 1993, Windows NT (New Technology) a fost cel mai puternic sistem de operare din domeniu, versiunea de Windows cea mai preferată de programatori, administratori de reţea, de mulţi utilizatori „de forţă" şi de cei care rulau aplicaţii în domenii cu grad mare de risc. Cu toate acestea, până acum, ca răspuns la îmbunătăţirea fiabilităţii şi securităţii, utilizatorii de Windows NT trebuiau să renunţe la un anumit grad de confort şi la multifuncţionalitate. Din cauză că accepta un domeniu mai restrâns de hardware multimedia decât Windows 98, a fost perceput de mulţi ca fiind cel mai puţin captivant dintre cele două importante sisteme de operare Microsoft. O dată cu Windows 2000 (sau W2K) totul se schimbă. Pe lângă modificarea radicală a numelui, Microsoft a dat sistemului de operare de nivel industrial o interfaţă prietenoasă, simplitatea de configurare specifică sistemului Windows 98, un suport hardware mai cuprinzător, o execuţie superioară şi multe altele. Pe scurt, Windows 2000 combină puterea de captivare şi utilitatea programului Windows 98 cu tradiţionalele puncte forte ale lui Windows NT – stabilitate şi securitate.

Windows 2000 încorporează schimbări majore de design care-i simplifică utilizarea. Alte modificări determină simplificarea configurării de reţea şi a conexiunilor la Internet, instalarea şi configurarea imprimantelor şi utilizarea sistemului Windows pe calculatoarele portabile.

În 25 octombrie 2001 a fost lansat Windows XP, un sistem de operare care răspunde tuturor acestor cerinţe – combină uşurinţa în utilizare a sistemelor Windows 95/98 cu fiabilitatea, performanţa îmbunătăţită, securitatea şi uşurinţa în administrare a sistemului Windows 2000. Windows XP este un sistem de operare pe care organizaţiile îşi pot stabili standardele atât pentru sistemele desktop, cât şi pentru sistemele laptop.

51

Cu platforma Windows 2003 Server, clienţii pot rula aplicaţii Microsoft .NET, pot rula aplicaţii şi servicii Web, de la grupuri de lucru la datacenter, obţinând o valoarea mai mare din investiţiile IT existente, odată cu micşorarea costurilor de întreţinere a infrastructurii IT.

Windows Server 2003 deţine un rol important în întâmpinarea cerinţelor afacerilor din ziua de astăzi, prin intermediul unora dintre cele mai evoluate servicii pentru aplicaţii puse la dispoziţie. Sistemul integrează într-un mod consolidat servicii de platformă, servicii Web XML şi .NET Framework, ce reprezintă un model intuitiv de programare. Windows Server 2003 deţine toate elementele de care clienţii, partenerii şi furnizorii software independenţi au nevoie pentru a construi, implementa şi gestiona orice tip de aplicaţie, inclusiv serviciile Web XML, a căror importanţă se află într-o continuă creştere.

Beneficiind de numeroase îmbunătăţiri şi noi facilităţi, Windows Server 2003 a fost conceput pentru a furniza o serie de avantaje cheie. Windows Server 2003 este proiectat să fie sigur prin configurarea sa iniţială implicită, prin design şi prin implementare. Beneficiind de un înalt grad de securitate şi de o viteză record, Windows 2003 reprezintă cel mai de încredere sistem dezvoltat până în prezent de Microsoft.

Windows Server 2003 pune la dispoziţie, de asemenea, instrumentele necesare implementării, gestionării şi utilizării infrastructurii de reţea pentru a beneficia de o maximă productivitate; poate furniza un nou nivel de conexiune, contribuind la stabilirea legăturii dintre clienţi, angajaţi, parteneri şi sisteme. Un alt avantaj este acela că în cazul combinării cu produsele şi serviciile numeroşilor parteneri hardware, software şi de distribuţie, Windows Server 2003 furnizează cel mai înalt grad de valorificare al investiţiilor în infrastructură.

52

6. PROGRAME UTILITARE SI APLICATII

6.1. Programe de arhivare

Arhivarea (comprimarea sau împachetarea) unui fişier reprezintă micşorarea dimensiunii fişierului folosind un algoritm care micşorează sau elimină redundanţa informaţiei, prin arhivare obţinundu-se o mai bună gestionare a spaţiului pe hard-disc sau pe dischete. Un fişier arhivat nu poate fi citit direct de calculator, el trebuind mai întâi să fie dezarhivat. Se recomandă arhivarea doar a fişierelor ce conţin informaţii ce nu sunt des utilizate sau a celor care au dimensiuni mari, pentru a se putea transfera sau transmite ulterior.

În prezent cele mai utilizate aplicaţii pentru administrarea arhivelor sunt: WinZip şi WinRar. Aplicaţia WinZip asigură o serie de funcţii, dintre care:

Administrarea fişierelor arhivă – aceasta funcţie fiind asigurată prin operaţii de creare, deschidere, copiere, mutare, redenumire şi ştergere a fişierelor arhivă.

Transmiterea unei arhive prin poşta electronică. Actualizarea arhivei – ce presupune operaţia de adăugare sau ştergere de fişiere. Extragerea fişierelor din arhivă. Vizualizarea fişierelor din arhivă – acest lucru obţinundu-se prin dublu clic pe numele

fişierului ce se doreşte dezarhivat. Protejarea arhivei cu parolă – dezarhivarea începând în momentul în care se introduce

parola.

Pentru a crea o nouă arhivă, se va alege din meniul File, al aplicaţiei WinZip opţiunea New Arhive, comunicându-se ulterior numele arhivei. De precizat este faptul că iniţial arhiva nu conţine nici un fişier, alegându-se ulterior fişierele ce se doresc arhivate. Pentru a uşura dezarhivarea unei arhive, se poate folosi opţiunea Make.exe File din meniul Actions, aceasta realizând o arhivă cu autoextragere, adică se va dezarhiva singură prin dublu clic pe aceasta.

Dacă se utilizează aplicaţia WinRar pentru realizarea unei arhive, este suficient să se poziţioneze cursorul mouse-ului pe fişierul sau folderul care se doreşte a fi arhivat. Se execută clic dreapta şi din meniul de context afişat se alege opţiunea Add to archive.

Din ferestra care va fi afişată, pentru realizarea unei arhive se alege un nume (în cazul în care nu se alege un nume WinRar va denumi arhiva după numele folder-ului sau fişierului selectat).

În cazul în care se doreşte o arhivă executabilă, adică cu extensia „.exe” (self - extract) se va bifa casuţa de selectţie Create SFX archive. O astfel de arhivă nu necesită deschiderea arhivatorului pentru a extrage informaţiile.

În cazul în care se doreşte arhivarea informaţiilor pentru a putea fi preluate pe o dischetă, se va specifica alegând din lista de selecţie Split to volumes bytes dimensiunea adecvată.

6.2. Viruşi informatici si programe antivirus

Virusii informatici sunt microprograme greu de depistat, ascunse în alte programe, care se lansează într-un moment favorabil, provocând defecţiuni ale sistemului de calcul cum ar fi: blocarea sistemului, comenzi sau mesaje neaşteptate sau alte acţiuni distructive.

53

Deşi nu există o clasificare riguroasă, viruşii se pot clasifica după anumite criterii:

1. După forma generală, viruşii se împart în: Virusi hardware – sunt rari întâlniţi şi sunt livraţi odată cu echipamentele hardware; Virusi software – sunt creaţi de specialişti în informatică , care ştiu cum

funcţionează sistemul de calcul şi mai ales sofware-ul de bază şi cel de aplicaţie.

2. În funcţie de capacitatea de multiplicare, viruşii pot fi: Viruşi care se reproduc,infectează şi distrug Viruşi care nu se reproduc, dar se infiltrează în sistem şi provoacă distrugeri lente,

fără să lase urme, de exemplu: viruşii de tip worms.

3. În funcţie de tipul distrugerilor în sistem, pot fi: Viruşi care provoacă distrugerea programului în care sunt incluşi; Viruşi care nu provoacă distrugeri, dar incomedează lucrul cu sistemul de calcul

şi se manifestă prin încetinirea vitezei de lucru, blocarea tastaturii, reiniţializarea aleatorie a sistemului, afişarea unor mesaje sau imagini nejustificate;

Viruşi cu mare putere de distrugere – Aceşti viruşi provoacă incidente pentru întreg sistemul, cum ar fi: distrugerea tabelei de alocare a fişierelor (FAT) de pe hard disk, modificarea conţinutului directorului rădăcină, alterarea integrală şi irecuperabilă a informaţiei existente.

O clasificare mai amănunţită a virusilor ar putea fi următoarea:

Armaţi – ce reprezintă o formă mai recentă de viruşi, care conţin proceduri ce împiedică dezasamblarea şi analiza de către un antivirus, editorii fiind nevoiţi să îşi dubleze eforturile pentru a dezvolta un program antivirus, exemplu ar fi viruşii: Whale.

Autoencriptori – ce înglobează în corpul lor metode de criptare sofisticate făcând detecţia destul de dificilă. Însă, pot fi descoperiţi prin faptul că încorporează o rutină de decriptare, un exemplu fiind viruşii de tip: Cascade.

Camarazi – se bazează pe o particularitate a DOS-ului, şi anume executarea programele de tip „.com” înainte de executarea celor de tip „.exe”. Aceşti viruşi se manifestă astfel: se ataşează de fişierele „.exe”, apoi le copiază schimbând extensia în „.com”. Fişierul original nu se modifică şi poate trece de testul antiviruşilor avansaţi. Odată lansat în execuţie fişierul respectiv, ceea ce se execută nu este fişierul „.com”, ci fişierul „.exe” infectat, acest lucru determinând propagarea viruşilor şi la alte aplicaţii.

Furişaţi (stealth) – aceşti viruşi îşi maschează prezenţa prin deturnarea întreruperilor DOS. Astfel, că lansând o comandă cum ar fi comanda „dir”, nu se va observa că fişierul este infestat.

Infecţie multiplă – sunt viruşii care infectau programele şi operau asupra sectorului de boot.

Polimorfi –sunt cei care au o componentă de mutaţii ce le permite transformarea lor în forme variate de coduri.

Viruşi ai sectorului de boot şi ai tabelelor de partiţii – infectează una sau ambele zone ale dischetei sau hard disk-ului. Infectarea sectorului de boot este periculoasă, deoarece la pornirea calculatorului codul special MBP (Master Boot Program) de pe dischetă se execută înainte de DOS. Dacă acolo este prezent un virus, s-ar putea să nu fie reperabil. Tabelele de partiţii conţin informaţii despre organizarea structurii discului, ele neputând fi contaminate, ci doar stricate.

Pentru ca viruşii să nu mai facă distrugeri în cadrul unui sistem de calcul, s-au creat programele antivirus. Primele programe antivirus ce s-au creat, puteau repera uşor viruşii, însă cu timpul, creatorii de viruşi au adoptat strategii mai performante şi au dezvoltat viruşi ce sunt capabili să infecteze un program, fără ca alterarea să fie prea vizibilă.

Modul de infestare

În momentul în care au fost introduşi pe disc, începe a doua fază a vieţii unui virus şi anume autoprogramarea. Viruşii vor încearca să infecteze cât mai multe programe, înainte de a infecta propriu-zis sistemul de calcul. Pentru a nu infecta programul care a fost sursa de la care a început virusarea, viruşii îşi lasă semnătura. Pe acest principiu lucrează şi antiviruşii,

54

adică să repereze intruziunile, căutând pe disc semnăturile cunoscute. Aceast lucru presupune identificarea mai întâi a viruşilor, adică tabela de semnături ale viruşilor trebuie mereu actualizate.

Modalităţi de protecţie

Odată ce a ajuns în calculator, virusul acţionează în două etape. În prima fază, virusul se reproduce doar, mărind considerabil potenţialul pentru infectări ulterioare. O parte a codului de virus testează dacă au fost îndeplinite condiţiile de declanşare a infectării, cum ar fi: rularea de un număr de ori a unui program sau atingerea unei anumite date de către ceasul sistemului. A doua fază este cea activă, ce este uşor de recunoscut după acţiunile pe care le manifestă, cum ar fi: modificarea imaginii de pe ecran, ştergerea unor fişiere sau chiar reformatarea hard disk-ului. Pentru ca virusul să se extindă, codul său trebuie executat de mai multe ori. Pentru eliminarea acestor probleme, s-a realizat o metodă ce constă în includerea în program a unei sume de control care se verifică la lansare şi blochează sistemul dacă este infectat.

Metodele antivirus caută să asigure protecţie fişierelor, în anumite cazuri particulare, şi anume:

la un prim contact cu un program, în care se recunoaşte semnătura virusului, se foloseşte scanarea. Aceasta constă în căutarea în cadrul programelor a unor secvenţe sau semnături caracateristice viruşilor din biblioteca programului de scanare;

dacă programele sunt deja cunoscute, nefiind la primul contact, se folosesc sume de control. Aceste sume constituie o semnătură a programului şi orice modificare a lui va duce la o modificare a sumei sale de control;

în calculator există o serie de programe care nu se modifică, reprezentând soft-ul unui calculator, care se protejează la scriere.

Scanarea se aplică preventiv la prelucrarea fişierelor din afara sistemului, şi este utilă în prima fază de răspândire a viruşilor. Ea poate fi deoarece în unele cazuri poate recupera fişierele infectate.

Sumele de control pot detecta orice schimbare în program, chiar dacă aceasta constă doar în schimbarea ordinii octeţilor. Permit blocarea lansării în execuţie a programelor infectate, chiar de viruşi necunoscuţi, dar nu permite recuperarea acestora. Metoda este utilă în faza de răspândire a viruşilor, orice fişier infectat putând fi detectat. În faza activă, metoda nu este eficientă.

Programele de protectie – programe antivirus – au rolul de a realiza simultan următoarele activităţi: prevenirea contaminării; detectarea virusului; eliminarea virusului, cu refacerea contextului iniţial.

Există două categorii de programe antivirus: programe care verifică fişierele pentru a descoperi texte neadecvate sau semături de viruşi recunoscuţi; programe rezidente în memoria internă, care interceptează instrucţiunile speciale sau cele care par periculoase.

Aplicaţia Norton AntiVirus poate fi folosită pentru protejarea calculatoarelor împotriva infestării cu viruşi, indiferent de modul în care se răspândesc. Programul poate detecta atât viruşii cunoscuţi cât şi cei noi apăruţi.

6.3. Programe de defragmentare a discului

Fragmentarea reprezintă amplasarea pe disc a unui fişier în mai multe părţi, memorate în diferite locaţii de memorie. Există două tipuri de fragmentări:

fragmentarea logică – reprezintă modul în care sistemul de fişiere „vede" discul; fragmentarea fizică – reprezintă modul în care este plasat fişierul pe discul propriu-zis.

55

Sistemul de fişiere cunoaşte capacitatea discului, aceasta fiind reprezentată ca un şir de logic de cluster-i ce au o valori de la 000000000 la NNNNNNNNN. În momentul în care o aplicaţie vrea să creeze un fişier, sistemul de fişiere caută un loc în care poate să îl memoreze (stocheze) şi apoi creează o intrare în tabela de fişiere. Această tabelă conţine pointeri către toate valorile cluster-ilor de la începutul şi sfârşitul fişierului, precum şi lungimea acestuia.

În cazul în care fişierul nu găseşte o locaţie continuă de memorie, acesta va fi împărţit în mai multe fragmente, fiecare din acestea fiind memorate în locaţii diferite de memorie. Astfel că, tabela de fişiere va conţine o serie de pointeri cu valoarea de început şi lungimea fiecărui fragment. După ce fişierul a fost împărţit în mai multe fragmente şi s-a memorat adresa de început şi lungimea fiecărui fragment, abia acum este scris fizic fişierul pe disc.

Fragmentarea fişierelor poate apare datorită mai multor factori:

sistemul de fişiere nu găseşte spaţii contigue de memorie de lungimea fişierului care se doreşte memorat;

se măreşte dimensiunea fişierelor, chiar dacă în momentul în care a fost creat a fost memorat într-un spaţiu contiguu, însă în momentul în care s-au făcut modificări asupra fişierului, dimensiunea acestuia a crescut, şi nu mai avea spaţiu în care să fie memorat, de aceea el a fost fragmentat;

ştergerea fişierelor şi dezinstalarea programelor, duce la eliberarea locaţiilor de memorie, care sunt folosite ulterior pentru memorarea altor fragmente de fişiere.

În momentul în care sistemul de fişiere este nevoit să facă o operaţie (scriere sau citire) cu un fişier fragmentat, el va trebui să citească din tabela de fişiere numărul cluster-ului şi lungimea primului fragment, după care va poziţiona capete discului pe cilindrul corespunzător şi va citi sau va scrie datele. Ajungându-se la sfârşitul fragmentului, este necesară o nouă incursiune în tabela de fişiere pentru numărul cluster-ului şi lungimea următorului fragment. După care urmează o nouă operaţie de citire sau scriere. Această operaţie se realizează până la sfârşitul fişierului. Acest lucru consumă mult mai mult timp decât aceeaşi scriere (sau citire) realizată pe un fişier contiguu.

Deci, în timp, fragmentarea fişierelor conduce la o reducere a vitezei procesorului, deoarece se consumă mult mai multe resurse pentru aceeaşi operaţie. Pentru reducerea sau eliminarea acestei probleme există programe destinate acestui scop, cum ar fi: programul de defragmentare care însoţeşte sistemul de operare Windows şi terminând cu alte programe care sunt puternice dar şi scumpe.

Procesul de fragmentare poate fi remediat dacă periodic se realizează un proces invers numit defragmentare a discului. Perioada se poate determina experimental folosind funcţia de analiză pe care o are orice program de defragmentare.

Defragmentarea înseamnă procesul de aliniere contiguă a fragmentelor unui fişier. Deci, programele de defragmentare lucrează cu fişiere, şi de aceea înainte de începe procesul de fragmentare se recomandă executarea unor manevre, şi anume:

dezactivarea tuturor programelor anti-virus, deoarece acestea interceptează şi analizează toate operaţiunile efectuate asupra fişierelor, încetinind semnificativ defragmentarea;

ştergerea fişierelor temporare generate de anumite programe grafice sau de către sistemul de operare (fişiere care au extensia „tmp”).

scanarea sistemului, adică verificarea cluster-ilor deterioraţi, acest lucru realizându-se cu ajutorul aplicaţiei ScanDisk din instrumentele sistemului.

După cum s-a precizat mai sus, defragmentarea lucrează doar la nivel de fişiere, ignorând directoarele, şi de aceea pentru a crea un spaţiu contiguu, cel mai bine este să se mute directorul sau directoarele pe altă unitate de disc. După ce s-a realizat defragmentarea

56

dosarul sau dosarele care au fost mutate se vor aduce înapoi pe disc, acestea fiind memorate într-o zonă contiguă de memorie.

Pe lângă aplicaţia Disk Defragmenter, mai există o serie de programe utilitare care realizează defragmentarea discului. Unele dintre aceste programe pot realiza chiar şi o optimizare a amplasării fişierelor pe disc, adică le mută în diferite zone ale discului după anumite criterii cum ar fi: frecvenţa accesării, tipul fişierului, numele sau frecvenţa modificării.

În cele ce urmează se vor prezenta o serie de programe ce realizează defragmentarea discului:

1. Speed Disk – face parte din pachetele Norton Utilities şi Norton System Works de la Symantec. Acest program poate realiza următoare funcţiuni: să mute fişierele la începutul sau la sfârşitul discului şi permite alegerea fişierelor

care să fie plasate primele sau ultimele; să pornească singur defragmentarea la o oră dată sau la un anumit grad de

defragmentare; să fi lansat şi din linia de comandă.

Din testele făcute cu acest program a reieşit faptul că defragmentarea discului este bună, însă optimizarea amplasării fişierelor îi măreşte durata de lucru. Poate funcţiona atât pe FAT, specific pentru sistemele de operare Windows 95, 98, Me, cât şi pe NTFS, specific sistemelor de operare Windows NT, 2000, XP.

2. Diskeeper 7 – este produs de Executive Software şi este un program de defragmentare pentru Windows NT, 2000 şi XP. Din testele realizate s-a constatat că raportările asupra spaţiilor libere, ocupate sunt complete, iar viteza de lucru este impresionantă. Dintre functiile pe care le poate se realiza se enumeră: poate să defragmenteze discul la boot; are opţiunea „Set and Forget-It" care face defragmentarea în fundal, ori de cât ori

este necesar, fără a fi nevoie de intervenţia utilizatorului; poate fi lansat şi din linia de comandă.

Diskeeper instalează un serviciu şi înlocuieşte programul implicit de defragmentare din Windows.

3. PerfectDisk 2000 – este produs de Raxco Software. Este un utilitar care optimizează discul, mutând fişierele modificate rar la începutul discului. Defragmentarea se face amplasând mai întâi fişierele şi apoi compactând spaţiul liber. Defragmentarea realizată de acest program este rapidă, acesta funcţionând atât sub Windows 95, 98 cât şi sub Windows Me, NT 4, 2000 şi XP. Există şi versiune pentru Exchange Server.

6.4. Programe de aplicatii

Acest tip de programe se găsesc într-o multitudine de variante, versiuni, platforme de lucru, producători şi preţ. Software-ul de aplicaţii are o zonă determinată de utilizare (de ex. domeniul economic) iar în cadrul ei, zona poate fi şi mai specifică (de ex. calcul tabelar).O clasificare a acestora pentru domeniul economic poate fi următoarea:

Programe de procesate de text; Programe de calcul tabelar; Programe de management al bazelor de date; Programe de prezentări şi grafică Programe de lucru în Internet şi poştă electronică

În prezent se remarcă folosirea cu precădere de pachete integrate (suite) pentru activităţile de birou care au un rol important în creşterea productivităţii. Acestea cuprind: procesor de texte, calcul tabelar, baze de date, programe de prezentare şi de lucru pe Internet.

57

Cele mai importante aplicaţii de acest tip sunt: MS Office, Corel Word Perfect, Office, Lotus Smart Suite şi Sun Star Office.

Avantajele acestor grupuri de aplicaţii sunt: determină creşterea productivităţii, facilitează comunicaţia în interiorul organizaţiei, permit lucrul în reţea şi integrează aplicaţiile Internet includ toate tipurile de programe necesare activităţii de birou costul achiziţiei unui pachet integrat este mai mic decât al aplicaţiilor cumpărate

individual toate aplicaţiile din pachet arată aproape identic ceea ce le face mai uşor de învăţat

şi de lucrat au facilităţi importante de transfer al informaţiilor dintr-o aplicaţie în alta.

Dezavantaje: multe din facilităţile oferite de aceste programe nu sunt folosite de utilizatori au nevoie de resurse mari pentru a funcţiona corespunzător (spaţiu pe disc,

memorie) pot afecta viteza de lucru a sistemului in modul de lucru multitasking

Tot în această categorie producătorii de soft au dezvoltat o categorie de pachete integrate de nivel mediu care au preluat o serie din caracteristicile celor de mai sus. Acestea combină funcţiile mai multor tipuri de programe în unul singur. Cele mai cunoscute sunt: MS Works, Lotus Works, Claris Works. Ca avantaje ar putea fi resursele modeste pe care le utilizează şi costul sub 100 US $, iar dezavantajul este că nu au performanţele programelor individuale.

Programe de lucru pe InternetÎntre cele mai importante softuri utilizate în prezent, aflate într-o dezvoltare permanentă se află web browser–ele. Netscape Navigator, Internet Explorer sau Opera sunt cele mai răspândite programe care lucrează în Internet şi oferă accesul la resursele acestuia.

Domeniile de utilizare a lor sunt: navigare în Internet căutare de informaţii poştă electronică transferul de fişiere grupuri de discuţi alte aplicaţii (chat, video-chat, fax)

Procesarea de text şi DTP (desk top publishing)Programele de procesat text permit crearea modificarea şi tipărirea de documente aflate în formă digitală. Avantajele utilizării lor:

capacitatea de a edita broşuri, manuale etc. utilizarea şi convertirea de documente din/în formatul HTML pentru Internet corectarea textului, gramaticii şi traducere

Programele DTP sunt programe mai specializate în producerea de cărţi, manuale, broşuri şi care oferă mai multe facilităţi în acest domeniu (grile, formatări, stiluri).

Programe de calcul tabelarSunt programe utilizate pentru analize de business, planificare şi modelare. Acestea oferă un mod electronic de înlocuire a tabelelor de hârtie, creionului şi a calculatorului de buzunar. Programele se prezintă sub forma unui tabel cu un număr foarte mare de rânduri şi coloane, permit combinarea acestora, calcule, grafice, analize what-if etc. Totodată permit accesarea şi interogarea bazelor de date de pe Internet pentru al le prelucra.

Programe de baze de date

58

Programe de baze de date oferă posibilităţi de a construi şi gestiona baze de date atât la nivel local cât şi pe Internet. În esenţă putem spune că aceste programe controlează, întreţin şi gestionează informaţiile dintr-o organizaţie.

Programe de prezentareProgramele de prezentare sunt utilizate pentru a converti diverse informaţii în elemente grafice. Aceste programe oferă capacităţi multimedia (utilizarea de fotografii, animaţii, sunete şi secvenţe video) dar şi posibilităţi de a face prezentări pentruInternet. Avantajele utilizării lor:

asigură o comunicare simplă şi sugestivă construiesc prezentări eficiente oferă posibilităţi de interactivitate

Programele PIM ( Personal Information Manager)Programele PIM sunt foarte utilizate în prezent pentru creşterea eficienţei lucrului la nivel individual şi a cooperării. Acestea sunt folosite pentru a stoca, organiza şi regăsi date numerice şi text. Domenii de utilizare:

agendă electronică urmărirea de proiecte acces la Internet facilităţi de e-mail

6.5. Introducere in programul de calcul tabelar Excel

Excel este un program de calcul tabelar cu care se pot crea foi de calcul şi calcule numerice. Aceasta înseamnă că este proiectat să ajute la calculul formulelor şi analiza datelor numerice.Un fişier este numit în Excel registru de calcul (figura 6.1). Fiecare registru de calcul constă din 3 foi de calcul tabelar. Fiecare foaie de calcul conţine celule în care se introduc date.O celulă este locul în care se intersectează un rând şi o coloană. Fiecare celulă are o adresă care constă din litera de coloană şi numărul de rând (ex.: A1; B12; D24). Selectarea celulelor se face printr-un simplu clic de mouse pe celulă. Când o celulă este activă este încadrată într-un chenar gros negru.

Pentru a selecta un domeniu de celule se execută clic şi se trage de cursor peste ele deplasându-l în direcţia dorită. Pentru a selecta un rând sau o coloană, cel mai simplu este ca utilizatorul să se poziţioneze pe numărul rândului respectiv pe litera coloanei şi astfel se va selecta tot rândul sau toată coloana.Bara cu instrumente este o colecţie de butoane (pictograme) afişate într-o bară lungă mobilă. Pentru a utiliza un instrument de pe bară pur şi simplu executaţi clic pe el. Personalizarea barei cu instrumente se face de la meniul Tools_Customize_Commands.

Crearea unui nou registru se realizează din meniul File_New. După crearea acestuia se salvează cu comanda SaveAs în directorul ales cu numele dorit. După ce s-a salvat fişierul se poate închide de la meniul File_Close. Există mai multe tipuri de date care se pot introduce în foaia de calcul tabelar (text, numere, date calendaristice, ore, formule şi funcţii). Introducerea textului în celulă se face cu aliniere la stânga în mod automat. Pentru a introduce text într-o celulă:

a) se selectează celula în care se doreşte a se introduce textul; b) se tastează textul; pe măsură ce se tastează, textul apare în celulă şi în bara cu formule (figura 1.2); c) se apasă tasta Enter.

59

Fig. 6.1

Adăugarea comentariilor în celule permite asocierea la acestea a unor informaţii care nu vor fi tipărite. Celulele care conţin comentarii sunt marcate în colţul din dreapta sus cu un triunghi roşu. Vizualizarea comentariului se face prin poziţionarea cursorului pe acest triunghi. Pentru a introduce un comentariu într-o celulă:

se execută clic pe celula unde se doreşte a se plasa comentariul; se selectează meniul Insert_Comment (figura 6.2); o casetă de

comentariu va apărea lângă celulă; se introduc informaţiile în caseta de comentariu (figura 6.3); se execută clic oriunde în foaia de calcul pentru a închide caseta de

comentariu.Pentru a se elimina comentariile dintr-o celulă se selectează meniul

Edit_Clear_Comments.Numerele valabile pot include caracterele numerice 0-9 şi oricare din următoarele

caractere speciale: + - / . , ( ) $ %. Pentru a introduce un număr: se selectează celula în care se doreşte a se introduce numărul; se tastează numărul; se apasă tasta Enter.

Bar

ă de

men

iuri

Bare cu instrumente

Bara de formule

Etichetele foilor de

calcul

Celulă

Coloane

Rân

duri

60

Fig. 6.2

Figura 6.3

Dacă se introduce un număr şi acesta apare în celulă sub formă de semn diez () sau în reprezentare exponenţială, înseamnă că celula nu este suficient de lată pentru a afişa numărul întreg. În acest caz coloana (rândul) respectivă trebuie mărită. Pentru aceasta:

se dă clic în celula care se vrea a fi mărită; se poziţionează mouse-ul pe linia de chenar a coloanei (rândului) care

conţine celula respectivă până când acesta se va transforma într-un instrument de redimensionare (figura 6.4);

ţinând butonul mouse-ului apăsat se trage de coloană (rând) până ajunge la mărimea dorită de utilizator.

61

Figura 6.4

Felul în care se poate deplasa utilizatorul într-o foaie de calcul cu ajutorul tastaturii, este prezentat în tabelul 6.1.

Tabelul 6.1.

Pentru deplasare Se apasăCu o celulă în direcţia săgeţii , , , Dacă celula curentă este goală, se deplasează la următoarea celulă pe direcţia săgeţii

Ctrl + , Ctrl +

În cazul în care celula curentă conţine date, se deplasează la ultima celulă care conţine date, pe direcţia săgeţii

Ctrl + , Ctrl +

Mai sus cu un ecran PgUpMai jos cu un ecran PgDnLa ultima celulă din stânga a unui rând (coloana A) HomeLa celula aflată în colţul din stânga sus al unei foi de calcul (celula A1) Ctrl + HomeÎn colţul din dreapta jos al zonei de date (regiunea din foaia de calcul care conţine date)

Ctrl + End

Felul în care se poate deplasa utilizatorul într-o foaie de calcul cu ajutorul mouse-ului, este prezentat în tabelul 6.2.

Tabelul 6.2.

Pentru a... Se execută clic pe...Muta selectorul la o anumită celulă Oricare din celulele vizibile

Vizualiza încă un rând, de sus sau de josSăgeata în sus sau în jos de pe bara de

defilare verticalăVizualiza încă o coloană la stânga sau la dreapta

Săgeata spre stânga sau spre dreapta de pe bara de defilare orizontală

Se deplasa rapid într-o foaie de calcul. Pe măsură ce se trage mouse-ul, o casetă explicativă afişează pe ecran numărul rândului/coloanei curent(e)

Caseta de defilare şi trageţi de ea

Schimbarea modului de vizualizare (mărirea sau micşorarea imaginii foii de calcul) nu are nici un efect asupra aspectului foii atunci când este tipărită, ci redă doar o altă perspectivă de vizualizare a datelor. Acest lucru se realizează accesând meniul View_Zoom (figura 6.5).

mouse-ul ca instrument de redimensionare

62

Figura 6.5

În timp ce se derulează o foaie de calcul de dimensiuni mari, uneori este util să se îngheţe etichetele coloanelor şi rândurilor, astfel încât să se poată vizualiza împreună cu datele corespunzătoare. Pentru a îngheţa capetele de coloană sau de rând (ambele):

se execută clic pe celula de la dreapta etichetei de rând sau pe cea de sub orice etichetă de coloană pe care se doreşte a se îngheţa, astfel evidenţiindu-se celula;

se accesează meniul Window_Freeze Panes (figura 6.6).

Figura 6.6

63

Pentru a debloca aceste capete de rând sau coloană, se deschide din nou meniul Window_Unfreeze Panes.

Pentru a se putea vizualiza simultan două părţi diferite ale foii de calcul pentru a putea compara, copia sau muta datele pe care le conţine, trebuie să se divizeze foaia de calcul astfel:

se ţine mouse-ul apăsat pe caseta de divizare verticală respectiv orizontală şi se trage în fereastra foii de calcul;

se plasează într-o poziţie oarecare pentru a împărţi fereastra (figura 6.7).

Figura 6.7

Pentru a şterge bara de divizare, se dă dublu clic de mouse pe ea.Pentru a ascunde datele conţinute de un rând sau de o coloană:

se dă clic pe capul de rând sau de coloană pentru a se selecta; se execută clic - dreapta în interiorul rândului sau coloanei; se selectează Hide din meniul care apare imediat pe ecran (figura

6.8).

Pentru a ascunde o foaie de calcul se execută clic pe eticheta sa pentru a o selecta, apoi se accesează meniul Format_Sheet_Hide.

Pentru a ascunde un întreg registru se deschide meniul Window şi se selectează Hide.

Pentru a reveni la forma iniţială (rândul, coloana, registrul să nu mai fie ascunse) se selectează rândul, coloana, registrul şi se urmează aceeaşi paşi doar că se selectează Unhide din meniul corespunzător.

64

Figura 6.8

Editarea foilor de calcul

După ce s-au introdus datele într-o celulă, se pot aplica modificări fie din bara de formule, fie chiar din celulă. Pentru a efectua modificări într-o celulă:

se selectează celula în care se doreşte a se modifica; pentru a începe editarea se execută clic pe bara de formule; dacă se

doreşte editarea direct în celulă se apasă tasta F2 sau se dă dublu clic pe celulă; se apasă tasta sau pentru a deplasa punctul de inserare prin

intrarea respectivă; se apasă tasta Backspace pentru a şterge caractere aflate la stânga punctului de inserare, respectiv tasta Delete pentru a şterge caractere aflate la dreapta acestuia;

se execută clic pe tasta Enter.Anularea ultimei acţiuni se face prin apăsarea butonului Undo ( ) din bara de instrumente. Pentru a anula mai multe acţiuni precedente se execută de mai multe ori clic pe butonul Undo.

Cu caracteristicile Find şi Replace din meniul Edit se pot localiza date din foaia de calcul care se pot înlocui cu date noi. Pentru a găsi şi înlocui date:

se deschide meniul Edit şi se selectează Replace; apare o casetă de dialog Replace aşa cum se vede în figura 6.9;

se tastează în caseta de text Find what textul care se doreşte a se găsi;

se execută clic în caseta de text Replace with şi se introduce textul care se foloseşte în continuare;

în caseta Search se indică dacă se doreşte căutarea datelor pe rânduri sau pe coloane;

dacă se doreşte să se găsească datele scrise cu acelaşi tip de litere (majuscule, minuscule) se execută clic pe caseta de validare Mach case; dacă se doreşte

65

localizarea celulelor care conţin exact aceleaşi date specificate se execută clic pe caseta de validare Find entire cells only;

se execută clic pe Find next pentru a găsi prima apariţie a textului specificat;

când este găsită o astfel de apariţie ea este evidenţiată; se execută clic pe Replace pentru a înlocui doar această apariţie, sau pe Replace All pentru a înlocui toate apariţiile datelor specificate din foaia de calcul.

Figura 6.9

Excel oferă un instrument de corectare ortografică, iar acesta găseşte şi corectează rapid greşelile de culegere dintr-o foaie de calcul. Pentru a rula verificatorul ortografic:

se accesează meniul Tools_Spelling din bara de meniuri. Excel găseşte primul cuvânt ortografiat greşit şi îl afişează în partea superioară a casetei de dialog Speelling; apoi apare o sugestie de corectură în caseta Change to (figura 6.10);

pentru a accepta sugestia se dă clic pe Change.

Figura 6.10

66

Când se copiază sau se mută date o copie a acestora se stochează într-o zonă temporară numită Clipboard. Aceasta permite copierea datelor oriunde, chiar şi în alte documente create de alte programe. Când se copiază, datele originale rămân la locul lor, iar o copie a acestora este plasată (lipită) în locul indicat de utilizator. După ce s-au selectat datele care se doresc a fi copiate se dă clic pe butonul Copy din bara de instrumente, apoi cu un clic de mouse se arată celula unde trebuie copiate datele, urmând apoi clic pe butonul Paste din bara de instrumente. Pentru a tăia datele dintr-un anumit loc şi a le pune în altă parte în foaia de calcul, se accesează butonul Cut şi apoi de asemenea Paste. Pentru a şterge datele dintr-o serie de celule, acestea se selectează şi se apasă butonul Delete de la tastatură.

Excel oferă şi alte opţiuni pentru a şterge celule: cu comanda Edit_Clear se poate şterge doar formatarea unei celule

(culoarea sa, stilul chenarului, formatul numeric, dimensiunea caracterelor), sau un comentariu ataşat;

cu comanda Edit_Delete se pot şterge celule şi apoi se pot deplasa celulele vecine pentru a ocupa locul rămas;

Aplicarea formatelor numerice şi de date calendaristice

Cele mai frecvent folosite formate numerice se pot aplica direct de pe bara de instrumente.

Pentru a utiliza unul din aceste butoane se selectează celula care se doreşte a se formata şi apoi se execută clic pe butonul respectiv.

După ce utilizatorul s-a decis asupra formatului numeric: selectează celula sau seria de celule ce conţine valorile pe care

doreşte să le formateze; din meniul Format_Cells (figura 6.11) se dă clic pe eticheta Number; din listă se alege categoria de format numeric dorit; se dă clic pe OK sau Enter.

Figura 6.11

67

După ce se introduce o dată sau o oră într-o celulă, Excel converteşte data calendaristică într-un număr care reflectă numărul de zile dintre 1 ianuarie 1900 şi acea dată. Pentru a se introduce o dată sau o oră:

se selectează celula în care se doreşte a se plasa o dată sau o oră; pentru a introduce o dată se utilizează formatul MM/DD/YY

(lună/zi/an) sau formatul MM-DD-YY; pentru a introduce o oră, trebuie specificat AM sau PM; se apasă tasta Enter (figura 6.12).

Figura 6.12

Utilizarea formulelor şi a funcţiilor

Efectuarea calculelor în Excel se realizează prin introducerea formulelor. Acestea se introduc în celula unde dorim să apară rezultatul. Orice formulă începe în Excel cu semnul egal (). Ordinea operaţiilor este: ridicarea la putere şi calculele din interiorul parantezelor; înmulţirea şi împărţirea; adunarea şi scăderea. Se pot introduce formule simple până la funcţii complicate. În figura 5.1 sunt prezentate câteva exemple simple.

Figura 6.13

Introduceţi formula aici...

...şi rezultatul apare în celulă

=a2*b2

=b1-a2

=a1+b3

68

Copierea unei formule pe coloană (rând) se realizează similar cu orice copiere în Excel.

Funcţii - elemente fundamentale

Funcţiile sunt formule complexe, predefinite, care efectuează un şir de operaţii asupra unei serii specificate de valori. De exemplu, pentru a calcula suma unei serii de numere din celulele A1 până la D10 se introduce funcţia: =sum(A1:D1) în loc de =A1+B1+C1+D1. Fiecare funcţie constă din următoarele elemente:

- semnul = care indică faptul că urmează o funcţie (formulă);- numele funcţiei (de ex. SUM) care indică operatorii ce vor fi folosiţi;

Operatorii sunt simboluri matematice care se încadrează în una din cele patru categorii: operatori aritmetici, de comparaţie, pentru text, referinţă. Un operator informează programul Excel ce fel de calcul doreşte utilizatorul să efectueze.

- lista de argumente între paranteze (de ex. A1:D1), care în acest caz indică seria de celule ale căror valori le va folosi funcţia. Argumentul este referinţa din cadrul funcţiei (un număr, şir de text, valoare logică, referire de celulă sau numele unei foi de calcul). În tabelul 6.4 se prezintă câteva exemple de argumente utilizate în Excel.

Tabelul 6.4Argument Exemplu

Numere 1, 2, 3Text "Ianuarie"

Valori logice True (adevărat) sau Fals (fals)Referinţe de celule B7, B7:B20

Operatorii sunt simboluri matematice care se încadrează într-una din categoriile următoare: operatori aritmetici, operatori de comparaţie, operatori pentru text, operatori referinţă.

În tabelul 6.5 se prezintă operatorii de la tastatură.Tabelul 6.5

Operatori aritmetici Explicaţie Exemplu

+ Adunare 2+3- Scădere 5-1- Negare -7* Înmulţire 7*3/ Împărţire 7/2

% Procent 90%^ Ridicare la putere 7^2

Operatori de comparaţie Explicaţie Exemplu= Egal cu B1=D1> Mai mare decât B1>D1< Mai mic decât B1<D1

>= Mai mare sau egal cu B1>=D1<= Mai mic sau egal cu B1<=D1<> Diferit de B!<>D1

Operatori pentru text Explicaţie Exemplu

&Uneşte texte sau referinţe de

celule ori o combinaţie a acestora

"Carmen" & "Dana" are ca rezultat "Carmen Dana"

69

Operatori referinţă Explicaţie Exemplu

:Include celule dintr-o coloană

sau dintr-un rând între anumite limite specificate

C2:C34

, Separă argumentele unei funcţii

(C2, C34)

Deoarece SUM este una din funcţiile cel mai des utilizate, Excel oferă modalitatea rapidă de a calcula suma. Pentru aceasta se selectează celula unde se doreşte a se afişa rezultatul, celulă care trebuie să fie cât mai aproape de locul unde sunt datele selectate. După ce s-a dat clic pe acea celulă, se accesează butonul AutoSum din bara de instrumente. Excel inserează = Sum şi adresa seriei de celule. Dacă domeniul selectat nu este bun, se poate modifica. Apoi se poate tasta Enter (figura 6.14).

Figura 6.14

Dacă se doreşte a se afla rapid suma tuturor valorilor aflate într-o anumită foaie de calcul, se poate folosi AutoCalculate. Pentru aceasta se selectează celulele asupra cărora se doreşte a se efectua calculul, iar rezultatul se va afişa în bare de stare (figura 6.15).

Figura 6.15

Butonul AutoSum

AutoCalculate

Domeniu selectat

70

Tabelul 6.6 prezintă mesajele de eroare care pot să apară în calculul unor formule şi cauzele lor probabile.

Tabelul 6.6Eroare Semnificaţie Rezolvare

Nu este chiar o eroare; înseamnă că

respectiva coloană nu este suficient de lată pentru a afişa valoarea

Se măreşte lăţimea coloanei

VALUE!

Tip greşit de argument sau operand Se verifică operanzii, argumentele

şi dacă referinţele sunt corecte;

DIV/0!Formula conţine o încercare de împărţire la

zero

Se modifică valoarea sau referinţa de celulă astfel încât formula să nu mai efectueze o

împărţire la zero

NAME?Formula se referă la un nume incorect sau

inexistentSe verifică dacă numele există şi

dacă este corect

N/AÎn cele mai multe cazuri, înseamnă că nu este

disponibilă nici o valoare sau că au fost utilizate argumente nepotrivite

Într-o formulă de căutare se verifică dacă tabelul respectiv

este sortat corect

REF!Excel nu poate localiza celulele la care se face referire (de ex. celulele respective au

fost şterse).

Se execută clic imediat pe Undo pentru a restabili referinţele din

formulă

NUM!

Utilizare incorectă a unui număr (de ex. SQRT(-1)), sau rezultatul formulei este un număr prea mare sau prea mic pentru a fi

afişat

Se verifică dacă argumentele sunt corecte şi dacă rezultatul este cuprins între -1*10307 şi 1*10307

NULL!Referinţă la intersecţia a două zone care nu

se intersecteazăSe verifică erorile de tastare şi din

referinţă

CircularO formulă face referire la sine, direct sau

indirect

Se execută clic pe OK şi se examinează bara de stare pentru

a vedea care celulă conţine referinţa circulară.

Se pot scrie formule care calculează valori din alte foi de calcul şi alte registre, ceea ce reprezintă o metodă simplă de a centraliza date din diverse surse. Când se scrie o formulă ce face referire la alte foi de calcul şi registre de lucru se crează legături la aceste elemente.

De exemplu dacă utilizatorul are o foaie de calcul pentru fiecare lună din an, se pot combina foile de calcul ale tuturor lunilor într-o singură foaie din acelaşi registru, de exemplu Suma. Formulele din această foaie vor face referire la datele din foile de calcul ale fiecărei luni (acestea se numesc referinţe externe).

71

7. REŢELE DE CALCULATOARE

7.1. Definiţie, caracteristici si clasificarea reţelelor

În ultimele decenii, caracterizate printr-o explozie informaţională fără precedent în istoria omenirii, o importanţă deosebită au dobândit-o capacitatea şi resursele de comunicaţie de care dispun proiectanţii şi utilizatorii sistemelor informatice, în cadrul cărora un loc important îl ocupă calculatorul electronic.

Prelucrarea datelor cu ajutorul calculatoarelor a fost strâns legată, şi totodată metodele utilizate în acest scop, de evoluţia care a avut loc în domeniul IT-ului (Information Technology), şi în special în cel al telecomunicaţiilor şi al evoluţiei extraordinare a componentelor hardware şi software.

Calculatoarele sunt utilizate, din ce în ce mai mult, în cele mai diverse domenii ale activităţii umane. În ziua de astăzi nu se poate vorbi despre un domeniu de activitate în care prelucrarea datelor să nu se efectueze cu ajutorul unui calculator. Aceasta deoarece culegerea şi prelucrarea informaţiilor existente, nu s-ar putea executa corect şi în timp optim pentru sistemul căruia i se adresează, fără ajutorul calculatorului.

Primele aplicaţii practice, stabile, care au permis teleprelucrarea datelor au fost realizate în urmă cu 48 ani (anii 1957), ajungându-se în prezent la exploatarea unui număr foarte mare calculatoare şi reţele de calculatoare. Despre aceste calculatoare se spunea că sunt instalate, sau lucrează, în medii de teleprelucrare. De aici putem trage concluzia că prin mediu de teleprelucrare se înţelege ansamblul de mijloace hardware şi software care permite prelucrarea la distanţă a informaţiei. Practic orice sistem care comunica cu alte sisteme prin cel puţin o linie de comunicaţie reprezinta un mediu de teleprelucrare.

Teleprelucrarea datelor este un procedeu de prelucrare automată a informaţiei a cărui caracteristică principală este utilizarea unui calculator cu performanţe ridicate, denumit generic calculator principal, sau server, de către mai mulţi utilizatori, situaţi în locuri diferite şi la distanţă faţă de calculatorul principal, transmisia informaţiei făcându-se prin sisteme de telecomunicaţie.

Reţelele de calculatoare au apărut din necesitatea partajării datelor, şi a resurselor hardware, existente într-o organizaţie, între mai mulţi utilizatori. În fiecare organizaţie existau un număr oarecare de calculatoare, fiecare lucrând independent. Cu timpul aceste calculatoare, pentru a putea fi utilizate într-un mod mai eficient, au fost conectate împreună prin intermediul unor dispozitive, dând astfel naştere la o reţea de calculatoare.

O reţea de calculatoare reprezintă un ansamblu de calculatoare interconectate prin intermediul unor medii de comunicaţie, asigurându-se în acest fel utilizarea în comun de către un număr mare de utilizatori a tuturor resurselor fizice (hardware), logice (software şi aplicaţii de bază) şi informaţionale (baze de date) de care dispune ansamblul de calculatoare conectate.

72

De asemenea mai putem spune că printr-o reţea de calculatoare înţelegem o colecţie de calculatoare autonome interconectate între ele. Se spune despre două calculatoare că sunt interconectate dacă sunt capabile să schimbe informaţii între ele.

Printre avantajele lucrului într-o reţea de calculatoare amintim:

împărţirea resurselor existente; creşterea fiabilităţii prin accesul la mai multe echipamente de stocare alternative; reducerea costurilor prin partajarea datelor şi perifericelor folosite; scalabilitatea: creşterea performanţelor sistemului prin adăugarea de noi componente

hardware; obţinerea rapidă a datelor; furnizează un mediu de comunicare etc.

O altă noţiune strâns legată de o reţea de calculatoare este lucrul în reţea care reprezintă conceptul de conectare a unor calculatoare care partajează resurse. Deci, resursele utilizate în comun de către o reţea de calculatoare pot fi:

resurse fizice (imprimante, scanner-e etc.); resurse logice (software şi aplicaţii de bază: orice program: Word, un program de

gestiune a stocurilor etc.); resurse informaţionale (baze de date).

Clasificarea reţelelor

În funcţie de criteriul de clasificare care se are în vedere există mai multe tipuri de reţele de calculatoare. Criteriile cele mai des utilizate în clasificarea reţelelor sunt:

După tehnologia de transmisie:

reţele cu difuzare (broadcast); reţele punct-la-punct.

După scara la care operează reţeaua (distanţa):

reţele locale LAN – Local Area Network; reţele metropolitane MAN – Metropolitan Area Network; reţele de arie întinsă WAN – Widw Area Network; Internet-ul.

După topologie:

reţele tip magistrală (bus); reţele tip stea (star); reţele tip inel (ring); reţele combinate.

După tipul sistemului de operare utilizat:

reţele peer-to-peer; reţele bazate pe server.

După modul de realizare a legăturilor între nodurile reţelei:

reţele cu comutare de circuite; reţele cu comutare de mesaje; reţele cu comutare de pachete.

În continuare vor fi enumerate principalele caracteristici ale fiecărui tip de reţea.

Reţele cu difuzare (broadcast) sunt acele reţele care au un singur canal de comunicaţie care este partajat (accesibil) de toate calculatoarele din reţea. Mesajul (numit pachet) poate fi adresat unui singur calculator, tuturor calculatoarelor din reţea (acest mod de operare se numeşte difuzare) sau la un subset de calculatoare (acest mod de operare se numeşte trimitere multiplă). Această tehnologie de transmisie este caracteristică reţelelor de tip LAN.

73

Reţele punct la punct sunt acele reţele care dispun de numeroase conexiuni între perechi de calculatoare individuale. Pentru a ajunge de la calculatorul sursă la calculatorul destinaţie, un pachet s-ar putea să treacă prin unul sau mai multe calculatoare intermediare. În funcţie de anumiţi parametri, caracteristici etc. sunt posibile trasee multiple, de diferite lungimi etc.

În general reţelele mai mici (reţele de tip LAN) utilizează difuzarea pentru transmiterea datelor, în timp ce reţelele mari (Internet-ul) sunt de obicei punct-la-punct.

Reţele LAN – Local Area Network – sunt în general reţele private localizate într-o singură cameră, clădire sau într-un campus de cel mult câţiva kilometri.

Caracteristicile de bază ale acestor reţele sunt:

mărimea: reţelele LAN au în general dimensiuni mici, iar timpul de transmisie este limitat şi cunoscut dinainte;

tehnologia de transmisie constă dintr-un singur cablu la care sunt conectate toate calculatoarele (de aici vine numele de difuzare);

Fig. 7.1. – Două reţele LAN: magistrală şi inel

topologia: LAN - urile pot utiliza diferite topologii: magistrală, inel, etc. În figura 6.1. sunt reprezentate două astfel de reţele: cu topologie magistrală şi inel;

protocoalele utilizate sunt: transmitere cu jeton (token-passing) sau înţelegerea coliziunii (collision sensing).

Reţele MAN – Metropolitan Area Network – reprezintă o extensie a reţelelor LAN şi utilizează în mod normal tehnologii similare cu acestea. Aceste reţele pot fi atât private cât şi publice. O reţea MAN conţine numai un cablu sau două, fără să conţină elemente de comutare care dirijează pachetele pe una dintre cele câteva posibile linii de ieşire. Un aspect important al acestui tip de reţea este prezenţa unui mediu de difuzare la care sunt ataşate toate calculatoarele. Aceste reţele funcţionează, în general, la nivel de oraş.

Reţele WAN – Wide Area Network – sunt acele reţele care acoperă o arie geografică întinsă – deseori o ţară sau un continent întreg. Într-o astfel de reţea calculatoarele poartă numele generic de gazde (în literatura de specialitate se mai utilizează şi următorii termeni: host sau sistem final). Gazdele sunt conectate între ele prin intermediul unei subreţele de comunicaţie, numită pe scurt subreţea. Sarcina principală a subreţelei este să transmită mesajele de la o gazdă la altă gazdă.

Subreţeaua este formată din:

linii de transmisie, numite circuite, canale sau trunchiuri, care au rolul de a transporta biţii între calculatoare;

74

elemente de comutare, sunt calculatoare specializate, folosite pentru a conecta două sau mai multe linii de transmisie. Nu există o terminologie standard pentru denumirea acestor elemente de comutare; astfel putem întâlni diferiţi termeni pentru desemnarea acestora ca: noduri de comutare a pachetelor, sisteme intermediare, comutatoare de date. Termenul generic pentru aceste calculatoare de comutare este router. Fiecare calculator este în general conectat (face parte) la un LAN în care există un ruter, prin intermediul căruia se face legătura între două reţele diferite.

Reţeaua conţine numeroase cabluri sau linii telefonice, fiecare din ele legând două ruter-e. Dacă două ruter-e, care nu sunt legate între ele, doresc să comunice, atunci ele sunt nevoite să apeleze la un ruter intermediar.

Subreţeaua este de tip punct-la-punct (se mai utilizează şi următorii termeni: subreţea memorează-şi-retransmite sau subreţea cu comutare de pachete), deoarece principiul de funcţionare este următorul: când un pachet este transmis de la un ruter la altul prin intermediul unui alt ruter, acesta este reţinut acolo până când linia cerută devine disponibilă şi numai după aceasta este transmis mai departe.

Analizând figura 6.2. putem spune că subreţeaua se referă la colecţia de ruter-e şi linii de comunicaţie aflate în proprietatea operatorului de reţea. De exemplu, sistemul telefonic constă din centrale telefonice de comutare, care sunt conectate între ele prin linii de mare viteză şi sunt legate la domiciliile abonaţilor şi birouri prin linii de viteză scăzută. Aceste linii şi echipamente, deţinute şi întreţinute de către compania telefonică, formează subreţeaua sistemului telefonic. Telefoanele propriu-zise (în reţea gazde, sau sisteme) nu sunt o parte a subreţelei.

Fig. 7.2. – Alcătuirea unei subreţele

Combinaţia dintre o subreţea şi gazdele sale formează o reţea. În cazul unui LAN, reţeaua este formată din cabluri şi calculatoare; aici nu există cu adevărat o subreţea.

O problemă importantă în proiectarea unei reţele WAN este alegerea topologiei şi anume modul de interconectare a ruter-elor.

O inter-reţea se formează atunci când se conectează între ele reţele diferite. De exemplu legarea unui LAN şi a unui WAN, sau legarea a două LAN-uri formează o inter-reţea.

Internet-ul este cea mai mare reţea de calculatoare la nivel mondial, fiind denumită şi reţeaua reţelelor, şi poate fi definită ca fiind un imens domeniu care conţine milioane şi milioane de informaţii. Toate aceste informaţii sunt plasate pe pagini Web, care sunt stocate pe server-ele diferitelor reţele.

La instalarea şi configurarea unei reţele, problema principală care se pune este alegerea topologiei optime şi a componentelor adecvate pentru realizarea ei. Când se proiectează

75

topologia unei reţele, alegerea ei va fi determinată de mărimea, arhitectura, costul, şi administrarea reţelei.

Prin topologie se înţelege dispunerea fizică în teren a calculatoarelor, cablurilor, switch-urilor, ruter-elor, şi altor componente ale unei reţele, deci se referă la configuraţia spaţială a reţelei, la modul de interconectare şi ordinea existentă între componentele reţelei. Acest termen se poate referi şi la sublinierea arhitecturii de reţea, precum Ethernet sau Token Ring. Cuvântul „topologie” vine de la „topos”, care în limba greacă înseamnă „loc”.

Notă Termenul de „topologie” se poate referi fie la o topologie fizică a reţelei, care este actualul nivel fizic sau tipul cablării, sau la propria topologie logică, care reprezintă calea pe care semnalele sunt transmise de-a lungul reţelei. Această diferenţă este cel mai mult evidenţiată în reţelele Token Ring, în care cablarea este aranjată fizic într-o stea, dar al cărui semnal este transmis într-un cerc de la un calculator la următorul calculator. Termenul „topologie” fără altă descriere este utilizat cu înţelesul de nivel fizic.

Din punct de vedere topologic, o reţea de calculatoare este descrisă ca un graf format dintr-o serie de noduri (calculatoarele) interconectate între ele prin arce (cablurile).

Atunci când se alege topologia unei reţele un criteriu foarte important care se are în vedere este cel al performanţei reţelei. De asemenea, topologia unei reţele implică o serie de condiţii: tipul cablului utilizat (coaxial, torsadat, fibră optică), traseul cablului etc. Topologia unei reţele poate determina şi modul de comunicare a calculatoarelor în reţea. Topologii diferite implică metode de comunicaţie diferite, iar toate aceste aspecte au o mare influenţă în reţea.

În domeniul reţelelor locale sunt posibile mai multe topologii, dar topologiile de bază existente sunt:

magistrală: calculatoarele sunt conectate în mod linear. Un exemplu de astfel de topologie este forma 10Base2 a Ethernet-ului;

inel: calculatoarele sunt conectate într-un inel. Exemple: FDDI (Fiber Distributed Data Interface) (inel fizic şi logic), şi Token Ring (inel logic şi stea fizică);

stea: calculatoarele sunt conectate la un singur concentrator care este un hub (Ethernet) sau un MAU (Multistation Access Unit) (topologia fizică Token Ring);

arborescentă: există mai multe topologii de tip stea conectate împreună într-o topologie magistrală;

plasă: calculatoarele sunt conectate într-un model complex. Această topologie este în mod normal utilizată numai în reţele de arie întinsă (WAN-uri) în care reţele diferite sunt conectate utilizând ruter-e.

Topologia magistrală (bus sau liniară) – este cea mai simplă şi mai uzuală metodă de conectare a calculatoarelor în reţea. Fiecare calculator este legat la un cablu coaxial comun. Acesta este închis la cele două capete cu rezistenţe numite terminatori. Toate calculatoarele conectate au drepturi egale în ceea ce priveşte accesul la reţea şi pot comunica între ele după dorinţă, fără ca un calculator principal să reglementeze fluxul de date între calculatoarele din reţea. În această topologie pachetele de date sunt transmise simultan tuturor calculatoarelor interconectate, dar pachetul este preluat şi interpretat doar de calculatorul căruia îi este adresat; circulaţia pachetelor se face în ambele sensuri, fiecare calculator putând să transmită şi să recepţioneze. Cea mai cunoscută topologie magistrală este Ethernet.

Printre cele mai importante caracteristici ale acestui tip de topologie amintim:

constă dintr-un singur cablu, numit trunchi care conectează toate calculatoarele din reţea pe o singură linie;

comunicaţia pe magistrală presupune înţelegerea următoarelor concepte:

76

transmisia semnalului: la un moment dat numai un singur calculator poate transmite mesaje;

reflectarea semnalului; terminatorul, utilizat pentru a opri reflectarea semnalului;

este o topologie pasivă, adică calculatoarele nu acţionează pentru transmiterea datelor de la un calculator la altul;

dacă un calculator se defectează, el nu afectează restul reţelei, cu condiţia ca placa de reţea a calculatorului respectiv să nu fie defectă;

Fig. 7.3. – Topologia magistrală

cablul din această topologie poate fi prelungit prin una din următoarele metode:

o componentă numită conector tubular (BNC); prin intermediul unui dispozitiv numit repetor. Lungimea maximă a cablului utilizat

pentru această topologie este de 185 m; dacă lungimea cablului depăşeşte această valoare, putem utiliza acest dispozitiv, care mai are şi rolul unui amplificator (amplifică semnalul înainte de a-l transmite mai departe în reţea);

reprezintă o conexiune multipunct - informaţiile emise de un calculator sunt recepţionate de toate celelalte calculatoare aflate în reţea;

prezintă facilităţi de reconfigurare (toate calculatoarele conectate au drepturi egale); costul redus al suportului şi al dispozitivelor de cuplare.

Cele mai cunoscute topologii magistrală, care au fost utilizate în urmă cu câţiva ani sunt: 10Base-2 (ThinNet) şi 10Base-5 (ThickNet).

Fig. 7.4. – Prelungirea unei reţele prin intermediul unui repetor

Topologia stea (star) atunci când se utilizează această topologie toate calculatoarele sunt conectate la un nod central care joacă un rol particular în funcţionarea reţelei. Orice comunicaţie între două calculatoare se va face prin intermediul nodului central, care se comportă ca un comutator faţă de ansamblul reţelei. Printre caracteristicile mai importante ale acestei topologii amintim:

calculatoarele sunt conectate prin segmente de cablu (se utilizează în mod normal cablu de tip UTP (Unshielded Twisted Pair) la o componentă centrală numită concentrator (HUB – Host Unit Broadcast sau Switch);

calculatoarele nu pot comunica direct între ele ci numai prin intermediul concentratorului;

77

aceste reţele oferă resurse şi administraţie centralizate; reţelele mari necesită o lungime de cablu mare; dacă nodul central (hub-ul) se defectează, întreaga reţea devine inoperabilă (cade

întreaga reţea); dacă un calculator sau cablul care îl conectează la hub se defectează, numai

calculatorul respectiv este în imposibilitatea de a transmite sau recepţiona date în reţea; poate utiliza în mare parte cablajul telefonic vechi existent într-o societate; transferul informaţiei se face punct la punct dar, cu ultimele tipuri de comutatoare, este

posibil şi un transfer multipunct.

Topologia inel (ring) într-o astfel de configuraţie toate calculatoarele sunt legate succesiv între ele, două câte două, ultimul calculator fiind conectat cu primul. Cea mai cunoscută topologie inel este Token Ring de la IBM. În cadrul acestei topologii fiecare calculator recepţionează datele de la predecesorul său, le verifică şi le transmite amplificat către calculatorul următor. Pentru a implementa reţea cu o astfel de topologie se utilizează tehnologii precum: FDDI, SONET sau Token Ring.

Fig. 7.5. – Topologia stea

Dintre caracteristicile mai importante ale acestei topologii enumerăm:

conectează calculatoarele printr-un cablul în formă de buclă (nu există capete libere); este o topologie activă – este acea topologie în care calculatoarele regenerează

semnalul şi transferă datele în reţea, fiecare calculator funcţionează ca un repetor, amplificând semnalul şi transmiţându-l mai departe, iar dacă îi este destinat îl copiază;

mesajul (numit jeton) transmis de către calculatorul sursă este retras din buclă de către acelaşi calculator atunci când îi va reveni după parcurgerea buclei;

Fig. 7.6. – Topologia inel

defectarea unui calculator afectează întreaga reţea; transmiterea datelor se face prin metoda jetonului (token passing).

Topologia arborescentă (magistrală-stea): reţelele care utilizează acest tip de topologie au în structura lor mai multe reţele cu topologie stea, conectate între ele prin intermediul unor trunchiuri liniare de tip magistrală. Această topologie este mai uşor de extins decât o topologie magistrală (care este limitată la un număr mic de calculatoare) sau stea (limitată de numărul de porturi ale concentratorului). Dacă un calculator se defectează, acest lucru nu

78

va afecta buna funcţionare a reţelei, dar dacă se defectează un concentrator (hub), toate calculatoarele conectate la el vor fi incapabile să mai comunice cu restul reţelei (figura 6.7.).

Fig. 7.7. – Topologia arborescentă magistrală – stea

Topologia inel-stea (ierarhică stea): este asemănătoare topologiei magistrală – stea. Deosebirea constă în modul de conectare a concentratoarelor: în topologia magistrală - stea ele sunt conectate prin trunchiuri lineare de magistrală, iar în topologia inel – stea sunt conectate printr-un concentrator principal (figura 6.8.).

Fig. 7.8. – Topologia inel-stea

Reţelele peer-to-peer (de la egal la egal) sunt acele reţele în care partajarea resurselor nu este făcută de către un singur calculator; toate calculatoarele existente în reţea au acces la toate resursele reţelei. Printre caracteristicile întrunite de aceste reţele amintim:

numărul maxim de calculatoare care pot fi conectate la un singur grup de lucru (workgroup) este de 10;

acest tip de reţea implică costuri mici, şi de aceea sunt des utilizate de către firmele mici;

se utilizează atunci când zona este restrânsă, securitatea datelor nu este o problemă, organizaţia nu are o creştere în viitorul apropiat;

toate calculatoarele sunt egale între ele; fiecare calculator din reţea este şi client şi server, neexistând un administrator responsabil pentru întreaga reţea.

Reţele bazate pe server sunt acele reţele care au în componenţa lor un server specializat: de fişiere; de tipărire; de aplicaţii; de poştă; de fax; de comunicaţii. Printre avantajele reţelelor bazate pe server amintim: partajarea resurselor; securitate; salvarea de siguranţă a datelor; redundanţă; număr de utilizatori.

Într-o reţea combinată există două tipuri de sisteme de operare pentru a oferi ceea ce mulţi utilizatori consideră a fi o reţea completă.

Din cele descrise până acum reiese faptul că toate reţelele au anumite componente, funcţii şi caracteristici comune, precum:

server-ele sunt acele calculatoare care oferă resurse partajate pentru toţi utilizatorii reţelei;

clienţi sunt acele calculatoare care accesează resursele partajate în reţea de un server; mediu de comunicaţie, reprezintă modul în care sunt conectate calculatoarele în reţea

(tipul cablului utilizat, a modemului);

79

date partajate, reprezintă fişierele puse la dispoziţie de serverele de reţea; resurse: fişiere, imprimante şi alte componente care pot fi folosite de utilizatorii reţelei.

Alţi termeni frecvent utilizaţi sunt:

subreţea, termenul este potrivit în contextul unei reţele larg răspândite geografic, şi se referă la colecţia de ruter-e şi linii de comunicaţie aflate în proprietatea operatorului de reţea;

reţea, reprezintă combinaţia dintre o subreţea şi gazdele sale (host - uri). În cazul unui LAN, reţeaua este formată din cablu şi gazde;

inter-reţea (internetwork), ea se formează atunci când se conectează între ele reţele de tipuri diferite. Legarea unui LAN şi a unui WAN, sau legarea a două LAN - uri formează o inter - reţea.

7.2. Echipamente de transmisie la distanţă

Atunci când un calculator doreşte să transmită informaţii pe o linie telefonică, acestea trebuie să fie în prealabil convertite din semnale binare în semnale analogice, apoi la capătul unde are loc recepţia din semnale analogice în semnale digitale. Pe liniile telefonice semnalele au o variaţie continuă, iar semnalele ce materializează codurile binare au o variaţie discretă.

Echipamentul care realizează aceste transformări se numeşte modem (modulator/demodulator) – echipamentul care acceptă un şir serial de biţi la intrare şi produce un semnal modulat la ieşire (sau vice-versa). Acesta este un periferic inserat între interfaţa serială a calculatorului (semnale digitale cu o variaţie discretă) şi linia telefonică publică (semnale analogice cu o variaţie continuă). Pentru liniile închiriate este posibilă utilizarea semnalului digital de la un capăt la altul, dar acestea sunt foarte scumpe şi sunt utilizate numai pentru a construi reţele private în interiorul unei firme.

Fig. 7.9. – Modul de interpunere a modem-urilor

Deci un modem este un dispozitiv care converteşte datele din semnale digitale (acceptă un şir serial de biţi la intrare), utilizate în interiorul calculatorului, în semnale analogice care pot fi transmise prin liniile de telefon, şi invers, din semnale analogice în semnale digitale.

Modulaţia reprezintă procedeul ce realizează transformarea semnalului modulator (discret) care reprezintă mesajul de transmis într-un semnal modulat (continuu), transformarea se bazează pe modificarea unui semnal purtător (sinusoidal), la care unul din parametrii caracteristici este modificat în concordanţă cu valoarea semnalului modulator.

Demodulaţia este procedeul de extragere, la recepţie, a semnalului modulator (a mesajului) din semnalul modulat recepţionat.

Modularea pe partea emiţătorului şi demodularea pe partea celui care recepţionează trebuie să se realizeze în acelaşi mod, deci este necesară o standardizare. Toate modemurile existente în prezent pe piaţă şi destinate PC-urilor respectă recomandările CCITT (Comité Consultatif International Télégrafique et Téléphonique), o organizaţie internaţională cu sediul la Geneva, responsabilă cu stabilirea normelor în acest domeniu. Pe lângă viteza de transfer

80

şi forma codificării, normele reglementează şi controlul erorilor şi al compresiei datelor. Sunt utilizate tehnologiile de 57600 bps de la USRobotisc şi Rockwell.

7.3. Reteaua Internet

Anii de apariţie ai Internet – ului trebuie căutaţi la mijlocul anilor 1960, când în cadrul Departamentului de Apărare al SUA, DoD (Departament of Defense), s-a hotărât crearea unei reţele de comandă şi control care să poată supravieţui unui război nuclear. Pentru a rezolva această problemă DoD s-a orientat către agenţia sa de cercetare ARPA (Advanced Research Projects Agency – Agenţia de Cercetare pentru proiecte Avansate).

ARPA a fost creată la iniţiativa preşedintelui american Eisenhower în anul 1957, ca răspuns la lansarea de către Uniunea Sovietică a primului satelit artificial al pământului (Sputnik) şi avea misiunea de a dezvolta o tehnologie care putea fi utilă scopurilor militare (scopul principal a fost acela de a studia comutarea de pachete, o idee radicală pentru acea vreme, pentru a putea utiliza o reţea de calculatoare în eventualitatea izbucnirii unui război nuclear). Primul succes al agenţiei nu a ţinut de calculatoare, ci de programul spaţial american, cercetătorii americani reuşind într-un timp record – numai 18 luni – să conceapă primul satelit american funcţional. Mai târziu în sfera de activitate a acestei agenţii au intrat şi domeniile legate de calculatoare şi reţele. Astfel o parte din primele fonduri au mers către universităţi în vederea studierii comutării de pachete.

Mai târziu ARPA a fost denumită DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). DARPA era alcătuită dintr-o mulţime de reţele, care utilizau acelaşi ansamblu de protocoale cu scopul de a oferi o interfaţă unică utilizatorilor săi. Software-ul de reţea, care cuprinde în mare parte protocoalele TCP/IP, este disponibil pe o multitudine de calculatoare eterogene din punct de vedere hardware, şi care utilizează diferite sisteme de operare.Cel care s-a gândit la facilităţile pe care le reprezintă existenţa unei reţele de calculatoare a fost J.C.R. Licklider, şef al Biroului pentru Tehnici de Procesare a Informaţiei din cadrul ARPA. Astfel el a prezentat pe parcursul anului 1962, într-o serie de referate, conceptul său de “reţea galactică”, prin care el înţelegea un număr de calculatoare conectate între ele astfel încât oricine să poată avea acces la date şi programe din orice loc, concept care corespunde Internet-ului aşa cum îl cunoaştem noi astăzi.

Dar primii paşi concreţi în această direcţie, şi despre care se poate spune că a semnat certificatul de naştere al Internet-ului, au fost făcuţi de Leonard Kleinrock, profesor la MIT (Massachusetts Institute of Technology), şi apoi la UCLA (Universitatea California din Los Angeles). În anul 1964 a publicat o carte despre teoria schimbării pachetelor de date. Astfel în 1966 experienţele de la MIT au utilizat drept bază două calculatoare conectate printr-o legătură pentru date; ele au condus la propunerile referitoare la o reţea de legături pentru date conectând mai multe dintre centrele în care se executau proiecte finanţate de către ARPA.

Reţeaua ARPA a fost concepută de către L.G. Roberts în 1965; ea se baza iniţial pe utilizarea legăturilor pentru date de 2,4 Kbps; studii ulterioare, încurajate de către cercetările teoretice, au fost efectuate în Marea Britanie de către National Physical Laboratory. Reţeaua care a luat naştere s-a numit ARPANET, şi era o reţea militară. Această reţea a fost destinată, de la bun început, conectării unui număr relativ ridicat de sisteme avansate pentru prelucrarea datelor. Iniţial , reţeaua ARPA era compusă din două părţi: o reţea de sisteme pentru prelucrarea datelor, numite HOST şi o subreţea de comunicaţii conţinând calculatoare de noduri pentru comutarea pachetelor, cunoscute sub numele de IMP (Interface Message Processors – procesoare ale mesajelor de interfaţă).

81

Inaugurarea nucleului iniţial al reţelei de calculatoare ARPANET, precursoarea Internet-ului, a avut loc la sfârşitul anului 1969, în patru campusuri universitare: Los Angeles, Stanford, Santa Barbara şi Salt Lake City, şi avea 4 noduri. Primul nod a fost instalat în toamna anului 1969 (2 septembrie 1969) în laboratorul lui Kleinrock, din cadrul UCLA. Prima conectare s-a realizat între nodurile Stanford şi Los Angeles, fiind soldat cu un semieşec. Apoi pe parcursul anilor reţeaua s-a extins prin ataşarea de noi noduri. Astfel în 1971 avea 15 noduri, iar în 1972 avea 37 de noduri. Mai târziu ARPA a finanţat cercetări în domeniul reţelelor de sateliţi şi reţelelor mobile radio cu pachete.

În octombrie 1972, cu ocazia Conferinţei Internaţionale despre Comunicarea Computerelor, a avut loc prima demonstraţie publică pentru ARPANET la Washington DC. Cuprinzând o serie de aplicaţii, demonstraţia a reuşit să uimească şi să entuziasmeze asistenţa, cu deosebire datorită seriilor de aplicaţii rulând la distanţă. Anul 1972 este anul în care apare prima aplicaţie utilă, şi anume transmiterea primului mesaj prin poştă electronică. Primul software pentru trimiterea şi citirea mesajelor de e-mail a fost scris de Ray Tomlinson. Tot în acest an Robert Metcalfe (de la Xerox) a prezentat o nouă tehnologie de transfer, pe care el a numit-o Ethernet.

Urmează o perioadă de perfecţionări şi îmbunătăţiri continue, atât pe partea tehnicii şi tehnologiei de calcul, cât şi pe cea a reţelelor de calculatoare.

În anul 1973 sunt realizate primele extensii internaţionale ele reţelei ARPANET prin conectarea la England’s University College din Londra şi Norway’s Royal Radar Establishment.

Dintre evenimentele care au avut o importanţă în evoluţia tehnologiei informaţiei enumerăm: în anul 1975 este creat primul calculator personal, numit ALTAIR, şi ia fiinţă compania Microsoft; în anul 1978 Intel lansează microprocesorul 8086, iar Apple introduce unitatea de floppy disk.

În anul 1980 ARPANET asigura conexiuni între mai mult de 400 de calculatoare din centre universitate, militare, sau guvernamentale.

Pe la mijlocul anilor 1980, lumea a început să vadă colecţia de reţele ca fiind un Internet (Interconnection of networks). Ar trebui amintit că începând din anul 1981 în componenţa calculatoarelor se utilizează primele modemuri.

În anul 1982 numărul calculatoarelor conectate la ARPANET a depăşit cifra de 1000. Standardul original al comunicaţiei pentru ARPANET a fost la început protocolul NCP (Network Control Protocol), care în anul 1982 a fost înlocuit de TCP/IP. Acest protocol a fost definitivat în 1970, de către S. Crocker, în fruntea unui colectiv intitulat NWG (Network Working Group).

Încă din 1977 existau alte reţele, decât ARPANET, care utilizau TCP/IP-ul pentru a se conecta la reţeaua ARPANET.

După ce la 1 ianuarie 1983, TCP/IP a devenit unicul protocol oficial al reţelelor, numărul reţelelor, calculatoarelor şi utilizatorilor conectaţi la ARPANET a crescut rapid. Încet, încet acestora li s-a alăturat alte reţele regionale şi s-au realizat legături cu reţele din Canada, Europa şi Pacific. Tot în acest an, 1983, ARPA a încredinţat administrarea reţelei Agenţiei de Comunicaţii a Apărării (DCA – Defense Communication Agency), pentru a o folosi ca reţea operaţională, aceasta izolând porţiunea militară într-o subreţea separată, MILNET şi porţiunea civilă, ARPANET.

82

În anul 1984 NSF (U.S. National Science Foundation – Fundaţia Naţională de Ştiinţe din SUA), a hotărât să construiască prima coloană vertebrală (backbone) care conecta centrele sale de supercalculatoare din şase oraşe: San Diego, Boulder, Champaign, Pittsburgh, Ithaca şi Princeton. NFS a finanţat, de asemenea, un număr de reţele regionale (aproximativ 20) care s-au conectat la coloana vertebrală, permiţând astfel utilizatorilor din diferite universităţi, laboratoare de cercetare, etc. să acceseze oricare din supercalculatoare şi să comunice între ei. Această reţea completă care includea coloana vertebrală şi reţelele regionale, a fost numită NSFNET. Astfel, în anul 1987 numărul de calculatoare conectate depăşea cifra de 10.000, iar în 1989 de 100.000.

În anul 1989, când deja existau 100.000 de calculatoare gazdă (host), s-a renunţat şi la ARPANET, calculatoarele reţelei fiind subordonate celor din NFS.

În 1990 ARPANET-ul era deja depăşit de reţele mai moderne cărora le dăduse naştere el însuşi, astfel că el a fost închis şi demontat. În acelaşi an reţelei NSFNET i s-a adăugat a doua coloană vertebrală. NSF a realizat că guvernul nu poate finanţa interconectările la nesfârşit şi a încurajat MERIT, MCI şi IBM să formeze o corporaţie nonprofit, ANS (Advanced Networks and Services) – Reţele şi Servicii Avansate. Aceasta a preluat NSFNET şi a format o nouă reţea ANSNET.

Internet-ul este o reţea descentralizată şi are propriile sale mecanisme de standardizare, neexistând un organism fix care să fixeze regulile de comunicaţie. Există totuşi o serie de organizaţii, care funcţionează pe bază de voluntariat şi care asigură buna funcţionare a acestei reţele. Astfel, autoritatea supremă care dirijează evoluţia Internet-ului este o organizaţie numită ISOC (Internet SOCiety – Societatea Internet), înfiinţată în ianuarie 1992, cu scopul de a promova utilizarea Internet-ului şi de a prelua administrarea sa. În cadrul acestei organizaţii o parte din membrii săi sunt reuniţi într-un consiliu, numit IAB (Internet Advisory Board – Consiliul pentru structura Arhitecturii Internet), şi care are responsabilitatea tehnică a evoluţiei reţelei (hotărăşte modul în care va funcţiona reţeaua) şi defineşte standardele Web. Membrii acestui consiliu au întâlniri regulate în care sunt acceptate noi standarde, alocă adresele şi păstrează o listă a numelor care trebuie să rămână unice. Comunicările sunt puse la dispoziţie printr-o serie de rapoarte tehnice, numite RFC-uri (Request For Comments – Cereri de Comentarii), care sunt memorate on-line şi pot fi citite de oricine este interesat de ele; astfel RFC 1540, intitulat Internet Official Protocol Standards, detaliază lista tuturor RFC–urilor existente la un moment dat.

Consiliul IAB este format din patru grupuri principale, şi anume: IRTF (Internet Research Task Force – Departamentul de Cercetare Internet), care are rolul de a rezolva problemele pe termen lung, IETF (Internet Engineering Task Force – Departamentul de Inginerie Internet), care are sarcina de a rezolva problemele pe termen scurt, IESG (Internet Engineering Steering Group) şi IRSG (Internet Research Steering Group). Aceste grupuri sunt responsabile cu evaluarea şi testarea proiectelor standardelor şi a standardelor propuse, pentru a determina dacă o propunere merită să devină un standard Internet.

Internet-ul a avut în evoluţia sa o creştere exponenţială: astfel în anul 1990 al cuprindea 3.000 de reţele şi peste 20.000 de reţele de calculatoare din 150 de ţări, în anul 1992 a fost ataşată gazda cu numărul 1.000.000. În 1995 existau mai multe coloane vertebrale, sute de reţele de nivel mediu (regionale), zeci de mii de reţele LAN, milioane de gazde şi zeci de mii de utilizatori. Mărimea Internet-ului se dublează aproximativ în fiecare an.

Sintetizând cele spuse până acum putem spune că Internet-ul este o reţea globală compusă din mii de reţele mai mici de calculatoare şi milioane de calculatoare comerciale, educaţionale, guvernamentale şi personale, toate legate între ele prin intermediul protocolului standard TCP/IP. Internet-ul poate fi privit ca un oraş electronic cu biblioteci,

83

birouri de afaceri, galerii de artă, magazine şi multe altele, toate virtuale, fiind baza de comunicaţie (arhitectura) utilizată pentru programarea în Web.

Din punct de vedere sistemic, Internet-ul este un sistem distribuit client/server.

Într-o reţea utilizatorii trebuie să se conecteze explicit la un anumit calculator, să comande explicit execuţia proceselor la distanţă, să transfere explicit fişierele.

Într-un sistem distribuit, care este deseori confundat cu o reţea de calculatoare, lucrurile stau puţin altfel: astfel, existenţa mai multor calculatoare autonome este transparentă pentru utilizatori; într-un astfel de sistem nimic nu se face în mod explicit, totul este realizat autonom de către sistem, fără cunoştinţa utilizatorilor. Un sistem distribuit este un sistem de programe construit peste o reţea, sistem care asigură reţelei un grad mare de coeziune şi transparenţă. De aceea, diferenţa majoră între o reţea şi un sistem distribuit nu apare la nivel de echipamente, ci la nivel de programe (la nivelul sistemului de operare, în special).Ce înseamnă de fapt să fii pe Internet ? Tanenbaum spune: „… o maşină este pe Internet dacă foloseşte stiva de protocoale TCP/IP, are o adresă IP şi are posibilitatea de a trimite pachete IP către toate celelalte maşini din Internet. Simpla posibilitate de a trimite şi primi poştă electronică nu este suficientă, deoarece poşta electronică este redirectată către multe reţele din afara Internet – ului. Oricum, subiectul este cumva umbrit de faptul că multe calculatoare personale pot să apeleze la un furnizor de servicii Internet folosind un modem, să primească o adresă IP temporară şi apoi să trimită pachete IP către alte gazde. Are sens să privim asemenea maşini ca fiind pe Internet numai atâta timp cât ele sunt conectate la ruter-ul furnizorului de servicii."

Alţi termeni, care în ultima perioadă de timp sunt tot mai des utilizaţi se referă la: intranet, extranet, comerţ electronic (e-commerce) etc. Dacă la începutul anilor 1990 Internet-ul încă nu era cunoscut de multă lume, acum nu ne-am putea imagina cum ar fi lumea fără el. Aceasta deoarece prin intermediul Internet-ului avem acces la o imensitate de informaţii din toate domeniile de activitate: medicină, teatru, literatură, informatică, educaţie, etc. După cum am văzut, Internet-ul este alcătuit dintr-o multitudine de reţele eterogene, care pun la dispoziţie aceste informaţii, lucru posibil datorită tehnologiilor pe care se bazează.

Am putea utiliza acelaşi tehnologii, pentru a avea avantajele oferite de acestea la nivelul unei societăţi? Răspunsul este da, iar termenii utilizaţi sunt intranet şi extranet.

Prin intranet se înţelege în general aplicarea tehnologiilor Internet la nivelul reţelei din interiorul unei societăţi, sau altfel spus prin intranet înţelegem o reţea de calculatoare care permite angajaţilor unei companii să partajeze şi să schimbe informaţii, mesaje e-mail şi chiar documente confidenţiale ale companiei. Similar modului în care Internet-ul conectează utilizatorii din întreaga lume, un intranet conectează angajaţii unei companii – indiferent de locul unde se află aceştia. El permite agenţilor economici (societăţi, companii, firme) să folosească instrumentele Internet, cum ar fi poşta electronică, navigaţia în Web sau transferul de fişiere, în cadrul reţelei private a instituţiei respective.

Aceste intranet-uri, cunoscute şi ca web-uri interne, sunt interne numai din punct de vedere logic pentru organizaţia respectivă. Din punct de vedere fizic ele pot traversa globul, dar accesul este limitat şi definit de comunitatea interesată. Utilizând terminologia Web putem spune că un web-ul intern este alcătuit din toate nodurile HTTP dintr-o reţea privată, precum reţelele LAN sau WAN ale organizaţiei.

De menţionat că atunci când scriem Web, ne referim la World Wide Web, iar dacă ne referim la Web-urile unor reţele private, vom utiliza web.

84

Raportat la Internet, un intranet este un sistem închis, cu un acces limitat (controlabil) la Internet, în care pentru partajarea şi distribuirea informaţiilor precum şi pentru partajarea aplicaţiilor de lucru, este utilizată tehnologia Web (Web publicitar, baze de date distribuite, HTML, metode de acces etc.).

Dacă un intranet al unei societăţii se conectează cu doi sau mai mulţi parteneri de afaceri, el este referit adesea ca web business-to-business, sau extranet.

Deci prin extranet se înţelege:

un intranet busines-to-business (B2B) care permite accesul limitat, controlat, şi securizat între intranet-urile societăţilor, precum şi desemnarea şi autentificarea utilizatorilor aflaţi în diferite locaţii la distanţă;

un intranet care permite accesul controlat prin autentificarea participanţilor.

Care este legătura dintre intranet, extranet şi comerţul electronic ? Răspunsul cuprinde trei părţi:

intranet-ul, extranet-ul, şi comerţul electronic au în comun utilizarea protocoalelor Internet pentru a conecta utilizatorii societăţii;

intranet-urile sunt mult mai uşor de localizat şi pot prin urmare transfera datele mai rapid decât cele mai multe extranet-urile distribuite;

controlul pe care administratorii reţelei îl poate exercita asupra utilizatorilor este diferit pentru cele trei tehnologii. Într-un intranet, administratorii pot stabili o tactică şi un acces riguros pentru un grup de utilizatori. De exemplu, se poate specifica că sistemul de operare pentru utilizatori să fie Windows 2000 Professional, iar Microsoft Internet Explorer, drept browser-ul standard. Într-un extranet de tip business-to-business, fiecare arhitect de sistem al societăţilor participante trebuie să colaboreze pentru a asigura o interfaţă comună. Acelaşi lucru este adevărat şi pentru e-commerce, în care partenerii de afaceri pot fi compleţi necunoscuţi. Astfel aplicaţiile e-commerce suportă adesea un nivel al securităţii şi integrităţii tranzacţionale (de exemplu, nerepudierea comenzilor) care nu este prezent în aplicaţiile intranet sau extranet.

7.4. Adrese IP şi adrese Internet

Pentru a putea fi identificate în cadrul reţelei, calculatoarele conectate la Internet, numite host-uri, noduri, sisteme sau server-e trebuie să poată fi identificate printr-o adresă. În scurta istorie a Internet-ului s-au folosit mai multe sisteme de adresare şi mai multe modalităţi de specificare a acestora. În continuare vom prezenta sistemul care este utilizat în prezent. Specificarea unei adrese se poate face în două moduri:

specificare numerică, prin şiruri de numere, utilizată pentru adrese IP; specificare de domenii, prin nume sau succesiuni de nume, utilizată pentru adrese

Internet.

Adresa IP este un număr întreg pozitiv, reprezentat pe 32 de biţi (patru octeţi), reprezentând adresa de reţea a calculatorului; vor exista deci 232 astfel de adrese IP. Structura generală a unei astfel de adrese este formată din trei părţi:

prima parte a adresei IP indică clasa (tipul adresei); a doua parte care identifică reţeaua la care este conectat calculatorul (adresa reţelei); a treia parte care identifică conexiunea prin care calculatorul se leagă la reţea (adresa

plăcii de reţea a calculatorului conectat).

A doua modalitate de adresare este utilizarea adreselor prin specificarea de domenii, cunoscute drept adrese Internet. Adresa IP este utilizată la nivelul programelor de comunicaţie în reţea şi este mai greu de manevrat de utilizatori. Sistemul de adresare prin intermediul adreselor Internet este conceput astfel încât să permită utilizatorului o scriere mai comodă, mai sugestivă şi mai elastică a adresei gazdelor decât cele cu adrese IP, unde în loc de numere se utilizează şiruri de caractere ASCII. La nivelul utilizatorului, identificarea

85

calculatoarelor se face printr-un nume de calculator gazdă, iar corespondenţa între specificarea de subdomenii şi adresele IP revine protocolului de aplicaţie DNS (Domain Name System – Sistemul Numelor de Domenii).

Un nume de calculator gazdă este constituit din maxim cinci nume de domenii separate de caracterul punct, ce va reprezenta legătura cu nivelul superior, domeniul din stânga fiind de nivel inferior, iar domeniul cel mai din dreapta având nivelul cel mai înalt.

De exemplu,

nume5.nume4.nume3.nume2.nume1

reprezintă următorul drum în arborele administrat de protocolul DNS:

Nume1 este considerat domeniul principal, iar celelalte sunt subdomenii. Structura ierarhică generată de domenii şi subdomenii este definită în funcţie de diferite unităţi de organizare sau de diverse domenii de activitate.

O adresă Internet are o structură relativ simplă, dar ordinea cuvintelor în adresă este esenţială. Între cuvintele şi separatorii care compun adresa nu trebuie să apară spaţii. Principalul separator între cuvinte este caracterul "." (punct). O adresă Internet poate avea una dintre următoarele trei forme:

1. nume_utilizator@domeniu1.domeniu2. … domeniun;2. nume_utilizator@nume_host.domeniu1.domeniu2. … domeniun;3. nume_host.domeniu1.domeniu2. … domeniun;

unde:

nume_utilizator indică numele utilizatorului de pe calculatorul nume_host (pentru tipul 2 de adresare) sau din domeniul domeniu1. Numele utilizatorului nume_utilizator se scrie înaintea caracterului @. Primele două tipuri de adrese sunt echivalente, în sensul că nume_host poate înlocui domeniile pe care le gestionează el. Aceste două tipuri de adrese sunt utilizate în principal la comunicaţiile prin serviciul de poştă electronică sau în discuţiile interactive. Adresele de forma a treia sunt utilizare pentru a indica gazde din cadrul unei reţele.

succesiunea domeniu1.domeniu2. … domeniun indică nivelurile de organizare, de la stânga spre dreapta. Astfel adresa de host:

ns.fsea.ugal.ro

care înseamnă calculatorul cu numele ns, conectat la reţeaua subdomeniului fsea din subdomeniul ugal al domeniului ro.

Conceptual, Internet-ul este împărţit în câteva sute de domenii de nivel superior, fiecare domeniu cuprinzând mai multe sisteme gazdă. La rândul lui, fiecare domeniu este subdivizat în subdomenii şi acestea la rândul lor partiţionate, ş.a.m.d.

Când se scrie o adresă trebuie respectate nişte reguli, şi anume:

1. Fiecare nivel de organizare este indicat printr-un nume de domeniu, care este cuprins în domeniul scris în dreapta sa. Fiecare domeniu este denumit de calea în arbore până la rădăcină, iar componentele sunt separate prin punct. Deci un nume de domeniu se

nume1

nume2

nume3nume4

nume5

86

referă la un anumit nod în arbore şi la toate nodurile de sub el. Fiecare domeniu îşi defineşte propriile subdomenii, le administrează şi le face publice.

2. Numărul total de domenii (n) nu este fixat apriori ci depinde numai de sistemul de organizare adoptat. Cele mai generale domenii, şi anume domeniile de pe primul nivel (cele care se scriu cel mai în dreapta), pot fi: generice sau de ţară. Domeniile generice (care indică în general un domeniu organizaţional din care face parte) sunt:

com Organizaţii comerciale şi societăţi comercialeedu Instituţii academice şi educaţionale (universităţi, colegiigov Organizaţii guvernamentaleint Organizaţii internaţionale (NATO, ONU, etc.)mil Organizaţii militare SUA (armată, marină)net Centre de administrare a reţelelor mari (Internet)org Organizaţii non – profit

3. Într-o comunicaţie sursă – destinaţie, calculatorul sursă este obligat să specifice subdomeniile, începând cu cel mai inferior şi terminând cu cel mai superior care are ca şi subordonat calculatorul destinatar.

Alte reguli de scriere a adreselor: domeniile sunt separate prin punct (ns.fsea.ugal.ro); numele de domenii nu fac distincţie între literele mari şi literele mici (fsea sau FSEA reprezintă acelaşi lucru); lungimea unui domeniu nu poate depăşi 64 de caractere (ns, fsea, ugal), iar întreaga cale de nume nu trebuie să depăşească 255 de caractere (ns.fsea.ugal.ro).

Adresele Internet sunt cele folosite de utilizatori, dar reţeaua înţelege numai adrese IP (adrese binare), deci apare necesitatea unui mecanism care să convertească şirurile ASCII în adrese de reţea. Corespondenţa dintre adresele Internet şi adresele IP (adresele numerice recunoscute de calculatoare), după cum am mai spus, o face protocolul DNS. Acest protocol converteşte adresa Internet în adresa IP corespunzătoare calculatorului destinatar. Mecanismul DNS presupune că în reţeaua Internet există numeroase calculatoare speciale, numite servere de nume, (NS – Name Server). Fiecare NS conţine două tipuri speciale de informaţii:

tabele de corespondenţă între adresele Internet şi adresele IP ale unui grup de calculatoare gazdă aflate în vecinătatea lui;

adresele IP şi Internet ale câtorva severe de nume vecine lui.

Fiecare domeniu trebuie să aibă desemnat cel puţin un NS care să-i asigure corespondenţa adresă IP – adresă Internet pentru subdomeniile proprii. Este posibil, dacă domeniul este mare, ca aceste corespondenţe să fie distribuite pe mai multe NS ale domeniului respectiv.

Atunci când se execută operaţia de recunoaştere a calculatorului destinaţie, se pot întâlni mai multe situaţii:

1. Server-ul local cunoaşte adresa destinatarului deoarece este în baza de date a lui. Acest lucru este în general valabil pentru calculatoarele din acelaşi domeniu.

2. Server-ul local al reţelei cunoaşte adresa destinatarului deoarece ea a fost solicitată recent de către un utilizator din reţea. În general server - ele păstrează pentru o perioadă de timp adresele solicitate, în scopul optimizării mecanismului de căutare.

3. Server-ul local nu cunoaşte adresa cerută, dar ştie cum să o afle. El contactează un server rădăcină, care ştie adresele serverelor de nume (server DNS) pentru zona celui mai înalt nivel (de exemplu ro).

Conform conectărilor în reţeaua Internet, un calculator gazdă este subordonat din punct de vedere al comunicaţiilor altui calculator gazdă care subordonează la rândul său alte calculatoare gazdă. Numele unui calculator gazdă reprezintă modul de localizare în structura generală de interconectarea calculatoarelor în reţeaua Internet.

87

Un tip de adrese care extind adresele Internet sunt adresele de specificare a adreselor de Web, care vor fi explicate în capitolul dedicat aplicaţiei WWW.

7.5. Moduri de conectare la Internet

Pentru a avea acces la resursele reţelei Internet, calculatorul trebuie să fie conectat la această reţea, iar pentru aceasta este nevoie de următoarele lucruri: calculatorul dotat cu echipamentele necesare conectării la Internet, unul sau mai multe programe speciale şi un furnizor de servicii Internet (ISP – Internet Service Provider). Cerinţele hardware nu sunt exagerate, dar pentru buna navigare prin Internet este nevoie de următoarele:

un calculator; un modem sau o legătură la modem; o denumire pentru conectare, numită şi login name, care mai poate avea şi alte

denumiri precum: user name, account name, user ID, member name. Această denumire este utilizată pentru a accesa legătura la Internet. Ea comunică furnizorului de servicii cine este calculatorul care doreşte să acceseze reţeaua, pentru ca acesta să ştie dacă va putea permite accesul la reţea. O denumire pentru conectare conţine, în general, până la opt caractere şi, în majoritatea cazurilor, este case-sensitive (contează dacă se utilizează literele mari sau mici);

un cont pentru Internet, acesta va conţine pe lângă denumirea pentru conectare şi un nume de domeniu, care va indica locul în care se află contul utilizatorului. De exemplu domeniul flex.ro este furnizorul de servicii Flex, msn.com se referă la sistemul Microsoft Network, compuserve.com este CompuServe etc.;

o parolă (password), în majoritatea cazurilor o parolă poate conţine până la opt caractere, iar aceasta este de tip case-sensitive, la fel ca la denumire;

software pentru Internet. Una dintre cele mai rapide modalităţi de conectare la Internet se face prin sistemul Microsoft Network, prin intermediul unei variante a sistemului de operare Windows. Dacă se doreşte utilizarea altui furnizor de servicii Internet se poate utiliza soft-ul de Dial-up şi TCP/IP.

Ce este de fapt un furnizor de servicii Internet ? Un furnizor de servicii Internet este orice organizaţie, firmă care are o legătură permanentă la Internet şi care vinde posibilitatea de acces unor persoane, sau organizaţii la acesta. Aceste firme cumpără calculatoare, le conectează la Internet şi asigură contra cost conectarea oricărui utilizator la Internet. Ei îşi stabilesc propriile taxe. Furnizorul de servicii Internet trebuie să pună la dispoziţia abonatului următoarele informaţii:

denumirea utilizatorului; parola; numărul de telefon – care va fi utilizat de către modem pentru a stabili legătura cu

furnizorul de servicii; adresa IP. Această adresă poate fi atribuită de către furnizorul de servicii în mod „static"

sau „dinamic"; adresa serverului DNS.

Pentru a conecta un calculator la Internet există mai multe modalităţi (aceste modalităţi de conectare la Internet sunt în contiuă dinamică datorită noilor tehnologii şi componente hardware), şi anume:

legătură permanentă; legătură temporară prin linie telefonică:

legătură directă prin modem; legătură prin modem şi terminal; legătură prin sistemul de poştă electronică.

Legături permanente – în acest caz calculatorul se conectează direct la o reţea TCP/IP care face parte din Internet, sau la o organizaţie care are o legătură permanentă caz în care calculatorul va fi un terminal. Acest tip de legătură este cunoscut sub denumirea de legătură

88

dedicată, sau permanentă şi directă. În acest caz furnizorul de servicii montează un router la organizaţia respectivă, care închiriază o linie telefonică pentru a se putea face legătura dintre router şi calculatorul furnizorului de servicii, care mai este cunoscut drept calculator gazdă, sau host. Acest tip de legătură este costisitor, dar oferă acces la toate facilităţile Internet-ului.Legături directe prin modem – este reprezentată adesea drept o legătură SLIP sau PPP. Acest tip de legătură mai este numită şi conexiune “full-access”, şi oferă acces la toate facilităţile Internet. Deci ea este o legătură TCP/IP care este concepută a fi utilizată prin intermediul unei linii telefonice, nu printr-o reţea dedicată. Acest gen de legătură este cel mai bun, după legătura permanentă. Se poate obţine o conectare directă prin modem în schimbul unei taxe de instalare. Acesta fiind un serviciu de tip "dial-in", va fi nevoie de un modem şi de un număr de telefon, pe care îl indică furnizorul de servicii Internet. După formarea numărului de telefon se stabileşte legătura cu calculatorul furnizorului de servicii, care va permite navigarea în Internet, calculatorul utilizatorului fiind identificat de reţea drept calculator gazdă.

Legături directe prin modem şi terminal – în cazul acestui tip de legătură trebuie contactat prin modem calculatorul furnizorului de servicii. Acest tip de legătură este confundat deseori cu legătura directă prin modem, datorită faptului modului de conectare: prin intermediul unui modem pentru a obţine o legătură de tip SLIP sau PPP. În urma conexiunii, calculatorul utilizatorului funcţionează ca un terminal al calculatorului de servicii, şi nu ca un calculator gazdă. În acest caz, toate programele pe care le rulează utilizatorul sunt, de fapt rulate pe calculatorul furnizorului de servicii. Asta înseamnă că toate fişierele transferate sunt efectuate prin intermediul calculatorului furnizorului de servici Internet, şi nu prin intermediul calculatorului utilizatorului. Acest tip de legătură mai poate fi denumită şi legătură interactivă, legătură prin modem, legătură shell, sau “dial-up”.

Legături prin sistemul de poştă electronică - în acest caz se pot transmite mesaje e-mail în Internet şi se pot primi acelaşi gen de mesaje transmise din Internet.

O altă categorie este utilizarea sistemului de cablu de televiziune. Fiecare serviciu are un aspect unic şi un mod diferit de instalare şi de accesare a reţelei Internet.

7.6. Servicii Internet

Amploarea luată de Internet, precum şi creşterea popularităţii acestuia în rândurile utilizatorilor, fie că sunt persoane fizice sau societăţi, a dus la apariţia unor aplicaţii scrise special pentru manipularea informaţiilor puse la dispoziţie de această mare reţea de calculatoare. Nu se ştie cât de mult se vor dezvolta aceste aplicaţii, până unde se va ajunge. Sugestivă cred că este următoarea afirmaţie făcută de Todd Mafin: „Economia pe Internet este un fenomen pe mai departe, dar Web-ul lipsit de hotare va fi la fel de mare ca şi lumea însăşi. Oamenii cred că în viaţa noastră au avut loc deja multe schimbări. Ei bine, asta nu e nimic comparabil cu ceea ce urmează.”

Tradiţional, Internet-ul a avut patru aplicaţii principale, şi anume:

poşta electronică (e-mail) – reprezintă facilitatea prin care se poate trimite şi primi mesaje de la orice utilizator al reţelei Internet;

newsgroups (grup de ştiri) – este un serviciu de informaţii, prin intermediul căruia se poate participa la discuţiile din grupurile de ştiri existente pe calculatorul conectat;

Telnet – conectarea la distanţă la un calculator din reţea; FTP – permite transferarea de fişiere pe/ de pe un calculator aflat în reţea; Web-ul – cea mai populară aplicaţie a Internet-ului, prin intermediul căreia utilizatorii au

acces la o varietate de informaţii din toate sferele de activitate, cu ajutorul unui program de navigare numit browser.

89

Poşta electronică (e-mail)

Milioane de oameni sunt conectaţi într-un fel sau altul la reţeaua Internet şi pot trimite mesaje prin intermediul poştei electronice către aproape orice utilizator din reţea. Uneori singurul motiv pentru care cineva se conectează la Internet este sistemul de poştă electronică, care permite utilizatorilor o comunicare rapidă, uşoară şi eficientă cu ceilalţi utilizatori conectaţi la sistemul Internet.

Sistemul de poştă electronică nu este chiar atât de simplu cum pare la prima vedere, dar programele care permit conectarea la acest serviciu sunt foarte diverse, şi implicit fiecare utilizator îşi alege acel produs software pe care îl consideră cel mai apropiat intereselor şi pregătirii sale.

Pe scurt, poşta electronică, sau e-mail (electronic mail), reprezintă un instrument puternic şi complex, care permite unui utilizator să trimită orice document creat pe un calculator către oricine are o adresă e-mail. Mesajele e-mail pot conţine text, grafică, alte fişiere ataşate, secvenţe audio sau video; deci putem spune că prin intermediul poştei electronice poate fi transmis orice fişier de tip text sau binar.

Sistemul de poştă electronică poate fi utilizat şi pentru a transmite acelaşi mesaj mai multor persoane în acelaşi timp (de exemplu, o felicitare cu ocazia diverselor sărbători se poate scrie o singură dată şi apoi să fie transmisă tuturor prietenilor).

În general pentru a putea transmite un mesaj prin intermediul poştei electronice este nevoie de un calculator; un modem care să conecteze calculatorul la reţeaua telefonică; un program software care va permite utilizarea acestui serviciu de Internet; un acces la Internet, oferit de un provider sau de un serviciu online, şi o adresă de e-mail. Mesajul care se doreşte a fi transmis este preluat în reţeaua Internet de către un server şi apoi livrat calculatorului menţionat în adresa de e-mail. Presupunem că avem calculatorul, modemul, şi serviciile oferite de un provider. Cum este alcătuită o adresă de e-mail ? Adresa e-mail a unui utilizator cu acces la serviciile poştei electronice oferite de reţeaua Internet este o adresă Internet, care are o formă destul de simplă şi anume (a mai fost descrisă şi la adresele Internet):

nume_utilizator@host.domeniu

nume_utilizator este numele (login name) declarat de utilizator atunci când i se atribuie accesul la serviciile de e-mail (asociat cu o parolă);

host este numele calculatorului gazdă cu rol de server de nivel inferior; domeniu este drumul (calea) în arborele unui domeniu principal.

Ultimele două componente identifică nodul destinaţie.

Adresele de poştă electronică pot fi utilizate şi pentru a transmite mesaje către un utilizator care nu este conectat la Internet ci la altă reţea care are acest serviciu, prin interconectare.

Când formatele e-mail diferă (caz întâlnit în situaţia când se utilizează produse incompatibile), pentru translatarea datelor într-un format apropiat utilizat de destinatar se utilizează porţile (gateways). Şi în cazul serviciului de e-mail se utilizează diferite protocoale pentru trimiterea şi recepţionarea mesajelor. Cel mai utilizat protocol de acces este SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Acest protocol este bazat pe arhitectura client/server în care unii utilizează un client de poştă pentru a crea şi pentru a citi poşta, în timp ce server-ele fac procesarea şi transportul poştei. Este un protocol utilizat în Internet, şi face parte din stiva de protocoale TCP/IP. Prin intermediul acestui protocol pot fi livrate numai fişiere text ASCII. În general, mesajelor transmise prin e-mail li se pot ataşa fişiere binare (o imagine, video, sunet, fişiere executabile), care înainte de a fi trimise în Internet trebuiesc convertite într-un format ASCII. Fişierele pot fi codificate prin utilizarea unei scheme de codificare, iar la

90

recepţie acestea sunt decodificate cu una din schemele care este utilizată la codificarea fişierului. În general, majoritatea programelor software de e-mail codifică / decodifică automat fişierele binare / fişierele ASCII.

Un protocol prin intermediul căruia pot fi transmise şi recepţionate şi mesaje non ASCII este protocolul de acces MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions).

Unul din cele mai vechi protocoale de livrare (prima versiune a fost definitivată în anul 1984) este protocolul de poştă POP (Post Office Protocol). Acesta este un protocol simplu utilizat pentru aducerea mesajelor dintr-o cutie poştală aflată pe un server pe calculatorul destinatarului, pentru a fi citite mai târziu. Pentru a primi poşta, utilizatorul trebuie să se logheze la server-ul de poştă, utilizând o parolă şi un nume utilizator.

Modul în care are loc transferul mesajului de-a lungul unui intranet, sau către o altă reţea, este asemănător celui utilizat în Internet. Un mesaj este creat utilizând SMTP, apoi ca toate informaţiile trimise de-a lungul Internet-ului, mesajul este împărţit de către protocolul TCP în pachete IP. Adresa este examinată de către agentul de transfer de poştă al intranet-ului. Dacă adresa destinaţie se află în altă reţea, agentul de transfer de poştă va trimite mesajul de-a lungul intranet-ului prin intermediul ruter-elor către agentul de transfer de poştă al reţelei receptoare.

Ceea ce intervine în cadrul unui intranet este faptul că înainte ca poşta să poată fi trimisă în Internet, ea trebuie să treacă prin sistemul de securitate al intranet-ului. Firewall-ul păstrează urmele mesajelor şi ale datelor care intră şi ies din intranet. El păstrează o înregistrare a traficului în aşa fel încât orice violare a sistemului poate fi depistată şi descoperită la timp. Astfel mesajul părăseşte intranet-ul şi este trimis către un ruter Internet, care dirijează mesajul către reţeaua destinaţie. Reţeaua receptoare preia mesajul de e-mail. Aici o poartă utilizează protocolul TCP pentru a reconstrui pachetele IP într-un mesaj complet, după care transformă mesajul în protocolul particular pe care reţeaua destinaţie îl utilizează (precum formatul de poştă CompuServe), şi îl trimite destinatarului. De asemenea, la recepţie mesajul poate să treacă mai întâi printr-un firewall înainte de a fi transmis în reţea. Reţeaua receptoare examinează adresa de e-mail şi trimite mesajul către căsuţa poştală specificată, sau utilizează protocolul POP pentru a-l transporta către un server de poştă.

Un sistem de poştă electronică este format din două subsisteme:

agenţi utilizatori – sunt programe locale care permit utilizatorilor să citească şi să trimită mesaje;

agenţi de transfer de mesaje – programe sistem care transferă mesajele utilizatorilor. Aceste programe sunt de fapt protocoalele prin intermediul cărora are loc transferul mesajelor.

Mesajul care se doreşte a fi trimis, numit mesaj e-mail, este format din două părţi: mesajul propriu-zis şi un antet, care va conţine informaţii necesare pentru agenţii utilizatori. Mesajul este preluat apoi de către un agent de transfer de mesaje, care este prezentat de un protocol.

Se observă că indiferent de programele utilizate pentru transmiterea poştei electronice (Outlook, Netscape etc.), trebuiesc completate anumite câmpuri, fiecare având o anumită semnificaţie. Cele mai importante câmpuri care trebuiesc completate sunt:

To – în linia de editare se va scrie numele şi adresa destinatarului; Cc (Carbon Copy) – aici se va scrie şi alte adrese, dacă mesajul de transmis trebuie să

ajungă la mai multe persoane; Subject – se prezintă pe scurt subiectul mesajului; From – numele şi adresa expeditorului;

91

Sender – poate desemna o persoană sau un sistem, în cazul în care expeditorul corespondenţei nu este acelaşi cu cel care a conceput efectiv textul.

Majoritatea programelor de e-mail prezintă şi facilităţi pentru trimiterea de imagini, fişiere scrise în alte editoare de texte, etc. Pentru a putea transmite şi astfel de fişiere (care sunt tratate ca entităţi separate) se utilizează opţiunea Attachments. La primirea mesajului destinatarul este atenţionat că mesajul primit conţine şi un astfel de fişier.

Dintre sistemele de e-mail avansate, care conţin porţi, şi care în general se numesc portaluri, enumerăm: Microsoft Exchange, Microsoft Mail.

În general, sistemele de poştă electronică pun la dispoziţie cinci funcţii de bază, şi anume:

1. Compunerea – se referă la procesul de creare a mesajelor. Pentru compunerea mesajelor se poate utiliza orice editor de text, dar sistemul însuşi pune la dispoziţie un editor pentru compunerea mesajelor, dotat cu anumite facilităţi pe care le oferă utilizatorului: extragerea adresei iniţiatorului din mesajul primit, inserarea automată în locul potrivit din cadrul răspunsului.

2. Transferul – se referă la trimiterea mesajului de la emiţător (sursă) la receptor (destinatar). Aceasta necesită stabilirea unei conexiuni la destinaţie, sau la un calculator intermediar, emiterea mesajului şi eliberarea conexiunii.

3. Raportarea – se referă la informarea emiţătorului (sursei) despre ce s-a întâmplat cu mesajul transmis, şi anume: a fost livrat, a fost respins, a fost pierdut ? În funcţie de aplicaţia utilizată aceste servicii pot fi mai mult sau mai puţin prezente.

4. Afişarea – se referă la afişarea mesajelor la destinatar, pentru a putea fi citită poşta. În funcţie de aplicaţia utilizată uneori pot fi necesare conversii sau trebuie apelat un program de vizualizare special.

5. Dispoziţia – se referă la ceea ce face destinatarul cu mesajul, după ce l-a primit: eliminarea lui înainte de citire, eliminarea lui după citire, salvarea sa etc.

Transferul de fişiere

Această aplicaţie Internet este cunoscută sub numele de FTP (File Transfer Protocol). Serviciul FTP a fost unul din primele servicii dezvoltate pentru Internet. Prin intermediul său se pot transfera fişiere de pe un calculator pe un alt calculator, care se află la distanţă unul faţă de celălalt. Condiţia este ca cele două calculatoare să fie conectate la reţeaua Internet.

Protocolul pe care se bazează, numit FTP, permite căutarea prin listele de fişiere disponibile în diferite servere aflate la distanţă şi în final primirea informaţiilor dorite. Calculatorul de la care se face conectarea se numeşte „gazdă locală”, sau „local host”, iar calculatorul la care se doreşte conectarea se numeşte „gazdă la distanţă”, sau „remote host”.

Există două tipuri de transferuri de fişiere:

download, caz în care se preia informaţia de pe server (remote host) şi se aduce pe calculatorul personal (local host);

upload, caz în care se depune o informaţie pe calculatorul server.

Pentru ca un utilizator să se poată conecta la un calculator din Internet folosind serviciul FTP, trebuie ca acel calculator aflat la distanţă să aibă instalat un server de FTP. Pentru a executa aceste tipuri de transferuri trebuie ca utilizatorul să aibă dreptul de citire, respectiv scriere, pe serverul respectiv. În mod normal pentru a avea acces la un server FTP, trebuie să ca utilizatorul să aibă un cont (nume de utilizator şi o parolă) pe acel calculator aflat la distanţă. În general administratorii sistemelor la care ne conectăm permite prin intermediul unui cont special, numit anonymous, accesul la anumite fişiere cu acces liber.

92

Serviciul World Wide Web

Web-ul (World Wide Web sau WWW – pânza de păianjen mondială) este unul dintre cele mai interesante servicii oferite de reţeaua Internet, fiind instrumentul care a revoluţionat accesul la Internet. Web-ul este un serviciu care se bazează pe tehnologiile Internet, el permite utilizatorului unui calculator să acceseze informaţii aflate pe un alt calculator din reţea, fiind un sistem cu o arhitectură client / server.

Apărut în 1989 la CERN (Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire – Centrul European de Fizica Particulelor), din necesitatea de a permite cercetătorilor din întreaga lume să colaboreze utilizând colecţii de rapoarte, planuri, desene, fotografii şi alte tipuri de documente aflate într-o continuă modificare, serviciul Web-ul a făcut din reţeaua Internet o reţea accesibilă tuturor celor care sunt conectaţi la ea.Totul a început în martie 1989 când Tim Berners-Lee, fizician la CERN şi Robert Cailliau, au propus implementarea unei interfeţe utilizator bazată pe elemente grafice, concept nou în ceea ce priveşte accesul la informaţie, numit hypertext, un mod de a lega şi accesa informaţiile asemeni unei ţesături de noduri, din care utilizatorul poate să reţină numai informaţiile neceare.

Robert Cailliau şi Tim Berners Lee au numit programul care permitea navigarea prin Web şi culegerea informaţiilor browser (interfaţa între utilizatorul WWW şi reţea), iar numele noului sistem s-a numit World Wide Web. Primul browser creat de Tim Berners Lee s-a numit WorldWideWeb, iar mai târziu l-a redenumit Nexus.

Tim Berners-Lee şi echipa sa au dezvoltat primele versiuni pentru cele patru componente cheie necesare serviciului Web, şi anume:

protocolul HTTP; limbajul de descriere a hipertextului HTML; server-ul de Web; browser-ul.

Crearea Web-ului a fost justificată de nevoia de comunicare între oamenii de ştiinţă din întreaga lume, precum şi între aceştia şi studenţii care participau la diferite proiecte comune. Desigur, legătura exista şi înainte prin e-mail. Ceea ce lipsea era o bază de date globală pentru toate tipurile de documente, care să poată fi reactualizată fără probleme. Această bază de date ar trebui să funcţioneze ca o carte: cu ajutorul unor indici globali să poată fi găsite uşor informaţiile necesare.

Structura propusă de Tim Berners Lee nu permitea includerea elementelor multimedia, motiv pentru care în 1990 Steve Jobs dezvoltă sistemul de calcul NeXT care permite utilizatorilor crearea, editarea, vizualizarea şi transmiterea documentelor prin Internet.

Ceea ce a rezultat este actualul Web: o bază de date hypertext, la nivel mondial, care poate furniza pe lângă text şi sunet şi imagini în toate formatele (GIF, TIF, JPEG etc.).

Prima utilizare publică a Web-ului a avut loc în ianuarie 1992, la Geneva, Elveţia, unde cercetătorii au avut acces la date Web din site-ul Web al CERN, încurajând crearea de servere web. Cercetătorii au avut acces la aceste date prin intermediul browser-ului.

Prima interfaţă grafică ce a permis accesarea acestor documente a apărut în februarie 1993 şi se numea Mozaic, autorul său fiind Marc Andreessen, de la NCSA (National Center for Supercomputing Applications – Centrul Naţional pentru Aplicaţiile Supercalculatoarelor).

În aprilie 1993, după aproape un an şi jumătate de la introducerea Web-ului, existau 1000 de servere Web. În anul 2000 numărul acestora era mai mare de 20 milioane.

93

În 1994, CERN şi MIT au format Consorţiul World Wide Web. World Wide Web, sau prescurtat W3C, este un consorţiu industrial (membrii săi sunt reprezentanţii diferitelor firme producătoare) care împreună cu IAB (Internet Advisory Board), definesc standardele Web. Directorul general (preşedintele) nu este un manager de firmă, ci un om de ştiinţă: Tim Berners-Lee. Acest consorţiu are drept obiectiv dezvoltarea Web-ului pe baza standardelor deschise, independent de producători, standardizarea protocoalelor, şi încurajarea legăturilor dintre site-uri. Pe lângă munca de standardizare, W3C pune la dispoziţia dezvoltatorilor şi utilizatorilor colecţii de informaţii despre World Wide Web.

Munca din W3C este coordonată în SUA de către LCS (MIT Laboratory for Computer Sciences) – http://www.w3.org – în Franţa de către INRIA (Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique) – http://www.inria.fr, şi în Japonia de către Universitatea Keio – http://www.keio.ac.jp.

În 1994 Marc Andreessen părăseşte NCSA şi înfiinţează Mozaic Communications, care în 1995 devine Netscape Communications Corporation, având drept scop dezvoltarea de software pentru Web.

O întrebare firească pe care şi-o poate pune fiecare ar fi: Web-ul este o reţea de calculatoare la fel ca Internet-ul ? Răspunsul este NU. Internet-ul furnizează suportul de comunicaţie pentru Web. Folosirea termenului de Web se referă la totalitatea colecţiilor de site-uri şi informaţii (milioane de documente legate între ele, care se găsesc pe calculatoare răspândite în întreaga lume) ce pot fi accesate prin protocolul HTTP în momentul în care utilizatorul este conectat la Internet. Web-ul este cel mai mare rezervor de informaţie electronică din lume.

O altă întrebarea firească pe care şi-o pune fiecare atunci când vrea să navigheze pe Web este: de ce are nevoie ?

Pentru a putea naviga pe Web, este nevoie de: un calculator, modem, o legătură telefonică (în cazul în care calculatorul respectiv nu face parte în mod direct din Web), un furnizor de servicii Internet şi un program special, numit şi program de navigare (browser), prin intermediul căruia utilizatorul cere şi obţine informaţiile dorite.

De asemenea, se ştie că un furnizor de servicii Internet este o societate care are unul sau mai multe calculatoare conectate la Internet. Utilizând modemul, calculatorul se poate conecta la modemul serverului furnizorului de servicii Internet. După conectarea la calculatorul furnizorului, programul browser va permite accesul la Web. Figura 7.1. ilustrează legăturile între calculatorul client şi serverul furnizorului de servicii Internet.

De obicei, furnizorul de servicii Internet solicită o taxă lunară pentru furnizarea accesului la Internet. Acesta poate să ceară şi o taxă iniţială de instalare şi poate limita timpul de conectare lunar. De aceea este bine să alegem furnizorul care ne poate oferi serviciile de care avem nevoie, şi nu pe care ni le poate oferi un furnizor.

Browser-ul este un program care permite vizualizarea, examinarea şi comunicarea cu documente Web, fiind de fapt interfaţa între utilizatorul Web reţea. Browser-ul Web interacţionează cu server-ul Web printr-o relaţie de tip client/server. În general browser-ul, în calitate de client, cere serverului să-i trimită anumite documente, pe care le afişează apoi într-o fereastră pe ecranul calculatorului. Browser-ul permite vizualizarea datelor trimise de serverul de Web. Primele browser-e, apărute la începutul anilor 1990 nu aveau multe funcţii şi erau relativ simple. Odată cu creşterea utilizării Web-ului, a crescut şi gradul de utilizare a imaginilor grafice în cadrul documentelor. Datorită includerii elementelor de grafică, browser-ele au devenit astăzi tot mai complexe.

94

Macrostructura World Wide Web-ului

Numărul de aplicaţii, tehnologii software care au apărut de la începutul Web-ului este imens, şi el este în continuă creştere. Aceste tehnologii software pot fi împărţite în două mari categorii:

aplicaţii / tehnologii bazate pe parte de server (Server Slide); aplicaţii / tehnologii bazate pe parte de client (Client Slide).

Internet-ul are o arhitectură client/server, deci Web-ul se bazează pe această arhitectură, care presupune existenţa unui server şi a unui client. În cadrul acestei arhitecturi lucrurile sunt relativ simple: pe baza cereri emisă de client, server-ul va analiza şi va răspunde acestuia. Mai putem spune că server-ul oferă servicii clienţilor din reţea care cer acest lucru; sau mai putem spune că server-ul produce resurse, iar clientul consumă aceste resurse. Într-o aplicaţie, un program poate fi în acelaşi timp atât client cât şi server. Prin client şi server, în situaţia de faţă, se înţeleg procese, nu calculatoare. Vorbim deci de un proces server şi de un proces client.

Definiţie: Orice aplicaţie în care solicitantul acţiunii este un sistem de calcul (sau un proces) şi executantul acţiunii este un alt sistem de calcul (sau un alt proces) este o aplicaţie client/server.

Modelul tipic client/server împarte aplicaţia de reţea în două părţi: partea de client şi partea de server. Prin definiţie, partea de client a unei legături de reţea cere informaţii sau servicii de la partea de server. Partea de server a conexiunii răspunde cererilor clientului. Cu alte cuvinte, în modelul de programare client/server, o aplicaţie Web realizează două funcţii separate şi bine definite: cererea de informaţii şi răspunsul la cererile de informaţii. Programul care cere informaţii funcţionează ca un program client, ca un browser.

Tipurile de arhitecturi client/server pe care se bazează serviciul Web sunt de mai multe tipuri:

pe două niveluri (two tiers); pe trei niveluri (three tiers); pe mai multe niveluri (n tiers).

Arhitectura client / server pe două niveluri împarte aplicaţia în două: clientul şi serverul. Clientul este responsabil în primul rând cu prezentarea datelor către client, iar serverul este responsabil în primul rând de furnizarea serviciilor de date către client.

Fig. 7.10. – Arhitectura client/server pe două niveluri

Clientul de WebDin punct de vedere al utilizatorului, Web-ul reprezintă o colecţie uriaşă de documente care sunt răspândite în întreaga lume, sub forma unor pagini. Fiecare pagină poate să conţină legături către alte pagini, aflate oriunde în lume. Utilizatorul poate să aleagă o legătură care îi va aduce pagina indicată de legătură. Acest proces se poate repeta la nesfârşit, fiind posibil să se traverseze în acest mod sute de pagini legate între ele. Despre paginile care

95

indică spre alte pagini se spune că utilizează hipertext (termenul de hypertext, în limba engleză, a fost inventat de Ted Nelson, care l-a definit ca fiind „o scriere nesecvenţială"). Deci când utilizăm termenul de hypertext în legătură cu Web-ul, acesta se referă la o secţiune a unui document HTML. Hypertextul trebuie interpretat ca un text care identifică o legătură la o altă informaţie Web, de obicei un alt document Web. În mod tradiţional, când se creează un document Web, hypertextul este identificat prin îngroşarea sau sublinierea hypertextului, pentru a-l deosebi de textul simplu.

Paginile pot fi vizualizate cu ajutorul browser-ului. Programul de navigare aduce pagina cerută, interpretează textul şi comenzile de formatare conţinute în text şi afişează pagina pe ecran. Majoritatea paginilor de Web încep cu un titlu, conţin informaţii (text obişnuit sau formatat, imagini, hiperlegături etc.) şi se termină cu adresa de poştă electronică a celui care menţine pagina. Hiperlegăturile sunt uşor de recunoscut, deoarece atunci când utilizatorul poziţionează mouse-ul pe ele forma cursorului se modifică; ele sunt în general imagini sau şiruri de caractere care reprezintă legături către alte pagini, şi sunt afişate în mod diferit, fiind subliniate şi / sau colorate cu o culoare specială. Pentru a selecta o legătură, utilizatorul va plasa cursorul pe zona respectivă (prin utilizarea mouse-ului sau a săgeţilor) şi va comanda selecţia (click pe butonul stâng al mouse-ului, sau apăsarea tastei ENTER).

În afară de text obişnuit (nesubliniat) şi hipertext (subliniat), paginile de Web pot să conţină iconiţe, desene, fotografii, hărţi. Nu toate paginile sunt afişabile. De exemplu, pot să existe pagini care conţin înregistrări audio, clip-uri video sau pe amândouă. Dacă paginile de hipertext sunt combinate cu alte tipuri de pagini, rezultatul se numeşte hiper-media. Dacă în urmă cu câţiva ani numai o parte din programele de navigare puteau să afişeze orice tip de hiper-media, în momentul de faţă majoritatea browser-elor pot să facă acest lucru. De cele mai multe ori, browser-ele care nu pot afişa aceste pagini, verifică un fişier de configurare pentru a afla modul în care să trateze datele primite. În mod normal, fişierul de configurare conţine numele unui program de vizualizare extern sau al unui program auxiliar pentru aplicaţie, care va fi utilizat pentru a interpreta conţinutul paginii aduse. Utilizarea unui generator de voce ca program auxiliar permite şi utilizatorilor orbi să acceseze Web-ul.

Şi în acest domeniu, al hiper-mediei, trebuiesc respectate nişte reguli, standarde, dintre care s-au impus următoarele:

Standardul JPEG (Joint Photographic Experts Group) este un standard utilizat pentru comprimarea imaginilor cu tonuri continue (de exemplu, fotografii). El a fost dezvoltat de experţii în fotografii lucrând sub auspiciile ITU, ISO şi IEC, un alt organism de standarde.

Standardul MPEG (Motion Picture Experts Group). Acest standard se bazează pe algoritmii principali folosiţi pentru compresia video şi sunt standarde internaţionale din 1993. Deoarece filmele conţin atât imagini cât şi sunete, MPEG le poate comprima pe amândouă, dar deoarece video ia multă lărgime de bandă şi de asemenea conţine mai multă redundanţă decât audio, ne vom concentra întâi asupra compresiei video MPEG.

Internet-ul şi-a implementat propriul său sistem multimedia digital, numit MBone (Multicast Backbone – coloana vertebrală cu trimitere multiplă). Acesta este un fel de radio şi televiziune Internet. Spre deosebire de video la cerere, unde accentul cade pe selectarea şi vizualizarea filmelor precomprimate memorate pe un server, MBone este folosit pentru difuzare audio şi video în formă digitală în lumea întreagă prin Internet. Este operaţional de la începutul anului 1992. Multe conferinţe ştiinţifice, în special întâlniri IETF, au fost difuzate, la fel ca şi evenimentele ştiinţifice notabile, cum ar fi lansarea navetelor spaţiale. Pentru persoanele care vor să înregistreze digital o emisiune MBone, există şi software-ul corespunzător.

Alte programe auxiliare conţin interpretoare pentru limbaje speciale pentru Web, permiţând aducerea şi execuţia programelor din paginile de Web. Acest mecanism permite extinderea funcţionalităţii Web-ului.

96

Multe pagini de Web conţin imagini de dimensiuni mari, pentru care încărcarea durează foarte mult. Unele programe de navigare tratează problema încărcării lente aducând şi afişând mai întâi textul şi apoi imaginile. Această strategie oferă utilizatorului ceva de citit cât timp aşteaptă, şi în acelaşi timp îi permite să renunţe la pagina respectivă dacă nu este destul de interesantă ca să merite aşteptarea. O altă strategie este de a oferi opţiunea de a dezactiva aducerea şi afişarea automată de imagini.

Unele pagini de Web conţin formulare care cer utilizatorului să introducă informaţii. Aplicaţiile tipice pentru formulare sunt căutările într-o bază de date pentru o intrare specificată de utilizator, comandarea unui produs sau participarea la un sondaj de opinie.

Un browser poate folosi plug-in-uri (aplicaţii care pot fi ataşate browser-ului, care pot interacţiona cu acesta ducând uneori la rezultate surprinzătoare). Dintre acestea amintim tehnologia VRML şi tehnologia ShockWave.

Aplicaţii bazate pe partea de server WebAcestea sunt menite a fi folosite în cadrul server-elor Web. Termenul de server Web se referă la unul din calculatoarele ce se află în reţea; el poate avea la bază diferite platforme software (sisteme de operare) astfel încât utilizatorii nu vor şti niciodată ce se află dincolo de un simplu click în browser.

Pentru a avea acces la informaţiile din Internet, un calculator accesează un server de Web. În general acestea sunt servere HTTP. A nu se confunda noţiunea de server web (care este un calculator conectat la reţeaua Internet) cu server HTTP (aplicaţia software ce rulează pe un server Web şi asigură transferul de informaţii dintre server-ul Web şi browser-ul utilizatorilor). Protocolul de transfer standard care descrie cererile şi răspunsurile permise utilizat de Web este HTTP (HyperText Transfer Prototcol).

Accesarea resurselor InternetAm văzut că Web-ul reprezintă o colecţie imensă de documente, la care orice utilizator conectat la Internet are acces. Pentru a putea accesa o pagină utilizatorul ar trebui să ştie:

1. cum se numeşte pagina;2. cum este localizată pagina;3. cum se face accesul la pagină.

Pentru a localiza o resursă Internet trebuie să specificăm unde se găseşte resursa respectivă. Soluţia aleasă pentru specificarea unei resurse se numeşte URL (Uniform Resource Locator), şi care de fapt reprezintă o adresă Internet a unui document Web. Pentru a găsi o informaţie într-o carte, cititorul consultă indexul cărţii, pentru a găsi o resursă Web, trebuie să-i specifice adresa. Browser-ele Web utilizează URL-uri pentru localizarea resurselor Web. Pentru aceasta trebuie să se specifice:

fişierul şi directorul (folder-ul) unde se găseşte acesta; calculatorul din reţeaua Internet pe care este stocat fişierul respectiv; modul în care fişierul poate fi transferat pe reţea.

Deci, pentru specificarea unui URL se va utiliza trei componente:

protocolul (identificator de serviciu, ce reprezintă protocolul serviciului care a creat resursa ce trebuie accesată şi are forma xxx://, unde xxx poate fi ftp, http etc);

adresa DNS a calculatorului (de forma alfa. Beta. Gama); un nume local, care indică în mod unic pagina (este numele fişierului care conţine

pagina), din georgescu resursa ce reprezintă calea urmată de numele fişierului solicitata. Dacă numele fişierului lipseşte, se returnează implicit cel declarat ca homepage pentru site-ul respectiv.

sau

97

protocol://nume_DNS/nume_local

adică protocolul utilizat, numele DNS al calculatorului pe care este memorat fişierul şi un nume local, care indică în mod unic pagina.

Deci, adresa Internet specificată în figura de mai sus este:

http://www.bumerang.ro/obiectiv1.html

Acest URL are cele trei componente:

protocolul, http; numele DNS al serverului, www.bumerang.ro; numele fişierului, obiectiv1.html.

În modul de specificare al adreselor Web se pot utiliza notaţii care reprezintă prescurtări standard. De exemplu ~user/ poate să fie pus în corespondenţă cu directorul WWW al utilizatorului user, folosind convenţia că o referinţă la directorul respectiv implică un anumit fişier, de exemplu welcome.html.

Printre protocoalele cele mai utilizate enumerăm:

http, care este protocolul nativ pentru Web, deci indică faptul că pagina respectivă se găseşte pe un server HTTP (numit şi server Web); exemplu: http://www.bumerang.ro/obiectiv1.html;

ftp, este un protocol utilizat pentru accesul la fişiere prin FTP, protocolul Internet de transfer de fişiere; deci fişierul este stocat pe un server FTP. Numeroase servere de FTP din toată lumea permit ca de oriunde din Internet să se facă o conectare şi să se aducă orice fişier plasat pe un server FTP. Web-ul nu aduce schimbări, dar face ca obţinerea de fişiere să se facă mai uşor, deoarece FTP-ul nu are o interfaţă prietenoasă;

file, este un protocol care permite accesul la un fişier local ca la o pagină Web. Aceasta este similară utilizării protocolului FTP, dar nu implică existenţa unui server. Este util pentru testarea paginilor pe propriul calculator;

telnet, este utilizat pentru stabilirea unei conexiuni pe un calculator aflat la distanţă. Se utilizează la fel ca şi programul Telnet;

gopher, este utilizat pentru sistemul Gopher, care a fost proiectat pentru universitatea Minnesota. Este o metodă de regăsire a informaţiei, similară conceptual cu cea utilizată de Web, dar care acceptă numai text şi imagini.

Deci URL-urile au fost proiectate nu numai pentru a permite utilizatorilor să navigheze prin Web, dar şi pentru a utiliza FTP, Telnet, e-mail, etc., ceea ce fac inutile interfeţele specializate pentru aceste protocoale integrând astfel într-un singur program, navigatorul în Web, aproape toate tipurile de acces în Internet.

Functionarea serviciului WWWAtunci când un utilizator doreşte să caute informaţii pe Internet, apelând la serviciul de Web , se spune că el se conectează la un site. Prin site se înţelege un ansamblu de pagini Web, între care există create legături, astfel încât, pornind de la o primă pagină a cărei adresă reprezintă adresa site-ului, este posibilă navigarea prin toate paginile acestuia.

Atunci când utilizatorul se conectează la un site Web au loc următoarele operaţii:

1. browser-ul stabileşte o conexiune TCP/IP către server. Protocolul la nivel de aplicaţie utilizat este specificat printr-un număr, denumit număr de port. Fiecare protocol va avea un număr de port specific. De exemplu, protocolul HTTP are asociat portul 80;

2. browser-ul emite o cerere HTTP către server, cerere care este constituită din:a. o linie de cerere (request-line) formată dintr-o comandă HTTP, urmată de un URL şi

de versiunea protocolului utilizat;

98

b. un antet (request-header) care conţine informaţii despre cerere şi despre clientul care execută cererea;

c. corpul cererii;3. server-ul Web recepţionează cererea, o interpretează şi emite un răspuns către

browser. Răspunsul este constituit din:a. un cod de stare, care descrie modul de finalizare a cererii şi o scurtă descriere a

codului. Codurile sunt formate din trei cifre, şi au următoarele semnificaţii: - codurile care încep cu 1 sunt coduri de informare, - codurile care încep cu 2 sunt coduri de succes, - codurile care încep cu 3 sunt coduri de redirectare, - codurile care încep cu 4 sunt coduri de eroare client, iar codurile care încep cu 5 sunt coduri de eroare server;

b. un antet (response-header) ce conţine informaţii despre resursa solicitată, eventual alte declaraţii necesare pentru livrarea răspunsului;

c. un corp, format din datele transferate.

Această succesiune de operaţii poartă numele de tranzacţie.

Regăsirea informaţiilor pe WebCu toate că pe Web se află o cantitate foarte mare de informaţii, găsirea unei anumite informaţii nu este foarte simplă. Pentru a facilita găsirea paginilor care pot fi utile, o serie de cercetători au scris programe pentru a realiza indexarea Web-ului în diferite moduri. Unele dintre soluţii au devenit atât de populare, încât s-au transformat în soluţii comerciale.

Pentru a găsi în această imensitate de informaţii, care este Web-ul, ceea ce dorim trebuie să apelăm la instrumente de căutare. Cel mai vechi instrument de căutare a fost catalogul. Catalogul reprezintă o colecţie de adrese, grupate pe categorii. Fiecare adresă este însoţită de o scurtă descriere a conţinutului şi eventual de o notă de apreciere.

Cel mai utilizat instrument de căutare este motorul de căutare (search engines). Acestea sunt nişte programe denumite uneori şi Spiders, Crawlers, Worms, Robots, sau Knowbots, iar dintre cele mai cunoscute enumerăm: AltaVista, Hotbot, Yahoo, Infoseek, Lycos, Excite, Webcrawler, etc. Aceste programe vizitează pagini Web, analizează textul şi cuvintele cheie şi le stochează în baza de date a motorului de căutare. Când un utilizator transmite o cerere de căutare, motorul de căutare consultă baza de date proprie şi extrage adrese care conţin cuvintele specificate de utilizator, creând un catalog. Catalogul va fi transmis spre vizualizare pagină cu pagină către browser-ul care a transmis cererea de căutare.

Avantajul acestor motoare de căutare constă în viteza cu care avem acces la informaţiile dorite şi de numărul mare de adrese furnizate. Dezavantajul constă în faptul că analiza textului realizată de roboţi nu este atât de exactă ca analiza oamenilor.

Alt instrument de căutare este meta-motorul de căutare, cum ar fi MetaCrawler, Highwaz61 etc.). acestea sunt servicii care nu au motoare de căutare şi baze de date proprii, ci caută informaţiile solicitate de utilizatori cu ajutorul mai multor motoare de căutare, centralizează rezultatele obţinute, elimină adresele duplicate, apoi le ordonează pe categorii. Deoarece utilizează mai multe motoare de căutare, şansele de succes sunt mai mari, dar rezultatele se obţin mult mai lent.

99

BIBLIOGRAFIE

1. Bogdan Onete, s.a., Sisteme informaţionale pentru afaceri, Editura ASE, Bucureşti 2007

2. R. Mârşanu ş.a. – Calculatoare personale. Elemente arhitecturale, Editura All BIC, Bucureşti, 2001

3. Felicia Ionescu, Baze de Date Relationale si Aplicatii, Editura Tehnica, Bucuresti, 2004

4. Diana Avram – Birotică Profesională, Editura Tribuna Economică, Bucureşti, 20025. Airinei D. ş.a., - Introducere în informatica economică, Ed. Sedecom Libris, Iaşi

19996. Mares M. D., G. Mihai, V. Mares - Informatică generală, Editura Fundaţia

România de Mâine, 20087. Mares M. D., D. Fusaru, G. Mihai - Office XP Instrumente birotice, Editura

Fundaţia România de Mâine, 20048. Surcel T. s.a. - Informatică economică, Editura Calipso, Bucureşti, 20049. TANENBAUM A. S., Reţele de calculatoare, Editura Agora, Bacău, 200010. Airinei D., s.a. - Introducere în informatica economică, Editura Timpul, Iaşi, 200211. Airinei D., s.a. - Tehnologii informaţionale pentru afaceri, Editura Universităţii

„Alexandru Ioan Cuza”, Iaşi, 2005-200612. Brookshear G. J. - Introducere în informatică, Editura Teora, Bucureşti, 199813. Courter G., Ameqius A. - Ghidul dumneavoastră în lumea calculatoarelor, Editura

All, Bucureşti, 199814. www.excite.com./computers_and_internet 15. www.techweb.com/encyclopaedia

100