MINISTERUL EDUCAŢIEI AL REPUBLICII MOLDOVA

UNIVERSITATEA TEHNICĂ A MOLDOVEI

FACULTATEA INGINERIE ȘI MANAGEMENT ÎN ELECTRONICĂ ȘI TELECOMUNICAȚII

CATEDRA SISTEME ȘI REȚELE DE COMUNICAȚII OPTOELECTRONICE

Dare de seamăla lucrarea de laborator nr. 1

Tema: Structura calculatorului. Sistemul de operare UNIX.

A efectuat

st.gr SOE-141 Borș Dementie

A verificat

lector universitar Russu Gabriel

Chișinău 2015

CuprinsIntroducere1. Structura logică într-un sistem de calcul...........................................................5

1.1 Structura fizică a unui calculator ...........................................................31.2. Magistrlele și standartele de magistrală..................................................31.3. clasificarea magistralelor........................................................................4

2. Schema de bază PC schema funchțională a unui PC...........................................53.Microprocesorul (CPU)........................................................................................8

3.1. Caracteristicile procesorului...................................................................94.Placa de bază.......................................................................................................125. Memorie RAM...................................................................................................15

5.1. Modele constructive ale modulelor de memorie...................................165.2. incompatibilități....................................................................................18

6. Memoria ROM...................................................................................................206.1. Clasificarea...........................................................................................216.2.securitatea memoriei..............................................................................226.3. instrumente de programare a memorilor ROM.....................................23

7. Dispozitive interne suplimentare7.1. Placă Video..........................................................................................247.2. Placă de sunet.......................................................................................28

7.2.1. Instalarea sau eliminarea unei plăci de sunet..........................307.3. Modemul..............................................................................................30

8. Dispozitivele periferice de intrare/ ieșire8.1.Tastatura................................................................................................32

8.1.1. Microcontrolerul 8042.............................................................338.1.2. modele de tastaturi...................................................................348.1.3. grupe de taste...........................................................................348.1.4. Taste speciale...........................................................................35

8.2. Mouse-ul...............................................................................................388.3. Monitorul..............................................................................................40

8.3.1 Clasificarea monitoarelor.........................................................418.3.2. Specificații de monitoare dimensiunea ecranului....................428.3.3. Tipuri constructive de ecran și tuburi. Funcționarea...............43

9.Extensii de memorii9.1. Hard-disk..............................................................................................48

9.1.1. principiile hard-disk-ului........................................................489.1.2.capacitatea și performanța.......................................................49

10. Sistemul de operare UNIX10.1. Generalități.........................................................................................5510.2. structura generală a sistemului de operare UNIX...............................5710.3. Accesul în sistem................................................................................59

10.4. Structura fișierelor de operare UNIX..................................................6010.5. operarea sub sistemul de operare UNIX.............................................6610.6. Instalarea SO......................................................................................6810.7. Inițializarea sistemului de operare UNIX...........................................6810.8. Sesiunea de lucru................................................................................6910.9.administrarea și întreținerea SO UNIX, securitatea............................69

ConcluzieBibliografie

3

IntroducereStructura unui sistem de calcul este un ansamblu de componente hardware

(dispozitive fizice) și software (programe) care permit soluționarea unor probleme

a căror rezolvare se poate descrise sub forma unui algoritm.

Sistemul de calcul (SC) reprezintă ansamblul de echipamente (hardware) interconectate şi programe (software) care asigură realizarea următoarelor funcţiuni:

- introducerea datelor iniţiale (de intrare);- prelucrarea acestora în conformitate cu relaţiile de calcul;- afişarea rezultatelor astfel obţinute. Efectuarea tuturor acestor operaţii este determinată de interpretarea şi

execuţia instrucţiunilor programelor utilizator.Prin arhitectura unui sistem de calcul se înţelege componenta hardware

a unui calculator, adică acea parte ce se ocupă de elementele fizice ale unui sistem de calcul(piesele dintr-un calculator).

4

1. Structura logică într-un sistem de calculÎntr-o abordare logică un calculator este un sistem stratificat pe mai multe nivele ierarhice:

Fig. 1 Structura logică a unui sistem de calcul

1. Maşina fizică alcătuită din componente electronice şi mecanice. La acest nivel se lucrează cu secvenţe de biţi care reprezintă coduri de instrucţiuni şi date.2. Limbajul de asamblare, permite programarea calculatorului prin instrucţiuni simple exprimate prin mnemonici. Fiecare mnemonică corespunde unui cod de instrucţiune. 3. Sistemul de operare uşurează accesul la resursele calculatorului oferind un limbaj sau un mediu de operare şi un set de rutine predefinite (drivere) pentru lucrul cu aceste resurse. 4. Limbajele de nivel înalt şi mediile de programare. Majoritatea limbajelor de programare dispun de o bibliotecă bogată de funcţii prin care se pot utiliza resursele calculatorului. 5. Aplicaţiile sunt produse program care facilitează accesul la resursele unui calculator şi pentru personal nespecializat în domeniul calculatoarelor.

1.1. Structura fizică a unui calculatorCalculatorul se clasifică în 5 tipuri de componente:

1. Dispozitive de intrare (tastatura, mouse, interfața de proces etc.)2. Memorie (internă și externă, volatilă și nevolatilă)3. Unitatea aritmetico-logică4. Unitatea de comandă5. Dispozitive de ieșire (ecran, imprimanta, boxe etc.)Aceste componente sunt conectate între ele prin una sau mai multe magistrale

5

Fig. 2 Strucutra fizicăMagistrala se definește ca un mediu de comunicare între componentele calculatorului, ea se compune dintr-un set de semnaleprin care se transmit date și comenzi. Transferul de date pe magistrală se face pe baza unui set de reguli. Aceste reguli stabilesc cine, cînd și cum comunică pe magistrală; stabilesc secvența de apariție a semnalelor intercondiționările existente între semnale și relațiile de timp între semnale.

1.2. Magistralele și standardele de magistralăDin punct de vedere conceptual, magistrala este un mediu comun de comunicație între componentele unui sistem de calcul; fizic este alcătuit dintr-un set de semnale care facilitează transferul de date si sincronizarea între componentele sistemului. Funcția de numărul semnalelor utilizate pentru transferul de date, magistralele pot fi de doua tipuri: magistrale paralele si magistrale seriale. O magistrală se compune din următoarele tipuri de semnale : •semnale de date - linii bidirecționale utilizate pentru transferul de date •semnale de adresa - specifică adresa modulului destinație •semnale de comanda - specifică direcția de transfer și tipul de modul I/E •semnale de control - reglarea condițiilor de transferare a datelor •semnale de întrerupere - apariția unor evenimente interne sau externe•semnale de ceas - folosite pentru sincronizare•semnale de alimentare - folosite pentru alimentarea modulelor sistemului •semnale de control al accesului – în cazul magistralelor multimaster.

1.3. Clasificarea magistralelor1. După modul de lucru (în raport cu semnalul de ceas): - magistrale sincrone

la care ciclurile de transfer sunt direct corelate cu semnalul de ceas (vezi magistrala Pentium) - magistrale asincrone la care nu exista o legătură directa între evoluția în timp a unui ciclu de transfer si ceasul sistemului (ex : ISA, IDE, PCI)

2. După numărul de unități master conectate pe magistrala - magistrale unimaster: un singur modul master pe magistrală ; nu necesita mecanisme de

6

arbitrare a magistralei - magistrale multimaster: trebuie să conțină semnale de arbitrare și un protocol de transfer al controlului

3. După modul de realizare a transferului de date - magistrale cu transfer prin cicluri (magistrale secvențiale) -ciclurile de transfer se desfășoară secvențial. La un moment dat cel mult un ciclu de transfer este în curs de desfășurare. - magistrale tranzacționale – transferul de date se efectuează prin tranzacții; o tranzacție este divizată în mai multe faze si mai multe tranzacții se pot desfășura simultan cu condiția că tranzacțiile să fie în faze diferite. Teoretic, la aceste magistrale factorul de creștere a vitezei (în comparație cu o magistrala clasică) este egal cu numărul de faze în care se divide o tranzacție (ex : magistrala procesorului Pentium)

2. Schema de bază P.C. Schema functionala a unui P.CMai întâi de toate este necesar să explicăm ce este un calculator, în ce

scopuri este folosit acesta iar mai apoi cum funcţionează el în linii mari. Odată stabilite aceste noţiuni va fi mai simplu să intrăm în detalierea unor termeni uzuali în tehnologia informaţiei.

Fig. 3 schema de bază P.C.DB-data bus (magistrală de date) cu lățimea magistralei de 8,16,32,64....AB-adress bus (magistrală de adrese)CB-comands bus (magistrală de comenzi)CTC-controler temporizator ceasCPU- central procesor unityBI-interfață de magistralăUAL-unitate de aritmetică și logicăCOP-coprocesor matematicCLOCK-ceasUCC-Unitate de control și comandă

7

Calculatorul este un echipament electronic ce permite prelucrarea automată a datelor sau realizarea unor sarcini cum ar fi calculele matematice sau comunicaţiile electronice, pe baza unor seturi de instrucţiuni, numite programe.

Programele sunt: seturi de comenzi sau instrucţiuni, ce se execută într-o anumită ordine, care sunt culese şi procesate de componentele electronice ale calculatorului, rezultatele fiind stocate sau transmise componentelor periferice, cum ar fi monitorul sau imprimanta. La ora actuală, calculatorul este folosit în multe şi variate domenii. De exemplu, în mediul afacerilor calculatorul este folosit pentru a realiza tranzacţii între conturi, transfer de fonduri sau orice altă operaţie bancară, pentru a citi codurile de bare de pe produse sau cele magnetica a cărţilor de credit. În casele oamenilor, tot felul de tipuri de computere (termen împrumutat din lb. engleză), care controlează aparatele electronice ce modifică temperatura interioară, ce operează sistemul de alarmă, stereocasetofoane, telecomenzi etc.

De asemenea computerele îşi găsesc o mare utilitate în domeniulcercetării ştiinţifice, în rezolvarea unor delicate operaţii de tip medical, pe care omul nu le-ar putea îndeplini, sau i-ar fi foarte greu. În multe cazuri computerele tind să corecteze erorile umane care survin în orice domeniu. Este de remarcat faptul că din ce in ce tot mai multe elemente importante din arhitectura unui calculator au căpătat individualitate, păstrându-şi bineînţeles integrarea în sistem, prin acest lucru urmărindu-se posibilitatea upgradeurilor fără a se înlocui întregul calculator.

Astfel acestuia i se poate conferi titulatura de sistem de calcul, adică un ansamblu de două componente: hardware (care cuprinde totalitatea componentelor electronice si mecanice) şi software (care cuprinde totalitatea programelor utilizate).Partea hardware cuprinde memoria care stochează datele şi instrucţiunile ce permit calculatorului să funcţioneze, (unitatea centrală de procesare (CPU) care duce la îndeplinire acele instrucţiuni, unitatea BUS care conectează părţile componente ale computerului, unităţile de intrare, ca de exemplu tastatura şi mouse-ul, care permit user-ului să comunice cu computerul, unităţile de ieşire, ca de exemplu imprimanta şi monitorul, care permit computerului să afişeze informaţiile cerute de user, şi altele. Partea de software este in general compusă din sistemul de operare şi din programe utilitare care permit computerului managementul fişierelor sau al unor periferice. Unitatea centrală de procesare este un circuit microscopic care este principalul procesor din computer. Un CPU este în general un singur microprocesor făcut din material semiconductor de obicei siliciu având pe suprafaţă milioane de componente electrice. Pe o scară mai largă, un CPU este de fapt o însumare de unităţi de procesare interconectate, fiecare fiind răspunzătoare pentru un singur aspect al funcţiei CPU-ului. Unităţile de procesare interpretează şi implementează instrucţiunile software-ului, face calcule şi comparaţii, decizii logice (adevărat sau fals), stochează temporar informaţii pentru

8

alte unităţi de procesare, monitorizează paşii programului în desfăşurare şi permit CPU-ului să comunice cu ale părţi componente ale computerului.

Principala funcţie a CPU-ului este de a realiza operaţii aritmetice şi logice, asupra datelor luate din memorie şi asupra informaţiilor primite de la periferice. CPU-ul este controlat de o serie de instrucţiuni provenite de la anumite tipuri de memorie, cum ar fi cele stocate în hard disk, floppy disk, CD-ROM sau benzi magnetice. Aceste instrucţiuni sunt trecute prin RAM (Random Access Memory), unde le sunt date adrese specifice de memorie, în funcţie de necesitatea şi utilitatea lor. În timpul executării unui program, datele sunt trecute din RAM printr-o interfaţa de fire numite „BUS unit", care conectează CPU cu RAM. Apoi datele sunt decodate printr-o unitate de decodare, care interpretează si implementează instrucţiunile. Odată decodate, datele sunt trecute prin unitatea aritmetico-logică (ALU), care realizează calcule aritmetice si comparaţii. Aceste date pot fi stocate de către ALU în adrese de memorie temporare, numite regiştri, de unde pot fi luate rapid. ALU realizează operaţii specifice, cum ar fi adunări, înmulţiri şi teste condiţionale ale datelor din regiştri, rezultatele fiind trimise spre RAM sau stocate în alţi regiştri pentru a fi folosite ulterior, în timpul acestui proces, o altă unitate de procesare (Unitatea de Comandă şi Control) monitorizează fiecare instrucţiune succesivă a programului, asigurându-se de ordinea corectă a instrucţiunilor. Acesta unitate are ca principală funcţie corectarea posibilelor erori survenite în parcurgerea instrucţiunilor în mod corect.

CPU este condus de frecvenţa de ceas, realizată de unele circuite repetitive asemănătoare unui ceas, care trimite semnale pulsatorii periodice cu rolul de a sincroniza operaţiile. Aceste frecvenţe pulsalorii sunt măsurate în MHz. Computerele prin intermediul CPU pot accesa un număr constant de unităţi de bază ale datelor (măsurate în biţi). Acest număr constant se numeşte cuvânt de prelucrare, iar dimensiunea cuvântului a dat naştere unei clasificări: calculatoarele normale foloseau cuvinte de 64 biţi, cele simple şi 128 biţi, cele duble; minicalculatoarele foloseau cuvinte de 32 biţi, cele simple şi 64 biţi, cele duble iar microcalculatoarele 8, respectiv 16 biţi, ajungându-se chiar la 32.

Unităţile de intrare, cum ar fi tastatura, mouse, scanner, joystick, camera digitală, light pen, touch panel etc, permit celui ce operează computerul (user-ul) să comunice cu acesta. Unităţile de ieşire sunt acele unităţi cu ajutorul cărora computerul comunică utilizatorului rezultatele procesării sale: monitoare, imprimante, boxe, proiectoare etc Unităţile de intrare/ieşire sunt acele unităţi care pot prelua date sau informaţii şi în acelaşi timp pot transmite date sau informaţii: modem, plăcile de sunet sau imagine etc. Memoria internă (RAM = random acces memory şi ROM = read only memory). Memoria RAM este acea memorie care se şterge la închiderea sistemului de calcul. Ea poate fi de mai multe feluri: FPM-RAM (fast page mode), EDO-RAM

9

(extended data output), SD-RAM (syncronous dynamic), RD-RAM, DD-RAM şi altele. Un important mod de a le deosebi este prin viteza lor de a accesa datele. Faţă de RAM, ROM este memoria care poate fi doar citită nu şi alterată, şi nu

poate fi ştearsă. Memoria externă este cea care păstrează datele şi informaţiile chiar după închiderea calculatorului şi poate fi transportată. Aceasta poate fi stocată pe hard disk, floppy disk, CD-ROM, benzi magnetice etc.Unitatea BUS este un cablu plat cu numeroase fire paralele, care permite părţilor componente ale calculatorului să intercomunice. Pe acest cablu pot fi transmise simultan mai mulţi biţi: pe un bus de 16 biţi, având deci 16

Fig.4 fire paralele, pot fi transmise Structura Procesorului simultan 16 biţi, adică 2 bytes.

3. Microprocesorul (CPU)Microprocesorul cel mai important circuit electronic prin intermediul căruia

sunt procesate informaţiile care sunt trimise către sistem. Principalul parametru după care se poate observa puterea microprocesorului

este reprezentat de frecvenţa la care lucrează, viteza cu care acesta procesează informaţia, frecvenţă calculată în megaherţi sau gigaherţi (de exemplu: microprocesor intel pentium I 133 megaherţii sau microprocesor intel pentium IV 2,4 gigaherţi, microprocesor intel celerom 450 megaherţi etc.).

Microprocesorul – “creierul” calculatorului – este un circuit integrat ale cărui funcţii sunt extrem de complexe, începând cu prelucrări aritmetice şi logice ale informaţiei, stocarea temporară a acestora şi continuând cu coordonarea tuturor celorlaltor componente. Tendinţa generală este ca microprocesorul să fie cât mai

10

mult degrevat de această ultimă funcţie, creându-se circuite specializate pentru

aceasta. Fig.5 Funcționarea unui microprocesor

Microprocesorul este un circuit electronic care funcţionează într-un mod asemănător unităţii centrale de procesare (CPU), executând calculul şi procesarea datelor, a operaţiilor logice şi aritmetice, dar mai ales poate să implementeze date la o anumită adresă, precum şi să determine o anumită adresă. Microprocesoarele sunt de asemenea folosite în alte sisteme electronice avansate, cum ar fi multe din perifericele calculatorului, sistemul electric al avioanelor modeme sau al aparaturii electrocasnice etc. Până în anul 1995 au fost construite cca 4 miliarde de microprocesoare în întreaga lume, iar până în zilele noastre numărul lor atinge proporţii astronomice. Microprocesorul este, privind pe scară ultra largă, un circuit integrat. Circuitele integrate, microcipurile cum mai sunt denumite, sunt circuite electronice complexe de dimensiuni extrem de mici construite pe o suprafaţă plană de semiconductor. Microcipurile modeme incorporează în jur de 22 de mil. de tranzistori (care îndeplinesc funcţii de amplificatori, oscilatori sau întrerupători), pe lângă alte componente, cum ar fi rezistoare, diode, condensatori şi fire, care ocupă o suprafaţa de dimensiunea unui timbru.Un microprocesor are în arhitectura sa mai multe secţiuni, fiind din multe puncte de vedere asemănător cu CPU-ul: unitatea aritmetico-logică (ALU), regiştrii, unitatea de comandă şi control, unitatea BUS şi unităţile de memorie internă conţinute în chip. Microprocesoarele mai complexe mai conţin şi alte secţiuni: cum ar fi cele de memorie specială, numite „cache memory”, folosite pentru a mări viteza de acces a memoriei din unităţile de stocare externă. Microprocesoarele moderne operează cu unităţi bus de 64 biţi, adică putând transfera simultan 64 biţi.

Un oscilator de cristal al CPU produce un semnal de ceas care coordonează toate activităţile microprocesorului. Frecvenţa acestui semnal de ceas atinge valori

11

de peste 1 GHz, adică ciclul se repetă de 1000 de mii. de ori pe secundă, permiţând efectuarea a câtorva miliarde de calcule pe secundă.

Cipurile RAM sunt folosite alături de microprocesor pentru a acoperi nevoia de memorie pentru programele în execuţie. Microprocesoarele au anumite caracteristici care le conferă performanţa:

- viteza de lucru, dată de viteza ceasului; - capacitatea de memorie pe care o poate aloca la un moment dat; - setul de instrucţiuni pe care le poate executa; - capacitatea registrilor de lucru; - tipul construcţiei. În general microprocesoarele au o structură mai complexă decât alte chipuri,

iar fabricarea lor necesită echipamente de înaltă precizie. Microprocesoarele sunt construite printr-un proces de depunere şi înlăturare

de materiale conductoare, semiconductoare şi izolatoare, pe un suoort de siliciu, un strat subţire după altul, până când sute de astfel de straturi creează un fel de sandwich ce conţine circuite interconectate. Doar suprafaţa superioara, un strat de aproape 10 microni, este folosit pentru circuitele electronice

3.1 Caracteristicele procesorului Creierul unui calculator PC este procesorul, numit şi unitate centrală de

prelucrare CPU (Central Processing Unit). Rolul acestuia este de a executa calculul şi prelucrarea datelor din sistem cu excepţia calculelor matematice complexe pe care le execută coprocesorul.

1)Principalele caracteristici ale procesoarelor sunt: ♦Magistrala de date O magistrală este un grup de conexiuni ce transferă semnale comune.

Unprocesor are două magistrale importante pentru transferul datelorşi informaţiilor privitoare la adresarea memoriei: magistrala de date şi magistrala de adrese. Cea mai importantă este cea de date: ansamblul liniilor utilizate pentru atrimiteşi recepţiona date. Un procesor pe 32 de biţi are o magistrală de date pe 32 debiţi, deci transmite simultan 4 octeţi.

♦Registrele interne Mărimea registrului intern este un indiciu important asupra cantităţii de

informaţii ce poate fi prelucrată la un anumit moment de către procesor. Procesoarele avansate folosesc astăzi registre interne pe 32 şi 64 de biţi.

Unele procesoare au o magistrală internă )linii de date şi unităţi de stocare –registre) diferită de cea externă:ex. 386 SX foloseşte în interior un registru de 32biţi dar în exterior este restricţionat la16 biţi. Registrele interne de obicei sunt mai mari decât magistrala de date: ex.Pentium are magistrală de 64 biţi dar registre de doar 32 biţi. pentru a compensa are două secţiuni interne pe 32 de biţi.

♦Magistrala de adrese

12

Este grupul de linii care transportă informaţiile referitoare la adresă, necesare pentru precizarea locaţiei de memorie către care se transmit datele sau unde pot figăsite. fiecare linie transportă un bit reprezentând o singură cifră a adresei. Lăţimea magistralei de adrese determină dimensiunea maximă a memoriei RAM ce poate fiaccesată.

Tabelul 1Capacitatea de adresare a memoriei procesoarelor Intel

2)Vitezele procesorului Viteza de lucru a unui calculator se referă la frecvenţa ceasului, exprimată

deobicei în perioade (cicluri) pe secundă. Frecvenţa ceasului este controlată de unoscilator cu cristal compus dintr-o aşchie de cuarţ montată într-un mic container metalic. aplicând o tensiune cuarţului începe să vibreze (oscileze) pe o armonică dată de cristal. Acest curent alternativ se numeşte semnalul de ceas. Valoarea frecvenţei este de ordinul milioanelor într-un PC, de aceea se măsoară în MHz.

O perioadă de ceas este cel mai mic element de timp al procesorului. Duratele de execuţie diferite a instrucţiunilor (exprimate doar în perioade de ceas) facirelevantă compararea sistemelor doar pe baza frecvenţei ceasusului (contează foarte mult şi eficienţa).

Pentru a putea compara adegvat puterea procesoarelor, Intel a dezvoltat o seriede teste de evaluare a performanţelor pentru cipurile sale, ca instrument de etalonare. Această etalonare se numeşte ICOMP (Intel COmparative MicroprocesorPerormance). De ex. 486 DX4-100 are 435 iar P166 are1308.

3) Identificarea microprocesoarelor Fiecare microprocesor are un mod de marcare standard, alcătuit dintr-un

amestec de numere şi litere. Pe fiecare există o etichetă de identificare. Modul de marcare al procesoarelor AMD este următorul:

13

Fig. 6 descifrarea microprocesorului4) Principile tipurile de socluri (soket) Intel recunoaste urmatoarele tipuri de socluri procesoarele 486 şi Pentium Tipuri de sclouri pentru procesoare Intel și compatibile

14

4. Placa de bazăPlaca de bază este un dispozitiv de bază în care se introduc celelalte

componente din desenul imaginea următoare.

15

Fig.7 Placa de bază.Placa de bază este principala placă de integrate din interiorul computerului.

Cele mai importante cipuri şi alte părţi componente electronice care realizează funcţiile computerului sunt locate pe placa de bază. Placa de bază este o placă de circuite integrate care conectează variatele elemente aflate pe ea sau ataşate de ea, prin intermediul ghidajelor electrice.

Placa de bază este indispensabilă computerului şi conferă principala funcţie de compilaţie sau procesare. În mod normal computerele personale sau PC-urile au o singură unitate centrală de procesare sau un singur microprocesor, care este locat împreună cu celelalte chipuri pe placa de bază.

Tipul construcţiei şi modelul cipului CPU de pe placa de bază este un criteriu cheie în desemnarea vitezei şi a celorlalte performanţe ale computerului.

Microprocesorul, în majoritatea calculatoarelor personale, nu este ataşat pentru totdeauna de placa de bază, este ataşat de aceasta printrun socket, putând fi înlocuit upgradat. De aceasta facilitate nu se bucură numai microprocesorul, dar şi celelalte componente de bază, cum ar fi placa video, placa de sunet, placa de reţea etc.

Acest lucru este foarte important mai ales atunci când este vorba să schimbăm o anumită componenta, micşorându-se astfel costul acestei operaţii, ne mai fiind necesat schimbarea întregului sistem.

Plăcile de bază mai conţin de asemenea importante componente de procesare, cum ar fi sistemul BIOS (Basic Input Output System - sistem de baza pentru intrare si iesire) este programul, softul placii de baza. Program pe care l-au scris din fabrica atunci cand au facut placa. BIOS-ul controleaza

16

toate circuitele digitale de pe placa de baza, diferite cipuri de memorie de tipul celor RAM sau Cache; circuite de control pentru mouse, tastatură şi monitor, cipuri logice care controlează diferile părţi din funcţiile computerului este "sufletul" ei. BIOS-ul are codul de pornire al calculatorului si codurile care stabilesc comunicarea intre cipuri. Fara acest program niciu component nu ar sti cum sa functioneze pe placa noastra de baza.BIOS-ul se află într-un chip pe placa de bază.

Fig.8 biors-ulFuncția sa se începe în modul următor cînd apeși butonul de pornire, curenul "trezeste" codul din cipul BIOS și acesta se încarca în memorie. După aceasta, BIOS-ul face un POST (Power On Self Test - autotestare la pornire). În acest POST BIOS-ul se uita să vadă dacă toate componentele sunt ok și funționale și dacă ai mai adăugat componente. Dacă găsește componente noi sau dacă ceva nu e în regulă, te anunță. de multe ori apare: "System date and time changed.. pres F1 to continue..." sau "Keyboard error. Press F1 to continue..". Dupa acest POST, BIOS-ul se uita pe ce hard (sau CD-ROM) ai sistemul de operare. Pe acesta îl găsește după sectorul de boot. Dacă pe un hard există sector de boot, acesta preia ștafeta și biosul se poate culca la loc (dar nu de tot, pentru că rămîn undele coduri de rutina pentru asigurarea driverelor "primitive", pe care să le poată folosi sistemul de operare. CD-ul are un sector de boot și BIOS-ul îl citește. De aceea trebuie sa pui la "First Boot Device" CD-ROM-ul atunci cînd îți instalezi Windows-ul.

17

Boot- Sectorul de boot sau sector de autoîncărcare conține un mic program care realizează încărcarea memorie a fișierelor care formează sistemul de operare există și la windows, linux. Acest sector nu este utilizat decît în cazul pertiței activ.

Având cât mai multe din componentele cheie ale computerului pe placa de bază îmbunătăţeşte viteza de operare a computerului. Utilizatorii computerului îşi pot îmbunătăţi performanţele calculatorului prin simpla inserare în sloturile speciale ale plăcii de bază (IDE, PCI, ISA, SIMM, DIMM etc.) a diferitelor plăci create în acest scop. Aceste sloturi sunt standard cu fiecare placă de bază oferind posibilitatea unor viteze mai mari, capacităţi grafice mai mari, capacităţi de comunicare cu alte computere şi extensie multimedia.

Ghidajele electrice care transportă datele pe placa de bază se numesc BUS. Volumul de date care poate fi transportat simultan între diferitele componente ale computerului, cum ar fi între imprimantă sau monitorul şi microprocesor, afectează viteza la care poate funcţiona un program. Pentru acest motiv sistemele BUS sunt proiectate să transporte cât mai multe date posibil. Pentru a funcţiona normal, plăcile adiţionale trebuie să se conformeze standardului la care este construit sistemul BUS, ca de exemplu celor IDE (integrated drive electronics), EISA (extended industry standard architecture) sau SCSI (small computer system interface)

5. Memoria RAMMemoria cu acces aleator (aceasta este traducerea expresiei engl. Random

Access Memory, abreviat RAM, care se citeşte aproximativ ram) este denumirea generică pentru orice tip de memorie de calculator care

poate fi accesată aleator, oferind acces direct la orice locaţie sau adresă a ei, în orice ordine, chiar şi la întâmplare,

se implementează de obicei pe cipuri (circuite integrate) electronice rapide (şi nu pe dispozitive magnetice sau optice precum discurile dure (hard disks) sau CD-urile).

Timpul de acces la datele din astfel de memorii este de obicei constant, nedepinzând de poziţia adresei de memorie accesate (deci nu ca la benzile sau discurile magnetice, care necesită un timp variabil). Cele mai multe implementări de RAM sunt volatile (datele stocate se pierd dacă alimentarea cu energie electrică se întrerupe), dar există şi memorii RAM nevolatile, ca de exemplu de tip Read-Only Memory (ROM) şi memorii de tip flash. Avantajul memoriei RAM faţă de alte medii de stocare a datelor constă în viteza de acces extrem de mare, fiind de mii de ori mai mare decât de exemplu cea a unui un disc dur. Dar şi preţul pe gigabyte este de circa 200 ori mai mare.

Există două tipuri principale de RAM : memorie statică, de tip Static RAM (sau SRAM, care se citeşte 'es-ræm) memorie dinamică, Dynamic RAM (sau DRAM, citit 'di-ræm),

18

diferenţele constând în stabilitatea informaţiilor. Astfel, memoria statică păstrează datele pentru o perioadă de timp nelimitată, până în momentul în care ea este rescrisă, asemănător memorării pe un mediu magnetic. În schimb, memoria dinamică necesită rescrierea periodică permanentă, la fiecare câteva fracţiuni de secundă, altfel informaţiile fiind pierdute. Avantajele memoriei SRAM: utilitatea crescută datorită modului de funcţionare şi viteza foarte mare; dezavantaj: preţul mult peste DRAM.

Memoria de tip SRAM este folosită cel mai adesea ca memorie intermediară / cache.

DRAM-ul este utilizat în PC-urile moderne, în primul rând ca memorie principală ("de lucru"). Tipurile uzuale de DRAM folosite de-a lungul istoriei informaticii, toate concepute în scopul creşterii performanţei DRAM-ului standard:

Fast Page Mode DRAM (FPM DRAM), Extended Data Out DRAM (EDO DRAM), Burst EDO DRAM (BEDO RAM), Rambus DRAM (RDRAM), în prezent impunându-se Synchronous DRAM (SDRAM), cu variantele

Double Data Rate SDRAM (DDR SDRAM) şi DDR2 SDRAM.

De asemenea, au fost concepute mai multe tipuri de memorie şi pentru plăcile grafice, printre care Video RAM (VRAM), Windows RAM(WRAM), Synchronous Graphics RAM (SGRAM) şi GDDR3, ele fiind variante de DRAM optimizate drept memorie video.

19

Fig.9 Tipurile de memorie RAM

5.1. Modele constructive ale modulelor de memorie După perioada de început, când cipurile (circuitele integrate) de memorie se

înfigeau direct în placa de bază, primul model răspândit a fost Single Inline Memory Module (SIMM-ul) pe 30 pins (picioruşe), urmat de cel pe 72 de pini. Modulul Un SIMM prezintă o lăţime de bandă de 8 biţi pentru prima versiune, şi de 32 biţi pentru cea de-a doua; dimensiunea fizică a SIMM-ului pe 30 de pini este de două ori mai mică decât în cazul celeilalte variante. Diferenţele de viteză dintre ele corespund perfect evoluţiei procesoarelor: dacă prima versiune era uzuală pe timpul procesoarelor Intel 80286 şi 80386, SIMM-ul pe 72 de pini a stat la baza generaţiei 486, Pentium şi Pentium Pro. Cipurile folosite au fost de tip DRAM, FPM şi, mai târziu, EDO DRAM.

Urmaşul lui SIMM s-a chemat Dual Inline Memory Module (DIMM). După cum îi spune şi numele, el oferă o lăţime de bandă dublă faţă deSIMM-urile pe 72 de pini, şi anume 64 biţi, având la bază un gen de dual-channel intern. Numărul de

20

pini a fost de 168 sau de 184, în funcţie de tip: SDRAM sau DDR SDRAM. A existat şi un număr limitat de modele de DIMM bazate pe EDO DRAM, dar ele nu au avut succes pentru că trecerea de la SIMM la DIMM a coincis cu cea de la EDO la SDRAM.

Tipul Rambus Inline Memory Module (RIMM) este modelul constructiv al memoriilor RDRAM. Numărul de pini este de 184 (ca şi la DDR SDRAM), dar asemănările se opresc aici, configuraţia pinilor şi modul de lucru fiind total diferite. Mai sunt de amintit cipurile de memorie de tip SO-DIMM, destinate calculatoarelor portabile, care deţin un număr diferit de pini: 184 pentru SDRAM şi 200 pentru DDR SDRAM.

Memoriile RAM actuale se încadrează în tehnologia de tip SDRAM acronim ce provine de la synchronous dynamic random access memory. Fără a intra în detalii tehnice să vedem care sunt tipurile de memorie care prezintă interes pentru noi, în funcţie de vechimea calculatorului de acasă. Trebuie mentionat ca desi toate tipurile de memorii de mai jos folosesc tehnologia SDRAM - în vorbirea curentă prin memorii SDRAM se face referire la memoriile mai vechi caractestice sfarsitului anilor ‘90, iar pentru celelalte tipuri de memorii foloseste doar denumirea scurta: DDR, DDR2 sau DDR3 fara SDRAM.

SDR-SDRAM - Single Data Rate SDRAM - acest tip de memorie a facut cariera începând cu mijlocul anilor ‘90 şi până în anii 2002 când încă se mai puteau achiziţiona calculatoare personale noi echipate cu sloturi de memorie SD-RAM. Chiar daca calculatoarele personale au abandonat acest standard , chipurile de memorie de tip SDRAM incă se fabrică pentru a echipa diferite dispozitive electronice unde viteza de lucru a memoriei interne nu prezintă importanţă. De exemplu multimedia player portabil sau un CD-Player este echipat cu un chip de memorie SDRAM

DDR SDRAM - Double Data Rate SDRAM sau DDR1 - primele memorii DDR au făcut echipă cu generaţia calculatoarelor de peste 1Ghz, acest prag fiind atins pentru calculatoarele destinate publicului larg în anul 1999. Prima placa de bază cu suport DDR a fost disponibilă în toamna anului 2000. Pe piaţa calculatoarelor personale memoriile DDR au coexistat cu cele SDR, tranziţia către acest standard fiind încheiată abia când pe piaţa calculatoarelor personale nu sau mai găsit plăci de bază compatibile cu memoriile SD-RAM.

DDR2 SDRAM - Acest standard a devenit disponibil pentru utilizatori la jumătatea anului 2003. Momentan sunt cele mai comune tipuri de memorie în rândul calculatoarelor personale.

DDR3 SDRAM- deşi anunţate încă din 2005 primele plăci de bază cu suport pentru acest tip de memorie au apărut în vara anului 2007. În prezent reprezintă cea mai performantă soluţie iar costurile de achizitie sunt apropiate de cele pentru generatia anterioara -DDR2.

21

DRDRAM sau Direct Rambus DRAM sau este un tip de memorie RAM mai putin popular in randul calculatoarelor personale. Acest tip de memorie a intrat pe piata PC-urilor personale in 1999 avand ca sustinator principal producatorul de microprocesoare american Intel. Datorita costurilor mai mari de productie acest tip de memorie nu s-a impus pe piata. Tehnologia dezvoltata de firma RAMBUS si-a gasit totusi utilitatea in special in randul consolelor cum ar fi N intendo 64 sau Sony Playstation 2 si 3.

5.2. IncompatibilitatiTrebuie stiut ca fiecare generaţie de memorie RAM se deosebeste electric şi

fizic faţă de generaţia anterioară. În practică aceasta înseamnă că nu putem folosi simultan doua tipuri de memorii RAM din generatii diferite, de exemplu SD-RAM împreuna cu DDRRAM sau DDR2 împreuna cu DDR3. De asemenea, nu vom putea întroduce un modul de memorie DDR2 într-un slot de memorie DDR datorită existenţei unui element de protecţie cunoscut şi sub denumirea de “cheie”.

Cheia reprezintă o cavitate la baza modului de memorie poziţionată diferit de la o generaţie la alta care permite introducerea unui modul de memorie doar în poziţia corectă şi doar într-un slot de memorie compatibil.

Fig.10 Tipuri de memorii Ram. Chei Tot la capitolul incompatibilitati trebuie sa amintim si de memoriile ECC.

Aceastea se deosebesc de memoriile obisnuite prin accea ca suporta un mecanism de corectie a erorilor -error-correcting code. Acest tip de memorii echipeaza in mod special serverele iar pretul per megabait este sensibil mai mare. Pentru utilizatorii obisnuiti achizitia de memorii ECC mai scumpe nu prezinta foarte mult interes motiv pentru care placile de baza obisnuite (destinate in special calculatoarelor ieftine) nu suporta acest tip de memorii.

Mai trebuie mentionat si faptul ca acest tip de memorii nu pot functiona alaturi de o memorie obisnuita non-ECC.

DIMM vs SO-DIMM Memoria RAM destinata calculatoarelor personale de tip desktop este in acest moment in format DIMM (dual in-line memory module). Acest format a inceput sa inlocuiasca cu succes formatul SIMM (single in line memory module) odata cu aparitia calculatoarelor echipate cu procesoare Pentium.

22

Memoriile in format DIMM indiferent ca sunt de tip SDR, DDR, DDR 2 sau DDR 3 au aceeasi lungime de 13.35 CM.

Memoriile in format SO-DIMM ( Small Outline - DIMM) sunt destinate calculatoarelor portabile si au dimensiunile reduse cu aproape 50%. Pentru a reduce consumul de energie, factor critic în economia unui sistem portabil, memoriile SO-DIMM ruleaza in general la frecvente mai scazute fata memoriile folosite pentru desktop-uri.

In mod traditional capacitatea memoriei RAM este afisata la pornirea calculatorului. Capacitatea memoriei este exprimata in general în kilobaiti, de exemplu in imaginea de mai jos 2096064K indica 2 gigabaiti de ram.

Fig.11 Afișarea memoriei RAM Putem verifica capacitatea memoriei RAM si din Windows. Pentru aceasta

trebuie sa accesam dialogul System properties. Cel mai simplu mod de a accesa dialogul System properies este de a face un clic drepta pe iconita My Computer dupa care selectam Properties. (si mai simplu este daca retinem ca acelasi lucru obinem si prin combinatia de taste Windows + Pause)

5.3. Memoria RAM si capacitatea maximaCapacitatea maxima a memoriei RAM dintr-un calculator este limitata de

urmatorii factori: capacitatea maxima adresabila suportata de chipsetul placii de baza tipul procesorului folosit 32/64 bit arhitectura sistemului de operare si in sfarsit numarul de sloturi de memorie ram cu care este echipata

placa de baza (in general variaza intre 2 si 6 sloturi) Un calculator personal echipat cu hardware si software de ultima generatie poate avea la dispozitie si pina la 48GB de RAM. Un calculator obisnuit ce ruleaza un sistem de operare pe 32 bit precum Windows XP sau Windows Vista poate accesa 4GB RAM (3,2 GB in practica). Calculatoarele mai vechi pot adresa fie maxim 128/256/512MB RAM (gama Pentium, K5/K6) fie 1024 MB (1GB) sau mai mult incepand cu generatia Pentium II.

Memoria RAM şi viteza Fiecare tip de memorie RAM este caracterizat de e o viteză de lucru sau

lăţime de bandă care este direct proporţională cu cantitatea teoretică de date care

23

poate fi transferată între microprocesor şi memorie. Cantitatea de date care poate fi manipulată la nivel teoretic face parte din cartea de vizită a oricarei memorii. Asadar un modul PC2100 are o viteză teoretică de lucru de 2100MB/s pe când un modul PC6400 de 6400MB/s (6,4GB/s).

Memoriile SDR SDRAM au o viteză cuprinsă între 66Mhz şi 133Mhz în mod standard. (PC66 = 66 MHz, PC100 = 100 MHz, PC133 = 133 MHz)

Atunci când vine vorba de memorii DDR, de orice tip, trebuie să ştim că specificaţiile ne sunt prezentate la o valoare dublă (DDR = double data rate)datorită modului de lucru al acestor tip de memorii. Totuşi nu toate operaţiile care sunt efectuate de memoria RAM sunt la viteză dublă motiv pentru care uneori, spre deruta noastră, se face referire şi la viteza nominală adică înjumatăţită.

DDR SDRAM (DDR DDR2 SDRAM SDRAMDDR3 SDRAM SDRAM DIMM

* PC1600 = 200 MHz * PC2100 = 266 MHz * PC2700 = 333 MHz * PC3200 = 400 MHz * PC2-3200 = 400 MHz * PC2-4200 = 533 MHz * PC2-5300 = 667 MHz * PC2-6400 = 800 MHz * PC2-8000 = 1000 MHz * PC2-8500 = 1066 MHz * PC2-9600 = 1200 MHz * PC3-6400 = 800 MHz* PC3-8500 = 1066 MHz * PC3-10600 = 1333 MHz* PC3-12800 = 1600 MHz

6. Memoria ROMMemoria ROM (read-only memory) este un tip de memorie care în mod

normal nu poate fi doar citită, spre deosebire de RAM, care poate fi atât citită, cât şi scrisă.

Memoria ROM este o clasă de suporturi de stocare utilizate în computere şi alte dispozitive electronice. Datelestocate în ROM nu pot fi modificate sau pot fi modificate numai lent ori cu dificultate. De aceea, memoria ROM este folosită în principal pentru a distribui firmware (softul strâns legat de hardul specific şi puţin probabilă să aibă nevoie frecvent de update)

Memoria ROM este folosită la anumite funcţii în calculatoare din două motive principale:

24

Fig.12 Structura de principiu a unei memorii ROM

1. permanenţa: valorile stocate în ROM sunt totdeauna acolo, indiferent dacă este pornită sau nu. Memoria ROM poate fi scoasă din calculator şi stocată pentru o perioadă nedeterminată de timp şi înlocuită, datele conţinute continuând să fie acolo. Din acest motiv se mai numeşte şi memorie nonvolatilă.

2. securitatea: faptul că memoria ROM nu poate fi modificată uşor reprezintă un grad de securitate în privinţa modificărilor accidentale sau rău intenţionate ale conţinutului. Astfel, nu este posibilă virusarea prin intermediul memoriei ROM. (Tehnic, este posibilă cu EPROM, dar aceasta încă nu s-a întâmplat.) Memoria ROM este utilizată în principal pentru stocarea programelor de sistem care stau la dispoziţie în orice moment. Unul dintre ele este BIOS, stocat pe o memorie ROM, numită system BIOS ROM. Stocarea fiind pe memoria ROM, programul este disponibil odată cu pornirea calculatorului pentru a introduce setările. Întrucât scopul memoriei ROM este să nu fie modificată, apar situaţii în care este nevoie de schimarea conţinutului acesteia.

6.1. Clasificarea PROM (Programable Read Only Memory) este similară cu memoria

ROM, dar poate fi programată de utilizator, cu ajutorul unui echipament special. Ceea ce este foarte util pentru companiile care îşi fac propriul ROM.

EPROM (Erasable PROM) poate fi ştearsă prin expunere la radiaţii ultraviolete şi poate fi rescrisă. Microcontrollerele cu EPROM au un orificiu cu un

25

mic geam de cuarţ care permite ca cipul să fie expus la radiaţie ultravioletă. Nu este posibilă alegerea unei părţi pentru a fi ştearsă. Memoria poate fi ştearsă şi rescrisă de un număr finit de ori.

OTPROM (One Time Programable ROM) este o memorie EPROM, dar cu cipul dispus într-o capsulă din material plastic, fără orificiu, care este mult mai ieftină. Viteza este bună, dar aplicaţiile sunt lipsite de flexibilitate.

EEPROM (Electrically Erasable PROM) poate fi şearsă electric de unitatea centrală cu ajutorul unui anumit soft, în timpul funcţionării. Este cel mai flexibil tip de memorie.

memorie Flash este asemănătoare cu EPROM si EEPROM, dar nu necesită orificiu de ştergere

6.2. Securitatea memorieiOrice locaţie din ROM poate fi citită în orice ordine, având acces aleator,

dar nu se poate scrie. Pentru tipurile de ROM modificabile electric viteza de scriere este mereu mult mai lentă decât viteza de citire şi ar putea necesita tensiune înaltă, iar scrierea se face lent. Modern NAND Flash atinge cea mai mare viteză de scriere dintre toate memoriile ROM reinscriptibile, până la 15 MB&s (70 ns/bit), permiţând blocuri mari de celule de memorie pentru a fi scrise simultan. Întrucât acestea sunt scrise prin forţarea electronilor printr-un strat de izolare electrică pe o poartă tranzistor plutitoare, memoriile ROM reinscripţionabile pot rezista doar un număr limitat de cicluri de scriere şi ştergere înainte ca izolaţia să fie permanet deteriorată. În primele memorii EAROM aceasta putea să apară după mai puţint o mie de cicluri de scriere. Memoria moderna Flash EEPROM numărul poate depăşi un milion. Această rezistenţă limitată, precum şi costul mai ridicat înseamnă că spaţiile de stocare Flash este puţin probabil să înlocuiască complet în viitorul apropiat diskdrive-urile magnetice.

Securitatea constă într-un circuit folosit pentru a inhiba copierea nepermisă a datelor read-only. Ea serveşte pentru a anula datele citite din memoria read-only, cu excepţia cazului în care o adresă de memorie folosită pentru a specifica datele de ieşire întâlneşte o adresă prestabilită. Astfel, circuitul de securitate poate dezactiva toate semnalele adresă sau unul dintre semnalele adresă atunci când o adresă prestabilită este accesată într-o operaţiune nepermisă de copiere a datelor.

Sistemul de securitate este utilizat pentru locaţii de memorie programabilă read-only la o scară foarte largă (VLSI). Într-o primă fază este stocat primul bit. Primul bit de securitate a datelor are valoarea primă dată când primul bit de securitate de memorie este neprogramat, şi are valoarea a doua când primul bit de securitate este programat. Într-o a doua locaţie a memoriei este stocat al doilea bit de securitate de memorie. Al doilea bit de securitate a datelor are valoarea primă dată când al doilea bit de securitate a memoriei este neprogramat, şi a doua valoare când al doilea bit de securitate a memoriei este programat. Un select logic este cuplat la prima locaţie de memorie de securitate biţi şi al doilea bit de securitate

26

locaţie de memorie. Accesul logic previne orice dispozitiv în afara circuitului VLSI să aibă acces direct la spaţiile programabile de memorie read-only în cazul în care logica de selecţie nu selectează niciun bit de securitate a datelor.

6.3 Instrumente de programare a memoriilor ROMLa început, cele mai multe memorii ROM erau fabricate având valorile 0 şi

1 integrate în pastilă. Pastila reprezintă, de fapt, cipul din siliciu. Acestea se numesc memorii ROM cu mască, deoarece datele sunt inscripţionate în masca cu care este realizată pastila ROM prin procedeul fotolitografic. Această metodă de fabricare este economică dacă se fabrică sute sau mii de cipuri ROM cu exact aceleaşi informaţii. Dacă însă trebuie sa se modifice un singur bit, trebuie să se refacă masca, ceea ce este o operaţiune costisitoare. Datorită costurilor şi lipsei de flexibilitate, în prezent aceste memorii ROM cu mască nu se mai folosesc.

Programarea PROM Un PROM gol poate fi programat prin scriere. În mod normal, pentru

aceasta, este necesar un aparat special numit programator de dispozitive, programator de memorii ROM sau arzător de memorii ROM.

Fiecare bit 1 binar poate fi considerat ca o siguranţă fuzibilă intactă. Cele mai multe cipuri funcţionează la 5 V, dar atunci când programăm un PROM, aplicăm o tensiune mai mare (de obicei 12 V) pe diferite adrese din cadrul cipului. Această tensiune mai ridicată topeşte (arde) fuzibilele din locaţiile pe care le alegem, transformând orice 1 într-un 0. Deşi putem transforma un 1 într-un 0, procesul este ireversibil (deci nu putem reface un 1 dintr-un 0). Dispozitivul de programare analizează programul care urmează să fie scris în cip şi apoi schimbă selectiv biţii 1 în 0 numai acolo unde este necesar. Din acest motiv, adeseori, cipurile ROM sunt numite şi OTP (One Time Programmable -programabile o singură dată). Ele pot fi programate o singură dată şi nu pot fi şterse niciodată. Operaţiunea de programare a unui PROM durează de la câteva secunde la câteva minute, în funcţie de mărimea cipului şi de algoritmul utilizat de către dispozitivul de programare.

Programarea EPROM EPROM-urile sunt identice cu PROM-urile din punct de vedere funcţional şi

fizic, cu excepţia ferestrei din cuarţ de deasupra pastilei. Scopul ferestrei este acela de a permite luminii ultraviolete să ajungă la pastila cipului, deoarece EPROM-ul poate fi şters prin expunere la o lumină ultravioletă intensă.

Lumina ultravioletă şterge cipul prin provocarea unei reacţii chimice care reface fuzibilele prin topire. Astfel, toate 0-urile binare din cip devin l, iar cipul este readus în starea iniţială de fabricaţie, cu biţi l în toate locaţiile.

Programarea EEPROM

27

Memoriile EEPROM pot fi şterse şi reprogramate chiar în placa cu circuite în care sunt instalate, fară a necesita un echipament special. Folosind un EEPROM se poate şterge şi reprograma memoria ROM a plăcii de bază într-un calculator fără scoaterea cipului din sistem sau chiar fără deschiderea carcasei.

Cipul EEPROM (sau Flash ROM) poate fi identificat prin lipsa ferestrei de pe cip. Modernizarea memorie ROM de tip EEPROM poate fi făcută cu uşurinţă, fără a fi nevoie să schimbăm cipurile. În majoritatea cazurilor, programul ROM actualizat poate fi descărcat de pe site-ul Web al producătorului plăcii de bază, după care este necesară rularea unui program furnizat în mod special pentru actualizarea memoriei ROM.

7. Dispozitive interne suplimentare7.1 Placă video O placă video, adaptor video sau placă grafică este un card de expansiune a

cărui funcție este de a genera imagini căte un monitor. Multe plăci video au funcții adăugate, precum redarea accelerată de scene 3D și grafică 2D, adaptor TV tuner, decodare MPEG-2/MPEG-4 sau capacitatea de a utiliza mai multe monitoare (multi-monitor). Alte plăci video moderne sunt utilizate pentru scopuri mai exigente, precumjocurile PC.

Plăcile video pot fi integrate in placa de bază la PC-urile mai vechi. Acest cip grafic are de obicei o cantitate mică de memorie și preia o parte din memoria RAM a sistemului principal, reducând astfel memoria RAM totală disponibilă. Aceasta se mai numește grafică integrată care are un nivel scăzut de performanță și este nedorită de cei ce își doresc să ruleze aplicații 3D. Aproape toate plăcile de bază permit dezactivarea graficii integrate prin intemediul BIOS-ului. Pentru acest lucru este necesar ca placa de bază să fie prevăzută cu suport AGP, pentru atașarea unei plăci video.

Prima placă video IBM PC, care a fost lansată cu primul IBM PC, a fost dezvoltată de IBM în 1981. MDA (Monochrome Display Adapter) putea funcționa doar în modul text, reprezantând 80 de coloane și 25 de linii (80x25) pe ecran. Avea o memorie de doar 4KB și o singură culoare. VGA a fost larg acceptat, permițând anumitor corporații cum ar fi ATI, Cirrus Logic și S3, de a lucra cu placa video, îmbunătațindu-i rezoluția și numărul de culori. Astfel s-a dezvoltat SVGA (Super VGA), care a ajuns la 2 MB de memorie video și o rezolu ț ie de 1024x768 cu 256 de culori.

În 1995 primele plăci video 2D/3D au fost lansate, dezvoltate de Metrox, Creative, S3, ATI și altele. Aceste plăci video au urmat SVGA, dar aveau implementate funcții 3D. În 1997 a fost lansat cipul grafic Voodoo 3dfx, care a fost mult mai puternic în comparație cu celelalte, introducerea unor efecte 3D, cum ar fi cartografierea PMI, Z-buffering și anti-aliasing in piața de consum.

28

După această placă, o serie de plăci 3D au fost lansate, cum ar fi Voodoo2, TNT și TNT2 de la NVIDIA. Intel a dezvoltat AGP (Accelerated Graphics Port) care a rezolvat problema dintre procesor și placa video.

Din 1999 până in 2002, NVIDIA deținea controlul pe piață cu familia GeForce. În acest moment îmbunătățirile au fost efectuate la algoritmii 3D și la procesorul grafic, memoria a crescut, de asemenea pentru a imbunătăți rata de date. Tehnologia DDR a fost încorporatǎ, capacitatea de memorie a crescut de la 32 MB cu GeFoce la 128 MB cu GeForce 4.

Din 2003 ATI și NVIDIA au dominat piața plăcilor video cu liniile Radeon și GeForce, respectiv.

Placa video contine un procesor specializat numit GPU (Graphical Processing Unit) sau VPU (Video Processing Unit) care face o parte din calculele necesare pentru afisarea imaginilor, cealalta parte a acestor calcule fiind facuta de procesorul calculatorului (CPU). Fiecare placa video are si o cantitate de memorie inclusa pe ea care este folosita de GPU (de exemplu pentru a stoca texturile suprafetelor intilnite in jocuri). Placa Video se fixeaza pe placa de baza intr-un slot alungit numit slot. Acesta poate fi de tip AGP (cel mai frecvent) sau PCI (foarte putine placa video il folosesc in prezent). Modul de transfer a datelor video prin portul AGP este de 1X, 2X, 4X sau 8X dar asta nu inseamna ca un mod de transfer de 8X este de doua ori mai bun decit de cel 4X, ele avind performante apropiate, evident cu un plus de performanta pentru 8X.

Plăcile Video sunt construite de multe companii specializate in producerea de piese pentru calculator insa in fapt cea mai mare parte dintre aceste placa video au un procesor grafic (GPU-VPU) fabricat fie de NVIDIA, fie de ATI.

1. NVIDIA Compania NVIDIA fabrica un GPU cu denumirea GeForce care, la fel ca in cazul procesoarelor centrale (CPU), are mai multe generatii si anume GeForce, GeForce 2, GeForce 3, GeForce 4 si cea mai noua generatie, GeForce FX. Procesoarele grafice de pe placile NVIDIA au nuclee ("cores") numite "NV n" unde "n" este un numar. Aceste GPU sint diferentiate deci in functie de nucleul lor (NV 30, NV 35, etc.). Denumirea nucleelor nu este o indicatie a performantei lor pentru ca de exemplu procesorul cu nucleu NV 34 (GeForce FX 5200) este mai slab decit procesorul cu nucleul NV 31 (GeForce FX 5600) si mult mai slab decit procesorul cu nucleu NV 35 (GeForce FX 5900). Placile GeForce cu performante de virf din generatiile 3 si 4 sint denumite de catre NVIDIA GeForce Titanium (Ti). De asemenea NVIDIA a produs si o linie de GPU (care se mai gasesc inca in vinzare) numite MX care pe linga placile Titanium sint ca niste procesoare Celeron fata de procesoarele Pentium. O placa video cu GPU GeForce 4MX are in fapt un GPU din generatia 2 (GeForce 2) cu unele imbunatatiri. In cazul placilor din generatia FX compania NVIDIA a ales sa nu mai diferentieze precis placile cu performante obisnuite de cele cu performante ridicate. Pentru fiecare placa exista insa doua

29

variante care se deosebesc prin viteza procesorului grafic si a memoriei de pe placa video. De exemplu in cazul placii bazate pe nucleul NV 34, avem placile (furnizate de diversi producatori) numite GeForce FX 5200 (frecventa GPU = 250 MHz si frecventa memoriei = 400 MHz) si placile GeForce FX 5200 Ultra (frecventa GPU = 325 MHz si frecventa memoriei = 650 MHz). Placile GeForce FX 5200 Ultra sint mai bune (si mai scumpe) decit placile GeForce FX 5200, insa in nici un caz ele nu se apropie de performantele placilor GeForce FX 5900, ca sa nu mai vorbim de placile GeForce FX 5900 Ultra

Fig.13 Placa video pe soket (port) PCI-Expres

2. ATI Compania ATI fabrica un VPU (similar cu un GPU) cu denumirea Radeon care are mai multe generatii. Procesoarele grafice de pe placile Radeon au nuclee ("cores") numite "Rn" (la placile cu performante medii sau inalte) sau "RVn" (la placile cu performante obisnuite) unde "n" este un numar. Aceste VPU sint diferentiate deci in functie de nucleul lor (R250, R300, RV280, RV300 etc.) si cu cit numarul de dupa R este mai mare cu atit procesorul este dintr-o generatie mai noua. Denumirea RV inseamna "Radeon Value" si desemneaza nucleul unui VPU inclus in placile video care au un pret mai mic (si evident o performanta mai scazuta).

ATI nu diferentiaza precis placile in functie de performanta lor. Pentru fiecare placa exista insa doua variante (sau uneori trei variante) care se deosebesc prin viteza procesorului grafic si a memoriei de pe placa video. De exemplu avem placile (furnizate de diversi producatori) numite ATI Radeon 9600 (frecventa VPU = 325 MHz si frecventa memoriei = 400 MHz) si placile ATI Radeon 9600 Pro (frecventa VPU = 400 MHz si frecventa memoriei = 600 MHz).

Placile ATI Radeon 9600 Pro sint mai bune (si mai scumpe) decit placile ATI Radeon 9600, insa in nici un caz ele nu au performantele placilor ATI Radeon

30

9700, ca sa nu mai vorbim de placile ATI Radeon 9700 Pro. Confuzia determinata de lipsa unei corespondente intre denumirea unei placi video si performanta ei este amplificata si mai mult de aparitia unor placi numite ATI Radeon SE (de ex. ATI Radeon 9600 SE) care au performante (si preturi) situate intre placile ATI Radeon si cele ATI Radeon Pro. Identificarea de catre un potential cumparator a liniilor de produse cu performante obisnuite, medii sau de virf trebuie sa se faca dupa pret, pentru ca denumirea placa video nu include un element de diferentiere precis. Astfel, o placa cu VPU Radeon 9700 este mult mai buna si mult mai scumpa decit una cu VPU Radeon 9000, desi dupa denumire ele ar trebui sa aiba performante relativ apropiate. Pe de alta parte o placa cu VPU Radeon 9500 Pro este mai performanta decit o placa cu VPU Radeon 9600 Pro si in acest fel confuzia in mintea unui potential cumparator este totala.

Alți producătoriIn afara de NVIDIA si ATI mai exista si alti producatori de procesoare

grafice care au insa o pondere mai mica pe piata. Unul dintre ei este MATROX ale carui placi au reputatia ca au cea mai buna imagine insa al caror pret este prea mare pentru performantele lor in jocuri. Un alt producator este SIS care a lansat un GPU numit Xabre care are performante medii la un pret convenabil. In fine INTEL produce un GPU care este inclus pe unele placi de baza si se adreseaza celor care nu isi folosesc calculatoarele pentru jocurile mai noi, ci doar pentru munca de birou sau pentru explorarea internetului. CUMPĂRAREA UNEI PLACI VIDEO Atunci cind dorim sa cumparam o placa video trebuie sa ne interesam ce procesor (GPU-VPU) are, ce cantitate de memorie are si cu ce varianta DirectX este compatibila. O lista cu specificatiile tehnice (viteza procesorului grafic, etc.) ale placilor video se gaseste in pagina 3D Chipsets Specs.

Companiile NVIDIA si ATI lanseaza in general anual cite o noua generatie de placa video care sint diferentiate dupa performante in mai multe linii de produse : placa video cu performante obisnuite, placa video cu performante medii si placa videocu performante de virf. Incepind cu anul 2003 noile politici de marketing ale acestor doua firme au facut ca sa fie greu de diferentiat carei linii ii apartine o anumita placa video daca ne ghidam doar dupa denumirea ei. Lucrurile sint complicate si mai mult de faptul ca intr-un anumit moment exista pe piata in vinzare placi care apartin unor generatii diferite. De exemplu pot exista in vinzare placa video GeForce din generatia 2 (Geforce Catedra „Operatorii la calculatoare şi calculatoare electronice” 43 Maistru: Borş Maxim 4MX), generatia 3 (GeForce 3 Ti 500) , 4 (GeForce 4 Ti 4600) si FX (GeForce FX 5900).

Cea mai buna metoda de a evalua performanta unei placa video fara a o testa este sa ne ghidam dupa pretul ei. O placa video mai scumpa este intotdeauna mai buna decit una mai ieftina chiar daca cea ieftina face parte dintr-o generatie mai noua. De exemplu o placa video GeForce FX 5200 este mult mai putin performanta decit o placa video GeForce Ti 4600 si acest lucru este reflectat cel

31

mai bine de pret. Placile Video cu performante obisnuite au preturi (inclusiv TVA) intre 100-175 USD, cele cu performante medii au preturi intre 175-275 USD, iar cele cu performante de virf au preturi de peste 275 USD.

Placile Video cu pretul (inclusiv TVA) sub 100 USD sint placa video cu performante slabe in jocurile cele mai noi insa pot fi folosite si ele pentru jocuri daca avem un procesor (CPU) puternic si daca folosim rezolutii mici (800x600) si un nivel de detaliu scazut in jocuri. Este recomandat totusi sa luam cel putin o placa video cu performante obisnuite daca dorim sa fim siguri ca vom putea juca si jocurile care vor apare in urmatorii 2 ani de la cumparare. Catedra „Operatorii la calculatoare şi calculatoare electronice” 44 Maistru: Borş Maxim

7.2. Placă de sunet

Fig.14 Placa de sunetPlaca de sunet (PCI)O placă de sunet (de asemenea cunoscut ca o placă audio) este un dispozitiv

hardware care facilitează intrarea şi de ieşirea semnalelor audio de la un computer prin intermediul aplicaţiilor specializate. Placa de sunet poate fi şi o interfaţă audio externă (folosită de alte echipamente electronice) care utilizează software pentru a genera un sunet. Aceste dispozitive bazate pe software sunt mai bine cunoscut sub numele de interfeţe audio. Utilizările tipice ale plăcilor de sunet includ furnizarea de componente audio pentru aplicaţii multimedia, cum ar fi compoziţia de muzică, editare video sau prezentări audio, educaţie şi divertisment (jocuri) şi proiecţie video. Majoritatea computerelor au placa de sunet încorporată în placa de bază, în

32

timp ce altele (cele din primele generaţii) necesită plăci audio ataşate la placa de bază.

Plăcile de sunet convertesc semnalele digitale înregistrate sau generate în semnale format analogic. Semnalul de ieşire este conectat la un amplificator, la căşti sau la un dispozitiv standard extern utilizând interconectarea, prin conectori TRS sau RCA. Unele plăci audio avansate includ mai mult de un chip pentru sunet pentru a asigura rate de date mai mari şi funcţionalităţi multiple simultan (sintetizatoare) pentru generarea în timp real de muzică şi efecte sonore.

Cum funcţionează o placă de sunet. În 1989, Creative Labs a introdus placa de sunet Creative Labs

SoundBlaster®. De atunci, multe alte companii au introdus plăci de sunet, iar Creative a continuat să perfecţioneze plăcile Sound Blaster. Anatomia unei plăci de Sunet

- O placă de sunet conţine: - Un procesor de semnal digital (DSP) care controlează computaţiile - Un convertor digital-analog (ADC) pentru audio ce intră în calculator - Memorie read-only (ROM) sau memorie Flash pentru stocare de date - Interfaţă pentru instrumente muzicale digitale (MIDI) pentru conectarea

echipamentelor muzicale externe (pentru majoritatea plăcilor, game portul este folosit de asemenea pentru conectarea unui adaptor MIDI extern)

- Jack-uri pentru conectarea difuzoarelor şi microfonului, la fel şi alte intrări şi ieşiri

- Un game port pentru conectarea a unui joystick sau gamepad - Plăcile de sunet curente deobicei se instalează în slot-ul PCI, pe când altele

mai vechi şi ieftine se instalează pe bus-ul ISA. Multe din calculatoarele din ziua de azi incorporează placa de sunet ca un chipset direct pe placa de bază. Aceasta lasă un slot liber pentru alte periferice. SoundBlaster Pro este considerată factorul standard pentru plăcile de sunet. Aproape toate plăcile de sunet de pe piaţă în ziua de azi includ cel puţin compatibilitate cu SoundBlaster Pro. Creative Labs SB4740 Sound Blaster 16 PCI Deseori, diferite mărci de plăci de sunet de la producători diferiţi folosesc acelaşi chipset. Chipset-ul de bază vine de la un producător de chipset-uri. Producătorul de plăci de sunet adaugă diferite funcţiuni şi programe pentru a putea diferenţia produsele lor.

Plăcile de sunet pot fi conectate la: - căşti - - difuzoare cu amplificatory - - o sursă de intrare analogică - - microfon - - radio - - deck cu casetă- - CD player

33

- - o sursă de intrare digitală - - casetă audio digitală (DAT) - - CD-ROM - - o sursă de ieşire analogică – deck cu casetă- - o sursa de ieşire digitală - - DAT - - CD inscriptibil (CD-R) - Câteva din plăcile de sunet foarte performante oferă ieşiri pentru 4

difuzoare şi o interfaţă de ieşire digitală printr-o mufă. Pentru audiofili, există o nouă generaţie de plăci de sunet digitale. O placă de sunet digitală este practic pentru aplicaţii care au nevoie de sunet digital, cum ar CD-R şi DAT. Rămânând digital fără conversie de la sau către analog ajută să prevină ceea ce este numit „pierdere generaţională”. Plăcile de sunet digitale au intrări şi ieşiri digitale, pentru a putea transfera date de pe DAT, DVD sau CD direct pe hard disk-ul din calculator.

- - În mod normal, o placă de sunet poate sa facă 4 lucruri cu sunet: - - să reproducă muzică înregistrată, (de pe CD-uri sau fişiere audio, cum

sunt wav sau MP3), de la jocuri sau de pe DVD-uri - - să înregistreze audio în diferite formate media de pe diferite surse externe

(microfon sau deck de casetă) - - să sintetizeze sunete - - să proceseze sunete existente - DAC (controler audio digital) şi ADC-ul (convertor analog-digital) aduc

modul pentru transmiterea în şi în afara plăcii de sunet în timp ce DSP-ul (procesor de sunet digital) supraveghează procesul. DSP-ul se mai ocupă şi oricare altă alteraţie a sunetului, cum ar fi ecoul sau sunetul 3D. Din cauză că DSP-ul se concentrează la procesarea sunet-ului, procesorul principal al calculatorului se poate ocupa cu alte treburi. Plăcile de sunet vechi foloseau sintetizator FM pentru a crea sunete.

Sintetizatorul FM ia tonuri de frecvenţe variate şi le combină pentru a crea o aproximaţie a unui anumit sunet, cum ar fi cel a unei trompete. În timp ce sintetizatorul FM s-a dezvoltat până la punctul în care sună foarte realist, el nu se compară cu sintetizatorul wavetable. Sintetizatorul wavetable funcţionează prin înregistrarea unei mici părţi din sunetul instrumentului actual. Această parte este cântată în continuu pentru a suna exact ca instrumentul înregistrat cu o acurateţe incredibilă. Sintetizatorul wavetable a devenit noul standard pentru majoritatea plăcilor de sunet, dar unele mărci ieftine încă mai folosesc sintetizatorul FM. Puţine plăci de sunet le includ pe ambele.

7.2.1 Instalarea sau eliminarea unei plăci de sunet Plăcile de sunet permit computerului să redea muzică și sunete prin

intermediul difuzoarelor. Aproape toate computerele noi sunt livrate împreună cu o

34

placă de sunet încorporată. Totuși, în cazul în care computerul nu are instalată o placă de sunet sau dacă doriți să faceți upgrade la capabilitățile de redare a sunetului sau de înregistrare ale computerului, este posibil să doriți instalarea unei plăci de sunet.

Există trei tipuri de plăci de sunet: plăci de sunete încorporate în placa de bază a computerului, plăci de sunet interne și plăci de sunet externe. Acest articol este dedicat instalării unei plăci de sunet interne care poate fi conectată la o fantă de extindere din interiorul computerului. Plăcile de sunet încorporate în placa de bază nu pot fi eliminate, dar aveți de obicei posibilitatea să instalați o placă de sunet internă sau externă și să dezactivați sunetul plăcii de bază. În general, plăcile de sunet externe se conectează prin intermediul unui conector pentru magistrală serială universală (USB). Pentru informații despre instalarea plăcilor de sunet externe și a altor dispozitive USB, consultați Instalarea unui dispozitiv USB.

7.3 Modemul

Fig.15 Modemul Modem-urile reprezintă un segment foarte prezent în casele multora dintre

noi, ideea de conectare la internet când vrei şi fără abonament, pe linia telefonică, fiind des agreată de cei care nu stau zilnic pe internet, ci intră ocazional pentru diferite probleme. Modelul de faţă se conectează la calculator prin intermediul unei prize USB şi se alimentează tot prin intermediul acesteia nemaifiind nevoie de prezenţa pe birou şi a unui alimentator extern. În afară de funcţiile clasice de modem se poate trimite şi fax, opţiune ce uneori se dovedeşte foarte folositoare, mulţi dintre utilizatori utilizând această funcţie cu rol primar. Echipamentul este compatibil cu sistemele de operare MS Windows 98SE/ Me/ 2000/XP.

Conectarea la Internet pare de multe ori o treaba usoara. Nu trebuie decat sa ai un calculator, sa fii conectat la o retea telefonica si, poate cel mai important lucru, sa ai un modem. De multe ori insa, alegerea modemului nu este o treaba tocmai usoara.

Liniile telefonice sunt folosite, in general, pentru transmiterea sunetelor, a vocii umane. Modemurile au fost inventate pentru a converti informatia digitala a computerului in impulsuri care sa poata fi transportate prin retelele telefonice catre un alt calculator.

Modemul de la celalalt capat al liniei primeste mesajul, il decodeaza in sistem binar si il transmite computerului. Astfel, se realizeaza o comunicare intre

35

doua terminale de Internet, conectate prin dial-up. Viteza unui modem se masoara in biti pe secunda (bps), aceasta variind de la 9,6 Kbps pana la 56 de Kbps (V.90) si, mai nou, de peste 56 Kbps, datorita noului standard de compresie V.92. Denumirea de modem este prescurtarea de la Modulator - Demodulator, doua componente ale modemului care fac posibila decodarea impulsurilor in informatie digitala si invers.

Un tip de modem mai performant este cel conectat prin reteaua de cablu TV. Modemul de cablu este mai rapid decat cel prin dial-up deoarece abonatul la Internet are conexiune permanenta iar viteza de transfer este mai mare dacat in cazul conexiunii dialup.

Modemurile sunt clasificate in functie de tipul de conexiune al acestora: modemuri telefonice, de cablu TV si modemuri radio (legatura wireless).

Modemurile telefonice (prin dial-up) sunt externe sau interne. Modemurile externe se conecteaza pe unul din porturile seriale, iar cele interne sunt introduse in unul din sloturile calculatorului (PCI sau, mai rar - ISA). Din punct de vedere al componentelor aflate pe placa de modem, modemurile pot fi hardware (executa toate operatiile de modulatie, demodulatie si compresie) sau software, caz in care majoritatea operatiilor cad in sarcina microprocesorului computerului.

- Modemul intern Acum trei ani am fi spus ca ocupa un slot ISA sau PCI. Dar intre timp slotul ISA a facut o plecaciune gratioasa si a iesit din scena. Acum putem gasi modemuri interne PCI, AMR, CNR. Majoritatea lor sunt modemuri software. Aceasta vrea sa insemne ca o parte din procesarea semnalului este descarcata catre procesor. Deci atunci cand te conectezi la internet, driverele modemului iti “fura” din puterea procesorului. Principalul lor avantaj este pretul mic. Necesita un procesor minim Pentium 200 MMX pentru a putea functiona si de obicei au drivere scrise pentru platformele Windows, motiv pentru care sun numite si winmodems. Unii producatori incep sa ofere drivere si pentru Linux, dar nu este o regula. Atentie insa, exista si modemuri interne mai scumpe, care fac toata procesarea semnalului hardware. Acestea insa sunt mai curand asemanatoare cu cele externe ca specificatii tehnice. - Modemul extern Se poate conecta la calculator printr-un port serial sau USB. In oricare din cazuri are in mod obligatoriu toata prelucrarea semnalului facuta hardware. Astfel procesorul tau isi poate vedea linistit de treburile lui. Printre avantaje putem enumera faptul ca functioneaza bine indiferent de calculatorul folosit, fie el si un batran 486 si ca nu necesita deschiderea carcasei pentru instalare. De asemenea, modemurile externe au un afisaj extern cu leduri pe care un profesionist poate vedea permanent starea activitatii acestuia. Din punct de vedere al driverelor, acestea pot functiona virtual pe orice sistem de operare,

36

folosind driverele generice de modem extern. Punctele negative se constituie in ocuparea unui spatiu suplimentar in proximitatea calculatorului, necesitatea asigurarii unei alimentari separate de cea a calculatorului si, nu in ultimul rand, un pret mai ridicat. Modem (modem-demodulator): un modem permite conectarea la Internet. Este o cutie integrata sau nu, care se conecteaza la computer si la linia telefonica. Debitele actuale ale modemurilor sunt de 28 800 Bps, 33 600 Bps , 56 600 Bps. Viteza modemului conditioneaza rapiditatea de afisare a imaginilor pe ecran. - Accesorii Exista modemuri ale caror caracteristici sunt "Voice, Data si Fax", iar altele care nu au decat Data si Fax. Prima categorie iti ofera avantajul folosirii modemului si pentru convorbiri telefonice. - Viteza de lucru a modemului Pana in 1995, cea mai mare viteza care se putea obtine printr-o linie telefonica de cupru era de 28.8 Kbps. Astazi, poti cumpara un modem capabil sa transmita si sa primeasca date de pana la 56Kbps. Important este sa stii ce viteza iti ofera provider-ul tau de Internet. Poti sa ai cel mai iute modem, dar degeaba, daca ISP-istul tau are la capat de linie numai modem-uri de 33.6 Kbps. De asemenea, lungimea liniei telefonice pana la centrala trebuie sa fie cat mai redusa. In acest caz vei avea o linie mai putin zgomotoasă și o viteza mai buna.

8. Dispozitive periferice de intrare/ eşire8.1. TASTATURA Tastatura este acel periferic prin care se pot introduce date în computer. Ele sunt o combinaţie între maşinile de scris şi terminalele echipamentelor computerizate, fiind un echipament vital în funcţionarea computerului.

Standardul cel mai cunoscut pentru tastaturi este cel QWERTY, după aranjarea primelor litere pe tastatură, pe rândul superior de litere, de la stânga la dreapta. Acest standard a fost creat în 1860 de inventatorul Christopher Sholes, prin faptul că literele care nu sunt folosite des - QWERTY - au fost aşezate în colţul din stânga sus. Tastaturile moderne sunt conectate la CPU prin cablu sau transmisie infraroşie. Când o tastă este apăsată, un cod numeric este transmis spre driver şi spre sistemul de operare al computerului. Driver-ul traduce acest semnal iar microprocesorul îl preia, înţelegându-1.

Aproape toate tastaturile au codul ASCII (American Standard Code for Information Interchange), dar pe lângă acesta mai există şi alte coduri, cum ar fi: ISO Latin 1, Kanji şi Unicode.

De obicei tastaturile mai au pe lângă litere şi taste direcţionale, un set de taste numerice, altul de taste funcţionale etc.

37

Alte tastaturi modeme mai conţin un trackball, mouse pad şi alte dispozitive de direcţionare a cursorului. Tastaturile devin din ce în ce mai ergonomice, pentru ca cei ce folosesc tastatura timp îndelungat să nu obosească sau să dezvolte anumite sindromuri.

8.1.1 Microcontrolerul 8042 Există două tipuri de microcontrolere ale tastaturii care comunică cu

sistemul - unul pe placa de bază a calculatorului(controler integrat), şi unul care este situat în interiorul tastaturii. Comunicare cu microcontrolerul de pe placa de bază se efectuează prin portul 64h. Citirea octeţilor (byte) relevă starea controlerului. Scrierea pe acest bit trimite controlerului integrat o comandă. Organizarea octetului (baitului) pentru indicarea stării controlerului este reprezentată mai jos:

Comunicarea cu microcontrolerul situat în interiorul tastaturii se efectuează prin biţii care trec prin porturile de intrare 60h şi 64h. Octeţii 0 şi 1 asigură legătura sau aşanumitul proces „handshaking”. Înainte de a scrie ceva prin aceste porturi, octetul 0 a portului 64 trebuie să fie 0; datele sunt disponibile pentru citire prin portul 60 atunci când octetul 1 al portului 64h este egal cu 1. Octeţii (baiţii) tastaturii care indică starea tastaturii (port 64h) vor determina dacă tastatura este activă sau vor întrerupe sistemul atunci când utilizatorul va apăsa sau va da drumul la o tastă.

Octeţii care sunt scrişi pentru portul 60h sunt trimişi către microcontrolerul tastaturii, iar octeţii scrişi prin portul 64h sunt expediaţi controlerului integrat de pe placa de bază. Octeţii citiţi prin portul 60h în general vin de la tastatură, de asemenea există posibilitatea de programare a microcontrolerului de pe placa de bază pentru a returna anumite valori pentru un anumit port.

8.1.2 Modele de tastaturi Tastaturile calculatoarelor pot deţine una sau mai multe din

următoarele caracteristici: tastaturi standard

38

tastaturi ergonomice tastaturi multimedia tastaturi fără fir tastaturi speciale Tastatura constă intr-o serie de comutatoare montate într-o reţea,

numită matrice a tastelor. Când se apasă o tastă, un procesor aflat în tastatură o identifică prin detectarea locaţiei din reţea. De asemenea, acesta interpretează cât timp stă tasta apăsată, şi poate trata chiar şi tastările multiple. Interfaţa tastaturii este formată de un circuit integrat denumit keyboard chip sau procesor al tastaturii. Un buffer de 16 octeţi din tastatură operează asupra tastărilor rapide sau multiple, transmiţându-le sistemului succesiv.

În cele mai multe cazuri, atunci când apăsăm o tastă, contactul se face cu mici întreruperi, respectiv apar câteva schimbări rapide închis – deschis. Acest fenomen de instabilitate verticală a comutatorului se numeşte bounce, iar procesorul din tastatură trebuie să îl filtreze, adică să îl deosebească de o tastare repetată intenţionat de operator. Lucrul acesta este destul de uşor de realizat deoarece întreruperile produse de instabilitatea verticală sunt mult mai rapide decât tastările repetate cele mai rapide executate de om.

Există mai multe tipuri de tastaturi, însă cele mai răspândite sunt tastaturile cu 101 sau 104 taste, diferenţa între ele fiind dată, în principal, de prezenţa sau absenţa unor anumite taste. De exemplu, tastatura 101 nu include tasta numită Windows Logo, în timp ce tastatura de tipul 104 are inclusă această tastă. De obicei tastaturile sunt conectate la calculator printr-un fir introdus într-o mufă specială. Folosirea tastaturilor este extrem de simplă, fiind necesar doar să apăsăm pe butoanele ei (numite "taste"), aproape la fel cum se face la maşinile de scris mecanice sau electro-mecanice.

8.1.3 Grupe de taste Tastele sunt aşezate astfel încât să uşureze introducerea informaţiilor

în calculator; ele sunt grupate în mai multe grupe. Amplasarea literelor pe tastatură a fost făcută ţinându-se cont de frecvenţa diverselor litere într-o anumită limbă, de aceea o tastatură de exemplu germană are literele aşezate altfel decât una americană.

Cel mai important grup este cel care ocupă cea mai mare parte a tastaturii; el conţine atât taste pentru litere (Q, W, E, etc.), cifre (1, 2, 3, etc.) şi simboluri (@, #, etc.), cât şi taste speciale (Enter, Shift, Control, Alt, etc.) a căror funcţionalitate variază în functie de programul folosit; vezi mai jos.

Deasupra grupului principal se află un şir de taste numite "funcţionale" (F1, F2, F3, etc.), al căror rol este să lanseze în mod direct

39

comenzi pentru calculator, comenzi care sunt diferite în funcţie de softul pe care îl folosim la momentul respectiv. Ele sunt folosite foarte mult în jocuri, dar există şi alte softuri care le utilizează. În dreapta grupului principal se afla un grup impărţit în mai multe (de obicei trei) subgrupuri şi care conţine taste folosite în principal pentru navigare pe ecran (tastele care au desenate pe ele săgeţi, tastele Page Up sau Page Down, etc.), dar şi unele taste cu funcţii speciale, cum este tasta Delete.

La extremitatea (marginea) dreaptă a tastaturii se află de obicei un grup de taste care sunt folosite în special pentru scrierea de cifre şi pentru efectuarea de operaţii aritmetice (adunare, scădere, etc.), tastele fiind aşezate foarte comod pentru lucrul cu mâna dreapta. O parte a tastelor din acest ultim grup are o funcţionalitate dublă, ele putând fi folosite şi pentru navigare. Unele taste, ca de ex. Shift, Ctrl, Alt, Windows, pot fi prezente în dublu exemplar; atunci ele sunt aşezate mai mult sau mai puţin simetric faţă de axa verticală a tastaturii, ambele taste avînd de obicei aceeaşi funcţionalitate. Unele softuri (de ex. jocuri) profită însă de faptul că o tastă este prezentă în două exemplare, şi atunci specifică pentru ele două comenzi diferite. Tastaturile mai noi au o serie de butoane suplimentare care sunt prevăzute special pentru aplicaţiile multimedia (filme, melodii) sau pentru navigarea pe Internet. Ele lipsesc la multe tastaturi, iar când sunt prezente aşezarea lor nu este supusă nici unui standard recunoscut, fiind grupate după criteriile de ergonomie proprii ale companiei producătoare.

Caracterul (litera, cifra, simbolul) asociat fiecărei taste este imprimat pe tasta respectivă şi poate fi pus în evidenţă cu ajutorul unui editor de text (de ex. Notepad, inclus în sistemul de operare Windows). Pentru aceasta deschidem un nou document şi începem să apăsăm pe taste şir după şir, de la stânga la dreapta. Anumite taste permit scrierea a două caractere alfanumerice distincte, de ex. o minusculă şi o majusculă, dintre care unul apare dacă apăsăm tasta normal, iar celălalt doar dacă se apasă simultan şi tasta Shift.

8.1.4 Tastele speciale Tastele speciale nu produc apariţia pe ecran a niciunui caracter sau

semn la apăsarea lor, ci au funcţia de a lansa direct comenzi în cazul în care sunt apasate singure sau în cadrul unei combinaţii cu alte taste. Ele sunt următoarele :

"Enter": Este o tastă mare şi are de obicei o formă caracteristică de literă "L" privită în oglindă. Tasta Enter are în principal rolul de a determina calculatorul să execute comanda tocmai introdusă. Tasta Enter are într-o mare masură aceeaşi funcţionalitate ca şi butonul stâng al mausului. În cazul editării de text apăsarea tastei Enter duce la crearea unui paragraf nou de text, sub cel curent.

40

"←" (backspace): Se găseşte de obicei deasupra tastei Enter şi are rolul de a şterge un caracter (literă, cifră, etc.) dintr-un text, aflat la stânga cursorului. Daca este ţinută apăsată ea va determina ştergerea tuturor caracterelor aflate la stânga cursorului.

"↑" (shift): Este o tastă dublă, cea dreaptă găsindu-se de obicei sub tasta Enter, iar cea stângă pe acelaşi rând însă la marginea stângă a tastaturii. Tasta Shift este cel mai des utilizată pentru scrierea cu litere majuscule, pentru acesta trebuind să apăsăm simultan tasta Shift (indiferent care din ele) şi tasta literei în cauză.

(control): Este o tastă dublă, cea dreapta găsindu-se de obicei sub tasta Shift iar cea stângă pe acelaşi rând însă la marginea stângă a tastaturii. Tasta Ctrl este cel mai des utilizată pentru comenzi care sunt lansate în execuţie la apăsarea ei simultan cu altă tastă.

"Alt" (alternate): Este o tastă dublă care se găseşte pe rândul cel mai de jos al tastaturii la ambele capete ale tastei alungite

("Spacebar", ). Tasta Alt este cel mai des utilizată pentru activarea barei de meniuri a softurilor, dar şi pentru comenzi care sunt lansate în execuţie la apăsarea unei combinaţii de două sau chiar trei taste.

"■" (windows): Este o tastă dublă având desenat pe ea logoul (simbolul) sistemului de operare Windows şi care se găseşte pe rândul cel mai de jos al tastaturii, lângă tastele Alt. Tasta Windows are acelaşi efect ca şi butonul "Start" din Windows.

"≡" (tastă pentru meniul contextual): Este situată între tastele Windows şi Ctrl din partea dreaptă. Apăsarea ei duce la apariţia pe ecran a unui meniu contextual, care de obicei constă dintr-o listă de comenzi utile, listă care este specifică fiecărui soft în parte şi contextului particular de folosire a acestuia.

"Esc" (escape): Este tastă poziţionată de obicei în colţul din stânga sus al tastaturii. Tasta Esc are într-o anumită măsura o funcţionalitate opusă celei a tastei Enter şi anume ea ne permite să evitam executarea unei comenzi în situaţia în care nu suntem siguri că am facut alegerea cea mai bună. Numele tastei este sugestiv,

"escape" însemnând scăpare, evitare a unei situaţii. Apăsând tasta Esc ne întoarcem de obicei la situaţia în care putem să cântărim înca o dată decizia în privinţa unei anumite comenzi. De exemplu atunci când instalăm un soft, tasta Esc ne permite să revizuim opţiunile instalării, înainte de a declanşa procesul de instalare propriu-zis.

"↔" (tabulator, tab): Este poziţionată la marginea stângă a tastaturii şi are desenate pe ea doua săgeţi îndreptate în directii opuse. Tasta Tab este folosită în principal pentru navigarea rapidă între elementele importante ale ferestrei unui soft (de ex. atunci când avem de ales între mai multe opţiuni şi

41

dorim să trecem rapid de la o opţiune la alta fără a folosi mausul) sau între legăturile conţinute într-o pagină web. Programele editoare de text, cum ar fi Microsoft Word, utilizează tasta Tabulator pentru a introduce tabele cu coloane aliniate.

(spacebar, bara de spaţiu): Este o tastă lungă aflată pe rândul cel mai de jos al tastaturii. Este folosită exclusiv pentru introducerea de spaţii goale în texte, de exemplu atunci când trebuie să despărţim cuvintele dintr-o frază. Datorită mărimii şi aşezării ei este folosită şi în foarte multe jocuri pentru că este usor de apăsat fără a ne desprinde ochii de pe ecran.

"↓" (capitals lock): Este poziţionată pe rândul cel mai din stânga al tastaturii, între tastele TAB şi SHIFT. Are funcţia de a bloca ("lock") corpul de litere pe care îl folosim intr-un text. Tasta este activată prin apăsare şi din acest moment textul va fi scris cu majuscule. Dezactivarea se face prin apăsarea tastei încă o dată; ca urmare textul următor va fi scris cu litere mici.

"Num↓" (numeric lock): Determină care este funcţionalitatea tastelor aflate în grupul situat în partea dreapta a tastaturii, grup în care este situată şi tasta NUM LOCK. Tasta este activată şi dezactivată prin repetarea tastării. Atunci când tasta este activată (situaţia obişnuită) grupul de taste din partea dreaptă este folosit pentru scrierea de cifre. În cazul în care tasta este dezactivată grupul de taste poate fi folosit pentru navigare, în mod similar cu tastele navigationale. Dupa încărcarea sistemului (Windows 98 SE, Windows Vista, Mac OS X) tasta este activată şi în consecinţă grupul de taste din dreapta poate fi folosit pentru scrierea de cifre. În cazul SO Windows XP tasta nu este însă activată şi de aceea, în momentul în care dorim să scriem cifre cu tastele din dreapta, poate apare impresia că tastatura este defectă. Soluţia este să activăm tasta apăsând-o dupa încărcarea completă a SO, în acest fel putând să o folosim şi pentru a scrie cifre. Tastele de navigare: Grupul tastelor navigationale este împărţit în două subgrupuri şi anume pe de o parte tastele HOME, END, PAGE UP, PAGE DOWN, şi pe de alta parte tastele direcţionale (care au desenate pe ele săgeţi). Sunt folosite pentru navigarea în cadrul ferestrelor diverselor softuri sau în cadrul unei pagini de text. Tasta HOME ne duce la începutul unui text, tasta END ne duce la sfârşitul lui, tastele PAGE UP şi PAGE DOWN ne urcă, respectiv ne coboară cu o pagină (ecran) în cadrul unui text. Tastele cu săgeţi (stânga, dreapta, sus, jos) ne permit navigarea în cadrul unui text cu câte un caracter la stânga sau la dreapta, respectiv cu câte un rând în sus şi în jos. Catedra „Operatorii la calculatoare şi calculatoare electronice” 67 Maistru: Borş Maxim "Del" (delete): Este folosită pentru ştergerea unor elemente prezente în fereastra unui soft (fişierele din Windows Explorer, mesajele de poştă electronică în Outlook Express, etc.), dar cel mai frecvent este folosită pentru a şterge caracterele aflate la dreapta cursorului în cadrul

42

unei pagini de text. Poate fi folosită pentru ştergerea unui singur caracter (dacă o apăsăm o singură dată) sau pentru ştergerea unui şir de caractere (dacă o ţinem apăsată mai mult timp).

8.2. MOUSE-UL Mausul, la plural mausuri, este unul dintre cele mai importante

dispozitive periferice de introdus comenzi ale computerului (calculatorului electronic) modern. A devenit aproape un "element" hardware standard al oricărui computer. De obicei mausul este un obiect mic echipat cu una sau mai multe taste, modelat astfel încât să poată fi apucat şi mânuit uşor cu mâna. Principiul lui de funcţionare se bazează pe recunoaşterea de către computer a mişcării sale relativă la suprafaţa plană pe care este aşezat şi deplasat.

Mişcarea mausului este detectată de un senzor situat în partea sa inferioară, preluată, digitalizată şi apoi printr-o interfaţă adecvată transmisă computerului la care e ataşat. Informaţia de mişcare a mausului în spaţiul bidimensional (2D) este convertită tot în mişcare bidimensională (2D) a unui cursor identificator-indicator grafic pe ecranul unui monitor. Altfel spus, mişcarea mausului provoacă o mişcare corespunzătoare a cursorului pe suprafaţa ecranului monitotrului, ataşat şi el calculatorului. Datorită acestei funcţiuni utilizatorul mausului poate decide (alege) şi indica pe ecranul monitorului orice poziţie dorită, ceea ce de obicei este interpretat de către computer drept o introducere de comandă, un element major al interfeţei grafice cu calculatorul (Graphic User Interface, GUI). De la începutul anilor 1990 mausul împreună cu tastatura şi monitorul au devenit pe plan mondial una din cele mai importante interfeţe om - maşină, prezentă aproape la orice computer.

Cuvântul „maus” provine de la cuvântul englez mouse, care înseamnă şoarece. Această denumire a fost aleasă deoarece dispozitivul are forma şi mărimea unui şoarece, iar cablul de legătură cu calculatorul, iniţial orientat în partea opusă (spre utilizator), accentua această asemănare. Până acum s-au inventat multe tipuri de dispozitive periferice de indicat/comandat, pentru diverse domenii de aplicaţie, care pot avea cu totul alte forme şi principii de funcţionare decât mausul tradiţional, ca de exemplu: trackball, touch pad, touch screen, joy stick, graphics tablet, Nintendo Wii Remote şi mai recent (în toamna 2009), Apple Magic Mouse.

8.2.1 Tipuri de mausuri Mausul a fost inventat de Douglas Engelbart la Stanford Research

Institute în anul 1963 după un vast test de utilizabilitate. Dispozitivul a mai fost denumit în engleză şi bug (gândac), dar denumirea a dispărut în favoarea celei de mouse. A fost unul din cele câteva dispozitive de indicat dezvoltate pentru calculatorul „oN-Line System” (NLS) al lui Engelbart,

43

care era un sistem conţinând atât hardware cât şi software. Ulterior au fost construite dispozitive bazate şi pe alte mişcări ale corpului, cum ar fi dispozitive montate pe cap sau ataşate de bărbie sau nas, dar în cele din urmă a câştigat mausul, datorită simplităţii şi comodităţii sale.

Primul maus era relativ voluminos şi folosea două roţi dinţate perpendiculare una faţă de alta: rotaţia fiecărei rotiţe era translatată în mişcare de-a lungul unei axe a planului. Engelbart a primit patentul US3541541 la data de 17 noiembrie 1970, sub numele "Indicator de poziţie X-Y pentru un sistem de afişare". Pe atunci Engelbart se gândea ca utilizatorii să ţină mausul cu o mână, în timp ce cu cealaltă tastau pe o tastatură având cinci taste. Principalele tehnici de translatare a mişcării folosesc senzori mecanici, optici şi inerţiali.

Mausuri mecanice

Fig.16 Principiul de lucru al mousului mecanic.O variantă a mausului, inventată la începutul anilor 1970 de inginerul

Bill English de la compania Xerox PARC, a înlocuit roţile externe cu o singură bilă care se putea mişca în orice direcţie. Mişcarea bilei, la rândul ei, era detectată două rotiţe perpendiculare care se aflau în interiorul mausului. Această variantă a mausului semăna cu un trackball inversat, şi a fost principala formă folosită cu calculatoarele personale din anii 1980-1990. Grupul de la Xerox PARC s-a hotărât asupra tehnicii moderne de a folosi amândouă mâinile pentru a tasta la o tastatură QWERTY, iar mausul era folosit numai când era nevoie. Mausurile moderne au luat naştere la École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) sub inspiraţia profesorului Jean-Daniel Nicoud şi a mâinilor inginerului şi ceasornicarului André Guignard. Un rezultat al EPFL, compania Logitech, a lansat primul maus popular.

Mausuri optice

44

Un maus optic foloseşte o diodă emiţătoare de lumină şi o fotodiodă pentru a detecta mişcarea pe suprafaţa unui mauspad, fără să mai aibă părţi în mişcare ca la un maus mecanic.

Fig.17 Principiul de lucrul al mousului optic Mausurile optice timpurii, aşa cum sunt cele inventate de Steve

Kirsch de la Mouse Systems Corporation, puteau fi folosite doar pe o suprafaţă metalică specială: un mousepad care avea imprimată o grilă fină de linii albastre şi gri. Pe măsură ce puterea de calcul a devenit mai ieftină, a devenit posibilă integrarea unor circuite integrate de procesare de imagini în maus. Acest avantaj a permis mausului să detecteze mişcarea pe o varietate mare de suprafeţe, astfel transformând mişcarea pe suprafaţă în mişcarea pe ecran a indicatorului (cursorului) , eliminând nevoia unui mousepad special. Această evoluţie a condus la adoptarea pe scară largă a mausului optic.

Mausurile optice moderne sunt independente de proprietăţile suprafaţei; ele se folosesc de un senzor optic pentru a lua imagini succesive ale suprafeţei pe care operează. Majoritatea acestor mausuri folosesc LED-uri pentru a ilumina suprafaţa care este urmărită. Mausurile optice cu LED sunt deseori denumite greşit „mausuri cu laser”, probabil datorită luminii roşii a LED-ului, care este folosită în aproape toate mausurile optice. Schimbările dintre un cadru şi următorul sunt procesate de procesorul de imagini al circuitului integrat şi apoi transformate în mişcări pe cele două axe de coordonate. De exemplu, senzorul mausului optic Agilent Technologies ADNS-2610 procesează 1512 cadre pe secundă: fiecare cadru este o matrice pătrată de 18x18 pixeli, iar fiecare pixel poate avea 64 nivele diferite de gri.

Progresul tehnologiei mausurilor optice e datorează în mare parte cerinţelor jucătorilor de jocuri computerizate de tip FPS, care, pentru a ţinti mai exact, au nevoie de mausuri din ce în ce mai precise.

Mausuri cu laser În 2004 companiile Logitech şi Agilent Technologies au introdus

împreună mausul laser (modelul MX 1000). În locul obişnuitului LED acest maus foloseşte un mic laser. Noua tehnologie poate îmbunătăţi gradul de detaliere a imaginilor captate de maus. Companiile susţin că aceasta duce la o îmbunătăţire cu până de 20 de ori a sensibilităţii la mişcarea pe suprafaţă, în comparaţie cu mausurile optice convenţionale. Jucătorii de jocuri

45

electronice s-au plâns că MX 1000 nu răspunde imediat la mişcare după ce a fost ridicat, mişcat şi apoi pus înapoi pemousepad. Modelele mai noi ale mausului se pare că nu mai suferă de această problemă, care provenea dintr-o funcţie de economisire a energiei. Aproape toate mausurile optice, cu laser sau cu LED, implementează această economisire, cu excepţia celor destinate a fi folosite în jocuri, unde o milisecundă de întârziere contează. Deoarece mausurile fără fir necesită baterii, ele sunt proiectate să consume cât mai puţină energie cu putinţă. Pentru aceasta mausul pulsionează laserul în timp ce este în aşteptare (standby), timp de 8 secunde după ultima mişcare. Această funcţie prelungeşte viaţa bateriilor.

Compania Sun Microsystems ataşa la staţiile sale de lucru de tip Sun SPARC mausuri cu laser - încă din anul 1994.

8.3 Monitorul Monitorul reprezintă acea componentă a calculatorului care se ocupă

cu prezentarea sub formă de imagini şi text (afişarea), a informaţiei generate de calculator. Comanda afişării informaţiilor pe ecranul monitorului o realizează calculatorul, prin intermediul plăcii video. Monitorul este conectat la placa video a sistemului prin intermediul unui cablu video, care conţine semnalele de culoare şi de sincronizare necesare afişării pe ecran a imaginilor dorite. Fiind partea din calculator la care ne uităm cel mai mult; fiind cea mai scumpă piesă dintr-un calculator uzual şi fiind şi cel mai mare consumator de energie electrică din calculator, va trebui să-i acordăm o atenţie specială.În paragraful următor vom clasifica diferitele tipuri de monitoare existente pe piaţa de tehnică de calcul. descrie principiile constructive şi funcţionarea monitoarelor întîlnite în mod frecvent în practică. În continuare se vor prezenta şi descrie principalele caracteristici şi specificaţii de monitor. În оncheiere se vor sintetiza cîteva observaţii utile pentru cumpărătorul de monitoare.

8.3.1 Clasificarea monitoarelor Primele generaţii de monitoare au fost de tip digital, primind de la

calculator toată informaţia necesară afişării sub formă de semnale TTL. Din cauza multiplelor limitări introduse, cum ar fi numărul redus de culori disponibile pentru afişare, au apărut monitoarele analogice, realizate în mai multe variante constructive. Acestea au rezolvat problema nuanţelor de afişare, fiind capabile să genereze un număr nelimitat de nuanţe, asemenea s-a diversificat oferta de ecrane, perfecţionîndu-se tehnologiile cristalelor lichide, plasmă şi altele. Iată o clasificare sumară a diverselor tipuri de monitoare ce pot fi intîlnite în practică:

a.) după culorile de afişare: Monitoare monocrome: pot afişa doar două culori - de obicei negru şi una

din culorile alb, verde sau galben. Cu niveluri de gri: pot afişa o serie de intensităţi

46

de culoare între alb şi negru. Monitoare color: utilizează combinarea a trei culori fundamentale (roşu, verde şi albastru) cu diferite intensităţi pentru a crea ochiului uman impresia unei palete foarte mari de nuanţe.

b.) după tipul semnalelor video: Monitoare digitale: acceptă semnale video digitale (TTL). Sunt conforme cu

standardele mai vechi IBM, CGA şi EGA. Datorită arhitecturii lor interne, sunt limitate la afişarea unui număr fix de culori. Monitoare analogice: pot afişa un număr nelimitat de culori, datorită faptului că acceptă semnal video analogic. Componentele uzuale ale semnalului video analogic sunt: sincronizările pe orizontală şi pe verticală, şi semnalele momentane pentru culorile fundamentale roşu, verde şi albastru. Sunt majoritare în prezent, fiind mai flexibile şi mai ieftine ca cele digitale.

c.) după tipul grilei de ghidare a electronilor în tub: Cu mască de umbrire: ghidarea fluxurilor de electroni spre punctele de

fosfor corespunzătoare de pe ecran este realizată de o mască metalică subţire prevăzută cu orificii fine. Este tipul de monitor cel mai utilizat în prezent. Cu grilă de apertură: în locul măştii de umbrire, se află o grilă formată din fire metalice fine, verticale, paralele, bine întinse şi foarte apropiate între ele. Monitoarele de acest tip pot afişa imagini mai de calitate ca cele bazate pe masca de umbrire (strălucire, contrast).

d.) după tipul controalelor exterioare: Cu controale analogice: ajustarea afişajului se face prin acţionarea de taste şi

butoane de tip analogic. Parametrii care pot fi modificaţi de utilizator sunt, de obicei, luminozitatea, contrastul, şi poziţionarea imaginii pe verticală şi pe orizontală. Cu controale digitale: ajustarea se face cu ajutorul unui set de taste şi butoane speciale. Se pot modifica parametrii menţionaţi mai sus, plus: forma trapezoidală, curbarea marginilor laterale ale imaginii, dimensiunea pe orizontală şi verticală a imaginii, şi altele. Modificarea valorii unui anumit parametru se face în trepte discrete (cuante). Monitoarele mai recente oferă facilităţi de memorare a ajustărilor făcute în diferite moduri de lucru, în aşa fel încît la trecerea dintr-un mod în altul să nu mai fie necesară reajustarea parametrilor doriţi.

e.) după tipul constructiv al ecranului: Monitoare cu tuburi catodice convenţionale (CRT - Cathode Ray Tubes):

sunt cele mai utilizate, mai ieftine şi mai performante ecrane existente pe piaţă la ora actuală. Prezintă diferite variante constructive, cele mai des întîlnite fiind tuburile cu mască de umbrire (shadow-mask CRT) şi tuburile Trinitron, cu grilă de apertură (aperture grille CRT). Dispozitive de afişare cu ecran plat (FPD - Flat Panel Display): includ ecranele cu cristale lichide (LCD -Liquid Crystal Display) şi ecranele cu plasmă (PDP - Plasma Display Panel). În prezent sunt utilizate în laptop-uri datorită dimensiunilor şi greutăţii reduse. Din punct de vedere al performanţelor, sunt net inferioare tuburilor catodice clasice.

47

8.3.2. Specificaţiile de monitor dimensiunea ecranului şi suprafaţa utilă (viewable area):

Dimensiunea ecranului monitorului este unul dintre parametrii cei mai importanţi. Se exprimă în inch şi reprezintă lungimea diagonalei ecranului. Domeniul de variaţie este între 9" şi 39", cele mai populare dimensiuni fiind 14" şi 17". Datorită carcasei monitorului care încalecă marginile ecranului şi a grosimii sticlei ecranului, suprafaţa reală disponibilă pentru afişare (suprafaţa utilă) este mai mică decвt diagonala specificată de producător. De exemplu, la un monitor cu diagonala de 14", suprafaţa utilă este undeva între 13" şi 13.8".

Rezoluţia (resolution): Definiţia corectă a rezoluţiei este "capacitatea unui monitor de a afişa detalii fine", şi este proporţională mai ales cu: dimensiunea fasciculului de electroni din tubul catodic, ajustarea corectă a focalizării, lăţimea de bandă a monitorului şi densitatea de punct a ecranului. De obicei, termenul "rezoluţie" este utilizat eronat, pe post de "adresabilitate de pixel". Rezoluţia monitorului impune limite practice în adresabilitatea maximă de pixel ce poate fi utilizată la un moment dat, în sensul că dimensiunea practică a pixelului scade pe măsură ce se utilizează adresabilităţi de pixel din ce în ce mai mari.

8.3.3 Tipuri constructive de ecrane şi tuburi. Funcţionare. Ecrane cu tub catodic (CRT - Cathode Ray Tube) În anii 1950, firma "RCA" scotea pe piaţă primul tub catodic color. De

atunci, se produc tuburi catodice color cu performanţe din ce in ce mai bune, şi la preţuri din ce în ce mai scazute. Ca urmare, ecranele bazate pe tub catodic, sunt azi majoritare pe piaţă, constituind totodata soluţia cea mai accesibilă pentru marea masa a cumparatorilor de tehnică de calcul. Afişarea imaginii la aceste tuburi se face prin baleierea suprafeţei ecranului, de la stînga la dreapta si de sus în jos, de către unul sau mai multe raze de electroni, provenite de la cîte un tun de electroni. În cazul tuburilor color, există 3 Catedra „Operatorii la calculatoare şi calculatoare electronice” 86 Maistru: Borş Maxim fascicule de electroni, cîte unul pentru culoarea roşu, verde, respectiv albastru. Astfel, prin combinarea celor 3 culori fundamentale, în diferite intensităţi, se poate obţine impresia oricărei nuanţe perceptibile de către ochiul uman. Ecranul este tratat pe interior cu depuneri punctiforme de fosfor colorat - roşu, verde, albastru. Acestea sunt dispuse consecutiv pe linii şi coloane, formînd triade de puncte (dot triads). Triadele rezultate au formă triunghiulară sau liniară (mai recent), depinzînd şi de modul de dispunere al tunurilor de electroni. Pentru ca fasciculul emis de tunul de electroni corespunzător culorii roşu (de exemplu), să lovesacă exact punctul roşu de fosfor

48

dintr-o triadă de pe ecran, este necesară existenţa unei grile de ghidare. Din punct de vedere tehnologic s-au impus două variante constructive mai importante:

a.) Tuburi catodice cu mască de umbrire (Shadow-mask CRTs): Pentru a obliga electronii proveniţi de la fiecare tun al tubului, să lovească exact punctul de fosfor corespondent de pe ecran, se utilizează o foiţă subţire de tablă prevăzută cu mici orificii dispuse regulat în imaginea de mai jos.

Fig.18 Schema de principiu a tubului cu mască de umbrire

Numărul şi dispunerea orificiilor în masca de umbrire determină dimensiunea de afişare a respectivului ecran (cîte un orificiu pentru fiecare triadă de puncte de fosfor de pe ecran). Datorită faptului că cele trei fascicule de electroni bombardează ecranul sub unghiuri de incidenţă diferite, este posibilă construirea şi alinierea orificiilor din mască în aşa fel încît electronii generaţi de un tun vor bombarda punctul corespunzător din triadă, pe cînd celelalte două se vor afla în umbră. Doar un procent de 20-30% din totalul electronilor emişi iniţial de tunuri ajunge să treacă de masca de umbrire, şi să lovească fosforul ecranului, astfel că restul energiei este disipată sub formă de căldură de către mască. Masca de umbrire a fost iniţial construită din oţel, care are tendinţa de a absorbi energia electronilor blocaţi de mască. Ca rezultat, aceste tipuri de măşti se încălzesc şi se dilată sensibil în timpul sesiunilor lungi de funcţionare a monitorului, cauzînd distorsiuni de culoare şi strălucire ale afişării. Variantele mai recente, îmbunătăţite, de măşti, sunt construite dintr-un aliaj numit "invar" (64% fier & 36% nichel), care nu se dilată la temperaturile nominale de funcţionare ale tubului. Astfel, se elimină distorsiunile de culoare şi strălucire ale afişării, şi permite utilizarea unor fascicule mai puternice de electroni, rezultînd imagini mai strălucitoare. O altă problema a acestui tip de măşti o reprezintă fenomenul denumit "astigmatism". Cînd razele de electroni sunt direcţionate către colţurile ecranului, lovesc masca de umbrire sub un anumit unghi, producînd o proiecţie eliptică pe suprafaţa de fosfor a ecranului.

49

Rezulta distorsionarea culorilorşi defocalizarea imaginii în acele zone. Corectarea astigmatismului s-a reuşit prin dispunerea celor trei tunuri electronice în acelaşi plan (inline guns), şi intercalarea unor lentile electromagnetice în traseul fiecărui fascicul de electroni, cu rolul de a le orienta şi focaliza. Prin asamblarea împreună a tunurilor electronice şi a lentilelor de focalizare s-a redus considerabil lungimea gîtului tubului catodic, astfel încît suprafaţa ecranului poate fi construită plană, şi nu sferică. În acest mod, printre alte avantaje, se reduce foarte mult din strălucirea reflectată de ecran, provenind de la iluminatul ambiental.

b.) Tuburi catodice cu grilă de apertură (Aperture grill CRTs): Cele mai cunoscute produse din această categorie sunt tuburile realizate în

tehnologia Trinitron, introdusă în 1968 de firma Sony (pînă în prezent, Sony a vîndut peste 70 mil. de tuburi Trinitron). Această tehnologie presupune existenţa a trei fascicule de electroni generate de un singur tun. Acestea traversează o serie de lentile electromagnetice convergente şi de focalizare în imaginea de mai jos.

Fig.19 Schema de principiu a tubului cu grilă de apertură.Grila de ghidare a fasciculelor de electroni este compusă din fire foarte

subţiri de metal dispuse vertical, foarte apropiate unul de celălalt, creînd un set de fante verticale fine. Printr-o fantă, fiecare fascicul de electroni bombardează exact linia de fosfor de culoarea corespondentă. Datorită faptului că firele grilei de apertură blochează electronii doar pe verticală, ecranul va fi bombardat de mai mulţi electroni ca în cazul măştii de umbrire. Rezultă ca o caracteristică principală a tuburilor cu grilă de apertură afişarea de imagini mai strălucitoare şi mai uniforme. Un alt avantaj este posibilitatea de dispunere a liniilor consecutive de fosfor colorat la distanţe foarte mici una de cealaltă. Rezultă o rezoluţie de afişare mult îmbunătăţită. Fantele verticale ce compun grila conferă ecranului o formă cilindrică şi nu sferică, eliminînd astfel fenomenul de strălucire a ecranului prin reflectarea luminii din exterior.

De asemenea, rezoluţia pe verticală a ecranului nu depinde de spaţierea pe verticală a orificiilor din grilă, ca la tuburile cu mască de umbrire, ci de

50

dimensiunea fasciculelor de electroni şi de cea a punctelor de fosfor de pe ecran. Problema dilatării şi deplasării fantelor din mască datorate încălzirii excesive a materialului ce o compune, dispare aici; pentru a menţine firele verticale din grila de apertură perfect aliniate, sunt necesare unul sau mai multe fire orizontale de tensiune (tension wires). Astfel, depinzînd de dimensiunea ecranului, se vor întîlni: 1 fir de tensiune poziţionat la 1/3 din dimensiunea pe verticală a ecranului, pentru ecrane cu diagonale mai mici de 17"; 2 fire de tensiune pentru diagonala între 17" - 21"; şi 3 fire pentru diagonale mai mari de 21". Uzual, aceste fire sunt vizibile utilizatorului avizat, ca nişte linii orizontale fine, de culoare gri. Acest dezavantaj este minor comparativ cu calitatea afişării oferită de tuburile cu grilă de apertură. Patentul original pentru tehnologia grilelor de apertură deţinut de firma Sony, a expirat, permiţînd şi altor companii (Mitsubishi, Panasonic) să îmbunătăţească tehnologia Trinitron iniţială.

Ecrane plate (FPD - Flat Panel Display) Tehnologia ecranelor plate evoluează foarte rapid. Momentan ecranele plate

reprezintă încă o soluţie scumpă din cauza dificultăţilor de fabricare (randamentul tipic: aprox. 65%, adică 4 ecrane din 10 fabricate sunt rebuturi). Marea majoritate a dispozitivelor FPD funcţionează pe principiul adresării matriceale, adică, pentru aprinderea unui punct de pe ecran, se activează rîndul şi coloana corespunzătoare dintr-o matrice de elemente de afişare. Cele mai comune variante constructive FPD sunt ecranele cu cristale lichide (LCD - Liquid Crysrtal Display) şi ecranele cu plasmă (PDP - Plasma Display Panel).

a.) Ecranul cu cristale lichide Elementul de bază îl reprezintă soluţia de cristale lichide (cristale de

cyanobiphenyl). Aceste cristale sunt dipoli electrici, poziţionaţi întîmplător într-o soluţie lichidă. La aplicarea unui cîmp electric, cristalele se orientează în conformitate cu liniile de cîmp. Această proprietate este exploatată оn diferite moduri pentru a afişa informaţie cu ajutorul cristalelor lichide. O variantă uzuală este cea care polarizează lumina incidentă pe cristalele lichide, cu ajutorul unor ecrane polarizante în imaginea următoare.

51

Fig.20 LCD cu polarizarea luminii.

În situaţia de repaus, adică оn absenţa cîmpului electric, cristalele sunt orientate haotic în soluţie, reflectînd înapoi un procent foarte mare din lumina incidentă pe dispozitiv. De aceea, fundalul afişajelor LCD este deschis la culoare (luminos). Cînd se aplică un cîmp electric prin intermediul celor două ecrane conductoare, cristalele se orientează într-un plan paralel cu liniile de cîmp şi perpendicular pe suprafaţa dispozitivului; lumina ce cade pe afişaj este polarizată la un anumit unghi de primul ecran, trece de cristale, şi ajunge pe suprafaţa celui de al doilea ecran polarizant. Acesta o reflectă, după ce o polarizează cu un defazaj de 90. Revenind la primul ecran, lumina este blocată în totalitate din cauza diferenţei de fază existente. Astfel că zona supusă cîmpului electric va apărea închisă la culoare. În acest mod se pot afişa informaţii ce vor apare negru pe un fundal deschis, rezultînd modul monocrom de afişare. Pentru a obţine o afişare în nuanţe de gri, activarea cristalelor lichide (aplicarea cîmpului electric) este modulată. Astfel, pentru ca un element de imagine să pară 50% negru (gri mediu), semnalul de activare va fi un tren de impulsuri cu un factor de umplere de 1/2 (deci elementul respectiv va fi activat 50% din timpul total de afişare). Numărul de nuanţe de gri este însă limitat în principal de timpul de răspuns al cristalelor lichide; uzual se pot obţine 16 nuanţe de gri. Ecranele color se bazează pe acelaşi principiu de formare a nuanţelor ca la tuburile catodice: compunerea a trei culori fundamentale (roşu, verde, abastru) cu diferite intensităţi. Evident că LCD-urile color necesită de trei ori mai multe elemente discrete ca cele monocrome. Un element comun la toate ecranele LCD este cerinţa de iluminare externă, deoarece ecranul cu cristale lichide nu generează lumină ca şi tubul catodic. Variantele uzuale de ecrane LCD cuprind: ecranele cu matrice pasivă, ecranele cu matrice activă, şi ecranele feroelectrice. Modelele cu matrice pasivă activează un element de imagine (pixel) prin adresarea sa matriceală, pe linii şi coloane. Astfel, pentru

52

un ecran VGA cu matrice pasivă sunt necesare 640 de tranzistoare pentru linii şi 480 pentru coloane. Afişarea imaginii pe întregul ecran se realizează prin baleiere coloană cu coloană în timp ce rîndul curent este activat în prealabil (mod similar cu cel de la tuburile catodice). Dezavantajul constă în faptul că un pixel va fi activat o perioadă scurtă de timp, rezultînd un contrast slab. O altă problemă este timpul lent de răspuns: 40-200ms, inadecvat pentru multe aplicaţii. Ca avantaj se poate menţiona preţul redus. Ecranele LCD cu matrice activă utilizează cîte un comutator (tranzistor) separat pentru fiecare element de imagine. Deci pentru un ecran VGA, sunt necesare 640x480 de tranzistoare. De obicei toate elementele necesare afişării cu matrice activă sunt integrate într-un singur circuit. Posibilitatea adresării fiecărui pixel în parte îmbunătăţeşte mult contrastul şi viteza de răspuns a ecranelor cu matrice activă. Ecranele LCD cu matrice activă se produc în diferite variante constructive: TFT - Thin-Film Transistors; MTM - Metal-Insulator-Metal; PALC - Plasma Adressed Liquid Crystal. Ecranele LCD feroelectrice utilizează un tip special de cristale lichide, care îşi păstrează polaritatea după ce au fost activate. Astfel se reduce mult activitatea de reоmprospătare, şi, de asemenea, se reduce fenomenul de pîlpîire a imaginii. Timpul de răspuns este foarte bun (sub 100ns). Dezavantajul lor este preţul încă mare, fiind foarte dificil de fabricat.

b.) Ecranele cu plasmă (PDP - Plasma Display Panels) Tehnologia utilizată în realizarea ecranelor cu plasmă este în dezvoltare de

mai mulţi ani, şi promite foarte mult în domeniul afişării informaţiei. Un strat de gaz special este interpus între două ecrane transparente, pe care există fixate rînduri respectiv coloane de electrozi sub formă de pelicule transparente.

Fig.21 Ecranul cu plasmă.Prin activarea unei anumite perechi de electrozi rînd-coloană, gazul de la

intersecţia lor se ionizează, emiţînd lumină. Tipul gazului determină culoarea de afişare. Imaginile afişate prezintă contrast şi strălucire excelente, şi în plus,

53

scalarea la dimensiuni mai mari se poate face uşor. Nu sunt în totalitate rezolvate problemele legate de afişarea în nivele de gri şi color.

9. Extensii de memorii 9.1. Hard-disk (HDD–disc dur)

Fig.22 HDD StructuraAproape orice calculator personal şi server din ziua de azi conţine unul sau

mai multe dispozitive hard-disk. Fiecare supercalculator este conectat la chiar sute de hard-diskuri. Mai nou se găsesc chiar şi Video Recordere sau camere video care folosesc hard-diskul ca mediu de stocare în locul benzii magnetice. Miliardele de hard-diskuri fac un singur lucru, însă foarte bine. Ele depozitează informaţia digitală într-o formă relativ permanentă, astfel calculatorul are capabilitatea de a deţine în memorie informaţia chiar şi nealimentat la o sursă de curent.

9.1.1 Principiile hard-disk-ului Hard-disk-urile au fost inventate în anii 1950. La început aveau ca mărime până la 20 inch în diametru şi puteau inmagazina doar câţiva megabytes. Iniţial au fost numite „fixed disks” sau „Winchesters” (un nume de cod folosit pentru un produs popular IBM). Mai târziu au fost numite hard-disk-uri pentru a le deosebi de „floppy disk-uri”. Hard-disk-ul are o placă tare (platan) care susţine mediul

54

magnetic, în opoziţie cu un film flexibil din material plastic, folosit la benzile magnetice sau la floppy-disk-uri. La cel ma simplu mod posibil, had-disk-ul nu este mult diferit de o bandă magnetică. Atât hard-disk-ul cât şi benzile magnetice folosesc aceleaşi principii de înregistrare. Ele de asemenea au în comun beneficiul major al depozitării magnetice – mediul magnetic poate fi cu uşurinţă şters şi apoi rescris, în plus structura fluxului magnetic păstrându-se intactă pentru mai mulţi ani.

Tabelul 2 Banda magnetică împotriva hard-disk-ului Hard-disk Bandă Magnetică

Materialul de stocare magnetic

Stratificat peste un disk din aluminiu sau din sticlă. După stratificare planuluiva fi finisat pînă la obținerea unei ”oglinde„

Acoperă o bandă subțire de plastic

Timpul de acces la informație

Se poate accesa informația din orice punct al disk-ului aproape instantaneu

Se poate derula rapid în orice punct al benzilor lungi, procedura durează foarte mult

Modul de transfer Capetele de citire se deplasează pe deasupra disck-ului, fără a-l atinge

Într-un casetofon sau magnetofon alte dispozitive ce folosesc, capul de citire/scriere atinge direct

Viteza de citire Disk-ul se rotește la viteze de circa (3600-15000 rot/min) ceea ce înseamnă o viteză între capul de citire și disck de aproape 300km/h

Banda se mișcă cu o viteză de 5 cm/sec

Capacitatea Mare, datorită faptului că informația este scrisă în domenii magnetice extrem de mici și a vitezei foarte mari

Mult redusă de hard-disk

55

9.1.2 Capacitate şi performanţă Un calculator personal, de performanţe normale, deţine un hard-disk ce are o capacitate între 10 GB şi 40 GB. Datele sunt stocate pe disc sub forma fişierelor. Un fişier este denumit simplu ca o colecţie de biţi. Biţii pot fi reprezentarea in codul ASCII pentru caracterele unui text, pot fi instrucţiunile unei aplicaţii software pe care calculatorul trebuie să le execute, înregistrările unei baze de date sau pixelii de culoare pentru o imagine GIF. Indiferent de conţinutul fişierului, el este alcătuit dintr-o „înşnuruire” de biţi. Când un program ce rulează pe calculator apelează un fişier, hard-disk-ul preia biţii de pe disk şi îi trimite la UCP unul câte unul Există trei criterii ce caracterizează performanţa unui hard-disk:

• Rata de transfer – numărul de biţi pe secundă pe care un hard-disk îi poate transmite Unităţii centrale de prelucrare (UCP). Ratele obişnuite de transfer sunt între 5 şi 40 de megabytes/sec.

• Timpul de acces – timpul considerat de la cererea unui fişier de către CPU până la primirea primului bit din acel fişier. Un timp de acces obişnuit este intre 10 şi 20 de milisecunde.

• Capacitatea – numărul de biţi pe care îi poate stoca un hard-disk. În momentul actual există hard-disk-uri ce stochează până la 200-300 GB! În interiorul cutiei paralelipipedice. Cea mai bună metodă de a înţelege cum un hard-disk funcţionează este de a privi în interiorul acestuia. Atenţie! Deschiderea unui hard-disk duce la distrugerea definitivă a acestuia.

Hard-disk-ul este alcătuit dintr-o cutie paralelipipedică de aluminiu, pe o parte având “controlorii” electronici. Aceştia controlează mecanismul de citire/scriere şi motorul care învârte platanul. Partea electronică asamblează domeniile magnetice în biţi (citire) şi transformă biţii în domenii magnetice (scriere). Partea electronică se găseşte pe o mică placă ce se poate desprinde de pe unitate. Sub placa de circuite electronice se găsesc legăturile pentru motorul ce învârte platanul, precum şi o gaură foarte bine filtrată ce lasă presiunea aerului interior şi exterior să se echilibreze.Alungând capacul hard-disk-ului se va observa un interior alcătuit din nişte componente pe cât de simple pe atât de precise: În această figură se pot vedea:

• Platanele, care de obicei se învârt la 3600 sau 7200 rpm, când discul este pornit. Aceste platane sunt fabricate cu toleranţe uimitoare şi au suprafaţa atât de bine finisată încât oglindesc mediul exterior.

• Braţul care susţine capul de citire/scriere şi care este controlat de mecanismul din colţul stânga, sus şi este capabil să se mişte de la centrul discului până în capătul acestuia. Braţul şi mecanismul de mişcare sunt extrem de uşoare şi rapide. Braţul unui hard-disk obişnuit se poate deplasa de la centru spre exterior şi înapoi de aproximativ 50 de ori pe secundă! Interiorul: Platanele şi capetele de citire Pentru a mări capacitatea discurilor, adesea hard-disk-urile conţin mai multe platane. (2-4). Acest disc are tei platane şi şase capete de citire/scriere:

56

Fig.23 hard diskul structuraMecanismul care mişcă braţul hard-disk-ului trebuie să fie incredibil de

rapid şi precis. Poate fi construit folosind un motor linear de viteză mare. 9.1.3Stocarea datelor Datele sunt stocate pe suprafaţa platanului în sectoare şi în piste. Pistele

sunt cercuri concentrice, iar sectoarele sunt arcuri de cerc (subdiviziuni ale pistelor):

Fig.24 sectoarele unui hard disk În această figură, pista este colorată cu galben, iar sectorul cu albastru. Un sector conţine un număr fix de bytes, de exemplu 256 sau 512. Procesul de formatare de nivel jos presupune trasarea pistelor şi sectoarelor,

stabilirea punctului de start şi punctului final al platanelor. Acest proces pregăteşte platanul pentru stocarea blocurilor de biţi.

57

Formatarea de nivel înalt scrie apoi structura sistemului de fişiere (FAT – File Allocation Table), care poate diferi de la un sistem de operare la altul. Ex: FAT, FAT32, NTFS, REISERFS, XFS, etc.

După aceste procese, discul este pregătit pentru utilizare.

10. Sistemul de operare UNIX

10.1. Generalităţi

Sistemul de operare UNIX este un sistem de operare cu multiprogramare cu sisteme sofisticate de alocare a resurselor şi gestiune automată a memoriei. În acest sens se poate spune că UNIX este un sistem de operare de tip time-sharing, multitasking şi multiutilizator.

Sistemele de operare cu divizare în timp (time-sharing) alocă proceselor gata de execuţie, prin strategia de alocare a resurselor de calcul, succesiv, câte o cuantă de timp, până la execuţia completă.

Sistemele multitasking sunt sistemele care pot executa mai multe programe simultan, având implementată o anumită strategie de alocare a resurselor.

Sistemele multiutilizator sunt sistemele ce permit lucrul mai multor operatori simultan având implementate mecanisme de protecţie şi de partajare a accesului la resursele sistemului.

O altă caracteristică a sistemului de operare UNIX este faptul că promovează modularitate permiţând extinderea simplă a funcţiilor sistemului de operare ceea ce duce la creşterea continuă a performanţelor acestuia. De asemenea, pentru operaţiile de intrare/ieşire sunt utilizate aşa-numitele intrări/ieşiri generalizate prin asocierea a câte unui fişier de tip special fiecărei intrări/ieşiri. În scopul realizării mediului multitasking există un sistem de gestiune a proceselor reentrante şi asincrone multiple, care se pot sincroniza prin intermediul unui sistem de întreruperi logice. Gestiunea memoriei se face printr-un mecanism ce permite schimbul de pagini între memoria RAM şi cea extinsă, gestionându-se spaţiul afectat execuţiei proceselor şi controlându-se timpul de acces la procesele în aşteptare.

Pentru interacţiunea cu utilizatorul, sistemul de operare UNIX dispune de o interfaţă simplă şi interactivă prin intermediul componentei SHELL, care nu este integrată în nucleul sistemului de operare (KERNEL).

Componenta SHELL reprezintă mecanismul prin care sistemul de operare realizează interfaţa între utilizator şi sistemul de calcul. Această

58

componentă reprezintă un interpretor de comenzi care citeşte liniile introduse de către utilizator şi determină execuţie comenzilor solicitate. Printre cele mai populare componente SHELL, se poate menţiona Bourne SHELL (sh), Berkeley C SHELL (csh) şi Korn SHELL (ksh). Aceste SHELL-uri sunt orientate pe text. Pentru facilităţi grafice printre cele mai cunoscuteprograme SHELL sunt: Graphic Interface a firmei Macintosh sau Presentation Manager al lui IBM. Există însă şi un număr de interfeţe grafice pentru UNIX: sistemul X/Window de la MIT folosit şi de firma SCO în produsul ei OPEN DESKTOP. OpenLook al firmelor AT&T şi SUN şi, în sfârşit, produsul DECwindows al firmei DEC.

Prin scrierea sistemului de operare în limbajul C, s-a obţinut o portabilitate atât a sistemului UNIX propriu-zis, cât şi a programelor de aplicaţie dezvoltate sub acest sistem, realizându-se astfel şi dezideratele de sistem deschis. Prin portabilitate se înţelege proprietatea unui program de a putea fi executat pe sisteme de calcul cu structuri fizice (în special unităţi centrale) diferite.

Multe sisteme de calcul cu sisteme de operare UNIX crează posibilitatea ca utilizatorii săi să poată rula şi aplicaţii MS-DOS, în paralel cu aplicaţiile de bază rulate sub UNIX.

Spre deosebire de sistemul de operare DOS care este utilizat exclusiv pe calculatoarele de tip PC, sistemul de operare UNIX este utilizat pe toate tipurile de calculatoare, începând de la calculatoare de tip PC până la supercalculatoare.

În esenţă, orice sistem de operare UNIX conţine un nucleu, una sau mai multe componente SHELL şi un sistem bogat de fişiere.

10.1. Structura generală a sistemului de operare UNIX

Ca orice sistem de operare, UNIX asigură mecanisme pentru gestionarea resurselor sistemului de calcul şi o interfaţă pentru utilizatori şi programele de aplicaţii. O primă caracteristică a acestui sistem de operare este reprezentată de faptul că interfaţa cu structura fizică a sistemului de calcul nu se face prin intermediul programului BIOS. UNIX are propriile rutine pentru interacţiunea cu sistemul fizic al calculatorului. Din acest motiv, după ce a fost încărcat în memorie interacţiunea cu componenta hardware este făcută direct (ignorându-se programul BIOS) de către nucleul sistemului de operare

Interacțiunea UNIX cu structura fizică

59

UTILI- ZATOR

Programe de aplicaţie SHELLUtilitare

Nucleul

sistemului de operare UNIX

HARD- WARE

Structura de programare a sistemului de operare UNIX este alcătuir din trei componente majore din figura de mai jos:

nucleu (Kernel); sistemul de fişiere (SF) ce cuprinde programe utilitare,

aplicative şi programe de gestiune I/E; SHELL.

Relaţiile între cele trei module principale ale sistemului se realizează prin:

apeluri sistem; utilitare; proceduri standard folosite de limbajul C; programe de gestiune a intrărilor/ieşirilor, furnizate odată

cu sistemul şi diferite de la un sistem de calcul la altul.

Fig. 27 structura kernelui

Fig.25 Componentele software ale sistemului de operare UNIX

Interfeţele oferite utilizatorului de către sistem sunt organizate pe trei niveluri:

nivel exterior nucleului (prin utilitare);60

nivel intermediar oferit de funcţiile din biblioteca standard C; nivel scăzut oferit de funcţiile sistem.

Nucleul sistemului de operare UNIX este partea centrală a sistemului asigurând servicii sistem către programele de aplicaţie pentru realizarea gestiunii proceselor, a memoriei, a intrărilor/ieşirilor şi a timpului. Nucleul gestionează memoria reală, alocă procesorul în mod automat şi furnizează răspunsul pentru funcţiile sistem (system calls) apelate de procesele de aplicaţie. Sistemul UNIX creează şi distruge frecvent procese. De exemplu, ori de câte ori un utilizator introduce o comandă, SHELL-ul crează un proces separat pentru a rula fişierul executabil asociat comenzii. Fiecare proces posedă o regiune de text (cod), o regiune de date, o stivă şi structuri de date nucleu asociate, care constituie mediul procesului. În mod normal mediul procesului include conţinutul registrelor, prioritatea procesului şi o listă a fişierelor sale deschise. Procesele nu pot să- şi modifice direct mediul asociat, ci doar să solicite modificări prin intermediul funcţiilor sistem. Procesele pot fi terminate voluntar (prin apelul funcţiei sistem exit) sau involuntar ca rezultat al acţiunilor ilegale, al semnalelor sau al întreruperilor generate de utilizator.

10.2. Accesul în sistem

Spre deosebire de sistemele de operare DOS şi Windows, sub sistemul de operare UNIX, mai mulţi utilizatori pot folosi calculatorul în acelaşi timp, executând independent diferite aplicaţii. În primul rând pentru a avea acces la un sistem UNIX, utilizatorul trebuie să primească un cont. Din punct de vedere al utilizatorului contuleste reprezentat de un nume şi o parolă. Din punct de vedere al administraţiei, un cont înseamnă evidenţa utilizării resurselor la care utilizatorul are drept de acces.

Utilizatorii unui sistem de operare UNIX se împart în două mari categorii: superutilizatorul - administratorul de sistem (superuser) şi utilizatorii obişnuiţi (users).

Superutilizatorul sau administratorul de sistem (superuser) are drepturi de acces nelimitate în sistem şi are ca sarcină principală administrarea şi întreţinerea sistemului de operare. Numele superutilizatorului va fi întotdeauna root.

61

Utilizatorii obişnuiţi (user) au drepturi de acces limitate în sistem, drepturile de acces putând fi extinse sau ridicate de către administratorul de sistem. Utilizatorii obişnuiţi pot forma grupuri de utilizatori cărora administratorul de sistem (superutilizatorul) le poate acorda drepturi comune sau individuale.

10.3. Structura fişierelor sub sistemul de operare UNIX

Una din cele mai importante funcţii ale unui sistem de operare este gestionarea fişierelor proprii şi ale utilizatorilor. Pentru a putea fi folosite, fişierele trebuie, pe de o parte, să fie uşor de memorat şi uşor de gestionat, iar, pe de altă parte, trebuie să fie de dimensiuni adecvate mediului fizic accesibil. Aceste cerinţe impun ca sistemul de fişiere să aibă o structură logică eficientă şi o structură fizică potrivită pentru dispozitivele utilizate în memorarea fişierelor.

10.3.1. Tipuri de fişiere

În concepţia UNIX, un fişier este un şir de caractere terminat printr-o marcă de sfârşit de fişier, considerându-se uneori că un fişier este constituit dintr-un set de linii, fiecare linie terminându-se cu un caracter de linie nouă, care este generat de la tastatură atunci când se tastează ENTER.

Fiecărui utilizator i se atribuie un director care conţine fişierele acestuia, numele de fişiere având până la 14 caractere, cu excepţia blancului. Sistemul UNIX face deosebirea între caractere mari şi mici. Este permisă utilizarea punctului (.) în cadrul numelui fişierelor, apărând astfel posibilitatea diferenţierii între mai multe fişiere înrudite.

Sistemul de operare UNIX System V recunoaşte patru tipuri de fişiere: fişiere obişnuite, speciale, director (catalog) şi FIFO.

Fişiere obişnuite

Un fişier obişnuit este privit de către sistemul de operare ca un şir de octeţi, fără o organizare logică specială. Un astfel de fişier poate conţine informaţii precum:

- informaţie binară (pentru un fişier în format executabil);- linii de text, separate de caracterul NewLine (cod ASCII 10H).

62

Structura logică a informaţiei din fişier cade exclusiv în sarcina programului.

Fișiere SpecialeO particularitate care diferenţieză sistemul UNIX de alte sisteme de

operare este asocierea dispozitivelor periferice cu fişiere speciale. Fişierele speciale sunt citite/scrise, din punct de vedere al utilizatorului, exact ca şi cele obişnuite, rezultatul unei astfel de operaţii fiind activarea driver-ului dispozitivului asociat. Un program de aplicaţie poate, deci, utiliza aceeaşi sintaxă pentru a accesa un fişier obişnuit sau unul special.

Unui dispozitiv periferic îi este asociat cel puţin un fişier special, care va conţine întotdeauna informaţii despre programul de comandă al acestui periferic (driver-ul său). posibilitatea de a trata perifericele ca fişiere speciale asigură următoarele avantaje:

simplitate şi eleganţă prin utilizarea unor comenzi similare pentru fişiere şi dispozitive periferice;

fişierele speciale beneficiază de mecanismul de protecţie al fişierelor.

Fişiere director

Fişierele director reprezintă o modalitate de a structura logic sistemul de fişiere. Informaţia din directori este organizată ca o tabelă care conţine câte o intrare pentru fiecare fişier din acel director. O astfel de intrare memorează identificatorul intern (i- number) şi numele fişierului. Fiecare utilizator dispune de un director propriu în care îşi poate crea propriile fişiere şi care se numeşte home directory.

Fişierul director poate conţine orice tip de fişiere. El nu poate fi citit sau scris în mod direc, ci doar prin intermediul anumitor programe (ls, mv, rm, ln etc).

Fişiere de tip FIFO

Fişierele de tip FIFO sunt fişiere speciale utilizate pentru realizarea comunicaţiei între procese prin mecanismul de conductă (pipe).

10.4.1. Structura arborescentă a sistemului de fişiere

În sistemul de operare UNIX fişierele sunt organizate într-un sistem de fişiere cu structură arborescentă. O astfel de structură reprezintă un mod de organizare eficient, deoarece permite utilizatorilor să-şi creeze

63

medii proprii de lucru şi săşi grupeze logic fişierele. Toate fişierele sunt structurate în directori, organizate ierarhic, în vârful ierarhiei (la rădăcina arborelui) aflându-se un director particular numit rădăcină (root), notat cu simbolul linie de împărţire - slash (/).

Structura standard a sistemului de fişiere pentru sistemul de operare UNIX este prezentată în figura 6.3.

10.4.2. Protecţia fişierelor. Drepturi de acces.

Toate sistemele UNIX includ o schemă formală a drepturilor de acces la fişiere, care prevede în general că utilizatorii obişnuiţi au deplin acces la propriile lor fişiere şi acces restrâns la fişierele de sistem. Schema de acces la fişiere prevede trei drepturi de acces: read (r) – citire, write (w) – scriere şi execute (x) – execuţie şi trei categorii de utilizatori: user (u) - proprietar, group (g) - grup şi others (o) - ceilalţi utilizatori. Rezultă că vor trebui să existe 9 (3 drepturi de acces * 3 categorii de utilizatori) poziţiipentru precizarea completă a acestor drepturi. Pentru fişiere, semnificaţia drepturilor de acces reiese din numele acestor drepturi, write incluzând şi posibilitatea de ştergere. Pentru fişierele director, drepturile de acces au alte semnificaţii:

read – există posibilitatea de listare a directorului cu comanda ls; write – se pot crea/şterge fişiere director; execute – se poate parcurge directorul pentru accesul la fişierele

conţinute.

64

root (/)

Fișierele speciale pentru dispozitive periferice: consola dev sistem, terminale, discuri, imprimantă;

bin Programe utilitare în format executabil: compi- latoare, bin asambloare, instrumente pentru dez- voltarea de programe;

lib Biblioteci de limbaje şi utilitare (Fortran, C, rutine de bibliotecă I/E, apeluri sistem, biblioteci matematice);

etc Date de sistem cu acces limitat şi controlat, utilitare de sistem destinate în special superuser-ului (administratorului), fişiere cu parole, fişiere cu comenzi SHELL de iniţializare;

tmp Fişiere temporare folosite de utilitare; editor;compilatoare, asamblor;

usr bin Programe utilitare mai puţin folosite;

tmp Fişiere temporare mai puţin folosite; dict

Liste de cuvinte, verificarea împărţirii însilabe (spell_checker);

lib Fişiere de biblioteci mai puţin utilizate; man

Directori cu fişier de text conţinând înîntregime Manualul Programatorului UNIXat – procese temporizate

spool

users

lpd – director imprimantă;

user 1 – structura de director a utilizatorului 1;

user n – structura de director a utilizatorului n;

Structura standard a sistemului de fişiere

65

Drepturile de acces pot fi vizualizate cu comanda ls, cu opţiunile:

l (forma lungă); a (toate intrările); t (sortează după tipul ultimei modificări); r (ordine inversă).

În urma comenzii pe ecran este afişat un text de forma: drwxrwxr-x 6 John

staff 678 Feb 20 12:23

drwxrwxr-x 9 Mary staff 512 Ian 15 10:04

drwxrwxr-x 1 Nick staff 139 Mar 11 15:20 carte-rwxr-x--- 2 Ioan system 3445 Feb 13 11:10 programdrw---------- 1 Fred staff 567 Feb 19 17:30 program1

Primul caracter dintr-o linie indică tipul fişierului: director (d), fişier special (b sau c) sau fişier ordinar (-). Următoarele nouă caractere descriu drepturile de acces ale proprietarului fişierului (primele trei caractere), membrilor grupului (următoarele trei) şi celorlalţi utilizatori (ultimile trei caractere). Literele r, w, x sunt întotdeauna listate în această ordine; prezenţa unei litere indică acordarea dreptului respectiv, iar semnul minus – indică absenţa dreptului respectiv. Următoarele coloane indică, în ordine, numărul de legături, numele proprietarului, numele grupului, numărul de caractere din fişier şi data la care fişierul a fost modificat ultima oară.

Schimbarea drepturilor de acces se face cu comanda chmod. În această comandă este necesar să fie specificate următoarele informaţii:

pentru ce persoane se stabilesc drepturile de acces; care sunt drepturile care se modifică; care este fişierul ale cărui drepturi de acces se modofică.

Pentru persoanele ale căror drepturi de acces se stabilesc pot fi folosite caracterele u (utilizator), g (grup), o (alţii) sau a (toţi). Pentru drepturile care se modifică elementele se dau sub forma unui grup de două caractere. Primul caracter este+ (pentru acordarea dreptului) sau – (pentru retragerea dreptului) urmat de unul din caracterele r, w sau x (al doilea caracter) care se referă la dreptul de acces în discuţie.

- Montarea volumelor în arborele sistemului de fişiere

Orice disc UNIX pe care se pot crea mai multe partiţii poate să conţină mai multe sisteme de fişiere (în general un disc flexibil conţine doar un singur sistem de fişiere). Nucleul UNIX are un sistem de fişiere propriu care conţine comenzile necesare gestionării sistemului (root file system).

Toate sistemele de fişiere, cu excepţia lui root file system care este mereu activ, pot fi sau nu încorporate în structura accesibilă la un moment dat. Dacă un sistem de fişiere este accesibil, se spune despre el că este montat. Fiecare volum UNIX conţine un sistem propriu de fişiere, cu o rădăcină ce poate fi ataşată la root file system prin operaţia de montare, care îl extinde pe acesta din urmă cu subarborele corespunzător volumului care s-a montat. Este posibilă şi operaţia inversă când un volum UNIX este făcut inaccesibil prin demontare. Comenzile de montare şi demontare a volumelor sunt accesibile numai superutilizatorului (administratorului sistemului).

10.5. Operarea sub sistemul de operare UNIX

Aşa cum s-a arătat, sistemul de operare UNIX admite două categorii de utilizatori: superutilizatorul (sau administratorul de sistem) şi utilizatorii obişnuiţi. Pentru distingerea acestor două categorii de utilizatori prompterul afişat de sistemul de operare este diferit, în mod implicit fiind afişat caracterul “#” pentru superutilizator şi caracterul “$” pentru utilizatorul obişnuit.

Directorul utilizatorului se numeşte “home directory” şi el devine automat directorul curent la începerea sesiunii de lucru.

Pentru operare, o parte din parametrii mediului de lucru sunt definiţi prin variabilele interpretorului de comenzi (variabile shell).

Definirea unei variabile shell se face în felul

următor: variabilă=valoare

Referirea la o variabilă shell se face cu ajutorul numelui acesteia prefixat de semnul “$”.

De exemplu,- atribuirea valorii: pozit=/usr/dan- utilizarea variabilei: cd $pozit

ceea ce va avea ca efect schimbarea directorului curent în /usr/dan.

Variabilele shell sunt de două tipuri:a) variabile modificate dinamic de către interpretor:

$# = numărul de parametrii ai unei proceduri shell;$? = codul de revenire al ultimei comenzi executate;$$ = identificatorul de proces asociat SHELL-ului;$! = identificatorul ultimului proces lansat în background;

$- = Opţiunile cu care a fost lansat SHELL-ul;$n = parametrii trimişi procedurilor SHELL pe linia de comandă (n=1 ...9)

b) variabile atribuite la intrarea în sesiune:

$HOME = home directory;$PATH = lista căilor de căutare;$PS1 = promterul asociat interpretorului (implicit $);$PS2 = prompterul asociat continuării liniei de comandă (implicit >);$LOGNAME = numele de conectare al utilizatorului;$MAIL = numele directorului unde este plasată poşta electronică;$SHELL = numele programului shell folosit de editorul de texte

vi şi alte comenzi;$TERM = informaţii despre tipul terminalului ecran.

Pentru afisarea tuturor variabilelor shell se foloseste comanda set. De asemenea această comandă poate fi folosită pentru vizualizarea şi modificarea fiecărei variabile shell în parte.

Pentru operare UNIX prezintă manualul complet al tuturor comenzilor. Pentru a obţine explicaţii despre utilizarea unei anumite comenzi se scrie:

man nume_comandă

obţinându-se pe ecran explicaţii complete despre această comandă.

De asemenea UNIX pune la dispoziţie instrumente puternice pentru dezvoltarea de programe: editoare de text, interpretoare, compilatoare, asambloare, editoare de legături pentru majoritatea limbajelor de programare.

10.6. Instalarea sistemului de operare UNIX

Instalarea sistemului de operare UNIX se realizează printr-un program special afectat acestui scop, specific fiecărei versiuni UNIX. Indiferent însă de versiune, acest program efectuează:

- partiţionarea şi formatarea hard discurilor;- crearea structurii arborescente standard;- copierea fişierelor sistem şi ale utilizatorilor;- închiderea sesiunii de instalare şi

informarea utilizatorului despre posibilitatea

69

iniţializării sistemului.

După instalarea sistemului, administratorul de sistem va crea câte o intrare în sistem pentru fiecare utilizator care va presupune:

- crearea de directoare proprii – home directories;- crearea parolelor şi a drepturilor de acces;- asocierea unor identificatori pentru grup şi pentru utilizatori.

10.7. Iniţializarea sistemului de operare UNIX

Procesul de iniţializare a sistemului comportă următoarele etape:

- execuţia procedurilor de testare şi iniţializare hardware: memorie, tastatură, unităţi de disc etc., proceduri ce se găsesc în memoria ROM;

- încărcarea în memoria RAM a încărcătorului aflat în blocul de boot al sistemului de fişiere;

- încărcătorul va transfera în memoria RAM nucleul sistemului de operare UNIX aflat în fişierul UNIX din root.

Nucleul o dată încărcat, va declanşa execuţia următoarelor activităţi:

- iniţializarea structurilor de date proprii:- imaginea superblocului şi a listei de inod-uri în memorie;- lista bufferelor de disc libere;- bufferele pentru cozile de caractere;- altele.- montarea sistemului de fişiere root în /;- construirea procesului 0 ca imagine a unui proces incomplet,

datorită zonei de date incomplete (numai zona utilizată de nucleu);

- construirea procesului 1 – init – prin execuţia unui fork intern (în mod Kernel), care:

- iniţializează structurile de date;- măreşte zona de memorie alocată pentru text;- transferă codul apelului directivei exec din spaţiul de adresă al

nucleului în memoria RAM, devenind astfel primul proces complet din sistem;

- trecerea procesului 1 în mod utilizator şi încărcarea sa pentru execuţie, ceea ce va implica:

- citirea fişierului /etc/inittab pentru stabilirea proceselor ce se vor crea;

70

- lansarea unui proces /etc/gtty pentru fiecare linie de comunicaţie activă;

- scanarea fişierului /etc/rc;- lansarea în execuţie a proceselor ce se execută în background

pe întreaga durată de funcţionare a sistemului.

10.8. Sesiunea de lucru

Fiecare proces /etc/getty aşteaptă ca un utilizator să se conecteze la sistem, setând parametrii de comunicaţie pentru terminal cu informaţiile furnizate de fişierul/etc/getty defs şi lansând în execuţie (directive exec) programul login. Acesta va solicita datele de identificare a utilizatorului (nume, parolă) şi, în caz de concordanţă, va lansa în execuţie (prin exec) procesul Shell specificat în fişierul /etc/passwd.

Ieşirea din sesiunea de lucru se face prin comanda CTRL/D sesizată de init, care va lansa un nou proces getty pe linia respectivă.

Încheierea completă a sesiunii de lucru a întregului sistem se face cu comanda shutdown care încheie toate procesele din sistem, salvând pe disc toate informaţiile din memorie.

10.9. Administrarea şi întreţinerea sistemului de operare UNIX

10.9.1. Administrarea sistemului

Funcţie de diversele versiuni ale sistemului de operare UNIX, pentru administrarea acestuia este pusă la dispoziţie o interfaţă sub formă de menu orientată pe task-uri, ale cărei principale funcţii constau în:

opţiuni pentru toate operaţiile posibile; verificarea erorilor pe parcurs; informarea utilizatorului cu privire la modul de terminare a

fiecărui task lansat în execuţie.

Administrarea sistemului poate fi realizată şi prin intermediul unor comenzi ce se află în căile: /bin, /usr/bin şi /etc setate într-o variabilă PATH pentru a fi disponibile; exemplu: comanda cron ce permite executarea unor lucrări ca:

stabilirea unor proceduri de backup la anumite momente de timp; evidenţierea activităţii sistemului la anumite ore, zile săptămâni sau

luni.

71

Există o serie de activităţi administrative ce trebuie avute în vedere odată cu instalarea sistemului (proceduri de setup – iniţializare):

stabilirea consolei; instalarea sistemului de operare; instalarea pachetelor de aplicaţii; definirea şi identificarea utilizatorilor ce se pot conecta la sistem; configurarea terminalelor, imprimantelor.

Întreţinerea şi securitatea sistemului

Întreţinerea sistemului după instalare şi iniţializarea acestuia vizează următoarele activităţi:

comunicarea cu utilizatorii; verificarea periodică a sistemului care necesită verificarea:

numelui sistemului; stării curente; utilizatorii; plăcile hardware; montarea sistemului de fişiere;

gradul de ocupare a discurilor. Asigurarea securităţii se realizează prin:

schimbarea periodică a parolelor;

verificarea şi limitarea fişierelor ce dau unui utilizator drepturi de acces la fişierele altui utilizator sau grup;

detectarea eventualelor încercări ilegale de conectare la sistem.

Aici este arătat istoricul SO UNIX cum a fost dezvoltat

72

73

Concluzie: În timpul efectuării lucrării de laborator am aflat multe lucruri despre partea fizică, logică, cum funcționează un dispozitiv ce face parte din calculator. Acum am o imaginație mai bogată în privința cum lucrează dispozitivul și sistemele pe care le rulează componentele PC-ului. Am și aflat de SO UNIX care este un sistem liber.

Bibliografie1. https://ro.wikipedia.org/wiki/BIOS 2. Editura Alma Mater Bacău –Dan Rotar ”Sisteme de operare”3. Operatorii la calculatoare şi calculatoare electronice –Borș Maxim4. http://www.competentedigitale.ro/it/it8.html 5. http://asis.licee.edu.ro/elev/1_cc.pdf 6. http://mariantiseanuopris.agilityhoster.com/cls9/9_3.pdf 7. http://www.rasfoiesc.com/educatie/informatica/Structura-unui-sistem-de-

calcu79.php8. http://www.creeaza.com/referate/informatica/calculatoare/Arhitectura-

unui-sistem-de-pre889.php9. http://ebooks.unibuc.ro/informatica/Seiso/3.1.htm 10.https://ro.wikipedia.org/wiki/UNIX 11.https://en.wikipedia.org/wiki/Unix

74