Concepte de baza utilizate in informatica

Orice sistem de calcul poate fi privit ca un ansamblu de echipamente electronice (hardwaer) si programe (software). Daca echipamentele sunt cele care confera, prin tehnologiile de varf implementate, performantele de viteza de prelucrare si capacitate de stocare a datelor, software-ul este cel care face calculatoarele accesibile utilizatorilor. O parte din programe alcatuiesc software-ul de baza, care se achizitioneaza o data cu calculatorul, restul fiind constituit din software-ul de aplicatie cumparat de la firme specializate sau elaborat de utilizator.

Pentru rezolvarea unei probleme cu ajutorul calculatorului este necesara elaborarea unui algoritm de calcul si apoi translatarea acestuia in comenzi de realizare a unor operatii. O astfel de comanda ce indica calculatorului ce anume operatii trebuie sa efectueze, cu ce date initiale si ce sa faca cu rezultatele obtinute, se numeste instructiuni.

Algoritmul reprezinta, in general o multime de pasi care descriu modul de indeplinire a unei sarcini. In cazul formalizarii problemelor pentru a fi rezolvate de calculator, algoritmul reprezinta o multime ordonata de pasi, cu ajutorul carora putem obtine solutia unei probleme prin executia unui numar finit de operatii.

Datele asupra carora se efectueaza operatiunea se numeste operanzi sau argumente, iar produsul operatiei se numeste rezultat.

Programul este reprezentarea unui algoritm. Instructiunile programului transmit calculatorului ce are de facut. Exista doua tipuri de programe: programe de sistem si programe de aplicatii. Programele de sistem contribuie la functionare calculatorului; subsistemele interne ale unui calculator sunt atat de complexe, incat nu ati putea lucra cu ele fara ajutorul programelor de sistem. Un program de aplicatie va ajuta in activitatea curenta executand tot ceea ce ii veti cere dvs., indiferent daca este vorba de adunarea unei coloane de cifre sau de verificarea ortografiei unui text cules pe calculator. Pe scurt, programele de aplicatie va usureaza munca, iar programele de sistem ajuta calculatorul sa se organizeze si sa lucreze.

Procesorul (unitatea centrala) este creierul calculatorului, avand urmatoarele caracteristici:

• Recunoaste si executa o serie de comenzi sau instructiuni furnizate de programe,
• Citeste si scrie date in memorie,
• Transmite celorlalte componente ce sa faca, coordonand astfel functionarea intregului calculator.

Unitatea aritmetica-logica (UAL) realizeaza prelucrarea datelor preluate din memorie, iar rezultatele de depun din nou in memorie sau sunt furnizate in mediul extern.

Unitatea de comanda si control(UCC) controleaza activitatea tuturor echipamentelor din sistem, pe baza unei secvente de instructiuni reprezentand programul memorat. Instructiunea este o operatie elementara executabila de catre unitatea centrala a unui calculator. Caracterul secvential al calculatorului rezulta din modul de executie a programului.

Se parcurg urmatoarele etape:

• Citirea instructiunii curente
• Decodificarea instructiunii ( identificarea operatiilor ce trebuie realizate ) si aducerea din memorie a operanzilor;
• Executia operatiilor cerute de instructiune, dupa care se trece la urmatoarea instructiune.

Astfel programul este executat secvential, instructiune cu instructiune. Pentru procesor distinctia dintre date si programe este vitala. Programul spune procesorului ce sa faca, iar datele sunt cele pe baza carora actioneaza programul. Fiecare calculator defineste un numar de instructiuni care pot fi executate de unitatea centrala. Aceste instructiuni sunt in principal destinate memorarii sau recuperarii datelor din memoria interna, calculelor aritmetice sau logice si controlului dispozitivelor periferice. In plus, exista un numar de instructiuni pentru controlul ordinii in care sunt executate operatiile.

Memoria este locul unde procesorul gaseste programele si datele atunci cand isi indeplineste sarcinile. Ea reprezinta locul de munca al calculatorului. Memoria unui calculator este asemanatoare cu cea umana, asa ca termenul poate fi confuz pana veti intelege exact ce este si la ce este folosita. Cu alte cuvinte, memoria este centrul activitatii , locul unde este pastrat tot ceea ce este folosit la un moment dat. memoria este un spatiu temporar (ca o tabla de scris), pe care calculatorul noteaza tot felul de lucruri atunci cand isi face treaba. Diferenta fata de o tabla scolara consta in faptul ca memoria calculatorului nu trebuie stearsa inainte de a scrie ceva nou in ea; simplul act de a scrie ceva in memorie va sterge automat ceea ce a existat inainte in acel loc.

Dispozitivele de intrare/ iesire (I/O) alcatuiesc puntea de legatura dintre utilizator si calculator. Calculatorul primeste ceea ce introduce utilizatorul de la tastatura, iar utilizatorul vede ceea ce calculatorul scrie la imprimanta sau afiseaza pe ecran.

Notiuni privind administrarea datelor.

Volumul reprezinta unitatea de memorie externa pe care se memoreaza datele. Pe unitatea de memorie externa datele sunt stocate in fisier.

Eticheta de volum - nume atribuit in scopul identificarii unui volum.

Conceptul de fisier

Calculatoarele pot memora datele pe diverse suporturi materiale. Fiecare din aceste periferice are propriile lui caracteristici si organizari fizice. Pentru a facilita utilizarea calculatoarelor, sistemul de operare furnizeaza o modalitate uniforma de a vedea din punct de vedere logic datele memorate. Se defineste astfel o unitate logica de memorare numita fisier.

Fisierul reprezinta o colectie de date, omogena din punct de vedere al naturii datelor si al cerintelor de prelucrare a acestora, colectie care poate fi memorata pe un suport de date.

Program :

• Din punct de vedere utilizator- constituie o secventa de instructiuni scrise intr-un limbaj de programare, ce reprezinta transformarea codificata a unui algoritm propriu problemei respective. Pentru utilizator forma interna de organizare a programului nu reprezinta interes.
• Din punct de vedere al sistemului de calcul- reprezinta o secventa de instructiuni ce rezista in memoria interna si sunt operate de procesor.

Prin termenii de rulare ,executie sau lansare program, se intelege faptul ca programul este pornit in vederea utilizarii sale. A incarca un program inseamna aproape acelasi lucru, cu precizarea ca este conturata mai precis actiunea prin care fisierul ce contine programul este adus in memoria interna si procesorul incepe executia instructiunilor.

Prezentare calculator personal tip IBM

Ce este un calculator compatibil IBM-PC?

PC din aceasta terminologie inseamna Personal Computer (calculator personal) si provine de la numele dat de firma IBM primul calculator construit in 1981. Microcalculatorul PC avea dimensiuni reduse si realiza performante deosebite. Aceste calitati au permis accesul utilizatorului obisnuit la prelucrarea automata a informatiilor. Microcalculatorul a devenit o ustensila de birou.

Dispozitive de intrare la IBM-PC.

Tastatura este un dispozitiv de intrare prin intermediul careia utilizatorul poate sa transmita comenzi calculatorului. Comenzile se dau sub forma unui sir de caractere. Fiecare caracter se genereaza prin actionarea unei taste electronice. Actionarea unei taste are ca efect inchiderea unui circuit electronic prin care se genereaza un cod unic, cod care este codul ASCII al caracterului respectiv.

Tastatura contine 4 blocuri de taste:

Tastatura extinsa

Tastele de editare

Taste alfanumerice

Taste functionale

Led-uri

1. Tastatura masinii de scris  sau tastatura alfanumerica contine tastele prin care pot fi generate:

codurile caracterelor

• cifrele: <0>,<1>,...<9>;
• literele: <a>, <A>,...<z>, <Z>;
• semne speciale: <[>, <]>, <!>, <?>;
• spatiul: bara de spatiul: <space> sau <spatiu>;

codurile comenzilor

• retur de car (carriage return) si salt la linie noua (line feed): <enter>;
• saltul cursorului cu un numar de coloane (tabulare): <tab>;
• intreruperea executarii unui program (escape): <esc>;
• tiparirea ecranului la imprimanta <printscreen>;
• suspendarea temporara a executarii unui program (pauza) <pause/break>

2. Tastatura de editare contine tastele utilizate pentru editarea unui text. Editarea unui text inseamna scrierea textului si corectarea lui. Textul este afisat pe ecran. Pe ecran este afisata si o bara luminoasa numita cursor care arata pozitia in care va fi scris un caracter in text. Cu ajutorul acestor taste de editare se pot executa urmatoarele operatii:

deplasarea in text cu:

• tastele sageti prin care se deplaseaza cursorul cu o pozitie in sensul sagetii;
• tastele <PageUp> si <PageDown> care deplaseaza cursorul cu o pagina in sus, respectiv in jos;
• tastele <Home> si <End> care deplaseaza cursorul la inceput (acasa) sau la sfarsit de text.

corectura de text cu:

• tasta <Delete> sterge caracterul din pozitia cursorului
• tasta <BackSpace> sau <BS> sau <    > de la tastatura masinii de scris care sterge caracterul de la stanga cursorului;
• stabilirea tipului de corectura prin comutarea intre corectura cu suprascriere si corectura cu inserare cu ajutorul tastei <Insert>.

3. Tastatura extinsa este construita pentru introducerea datelor numerice. Ea contine tastele pentru cifre <0>, <1>...<9>, tastele pentru operatii aritmetice <+> (adunare), <-> (scadere), <*> (inmultire), </> (impartire), tasta <.> (punct) ca separator intre partea intreaga si partea zecimala a unui numar (conform sistemului englez de scriere a unui numar fractionar).

4. Grupul tastelor functionale se gaseste pe prima linie a tastaturii si contine 12 taste notate <F1>, <F2>...<F12>. Aceste taste au atasate diferite comenzi sau grupuri de comenzi specifice programului care controleaza activitatea calculatorului.

In general, la o tastatura cu 101 taste (cea mai raspandita tastatura), tastatura masinii de scris contine 48 de taste alfanumerice. Ele ar fi insuficiente pentru generarea codurilor de caractere si comenzi. De aceea exista doua tipuri de taste:

tasta calda (hot key) si

tasta rece (cold key)

Tasta calda -prin actionare, genereaza un cod inteligibil pentru calculator care reprezinta un caracter sau o comanda. Chiar si tastele de la tastatura de editare si de la tastatura numerica sunt taste calde: <A>, <a>, <Delete>..

Tasta rece - prun actionare, nu genereaza un cod inteligibil pentru calculator. Ea se foloseste intotdeauna cu o tasa calda pentru a schimba codul tastei calde. Tastele reci sunt: <Shift>, <Ctrl> <Alt>. Combinatia se noteaza: <tasta rece>+ <tasta calda>. Astfel : <A> genereaza codul literei a, <Shift>+<A> genereaza codul literei A.

Regula: atunci cand actionezi o combinatie <tasta rece>+ <tasta calda> mai intai actionezi tasta rece si apoi, tinand actionata tasta rece, actionati o tasta calda deoarece este putin probabil sa puteti actiona simultan ambele taste; daca ati atins mai intai tasta calda, calculatorul o va interpreta ca o actionare de tasta calda si nu de combinatie de taste.

Deci tastatura masinii de scris este formata din taste care au atasate cate doua coduri astfel incat tastatura poate sa fie in doua stari:

starea litere mici

starea litere mari

Actionand o tasta, se genereaza codul literei mici, iar actionand o tasta impreuna cu tasta <Shift> se genereaza codul literei mari.

Tastatura numerica este formata din taste care au atasate doua coduri: un cod numeric si un cod de operatie de editare. De exemplu: tasta <1> sau <End>, tasta <9> sau <PgUp>,etc.

Tastaturile care au doua stari pot fi comutate intre cele doua stari cu ajutorul unei taste comutator.

Tastele comutator sunt taste care comuta starea tastaturii intre doua stari:

				<tasta comutator>

<tasta comutator>

starea 1 starea 2

Tastele comutator sunt:

<CapsLock> - comuta tastatura masinii de scris intre starea de litere mici si starea de litere mari. Starea tastei comutator <CapsLock> este semnalizata prin led-ul CapsLock:

led-ul  CapsLock aprins - comutator <CapsLock> activat

led-ul CapsLock stins- comutator <CapsLock> dezactivat

Astfel :

led-ul CapsLock stins-- comutator <CapsLock> dezactivat

<A> genereaza codul literei a.

led-ul  CapsLock aprins - comutator <CapsLock> activat

<A> genereaza codul literei A

<Shift>+ <A> genereaza codul literei a.

<Numlock> - comuta tastatura existenta intre starea de tastatura numerica si starea de tastatura de editare. Starea tastei comutator < Numlock > este semnalizata prin led-ul Numlock:

led-ul Numlock  aprins- comutator Numlock activat

led-ul Numlock  stins- comutator Numlock dezactivat

Astfel :

led-ul Numlock  stins- comutator Numlock dezactivat

<1> genereaza codul tastei End

led-ul Numlock  aprins- comutator Numlock activat

<1> genereaza codul cifrei 1.

<Insert> comuta modul de corectura in text intre corectura cu suprascriere si corectura cu inserare:

comutator- <insert> activat- corectura cu inserare

comutator- <insert> dezactivat- comutator cu suprascriere.

De la tastatura se introduce linii de comenzi, de text, linii cu instructiuni de programe. O linie se incheie atunci cand se actioneaza tasta Enter. Tastatura dispune de o zona de memorie tampon (buffer) in care se memoreaza temporar codul caracterelor introduse intr-o linie. Atunci cand se introduce o comanda pe care calculatorul urmeaza sa o interpreteze si sa o execute, datorita acestei memorii tampon se pot face corecturi in linia de comenzi. Dupa actionarea tastei Enter linia este transmisa catre memoria interna si nu poate fi modificata.

Tastaturile se deosebesc intre ele prin numarul de taste (101 taste sau 102 taste) si prin pozitia acestor taste pe tastatura.

In functie de modul in care sunt dispuse tastele alfanumerice exista mai multe tipuri de tastaturi, dintre care se amintesc cele intalnite mai des in tara:

tastatura anglo-saxona cu tastele dispuse astfel: Q,W,E,R,T,Y.

Tastatura franceza cu tastele dispuse astfel:   A,Z,E,R,T,Y,

Tastaturile sunt specializate pe tari. In cadrul celor doua tipuri de tastatura prezentate mai sus exista taste specifice tarilor respective. Astfel, tastatura americana contine caracterul - dolar $, iar pe tastatura englezeasca exista caracterul specific Angliei - lira sterlina £. Calculatorul identifica fiecare tip de tastatura printr-un cod intern astfel incat tastatura poate fi configurata conform particularitatilor tarilor in care se utilizeaza.