of 141 /141
 ROMEO CHELARIU SISTEME DE OPERARE !I LIMBAJE DE PROGRAMARE (ÎNDRUMAR DE LABORATOR)

indrumar solp

Embed Size (px)

DESCRIPTION

indrumar sisteme de operare

Text of indrumar solp

  • ROMEO CHELARIU

    SISTEME DE OPERARE ILIMBAJE DE PROGRAMARE

    (NDRUMAR DE LABORATOR)

  • ROMEO CHELARIU

    SISTEME DE OPERARE ILIMBAJE DE PROGRAMARE

    (NDRUMAR DE LABORATOR)

    IAI-2004

  • CUPRINS

    Lucrarea 1CALCULATOARE PERSONALE. ARHITECTUR.ECHIPAMENTE FIZICE 1

    Lucrarea 2CALCULATOARE PERSONALE.SISTEME DE OPERARE 20

    Lucrarea 3CALCULATOARE PERSONALE.SOFTWARE DE APLICAII 36

    Lucrarea 4ETAPELE REZOLVRII PROBLEMELOR CUAJUTORUL CALCULATORULUI.DESCRIEREA ALGORITMILOR

    48

    Lucrarea 5PROGRAMAREA STRUCTURAT.INSTRUCIUNI FUNDAMENTALE 57

    Lucrarea 6ETAPELE REALIZRII UNUI PROGRAM.PRIMUL POGRAM FORTRAN 64

    Lucrarea 7 CONSTRUCIA IF. PROGRAMUL SEMN_NR 71

    Lucrarea 8CONSTRUCIA CASE.PROGRAMELE ARIE I TIP_TASTA 75

    Lucrarea 9CONSTRUCIILE DO SIMPL I DO WHILE.PROGRAMELE PRODUS_SUMA_MEDIA,TAB_FUNCTIE I FUN_TRIG

    79

    Lucrarea 10TABLOURI. CONSTRUCIA DO CU CONTOR ALITERAIEI. PROGRAMUL MASURATORI 84

    Lucrarea 11SUBPROGRAME. PROGRAMELE CENTRU_DE_MASAI SORTARE 89

    Lucrarea 12INSTRUCIUNEA EXTERNAL. PROGRAMELEINTEGRALA I SEMN_FUNCTIE 93

    Lucrarea 13FIIERE. INSTRUCIUNILE OPEN I CLOSE.PROGRAMELE IMPAR I TRANSMATR 98

    Lucrarea 14INSTRUCIUNI DE TRANSFER. PROGRAMELESUBSIR I EL_MAX_MIN_MED 102

    Lucrarea 15ALGORITMUL DE INTERPOLARE AITKEN-NEVILLE.PROGRAMUL INTERPOLARE 107

    Lucrarea 16 TESTAREA PROGRAMELOR 112

    Lucrarea 17 RELAII DE RECUREN 119

  • Cuprins

    2

    Lucrarea 18 PROCEDURI RECURSIVE. PROGRAMUL PUTERI 123

    Lucrarea 19 EXPRESII TABLOU. PROGRAMUL GRAM_SCHMIDT 129

    Lucrarea 20UTILIZAREA BIBLIOTECILOR DE PROGRAME.PROGRAM RADACINA 133

    BIBLIOGRAFIE 137

  • 1LUCRAREA 1CALCULATOARE PERSONALE. ARHITECTUR.ECHIPAMENTE FIZICE

    1. NOIUNI INTRODUCTIVE

    Calculatorul numeric a fost conceput iniial ca instrument de lucru pentrumatematicieni i fizicieni cu scopul de a uura efectuarea de calcule complexe. CharlesBabbage (1792-1871), proiectantul primei maini de calcul, a justificat necesitateaacesteia prin volumul mare de calcul necesar contruirii unor tabele matematice. Dinpcate, ideile lui Charles Babbage, inclusiv cele privind calculul paralel, au trebuit satepte un secol, pn cnd tehnologia electronic a permis realizarea lor practic. Dupanul 1945, considerat ca an de natere a calculatoarelor electronice, evoluiacalculatoarelor a fost marcat, pe de o parte, de lrgirea domeniului de aplicaii, iar pede alt parte, de o evoluie tehnologic impresionant asociat cu definirea unei noitiine, tiina calculatoarelor (computer science).

    Calculatorul, cunoscut i sub denumirea de sistem de calcul, este perceput demarea majoritate a utilizatorilor ca fiind o main ce execut un set de instruciuni,reunite ntr-un program, cu scopul de a prelucra datele furnizate de ctre acetia (datede intrare) pentru a obine rezultate (date de ieire). Utilizarea unui sistem de calculpoate contribui n mod substanial la rezolvarea unei anumite probleme ce apare nactivitatea unei persoane. Acest lucru este posibil prin respectarea unei anumiteetapizri ce trebuie parcurs pentru a rezolva problemele cu ajutorul sistemelor decalcul (Figura 1.1).

    Figura 1.1. Etapele parcurse n rezolvarea unei probleme cnd se utilizeaz calculatorul.

    Utilizarea calculatorului i rezolvarea problemelor cu ajutorul acestuia necesitcunoaterea i definirea unor noiuni i termeni specifici.

    Un calculator numeric (computer) este un sistem (ansamblu) definit princomponentele sale (echipamente fizice, programe) conectate astfel nct s formeze oentitate coerent cu o funcie bine definit. Funcia sistemului de calcul este de atransforma informaiile transmise sistemului de ctre utilizator sub form deinstruciuni i date de intrare, n informaii necesare utilizatorului transmise acestuiasub form de date de ieire (Figura 1.2).

    Orice calculator cuprinde dou componente principale: (1) echipamentele fizice;(2) programe.

    PROBLEM ALGORITM PROGRAM CALCULATOR

  • Lucrarea 1

    2

    Figura 1.2. Modelul black-box (cutie neagr) al unui calculator.

    Echipamentele fizice sunt reprezentate de totalitatea componentelorelectronice, electrice, electromecanice care realizeaz mpreun funciile sistemului decalcul, fiind cunoscute sub denumirea de hardware. Acesta este nivelul fizic, perceputimediat de ctre utilizator.

    Totalitatea programelor ce permit utilizatorului accesul la toate funciilesistemului de calcul sunt cunoscute sub denumirea de software.

    Persoanele ce utilizeaz un computer sunt fie programatori, fie utilizatori.Prin programator se nelege o persoan ce creaz un program sau corecteaz unul creatanterior. Persoana ce folosete, pentru un anumit scop, un program creat anterior senumete utilizator.

    2. ARHITECTURA CLASIC A COMPUTERELOR

    Arhitectura unui computer poate fi definit ca o schem schem funcionalgeneral utilizat pentru realizarea constructiv a oricrui calculator.

    Structura funcional clasic a unui computer este cea serial, numit iarhitectur von Neumann.

    Principiile funcionale fundamentale ale unui calculator von Neumann sunt:! Calculatorul are un dispozitiv numit memorie unde sunt pstrate, att

    timp ct este necesar, instruciunile, datele supuse prelucrrii irezultatele obinute;

    ! Calculatorul posed o unitate de calcul aritmetic i logic, care executoperaiile codificate n instruciunile programului;

    ! Calculatorul posed o unitate de comand i control, care determinexecuia instruciunilor n mod secvenial, cte una la un moment dat, nordinea stabilit prin program; de asemenea, unitatea de comand icontrol determin transferul datelor ce urmeaz a fi prelucrate, ntrememorie i unitatea aritmetic i logic;

    ! Calculatorul are n componen o unitate de intrare i o unitate deieire, prin intermediul crora se realizeaz comunicarea cu mediul extern(utilizator, proces industrial, calculator);

    CALCULATORintroducere, prelucrare, extragere

    PROGRAMEinstruciuni

    DATEdate de intrare

    REZULTATEdate de ieire

  • Calculatoare personale. Arhitectur. Echipamente fizice

    3

    Tensiuneelectric

    3,5 V

    1,5 V

    Mare 0

    Nivellogic

    Cifrbinar

    Mic 1

    Unitatea aritmetic i logic mpreun cu unitatea de comand i controlalctuiesc unitatea central de prelucrare (CPU-Central Processing Unit), cunoscuti sub denumirea de procesor. Procesorul i memoria alctuiesc unitatea central.

    Structura funcional a unui calculator von Neumann se poate reprezentagrafic ca n Figura 1.3.

    Figura 1.3. Structura funcional a unui calculator von Neumann.

    3. ECHIPAMENTE FIZICE

    n interiorul calculatoarelor circul semnale electrice transmise sub form deimpulsuri. Pentru a memora i transmite informaia (instruciuni, date) prinintermediul acestor semnale, calculatoarele folosesc un sistem de reprezentare ainformaiei pe dou nivele. Practic, n calculator exist semnale electrice de tensiune ceare o valoare mai mare, interpretat ca avnd valoarea unu (1) i semnale electrice de

    tensiune cu o valoare mai mic, distinct deprima, interpretat ca avnd valoarea zero (0)(Figura 1.4). Valorea 0 , respectiv, valoarea 1 senumete bit (binary digit), reprezentnd cea maimic unitate de msur pentru informaie.

    Operaiile aplicate informaiei necesitgruparea biilor ntr-o succesiune. O succesiunede 8 bii se numete byte (octet). Un octet poatereprezenta n calculator un caracter, cumar fi A sau 4.Figura 1.4. Echivalena tensiuneelectric bit.

    UNITATE DEINTRARE

    MEMORIE UNITATE DEIEIRE

    UNITATE DECOMAND I

    CONTROL

    UNITATEARITMETICI LOGIC

    ECHIPAMENTE PERIFERICE

    PROCESOR

    DATE

    INSTRUCIUNI

    COMENZI

  • Lucrarea 1

    4

    3.1. MICROPROCESORUL

    n cazul calculatoarelor personale (personal computer-PC) sau microcalcula-toarelor, procesorul (CPU) este materializat fizic de un dispozitiv electronic numitmicroprocesor (P).

    Unitatea central de prelucrare (CPU) ndeplinete dou funcii eseniale:! Transferul i prelucrarea datelor;! Controlul activitii ntregului sistem de calcul (PC).

    O unitate central de prelucrare a informaiei, avnd funciile enunateanterior, care coordoneaz un sistem de calcul structurat ca n Figura 1.3 i care, fizic,se prezint sub forma unui cip se numete microprocesor.

    Exist mai multe clasificri ale noiunii de microprocesor. Dup tipul de sarcinice pot fi realizate eficient, se disting:

    ! Microprocesoare de uz general, nespecializate;! Microprocesoare specializate, ca de exemplu procesoare de intrare/ieire,

    utilizate la transferul datelor dintre calculator i mediul extern,coprocesoare matematice, specializate n operaii aritmetice de utilitategeneral, coprocesoare grafice, destinate mbuntirii vitezei i calitiiafirii imaginilor etc;

    n continuare, se vor face referiri doar asupra microprocesoarelor standard, deuz general. Caracteristicile microprocesorului i pun amprenta asupra performanelori ntregii organizri ale calculatorului din componena cruia face parte.

    Microprocesorul este un cip format dintr-un circuit integrat complex, careconine un numr de tranzistoare echivalente de ordinul milioanelor, ce prelucreazdate prin executarea, n mod secvenial, a unor operaii logice i/sau aritmetice diversen conformitate cu instruciunile furnizate de utilizator. Conectarea microprocesoruluila celelalte componente fizice ale calculatorului se face prin intermediul unor picioruenumite pini. Numrul acestora depinde de tipul microprocesorului. n interiorul CPUam putea regsi subuniti precum: magistrale interne (conductori pentru transmitereasemnalelor electrice), registre (memorii de capacitate mic folosite pentru memorareaunor stri sau valori intermediare), unitatea aritmetic i logic (ALU-Arithmetic andLogic Unit ), unitate de calcul aritmetic cu numere reale, uniti specializate (buffer deinstruciuni etc). Indiferent de tipul de microprocesor exist dou uniti comune ianume:

    ! Unitatea de execuie, care realizeaz n mod efectiv operaiile folosindzonele de memorie incluse microprocesorului, cunoscute sub denumirea deregistre; scopul registrelor este de a memora date, adrese de memorie,

  • Calculatoare personale. Arhitectur. Echipamente fizice

    5

    adresa urmtoarei instruciuni ce trebuie executat, precum i indicatoride stare care arat cum s-au terminat instruciunile anterior executate;

    ! Unitatea de interfa cu magistrala extern, care realizeaz transferuldatelor i instruciunilor de la i spre microprocesor.

    Diferenierea microprocesoarelor , din punctul de vedere al performanelor, seface n funcie de cantitatea de memorie ce poate fi adresat, setul de instruciuniexecutabile (numrul i tipul), viteza de lucru. Este de reinut faptul c un microprocesornu poate adresa o cantitate infinit de memorie, ci numai cantitatea maxim impus deprocesul su constructiv. Valoarea maxim a memoriei adresabile este importantdeoarece un program nu poate fi executat dect dac el se afl n memorie, astfel nct,o memorie adresabil de dimensiune mai mare faciliteaz o execuie mai rapid aprogramului. Cu ct setul de instruiuni specific unui microprocesor este mai mare cuatt se pot rezolva probleme din ce n ce mai complexe. Viteza de lucru a unuimicroprocesor este determinat, n principal, de urmtorii parametri: frecvena ceasuluiintern, mrimea i numrul registrelor interni, mrimea magistralei de date. Ceasulintern este un oscilator ce trimite pulsuri la intervale egale de timp, bine determinate.Executarea unei instruciuni de ctre microprocesor se face ntr-un numr de etaperealizate n intervalul delimitat de dou semnale succesive ale ceasului intern.Frecvena cu care se genereaz aceste semnale se numete frecvena ceasului intern.Prin creterea numrului registrelor i a capacitii de memorare a acestora semicoreaz numrul de operaii de transfer de date cu memoria intern, mbuntindastfel viteza de lucru a microprocesorului. Volumul de date ce este transferat la unsingur puls al ceasului intern este mai mare cu ct mrimea magistralei de date estemai mare, prin aceasta micorndu-se numrul de operaii de transfer de date cumemoria.

    n continuare sunt prezentate cteva din reperele importante ale evoluieimicroprocesoarelor:

    ! Microprocesorul Intel (80)286 face trecerea la magistrala de 16 bii i aduceprimele mecanisme de multitasking (utilizarea partajat a resurselorsistemului de calcul ntre mai multe programe); setul de instruciuni esteextins prin utilizarea unui coprocesor matematic;

    ! Microprocesorul Intel (80)386 impune magistrala pe 32 bii i includemecanisme de gestiune evoluat a memoriei;

    ! Microprocesorul Intel 486 utilizeaz noi tehnici de multitasking i includeun nivel suplimentar de memorie cache (memorie intermediar deperforman ridicat ntre microprocesor i memoria intern); coprocesorulmatematic este inclus n acelai cip;

    ! Microprocesorul Intel Pentium (586) are o magistral intern de 64 bii icapaciti sporite de multitasking;

  • Lucrarea 1

    6

    ! Microprocesorul Intel Pentium II/III (686) are un set lrgit de instruciuni;instruciunile suplimentare sunt dedicate prelucrrii multimedia i suntcodificate MMX i SSE;

    ! Microprocesorul Intel Pentium IV (786) are noi instruciuni dedicatedatelor multimedia (SSE2) ; organizarea instruciunilor naintea execuiei.

    Principalele tipuri de microprocesoare sunt prezentate n Tabelul 1.1, iarcaracteristicile de baz ale ultimilor tipuri de procesoare n Tabelul 1.2.

    Tabelul 1.1Principalele tipuri de microprocesoare

    Generaia Intel AMD Cyrix Frecvena(MHz)(80)-86 I8086 I8088I80186 - - 4(80)286 I80286 Am286 - 816(80)286 I386 I386SXI386DX Am386 - 2040

    486 I486I486SXI486DX

    I486DX-2I486DX-4

    AMD486486DX

    486DX-2486DX-4

    5x86(DX5)Cyrix486 20120

    586 Pentium Pentium (I)Pentium Pro AMD K5 Cyrix5x86 75166

    686 PentiumII/IIIKlamathKatmaiCeleron

    AMD K6 K6K6-2Cyrix6x86IBM 6x86

    166450450650

    786

    PentiumIII

    PentiumIV

    CeleronCoopermine

    TualatinWillametteNorthwood

    P4EEPrecott

    AMD K7 DuronAthlonVIA Cyrix

    III

    6501200

    12003200

    Tabelul 1.2Carcateristici de baz ale microprocesoarelor actuale

    Caracteristici Willamette NorthwoodPentium 4

    Extreme Edition(P4EE)

    Prescott Athlon 64(FX51, 3400+)Proces defabricaie 180 nm 130 nm 130 nm 90 nm 130 nmNumr detranzistori(milioane)

    42 55 178 125 106

    Dimensiunepastil (mm2) 170 131 237 112 193Cache L1 (KB) 8 8 8 16 128Cache L2 (KB) 256 512 512 1024 1024Cache L3 (KB) NA NA 2048 NA NAFrecvenamaxim (GHz) 2 3,4 3,4 3,4 2,2

  • Calculatoare personale. Arhitectur. Echipamente fizice

    7

    N

    S

    S

    N

    0 1

    Pentru ultimile generaii de microprocesoare, pentru a mri viteza de lucru,memoria cache de nivel 2 (L2) este inclus pe suportul acestora i nu pe placa de bazavnd capaciti de pn la 1024 KB. Aceste ultime tipuri de procesoare Intel auposibilitatea real de a executa simultan mai multe activiti, facilitate pe care Intel adenumit-o Hyper Threating. Microprocesorul Prescott a primit i un numr deintruciuni SSE suplimentare, codificate SSE3.

    3.2. MEMORIA INTERN

    Memoria unui calculator se numete memorie intern deoarece n componenasa mai exist i alte dispozitive de memorare, dar cu alte caracteristici i funcii, carealctuiesc mpreun aa-numita memorie extern.

    n memoria unui calculator sunt stocate (memorate) obiecte, adic informaiecodificat ntr-un anumit mod, folosind sistemul binar. Modelul de reprezentare ainformaiei, n form scris, reprezint o dat. Deosebirea dintre informaie i dat esteechivalent cu cea dintre un obiect i modelul su. Informaia stocat n memorie poartdenumirea generic de date. n memorie sunt stocate att instruciunile programelor cese execut, ct i datele pe care acestea le prelucreaz, folosind acelai mod decodificare. n acest mod prin denumirea de date vom nelege att datele ce seprelucreaz (date de intrare, intermediare, finale, de ieire etc), ct i instruciunile cese execut.

    Din punct de vedere fizic, memoria intern este format tot din cipuri ce auproprietatea de a memora secvene de bii. n cazul memoriei, un bit este materializatprintr-un element fizic cu dou stri distincte ce pot fi codificate cu:

    ! Fals sau 0;! Adevrat sau 1.

    Un astfel de element poate fi un obiect magnetizabil cu dou stri magneticeN-S sau S-N fr a-i schimba poziia (Figura 1.5).

    Avnd n vedere cele prezentate, memoriaintern poate fi considerat ca fiind format dintr-omulime finit de elemente, cu dou stri distincte,aezate succesiv.

    Unitile de msur a memoriei sunt:Bitul (0, 1), notat b;Byte (octet), format din 8 bii succesivi, notat B;Kilobyte, notat KB, 1 KB = 210 B = 1024 B;Megabyte, notat MB, 1 MB = 210 KB = 1 048 576 B;Gigabyte,notat GB, 1 GB =210 MB = 220 KB = 230 B.

    Figura 1.5. Bitul fizic al memorieiinterne

  • Lucrarea 1

    8

    Deoarece reprezentarea informaiei n calculator se face folosind sistemul binar(baza 2), multiplii byte-ului vor fi puteri ale lui 2, dup cum se poate observa mai sus.Byte-ul i multiplii si sunt uniti de msur a capacitii de memorare att pentrumemoria intern, ct i pentru alte dispozitive de stocare a informaiei.

    Memoria intern este format din mai multe pri de dimensiune egal, fiecarefiind numit locaie de memorie. Acestea sunt identificabile printr-o adres dememorie. Adresele de memorie sunt numere naturale ce arat poziia n memorie afiecrei locaii (0, 1, 2, ). Dac se grupeaz n elemente binare de memorie, se obine olocaie de memorie ce poate avea 2n stri distincte. De exemplu, dac n = 4, numrul destri diferite este 24 = 16, i anume: 0000, 0001, 0010, 0100, 1000, 0011, 0110, 1100,1010, 0101, 1001, 0111, 1011, 1101, 1110. Aceasta nseamn c o dat ce trebuiememorat poate avea doar una din valorile de 4 bii anterioare. n cazul calculatoarelor,locaiile de memorie sunt de 8 bii consecutivi, formnd astfel un byte.

    Locaiile de memorie se grupeaz n celule de memorie. Identificarea uneicelule de memorie se face prin adresa i lungimea ei. Adresa celulei de memorie estedat de adresa primului octet, iar lungimea de numrul de elemente binare grupatentr-o celul de memorie.

    Cuvntul (word) este o unitate logic de informaie, format de obicei din 16bii (2 octei). n cazul n care este format din 4 octei se numete cuvnt dublu.Lungimea cuvntului depinde de tipul constructiv al calculatorului.

    Memoria intern este caracterizat de doi parametri: (1) capacitatea dememorare, (2) timpul mediu de acces sau frecvena de lucru.

    Capacitatea memoriei interne, caracteristic important pentru viteza ieficiena cu care va lucra calculatorul, depinde de tipul microprocesorului i se msoarn KB sau MB. Practic, memoria intern este format din plachete de memorie cucapaciti de 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB. Timpul mediu de acces se msoar n nsi se refer la intervalul de timp care este necesar memoriei interne pentru a fi cititsau scris datele, iar frecvena n MHz.

    Memoria intern este format din dou tipuri de cipuri de memorie cucaracteristici diferite i anume:

    ! Memorie RAM (Random Access Memory memorie cu acces aleatoriu),care are urmtoarele caracteristici: poate fi citit sau scris, este volatil,adic datele memorate se pstreaz att timp ct calculatorul este conectatla reeaua electric, iar fiecare locaie de memorie poate fi accesat imediat;

    ! Memorie ROM (Read Only Memory memorie doar citit), care areurmtoarele caracteristici: poate fi numai citit, nu poate fi scris saumodificat, este nevolatil (permanent).

    Memoria RAM este folosit pentru a memora date sau instruciuni aleprogramelor care se execut la cererea utilizatorului, iar memoria ROM conine

  • Calculatoare personale. Arhitectur. Echipamente fizice

    9

    date necesare la pornirea i n timpul funcionrii calculatorului.

    3.3. MAGISTRALE (BUS-URI)

    Dei denumirea lor este pretenioas, aceste magistrale nu sunt altceva, dinpunct de vedere fizic, dect un numr de conductori electrici, prin intermediul crora serealizeaz transmiterea semnalelor electrice ce realizeaz transferul de date i comenzintre componentele principale ale calculatorului.

    Magistrala de date, bidirecional, permite circulaia datelor (operanzi/rezultate), a instruciunilor i chiar a adreselor.

    Magistrala de adrese, unidirecional, permite microprocesorului s localizezedatele din memorie sau dispozitivele de intrare/ieire, aa nct pe aceast magistralcircul numai adrese.

    Magistrala de control, permite circulaia, bidirecional, a semnalelor decomand i control de la/ctre microprocesor.

    3.4. INTERFEE

    Pentru a putea face legtura ntre unitatea central i echipamenteleperiferice, se folosesc dispozitive numite interfee. Interfaa unui echipament perifericprimete/transmite datele de la/ctre unitatea central, dup care le transmite/primetela/de la echipamentul periferic. Interfaa realizeaz conversia datelor din codul specificcalculatorul ntr-o form accesibil realizrii comunicrii calculator-mediu extern(utilizator, proces, calculator),. Comunicarea dintre interfa i echipamentul perifericse poate face n dou moduri i anume: (1) secvenial, (2) paralel.

    Unele interfee au denumiri specifice: adaptor video, controler de disc, adaptorpentru fax/modem, plac de sunet, plac de reea etc.

    3.5. ECHIPAMENTE PERIFERICE

    Echipamentele fizice ce intr n componena unui calculator personal i carematerializeaz fizic unitile de intrare/ieire se numesc echipamente periferice.

    3.5.1. Memoria extern

    Deoarece memoria intern a unui calculator este volatil i de capacitaterelativ redus, posibilitile de pstrare a datelor, att n timpul funcionrii, ct maiales dup oprirea acestuia, sunt mult reduse. Astfel, a aprut necesitatea adugriiunor echipamente de memorare diferite de memoria intern. Caracteristicile memorieiexterne sunt: este nevolatil, poate fi att citit ct i scris. O astfel de memorie,

  • Lucrarea 1

    10

    Sector

    nevolatil, cu rol de stocare timp ndelungat a datelor, este cunoscut sub denumirea dememorie extern. Memoria extern a unui calculator este format din discurilemagnetice.

    De menionat c trebuie fcut distincie ntre unitatea de memorie extern isuportul fizic de memorare.

    Unitile de discuri magnetice sunt nelipsite din componena oricrui sistem decalcul, fiind utilizate i ca extensie a memoriei interne. Memorarea datelor se face pesuprafeele magnetice ale unui disc sau pachet de discuri. Un disc magnetic este formatdintr-un suport, ce poate fi flexibil (material plastic)sau rigid (aluminiu sau aliaje aleacestuia), pe a crui suprafee se depune un film subire de substan magnetic, careformeaz partea activ a acestuia. n cazul pachetului de discuri, acestea se monteazparalel i echidistant pe un ax comun.

    Pentru transferul datelor pe/de pe un astfel de disc sau pachet de discuri,acestea trebuie introduse ntr-un dispozitiv numit unitate (drive) de disc. Unitatea dedisc este prevzut cu un dispozitiv special, numit dispozitiv de acces, format dintr-unnumr de capete de citire/scriere egal cu numrul de suprafee active ale suportului dememorare. Capetele de citire/scriere au, n funcie de tipul echipamentului periferic, unanumit numr de poziii distincte fa de axul pachetului. Fiind montate rigid pe acelaidispozitiv de antrenare, capetele de citire/scriere se deplaseaz simultan, gsindu-se laaceeai distan fa de axul suportului magnetic. Fiecare cap de citire/scriere, pesuprafaa activ asociat, descrie o circumferin numit pist, ce are drept centru,centrul axului pachetului de discuri (Figura 1.6a). Totalitatea pistelor de acelaidiametru, n cazul pachetelor de discuri, formeaz un cilindru (Figura 1.6b). O pist larndul ei este divizat n mai multe zone distincte, numite sectoare, cu o anumitmrime. Fiecare sector are aceeai mrime, care de obicei este 512 B. Unitatea deadresare a discului magnetic este sectorul de disc, care are asociat o valoare numitadres.

    a bFigura 1.6. mprirea fizic a discurilor magnetice.

    Pist

    Discmagnetic

    Cilindru

  • Calculatoare personale. Arhitectur. Echipamente fizice

    11

    Caracteristicile de baz ale unitilor de discuri magnetice sunt, n principal,urmtoarele:

    ! Caracteristici fizice ale discurilor (rigid, flexibil, numr de discuri,diametrul etc);

    ! Capacitatea de memorare (MB, GB);! Viteza de transfer (KB/s);! Timp de acces (ms);! Norma de conectare, care poate fi PIO Mode 14, ATA, UltraDMA 33, 66,

    100 etc;! Densitatea de nregistrare.

    Unitile cu discuri fixe (montate permanent n unitatea de disc) i suport rigidsunt cunoscute sub denumirea de hard-disk.

    Hard-disk-urile moderne au o serie de mbuntiri constructive care permitcreterea performanelor, dintre care amintim:

    ! Includerea unei memorii cache (buffer) cu capaciti ntre 256 KB8 MB;! Mecanisme de detectare i corecie a erorilor;! Viteze mai mari de rotaie a discurilor (5400, 7200, 15000 rot/min);! Suspensii pentru protejarea mpotriva ocurilor mecanice etc.

    Unitile cu disc amovibil (poate fi montat sau extras din unitatea de disc oride cte ori este necesar) i suport flexibil sunt cunoscute sub denumirea de floppy-disk.Discul propriu-zis este cunoscut i sub denumirea de dischet. Dischetele sunt alctuitedintr-un singur disc magnetic, cu suport flexibil, protejat de o carcas de materialplastic, n interiorul creia se mic liber. Dei au existat mai multe varianteconstructive, astzi se utilizeaz doar unitile floppy-disk pentru dischete cu diametrulde 3,5 (inches) cu o capacitate de memorare de 1,44 MB.

    3.5.2. Tastatura

    Tastatura este principalul dispozitiv periferic al unui calculator prinintermediul cruia se transmit informaii (comenzi, date) ctre unitatea central. De latastatur datele circul unidirecional ctre unitatea central, fiind un periferic deintrare. Cuplarea tastaurii la calculator se face prin intermediul unui cablu de conectarei a unui conector special ce intr n legtur cu interfaa corespunztoare imagistralele sistemului.

    Versiunile clasice ale tastaturilor calculatoarelor personale au un numr de101/102 taste. Din punctul de vedere al funcionalitii, o tastatur standard cu 101taste cuprinde urmtoarele grupe:

  • Lucrarea 1

    12

    ! Taste caracter, ce cuprinde tastele corespunztoare literelor alfabetuluilatin, mari i mici, cifrele arabe i caracterele speciale (!,@,,#,$;%,^,&,*,(,),_, -, =,+,/,\,|,;,:,,~,`, );

    ! Taste numerice, care cuprind taste numerice propriu-zise, cu doucaractere nscrise i taste cu operatorii aritmetici;

    ! Taste de alegere a modului de lucru pentru tastele caracter i tastelenumerice, Caps Lock, care prin activare determin obinerea literelormari, Num Lock, care prin activare determin obinerea tastelornumerice, iar prin dezactivare tastele corespunztoare celui de-al doileacaracter nscris; tasta Insert (Ins-n zona tastelor numerice), schimbmodul de lucru al tastelor caracter din inserare n suprapunere i invers;

    ! Taste de modificare a funciei unor taste sau grupe de taste, Shift ( ), careprin meninerea n stare apsat permite tastarea caracterului superior depe tastele cu dou caractere sau inverseaz aciunea tastei Caps Lock;tastele Ctrl i Alt, separat sau mpreun, sunt utilizate n combinaii cualte taste pentru generarea de comenzi, direct de la tastatur; tipul decomenzi generate i combinaiile de taste depind de programul ce seexecut n momentul respectiv pe calculator;

    ! Taste de deplasare/poziionare, prin apsare determin deplasareacursorului n direcia indicat de fiecare tast; cursorul este o reprezentaregrafic distinct a poziiei curente n cadrul unui document i carefocalizeaz atenia utilizatoruluiasupra poziiei n care au loc diverseoperaii; tastele de deplasare sunt tastele sgei ( ), Page Up(determin deplasarea cursorului cu un numr mai mare de rnduri sprenceput), Page Down (determin deplasarea cursorului cu un numr maimare de rnduri spre frit), iar tastele de poziionare sunt Home(determin poziionarea cursorului la nceput de rnd) i End (determinpoziionarea cursorului la sfrit de rnd); prin apsarea simultan atastei Ctrl i a tastei Page Up, respectiv Page Down, cursorul se deplaseazla nceput, respectiv sfrit de pagin; prin apsarea simultan a tasteiCtrl i a tastei Home, respectiv End, cursorul se deplaseaz la nceput,respectiv sfrit de document;

    ! Taste funcionale, care determin lansarea imediat a unei comenzipredefinite, n funcie de programul ce se execut de ctre calculator;aceste taste sunt codificate F1, F2, , F12;

    ! Taste cu aciune bine definit, pentru care gradul de standardizare aaciunii lor este foarte ridicat; aceste taste i aciunile lor specifice sunt:

    Enter - execuie comand sau trecere la un rnd nou; cnd suntactive tastele numerice ndeplinete funcia de = ; se afl n zonatastelor numerice;

  • Calculatoare personale. Arhitectur. Echipamente fizice

    13

    RETURN ( )- execuie comand sau trecere la un rnd nou; Esc anuleaz comanda, respectiv programul n curs de execuie; Back Space ( )- terge un caracter n stnga cursorului; Delete (Del-n zona tastelor numerice)- terge un caracter de pe

    poziia curent a cursorului; Tab ( )- determin trecerea la rubrica urmtoarea (pentru

    anumite programe) sau afieaz un spaiu liber format de maimulte caractere blanc (spaiu liber);

    Print Screen-determin tiprirea (copierea) ecranului curent; Scroll Lock-oprete defilarea pe ecran a datelor determinate de

    execuia unei comenzi; Pause/Break-determin oprirea (temporar sau definitiv) a

    anumitor procese (programe).

    Apsarea unei taste (combinaii de taste) determin transmiterea ctreunitatea central a unor date, care pot fi de tip text, funcii sau comenzi. Lucrul cutastele presupune trei regimuri: (1) apsarea scurt a tastei (modul cel mai frecvent delucru); (2) apsarea continu a unei taste, pentru meninerea aciunii acesteia;(3) apsarea simultan a dou sau trei taste pentru obinerea de combinaii de taste cedetermin aciuni specifice.

    Tastaturile recente sunt fabricate n diverse variante numite fie tastaturiergonomice (asigurarea de poziii relaxante pentru mini), fie tastaturi multimedia ceau integrate taste specializate n funcii multimedia.

    3.5.3. Sistemul video

    Sistemul video este format din dou componente:! Monitorul (display), dispozitiv electronic ce permite vizualizarea datelor

    introduse de la tastatur sau rezultate n urma execuiei unor comenzi sauprograme;

    ! Placa video (adaptor video), care realizeaz legtura ntre unitateacentral i monitor, permind conversia datelor ce sunt afiate pe ecranulmonitorului n codul binar, specific calculatorului.

    Modurile de operare ale sistemului video sunt:! Modul video grafic, cnd suprafaa de afiare este organizat ca o matrice

    cu m linii i n linii, fiecare element putnd fi reprezentat ca un punctadresabil n mod unic, caracterizat prin culoare, intensitate luminoas,dimensiune; un astfel de element grafic se numete pixel; n prezent, acestaeste modul cel mai frecvent de afiare a datelor indiferent de tipul acestora;

  • Lucrarea 1

    14

    ! Modul video text, cnd suprafaa afiabil este format din celule caracterdelimitate de 25 linii i 80 coloane, controlul datelor afiate pe ecranfcndu-se la nivel de caracter alfanumeric; n acest caz, pixelii nu maisunt adresabili individual, n fiecare celul putnd fi afiat un caracteralfanumeric.

    Placa video preia datele ce trebuie afiate pe ecranul monitorului (texte,imagini) i le adapteaz pentru a fi nelese de ctre monitor. Astfel sunt comandaiindividual (poziie, culoare, intensitate) pixelii care formeaz imaginea afiat pe ecran.

    Placa video este caracterizat prin:! Rezoluie, care reprezint numrul maxim de elemente ce pot fi afiate pe

    ecranul monitorului; aceast caracteristic este similar cu cea amonitorului;

    ! Numrul maxim de culori;! Caracteristicile memoriei proprii, etc;

    Plcile video au n componen pe lng memoria proprie, un microprocesorpropriu (chipset), convertorul digital-analogic al datelor (RAMDAC), magistral intern(32, 64, 128 bii). Semnalul de ieire al plcilor video este, de obicei, analogic, cuexcepia celor destinate pentru a conecta monitoare speciale, cnd ieirea poate fi de tipdigital. Cei mai cunoscui productori de chipset-uri grafice sunt firmele ATI i NVIDIA.

    Cele mai importante caracteristici ale monitoarelor sunt:! Mrimea imaginii, exprimat prin dimensiunea diagonalei ecranului

    msurat n inch; mrimile tipice sunt de 14, 15, 17, 19, 21;! Numrul de culori ce pot fi afiate, exprimat prin puteri ale lui 2 (24, 28,

    216, 224, 232);! Rezoluia de afiare a ecranului, definit att pe vertical ct i pe

    orizontal; cele dou rezoluii sunt diferite; conform standardului VGA(Video Graphics Adapter), considerat mpreun cu extensiile SVGA (SuperVGA), matricea de afiare a modului video grafic are rezoluiile de640x480, 800x600, 1024x768

    ! Definiia, care reprezint dimensiunea unui pixel n mm; valorile cele maiutilizate sunt cuprinse n intervalul 0,240,28 mm.

    Din punctul de vedere al reglajelor referitoare la luminozitate, contrast,dimensiuni, poziionare, geometrie etc, n timp s-au manifestat dou tipuri demonitoare: cu reglaj analogic, cnd reglajele se fceau individual prin poteniometre, icu reglaj digital, cnd reglajele se fac prin intermediul unui meniu (imagini grafice) cese afieaz pe ecran.

  • Calculatoare personale. Arhitectur. Echipamente fizice

    15

    Din punct de vedere constructiv, cele mai rspndite sunt monitoarele cefolosesc pentru formarea imaginii un tub catodic (CRT). Un rol important la acest tip demonitoare l are i rata de mprosptare a imaginii (refresh rate) numit i frecvenavertical, datorit impactului asupra calitii imaginii i sntii utilizatorului.Conform normelor actuale (protecia muncii, ergonomie), imaginea trebuie s se refacde 75 ori/secund. n ultimii ani au aprut i monitoare ce folosesc alte metode deformare a imaginii, cum ar fi: LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma DisplayPanel), OELD (Organic ElectroLuminiscence Display). Aceste noi tipuri de monitoaretind s nlocuiasc treptat monitoarele cu afiare CRT.

    Numrul de culori ce se pot afia se mai numete i adncime de culoare i seexprim, de obicei, prin numrul de bii utilizai. Astfel, cu 16 bii se pot reprezentamaxim 216 = 65536 culori (High Color), iar cu 32 bii s-ar putea afia232 = 4 294 967 296 culori (True Color).

    Dei monitorul este perifericul de ieire tradiional, fiind deci unidirecional,exist i monitoare bidirecionale (intrare/ieire), tip touch-screen, care permit iintroducerea de comenzi printr-un sistem de senzori de suprafa.

    Producerea de monitoare este reglementat printr-o serie de norme, cum ar fi:! Norme de siguran-TV/GS, CE, Nemko, Fimko etc;! Norme ergonomice-ISO 9241-3, ISO 9241-8;! Norme pentru radiaii-MPRII, TCO95, TCO99 etc.

    Fiind constituit din monitor i plac video, parametrii de funcionare aisistemului video (rezoluie, numr de culori, rat de mprosptare) sunt determinai decomponenta cu valorile mai mici, aa nct performanele sale sunt date de componentamai puin performant.

    3.5.4. Imprimanta

    Imprimanta este un echipament periferic de ieire, unidirecional, ce poate ficonectat la unitatea central i care are rolul de a tipri rezultatele obinute cu ajutorulcalculatorului ntr-o problem oarecare.

    Pn n prezent s-au realizat i utilizat tipuri diferite de imprimante pentrucalculatoare personale, ce se deosebesc prin performane i metoda de tiprire.

    Principalele caracteristici ale unei imprimante, ce caracterizeaz performaneleacesteia, sunt:

    ! Rezoluia-reprezint numrul de puncte pe care le poate afia imprimantantr-un inch; rezoluia pe vertical nu este obligatoriu egal cu cea peorizontal; cu ct rezoluia este mai mare, cu att calitatea imaginiiimprimate va fi mai bun;

  • Lucrarea 1

    16

    ! Viteza de imprimare, a crei unitate de msur depinde de metoda deimprimare folosit;

    ! Dimensiunile maxime ale hrtiei pe care fiecare imprimant poate tipri;dimensiunile hrtiei sunt cele specifice formatelor standardizate (A3, A4,A5, B5 etc).

    Dup metoda de imprimare se deosebesc urmtoarele tipuri principale deimprimante:

    ! Imprimante matriceale, la care imprimarea se realizeaz prin intermediulunui cap de imprimare, prevzut cu ace acionate electromagnetic cepercuteaz o band tuat pe suprafaa hrtiei, care se deplaseazorizontal de-a lungul hrtiei; calitatea imprimrii este determinat denumrul de ace, care poate fi 9, 18 sau 24; rezoluia acestor imprimanteeste sczut, de circa180 dpi (dots per inch), ceea ce permite tiprirea detexte sau imagini fr pretenii calitative deosebite; viteza de imprimare semsoar prin numrul de caractere imprimate pe secund (cps) i arevalori cuprinse n intervalul 100400 cps sau chiar mai mult n cazulimprimantelor matriceale rapide; acest tip de imprimante lucreazobinuit n mod text;

    ! Imprimante cu jet de cerneal, la care imprimarea se face prin pulverizareafin pe hrtie a unor picturi de cerneal, folosind duze microscopicecontrolate riguros spaial i temporal, duze ce intr n componena unuicap de imprimare care poate fi deplasat orizontal; pentru acesteimprimante exist posibilitatea realizrii imaginilor color; viteza deimprimare se msoar n pages per minute (ppm);

    ! Imprimante laser, care folosete o raz laser sau mici diode luminiscentepentru a ncrca electrostatic un cilindru de imprimare, corespunztorcaracterului ce urmeaz a fi imprimat; cilindrul vine n contact cu opulbere special, numit toner, care ader pe suprafeele ncrcateelectrostatic, dup care trece peste suprafaa hrtiei de imprimat unde estears tonerul; viteza de imprimare se msoar n pages per minute (ppm).

    n ceea ce privete utilizarea unui anumit tip de imprimant n funcie de tipuli calitatea documentului ce trebuie imprimat, se pot face urmtoarele recomandri,prezentate n Tabelul 1.3.

    Pentru a mbunti performanele imprimantelor cu jet de cerneal, sau acelor cu laser , acestea sunt dotate cu memorie RAM proprie, putnd astfel preluacorespunztor sau chiar integral datele. Imprimatele evoluate i destinate lucrului nmedii complexe, unde se prevd 10 000300 000 pg/lun sunt prevzute, pe lngmemorie intern proprie, cu microprocesoare, respectiv hard-disk-uri.

  • Calculatoare personale. Arhitectur. Echipamente fizice

    17

    Principalele caracteristici de performan ale imprimantelor uzuale suntindicate n Tabelul 1.4.

    Tabelul 1.3Recomandri de utilizare a imprimantelor n funcie de tipul i calitatea documentului

    Imprimantmatricela

    Preul relativ mic al consumabilelor i posibilitatea de a folosi copiereaprin indigo sau hrtie autocopiativ o recomand pentru a fi utilizatpentru tiprirea/completarea de formulare tipizate, cu larg aplicabilitaten domenii precum contabilitatea;

    Constituie prima alternativ cnd se tipresc tiraje de mrime medie-mare pe format A3 transversal, frecvent ntlnit n contabilitate.

    Imprimantcu jet decerneal

    Pentru c ofer o calitate bun a documentului imprimat, este folositpentru documente uzuale, ce conin att text ct i imagini grafice;

    Este prima alegere n tiprirea documentelor color; Consumabilele avnd un pre relativ ridicat n raport cu volumul de date

    ce poate fi imprimat, nu este indicat pentru situaiile de imprimare ntiraje mari;

    Imprimantcu laser

    Calitatea deosebit de bun, viteza mare de tiprire, raport preconsumabile/volum mare de imprimare avantajos, recomand acest tip deimprimant pentru documente ce necesit precizie/calitate mare i volummare i foarte mare de imprimare.

    Tabelul 1.4Caracteristici de performan ale imprimantelor uzuale

    Tip imprimant Rezoluie[dpi] Format hrtieVitez de

    imprimare CuloareMatriceal ~ 180 A3, A4, A5, B5 100400 cps Monocrom

    Cu jet de cerneal 3002800 A4, A5, B5 315 ppm MonocromColorCu laser 3001200 A4, A5, B5 550 ppm MonocromColor

    3.5.5. Mouse-ul

    Mouse-ul este un periferic de intrare, unidirecional, care face parte dincategoria dispozitivelor de digitizare (introducere digital a datelor). Ca funcionalitate,mouse-ul este asemntor cu tastatura.

    Modelul clasic este un dispozitiv de dimensiuni nu prea mari, uor manevrabil,avnd la partea superioar 2 sau 3 butoane, iar la partea inferioar o bil ce se roteteliber ntr-un loca special, cu sensibilitate i vitez reglabile. Prin deplasarea mouse-ului pe o suprafa orizontal are loc rotirea bilei. Rotirea bilei este descompus decomponentele mouse-ului n deplasare pe dou direcii sus-jos i stnga-dreapta,deplasare care determin pe ecranul monitorului o micare echivalent a unui cursor.Cursorul specific mouse-ului este o reprezentare grafic a poziiei curente de pe ecran,de obicei, o sgeat. Cursorul focalizeaz atenia asupra locului n care vor avea locaciunile determinate de apsarea butoanelor mouse-ului (validare/confirmare deopiuni, indicare de poziii, deplasri etc). Cursorul de mouse se mai numete i pointersau indicator. Declanarea unei aciuni (transmiterea unei comenzi, selectarea unei

  • Lucrarea 1

    18

    zone dintr-un text etc) se face prin poziionarea cursorului pe obiectul, imaginea, zonade pe ecran care intereseaz i apsarea unuia dintre butoane.

    Exploatarea mouse-ului este determinat de urmtorii parametri:! Rezoluie (densitate de puncte transmise, sensibilitate), care depinde de

    proiectarea hardware;! Viteza de apsare a unui click dublu;! Timp de reacie la apsarea butoanelor.

    Recent, au aprut diverse variante constructive cum ar fi: mouse-ul cu roti,mouse-ul fr fir, mouse-ul optic etc.

    3.5.6. Alte echipamente periferice

    Scanner-ul este un dispozitiv periferic unidirecional, prin intermediul cruiase pot transfera ctre o unitate central diverse date n format grafic. Datele transferatepot fi prelucrate (mutare, copiere, mrire, micorare, modificare, conversie etc) cuprograme specializate (editor de imagine, OCR-Optical Character Recognition). Unscanner este caracterizat prin rezoluie optic (mxn dpi), rezoluie interpolat (uxv dpi),adncimea de culoare (x bii), format (A4, A3 etc), tehnologie (senzori CCD sau CIS) etc.

    Unitile CD-ROM sunt uniti periferice care permit citirea datelormemorate permanent (timp ndelungat) pe discuri compacte (CD Compact Disk).Compact disk-ul este un disc flexibil, dar care stocheaz datele folosind o metod optic.Exist i uniti destinate citirii/scrierii unor CD-uri care pot fi scrise/rescrise.Capacitatea de stocare este de 650 sau 700 MB. Principala caracteristic a unitilorCD-ROM este viteza de transfer, indicat prin factorul de multiplicare a vitezei detransfer a primului periferic de acest tip (150 KB/s). n prezent o dezvoltare deosebit oau compact disk-urile cu densitate mare de nregistare, numite DVD i care necesitiuniti dedicate numite uniti DVD.

    Calculatoarelor personale actuale le pot fi ataate o gam larg de periferice(legtur reea, sisteme audio, camere digitale, dispozitive video, televizor etc).Legtura se face fie folosind porturile (loc de conectare) interfeelor de tip serial (COM,USB) sau paralel (LPT), fie folosind echipamente fizice dedicate (plac de reea, placaudio, plac video cu TV-out, tuner TV etc) cu rol de interfa i care folosesc conexiuniinterne standardizate ale unitii centrale ( ISA, PCI, AGP).

    3.5.7. Configuraia calculatoarelor personale

    Configuraia unui calculator personal se refer la echipamentele fizice ce intrn componena sa, fiind o descriere sumar i strict a componentelor, ce are scopul de a

  • Calculatoare personale. Arhitectur. Echipamente fizice

    19

    furniza date minime asupra firmelor productoare i parametrii principali cecaracterizeaz performanele i domeniul de utilizare a sistemului.

    Un exemplu de configuraie a unui calculator personal poate fi urmtoarea:! Plac de baz: ASUS P4V8X-X, SATA, RAID, P4X533! Procesor: PENTIUM 4 2,6 GHz/533! Memorie: 256 MB DDR333 PC2700 Syncron! Unitate disk fix: HDD 120 GB 7200 RPM SAMSUNG! Unitate floppy disk: FDD 1,44 MB 3,5 ALPS! Unitate optic: CD-RW ASUS 52x32x52x! Interfa video: FX 5200 128 MB DDR ASUS, tv-out, DVI! Interfa audio: on board, 6 ch! Plac reea: Realtek 10/100 Mbps UTP! Carcas: Miditower ATX Millenium 400 W! Tastatur: PS2 win! Mouse: PS2! Multimedia: Boxe active LS26A! Monitor: VIEWSTAR 17 CRT OSD TCO99

    n Figura 1.7 este reprezentat schematic un calculator personal cu oconfiguraie minim de echipamente fizice.

    Figura 1.7. Configuraie minim a unui calculator personal

    CPU

    prelucrri

    MonitorTastatur

    Hard-disk

    Memorie

    Date

    Comenzi

  • 20

    LUCRAREA 2CALCULATOARE PERSONALE.SISTEME DE OPERARE

    1. NOIUNI INTRODUCTIVE

    A doua component important a unui sistem de calcul este reprezentat deansamblul de programe disponibile la un moment dat, cunoscut sub denumirea genericde software. n lipsa acestei componente, calculatoarele nu ar putea transfera, memorasau prelucra date, nu ar putea realiza multitudinea de aplicaii, de la simple jocuri pnla simulri complexe utilizate n diverse domenii de activitate (cercetare, industrie,medicin etc).

    Programele sunt colecii de instruciuni care determin execuia unor operaii,activiti, comenzi de ctre echipamentele fizice din componena unui calculator pentrua rspunde unei cerine concrete a utilizatorului.

    Execuia unui program, numit i rulare, presupune existena acestuia nmemoria intern, executarea secvenial a instruciunilor prin transferul acestora nmicroprocesor, transformarea n instruciuni proprii microprocesorului, execuiaacestora folosind datele transferate din memoria intern, transferul rezultatelor nmemoria intern i generarea de comenzi ctre echipamentele periferice pentrutransferul rezultatelor. Execuia secvenial a instruciunilor de ctre procesor, nordinea n care ele sunt scrise n program, poate fi alterat de o instruciune, fienecondiionat, fie print-o condiionare local dat de anumite stri logice.

    Programele ce aparin unui sistem de calcul la un moment dat, pot fimprite n:

    ! Programe sistem, grupate n programe de iniializare necesare porniriicalculatorului, sistem de operare (SO), care fac posibil funcionareanormal i realizarea sarcinilor primite de calculator de la utilizatori prinintermediul programelor dedicate, programe utilitare necesare funcionriisistemului cu performane maxime, diagnosticri i depanri etc;

    ! Programe de aplicaii, care rezolv problemele specifice ale utilizatorilorapelnd la programele sistem.

    Un sistem de operare se poate considera ca fiind o colecie de programe cufuncii de coordonare i control asupra resurselor calculatorului.

    Prin resursele unui calculator se nelege totalitatea echipamentelor fizice i aprogramelor ce pot fi utilizate la un moment dat, n timpul funcionrii acestuia.

    Una din funciile de baz ale sistemului de operare este de a ascundecomplexitatea gestionrii hardware-ului i de a degreva utilizatorul de detaliilereferitoare la comanda echipamentelor fizice.

  • Calculatoare personale. Sisteme de operare

    21

    2. TIPURI DE SISTEME DE OPERARE

    n prezent nu exist un criteriu unitar de clasificare a sistemelor de operare,motiv pentru care se folosesc mai multe criterii pentru a le putea compara icaracteriza. Dintre aceste criterii cele mai utilizate sunt:

    ! Dup configuraiile hardware ale calculatoarelor ;! Dup modul de alocare a resurselor solicitate la un moment dat;! Dup organizarea intern a programelor ce intr n componena SO.

    Dup configuraiile hardware pe care le deservesc, se disting:! Sisteme de operare pentru microcalculatoare (PC); aceste sisteme de

    operare au ca principale sarcini activarea sistemului la pornirea acestuia,schimbul de date ntre CPU i memorie sau dintre memorie iechipamentele periferice, organizarea datelor ntr-un sistem structuratcare s permit att meninerea corectitudinii i integritii, ct imanevrarea i prelucrarea acestora etc;

    ! Sisteme de operare pentru minicalculatoare; aceste sisteme de operare ausarcini mai complexe, cum ar fi partajarea (mprirea) resurselorsistemului de calcul ntre diferii utilizatori, planificarea CPU pentru arspunde cererilor tuturor utilizatorilor etc;

    ! Sisteme de operare pentru calculatoare medii, mari, care nu se deosebescprea mult, ca funcii, de cele ale minicalculatoarelor.

    Dup modul de alocare a resurselor, se disting:! Sisteme de operare monotasking; sistemele de calcul cu un astfel de sistem

    de operare execut, la un moment dat, un singur program, care rmneactiv din momentul lansrii (activrii) pn la terminarea execuiei;

    ! Sisteme de operare multitasking, care permite utilizarea partajat aresurselor sistemului de calcul de ctre mai multe programe.

    Dup organizarea intern a programelor componente, se disting:! Sisteme de operare monolitice, formate dintr-o colecie de proceduri

    (programe) care pot fi apelate dup necesiti; execuia unei astfel deproceduri nu poate fi ntrerupt, aceasta trebuind s execute sarcina ntotalitate; acest tip de sistem de operare nu se mai utilizeaz.

    ! Sisteme de operare cu nucleu, care concentreaz sarcinile importante ntr-ocolecie de rutine (proceduri) care mpreun alctuiesc nucleul sistemuluide operare; toate cererile ctre echipamentele fizice necesit apeluri aleacestor rutine; acest sistem de operare este specific microcalculatoarelor;

    ! Sisteme de operare cu structur stratificat.

  • Lucrarea 2

    22

    3. SISTEMUL DE FIIERE

    3.1. Conceptul de fiier

    Calculatoarele dispun pentru memorarea i stocarea permanent (timpndelungat) a datelor diferite suporturi fizice corepunztoare unui anumit echipamentperiferic. Fiecare periferic cu rol de memorare i stocare a datelor are propriilecaracteristici i mod de organizare fizic. Pentru a face posibil utilizareacalculatoarelor, sistemele de operare i exercit funciile folosind o modalitate uniformde organizare a datelor, din punct de vedere logic.Astfel, a aprut noiunea de fiier iorganizarea fiierilor ntr-un sistem recunoscut de SO.

    Prin fiier se nelege o colecie de date elementare (articole) grupate iorganizate logic ntr-o unitate de memorare, cu scopul de a permite controlul accesului,regsirea i modificarea elementelor componente.

    Pentru ca un utilizator s poat realiza diferite operaii asupra fiierelor i aconinutului acestora, sistemul de operare are n componena sa un set de rutinecunoscut sub denumirea de sistem de gestiune a fiierelor. n acest mod, SO asigurcorespondena fiecrui fiier cu un anumit periferic.

    Din punct de vedere a utilizatorului ce efectueaz operaii asupra unui fiierprin intermediul unui program, sistemul de operare face ca acesta s perceap fiierulca un ntreg, ntreg ce rezult din organizarea sa logic, fr nici o referire real laimplementarea acestuia pe suportul fizic. Prin sistemul de gestiune a fiierelor,sistemul de operare are sarcina de a regsi la nivel fizic toate datele organizate logicntr-un fiier. Pentru a putea ndeplini aceast sarcin a fost necesar ca suporturile dememorare i stocare s aib propria organizare fizic.

    3.2. Organizarea fizic a fiierelor

    Echipamentele periferice sunt, din punct de vedere a funciei pe care o au, dedou tipuri:

    ! Periferice de schimb de date cu mediul extern calculatorului (tastatur,monitor, imprimant, mouse, etc);

    ! Periferice de stocare a datelor pe timp ndelungat, ce folosesc suporturimagnetice.

    Din punct de vedere a unitii de schimb de date ntre memoria intern iechipamentele periferice, acestea din urm se mpart n:

    ! Periferice bloc (uniti de disc magnetic);! Periferice caracter (imprimanta, tastatur, mouse, monitor).

  • Calculatoare personale. Sisteme de operare

    23

    Dintre suporturile fizice de memorare i stocare a datelor cel mai utilizat estesuportul de tip disc magnetic. Aa cum se observ din clasificarea de mai sus, unitateade schimb de date ntre memoria intern i unitile de disc magnetic este blocul. nacest caz, operaiile de I/O (Input/Output-Intrare/Ieire) ntre memorie i disculmagnetic sunt efectuate n grupuri de unu sau mai multe sectoare de disc. Adresareaunui anumit sector implic precizarea cilindrului, pistei, feei i sectorului. Ca urmare,un disc poate fi tratat de ctre SO ca un tablou unidimensional de blocuri disc. Astfel, lanivel fizic, SO consider fiierul ca o succesiune de blocuri. n fapt, la nivelul fizic aldiscului magnetic, datele ce alctuiesc fiierul respectiv pot s ocupe un spaiu contiguusau nu.

    Utilizatorul, prin programul folosit, are la un moment dat acces numai la oanumit entitate din cadrul unui fiier, cunoscut sub numele de articol saunregistrare. Putem spune c un fiier este o mulime ordonat de nregistrri.nregistrarea reprezint mulimea datelor care fac obiectul unei singure operaii I/O, ncondiiile specifice fiecrui suport fizic.

    O unitate de discuri magnetice (hard-disk, dischet) se numete, generic,volum. n cadrul unui volum datele sunt grupate de ctre SO, la cererile utilizatorului,n fiiere.

    3.3. Tipuri de acces la articole

    Accesul la un articol reprezint metoda utilizat pentru localizarea la nivel fizica articolelor ce alctuiesc un fiier.

    Se cunosc dou tipuri de acces:! Accesul secvenial, care presupune efectuarea , n prealabil, a unui numr

    de accese egal cu numrul de articole anterioare articolului considerat;! Accesul direct, ce presupune existena unei metode de cutare i

    identificare a articolului considerat fr parcurgerea secvenial aarticolelor care l preced; mecanismele prin care este posibil accesul directsunt: (1) acces direct prin numr de poziie, numit i acces relativ, (2) accesdirect prin coninut, cnd este necesar ca SO s utilizeze o cheie de acces.

    n practic, de multe ori, se combin accesul direct cu cel secvenial.

    3.4. Principalele tipuri de fiiere

    Criteriile de clasificare a fiierelor sunt destul de numeroase, n continuarefiind prezentate cele mai uzuale din punct de vedere practic:

    ! Dup lungimea (mrimea) unui articol: Fiiere cu articole de format fix, n care articolele au aceeai lungime;

  • Lucrarea 2

    24

    Fiiere cu articole de format variabil, n care fiecare articol are proprialungime de reprezentare.

    ! Dup posibilitatea de afiare sau tiprire a coninutului se disting: Fiiere text, al cror coninut poate fi afiat pe ecranul unui monitor

    sau poate fi tiprit la imprimant; Fiiere binare, formate din iruri de octei consecutivi, fr nici o

    semnificaie extern, la afiare sau tiprire.! Dup suportul fizic pe care este memorat sau stocat fiierul:

    Fiiere pe disc magnetic; Fiiere tastatur; Fiiere imprimant; Etc.

    ! Dup modurile de acces permise: Fiiere secveniale, care permit numai accesul secvenial; fiierele care

    au alt suport fizic dect discul magnetic sunt fiiere secveniale; Fiiere cu acces direct, care permit accesul direct cel puin la operaia

    de citire.

    3.5. Specificarea fiierelor

    Un utilizator pentru a putea specifica un fiier trebuie s respecte anumitereguli sintactice impuse de SO. n general, referirea la un fiier se face printr-un ir decaractere, diferite de caracterul spaiu liber. irul de referin conine cinci zone,separate prin caractere speciale:

    Sintaxa specific fiecrui SO folosete, eventual, numai unele zone. Caracterele: , \ , . , ; fac parte din sintaxa specificatorului de fiier.

    PERIFERIC indic echipamentul periferic unde se afl suportul fizic alfiierului. Aceste nume sunt impuse de SO. Perifericul implicit este perifericul de tipunitate de disc magnetic, pe care se afl fiierele cu care lucreaz utilizatorul la unmoment dat.

    CALE este un ir de caractere, specific fiecrui SO, prin care se localizeazpoziia fiierului n structura ansamblului de fiiere. n absena specificrii explicite acii, sistemul de operare consider o cale implicit.

    NUME FIIER este o succesiune de caractere alfanumerice (litere, cifre,caractere speciale), atribuite unui fiier de ctre utilizatorul care l-a creat.

    PERIFERIC CALE: \ NUME FISIER . EXTENSIE ; VERSIUNE

  • Calculatoare personale. Sisteme de operare

    25

    EXTENSIE (TIP) este o succesiune de caractere atribuite fiierului nmomentul creerii acestuia, avnd drept scop reflectarea coninutului fiierului. ngeneral, fiecare SO are extensii standard pentru anumite tipuri de fiiere.

    VERSIUNE este un numr care difereniaz mai multe versiuni ale aceluiaifiier. Nu este specific tuturor SO.

    n anumite situaii, utilizatorul dorete ca printr-o singur specificare sdesemneze nu un singur fiier, ci o familie (grup) de fiiere. n acest scop se utilizeazcaracterul * (asterisc), care nlocuiete orice ir de caractere. Aceast modalitate despecificare se numete specificare generic a unei familii de fiiere. Exist i altemodaliti de specificare generic, caracteristice numai anumitor SO. Specificareageneric poate aprea doar n zonele NUME FISIER, EXTENSIE, VERSIUNE.

    3.6. Operaii cu fiiere

    3.6.1. Operaii cu fiiere la nivel de articol

    Principalele operaii ce pot fi efectuate asupra unui fiier la nivel de articolsunt:

    ! Citirea (READ), citirea unui articol din fiier;! Scrierea (WRITE), scrierea unui articol nou n fiier;! Inserarea (INSERT), inserarea unui articol nou ntre dou articole

    existente;! tergerea (DELETE), tergerea unui articol dintr-un fiier;! Modificarea (MODIFY),modificarea unui articol cu un altul.

    3.6.2. Operaii cu fiiere la nivel de fiier

    n continuare sunt prezentate principalele operaii ce se pot efectua asuprafiierelor considerate ca entiti de sine stttoare, indiferent de coninutul lor.Deoarece suportul de tip disc magnetic ofer cele mai multe posibiliti de lucru, se vaface referire doar la operaiile cu acest tip de fiiere, care sunt:

    ! Deschidere (OPEN), informeaz SO c un anumit fiier va fi activat dectre un program ce se execut;

    ! nchidere (CLOSE), anun SO c fiierul specificat nceteaz a mai fi activn timpul execuiei programului activ;

    ! Creare (FILE CREATION, NEW), anun i determin SO s activeze unnou fiier;

    ! Salvare (SAVE AS. SAVE ), informeaz i determin SO s includ i smemoreze fiierul specificat n sistemul de fiiere;

  • Lucrarea 2

    26

    ! tergere (DELETE), informeaz i determin SO s elimine fiierulspecificat din sistemul de fiiere;

    ! Copiere (COPY), realizeaz o copie a fiierului specificat;! Schimbarea numelui (RENAME), schimb numele unui fiier existent n

    sistemul de fiiere;! Listarea (PRINT), este un caz particular de copiere a unui fiier, ntr-un

    fiier la imprimant sau ecranul monitorului;! Concatenarea (CONCATENATION), mai multor fiiere ntr-un singur

    fiier;! Compararea, prin care se verific dac dou fiiere sunt identice, prin

    parcurgerea lor secvenial;! Compactarea (COMPRESSION), stocarea unuia sau mai multor fiiere n

    form compact, folosind un spaiu de stocare mai redus dect spaiulnecesar pentru fiierele necompactate.

    4. SISTEMUL DE OPERARE DOS

    Sistemul de operare DOS (Disk Operating System) este unul din sistemele deoperare destinat calculatoarelor personale. Sistemul de operare DOS este un SO cunucleu, monoutilizator i monotasking. Realizatorii acestui SO nu au acordat o ateniedeosebit modului de comunicare calculator-utilizator, astfel nct, comenzile sunttransmise n mod text folosind iruri de caractere ce pot fi interpretate de rutinele SO.

    4.1. Structura sistemului de operare DOS

    Sistemul de operare DOS se compune din:! BIOS (Basic Input Output System), ce cuprinde programele pentru

    testarea componentelor hardware ale sistemului (la iniializarea acestuia),proceduri pentru comanda i controlul operaiilor I/O la nivel fizic,proceduri pentru tratarea ntreruperilor externe (de la tastatur, de launitatea de disc flexibil etc); aceast parte a sistemului de operare estestocat n memoria ROM a calculatorului;

    ! IBMBIO.COM (IO.SYS), care conine unele extensii ale BIOS-ului,permind extinderea configuraiei standard prin adugarea de noiechipamente periferice fr a fi necesar modificarea BIOS-ului;

    ! IBMDOS.COM (MSDOS.SYS), care conine procedurile de tratare aoperaiilor I/O la nivel logic cu discul magnetic;

    ! COMMAND.COM, care este interpretorul de comenzi, avnd ca sarciniasigurarea interfeei cu utilizatorul, fcnd astfel posibil comunicareautilizator-calculator.

  • Calculatoare personale. Sisteme de operare

    27

    4.2. Sistemul de fiiere DOS

    Pentru a funciona sub sistemul de operare DOS, un calculator trebuie s aibn configuraie cel puin o unitate de disc magnetic (hard-disk sau floppy-disk), pe cares fie memorate componentele SO. Discul magnetic pe care sunt memoratecomponentele sistemului de operare se numete disc sistem. Procesul prin care se obineun disc sistem se numete instalare (generare). Instalarea presupune crearea, folosindun calculator funcional, a imaginii discului sistem ce trebuie s cuprind toateprogramele i rutinele SO necesare i suficiente ndeplinirii cererilor utilizatorilorfolosind configuraia hardware existent.

    naintea instalrii SO, orice disc magnetic trebuie supus unor operaiipregtitoare: partiionare, urmat de formatare. Partiionarea se folosete pentruhard-disk cu scopul de a crea seciuni cu destinaii diferite. Cel mai adesea un hard-disk poate conine dou partiii: DOS primar, pe care se vor regsi componentele SO,i DOS extins, care poate cuprinde una sau mai multe uniti logice. O unitate logiceste o parte a discului fix (hard-disk) care, din punct de vedere logic, este considerat cafiind o unitate separat de disc. Formatarea trebuie aplicat tuturor unitilor logice dedisc dup partiionarea discului. Prin formatare se creaz structura de organizare afiierelor recunoscut de DOS. n timpul formatrii se verific integritatea fizic iexecuia corect a operaiilor de citire/scriere pentru fiecare sector, se izoleazsectoarele cu defecte, se creeaz tabela de alocare a spaiului FAT (Fat Allocation Table)i directorul rdcin, iar opional se pot copia i componentele sistemului de operare(pentru discurile sistem). Tabela de alocare a spaiului conine date despre spaiul liberi cel ocupat, fiind actualizat la fiecare operaie de creare, respectiv tergere de fiierede pe disc. Directorul rdcin, identificat prin caracterul \, reprezint primul nivel alstructurii distemului de fiiere DOS.

    Sistemul de operare DOSorganizeaz fiierele, pe fiecare suportde tip disc magnetic, ntr-o structurarborescent. Acest lucru este posibildatorit faptului c DOS grupeazfiierele, dup dorina utilizatorului, ndirectoare (Figura 2.1), ncepnd cudirectorul rdcin. Acesta poateconine numele unor fiiere, dar i alaltor directoare, care la rndul lor potconine nume de fiiere i/saudirectoare .a.m.d. Spre deosebire dedirectorul rdcin, toate celelaltedirectoare se numesc subdirectoare.Figura 2.1. Structura arborescent a sistemului defiiere DOS

  • Lucrarea 2

    28

    Directorul este un fiier special creat de sistemul de operare DOS, ce conine numelefiierelor i subdirectoarelor ce i urmeaz n structura arborescent, precum i adresade nceput a acestora. Cu excepia directorului rdcin, creat de sistemul de operareprin formatare, celelalte directoare sunt create de SO, de obicei, la cerereautilizatorului. Pentru a putea fi deosebite fiecrui director i se atribuie un nume nmomentul creerii. Directorul n care SO identific un fiier numai prin specificareanumelui su i, eventual, a extensiei (dac exist sau este necesar) este cunoscut subdenumirea de director curent.

    Pentru a specifica n mod complet un fiier, n cazul sistemului de operareDOS, trebuie indicate perifericul pe care se afl, directorul n care se creaz sau exist,numele fiierului i extensia acestuia, dac este necesar. Sintaxa unui specificator defiier DOS este urmtoarea:

    [d:][cale]\numefisier[.extensie]

    Semnificaiile cmpurilor din specificatorul de fiier sunt urmtoarele:! d: , reprezint numele logic al unitii de disc, specificat printr-o liter;! cale, reprezint o succesiune de nume de directoare, ncepnd cu directorul

    rdcin, separate prin caracterul \ , care permite localizarea n mod unica fiierului n structura sistemului de fiiere; la specificarea cmpului calese poate folosi i numele . (punct), pentru directorul curent, respectiv ..(punct, punct), pentru directorul imediat ascendent directorului curent;

    ! numefisier, reprezint numele simbolic al fiierului alctuit dintr-osuccesiune de 18 caractere, care pot fi litere, cifre sau caractere speciale;prin utilizarea caracterelor * (nlocuiete un ir de caractere) i ?(nlocuiete un singur caracter) se poate specifica generic o familie defiiere;

    ! extensia, reprezint numele extensiei fiierului, format din 13 caractere(de obicei, trei).

    Exist cteva nume rezervate, pe care sistemul de operare DOS le folosetepentru desemnarea unor periferice din configuraia hardware. Ca urmare, aceste numenu pot fi folosite pentru denumirea unor fiiere:

    ! aux, com1, care este primul port al adaptorului de comunicaie serial;! con, care semnific tastatura (la intrare) i monitorul consolei (la ieire)

    (echipamentele periferice pentru comunicarea calculator-utilizator);! prn, lpt1, primul port al adaptorului de comunicaie paralel;! com2, (com3), alte porturi de comunicaie paralel;! lpt2, (lpt3), alte porturi de comunicaie paralel;! null, periferic virtual, utilizat pentru testarea unor programe.

  • Calculatoare personale. Sisteme de operare

    29

    Specificarea extensiei este opional la crearea fiierului, fiind ns obligatorien cazul referirii unui fiier care a fost creat anterior, iar specificatorul cuprinde acestcmp, precum i n cazul fiierelor care vor fi prelucrate ulterior cu alte programe.

    Cele mai frecvente extensii i tipul de fiier indicat sunt prezentate nTabelul 2.1.

    Tabelul 2.1Extensii i tipurile corespunztoare de fiiere

    Extensia Tipul fiierului Extensia Tipul fiieruluiEXE Fiier executabil DAT Fiier de dateCOM Fiier executabil (comenzi) TXT Fiier text (ASCII)BAT Fiier de comenzi DOC Fiier documentHLP Fiiere de asisten DBF Fiier baz de dateINF Fiier cu informaii pentru SO XLS Fiier calcul tabelarSYS Fiier sistem FOR Fiier cod sursINI Fiier de iniializare OBJ Fiier cod obiect

    4.3. Interfaa utilizator

    Comenzile sistemului de operare permit utilizatorului s comunice cu sistemulde calcul. n general, prin intermediul acestora pot fi fcute copieri, comparri, tergeride fiiere, se poate afia coninutul unor directoare, se pot obine informaii desprecalculator i sistemul de operare etc.

    Exist dou tipuri de comenzi DOS: (1) interne, rezidende n memoria intern(stocate pe ntrega durat de funcionare a sistemului), (2) externe, rezidente pe disculsistem, pentru executarea lor fiind necesar ncrcarea n memoria intern. Sistemul deoperare DOS trateaz orice fiier cu extensiile COM, EXE, BAT ca i o comandextern.

    Trebuie reinute cteva consideraii generale, valabile pentru toate comenzileDOS:

    ! comenzile sunt urmate, de obicei, de una sau mai multe opiuni(parametri); unii parametri sunt obligatorii, alii opionali; dac ceiopionali nu sunt specificai, sistemul de operare le atribuie valoarea lorimplicit (predefinit);

    ! comenzile i parametrii pot fi scrise att cu litere mari ct i litere mici;! comenzile i parametrii trebuie separate prin spaii libere, virgul, punct,

    punct i virgul, backslash (/), considerate ca separatori;! comenzile devin active la apsarea tastei RETURN (ENTER).

    n funcie de rolul pe care l au n gestiunea resurselor sistemului, comenzileDOS se mpart: (1) comenzi cu privire la volume; (2) comenzi cu privire la directoare;(3) comenzi cu privire la fiiere; (4) comenzi filtru; ( 5) comenzi pentru configurareasistemului; (6) comenzi informaionale.

  • Lucrarea 2

    30

    5. SISTEMELE DE OPERARE WINDOWS

    Succesul familiei de sisteme de operare Windows a fost asigurat de interfaagrafic (GUI-Graphical User Interface), odat cu apariia primului su membru.

    Nivelul de ndemnare necesar n realizarea unei aciuni (lansarea uneicomenzi, activarea unui program etc) constituie, din perspectiva utilizatorului, una dinprincipalele deosebiri ntre o interfa grafic (GUI) i o interfa text. Pentru a puteaactiva un program pentru editarea unui text, n cazul lucrului sub DOS, utilizatorultrebuia s cunoasc directorul unde era memorat programul, apoi s tasteze numeleacestuia i s determine execuia lui prin apsarea tastei RETURN. Doar utilizatoriiexperimentai, printr-o configurare corespunztoare a sistemului, puteau activa doarprin nume un program. ns, mai ales n cazul comenzilor, se foloseau o serie deparametri care trebuiau s fie corect folosii, necesitnd un efort de memorare. Apariiainterfeelor GUI, a micorat sensibil nevoia de a memora iruri de caractere, activareaprogramelor fiind posibil prin intermediul unor imagini grafice afiate pe ecranulmonitorului. Pentru interfeele text aplicaiile sunt accesate prin tastatur, ns ncazul sistemelor cu interfa grafic se utilizeaz mouse-ul sau alt dispozitiv de tippointer.

    Mai important dect avantajele oferite de utilizarea interfeei grafice pentrudialogul utilizator-calculator, este faptul c Windows sunt sisteme de operaremultitasking. Multitasking-ul presupune ncrcarea n memorie a cel puin douprograme n acelai timp, fiecare avnd rezervat propria zon de memoria i timpprocesor n mod alternativ, astfel nct utilizatorul are impresia c cele dou programese execut simultan. Alte avantaje ale sistemelor Windows sunt comunicaia itransferul de date ntre aplicaii prin mecanismul DDE (Dynamic Data Exchange),precum i protocolul OLE (Object Linking and Embedding), care face posibilcombinarea diferitelor aplicaii i integrarea n acelai fiier a datelor obinute cuprograme diferite. Aceste caracteristice mpreun cu DLL-urile (Dynamic LinkLibrary), care ajut la dezvoltarea de aplicaii prin furnizarea de subrutine (programe)standard , precum i alte caracteristici fac din fiecare Windows un sistem de operare cepoate fi accesibil i util tuturor categoriilor de utilizatori.

    Organizarea sistemului de fiiere este similar cu cea descris n cazulsistemului de operare DOS. Sistemele de operare Windows grupeaz fiierele n foldere(dosare) i fiiere, iar DOS n directoare, subdirectoare i fiiere. Folderul esteasemntor unui dosar, care poate conine alte dosare, pagini document sau pagini-trimiteri. Paginile-trimiteri conin date asupra locului unde se afl alte dosare saudocumente, fiind cunoscute sub denumirea de shortcuts (scurtturi). Shortcut-ul asigurmaparea, adic trimiterea la locaia original a fiierului sau folderului int.Specificaiile de fiier i folder sunt asemntoare celor din DOS, ns Windows acceptnume cu maximum 255 caractere, inclusiv caracterul spaiu liber.

  • Calculatoare personale. Sisteme de operare

    31

    Pictograme Meniucontextual

    Fereastr deaplicaie

    ButoaneBara de aplicaii

    Desktop

    Numele de Windows (ferestre) provine de la ferestrele definite pe ecranulmonitorului ce conin imagini (pictograme, icon-uri, butoane etc) folosite fie pentruactivarea aplicaiilor pe care le reprezint fie transmiterea de comenzi ctre sistem.

    5.1. Interfaa grafic Windows

    Oricare sistem de operare Windows utilizeaz ecranul monitorului ca fiindsuprafaa de lucru a unui birou real. Aceast suprafa se numete desktop. Desktop-ulconst din toat suprafaa afiabil a ecranului i cuprinde toate celelalte elemente deinterfa (ferestre, pictograme, casete de dialog etc). Aici se pot aranja diferitele obiecten funcie de dorina i necesitile de lucru ale utilizatorului. Lucrul cu un anumitobiect necesit deschiderea acestuia, ceea ce determin apariia unei fereastre deaplicaie (application window) pe desktop. Cnd s-au ncheiat activitile legate derespectivul obiect, el poate fi nchis sub forma unei imagini grafice (pictograme) iaezat pe desktop n aa fel nct s poat fi redeschis la nevoie. Alturi de ferestrele deaplicaie exist i alte tipuri de ferestre necesare desfurrii dialogului dintreutilizator i sistem (casete de dialog, ferestre de atenionare, meniuri contextuale etc),aa cum se poate observa n Figura 2.2.

    Figura 2.2. Elemente ale interfeei grafice Windows.

  • Lucrarea 2

    32

    Buton de control

    Denumirea programului

    Butoane funcii uzuale

    Butoane redimensionare

    Buton denchidere

    Meniu principal

    Suprafaa de lucru

    Fereastr de aplicaie

    Meniu principalSubmeniu List opiuni Butoanedeclanatoare

    Pentru a putea fi utilizate ferestrele, indiferent de tipul lor, conin o serie deobiecte grafice, cum ar fi: meniul, bara de unelte, bara de stare, bara de defilare(orizontal sau vertical), butoane, comutatoare, declanatoare etc (Figura 2.3, 2.4, 2.5).

    Figura 2.3. Elemente grafice ale unei ferestre de aplicaie

    Figura 2.4. Meniuri ataate unei ferestre deaplicaie

    Figura 2.5. Caset de dialog

  • Calculatoare personale. Sisteme de operare

    33

    5.2. Programe utilitare

    Sistemele de operare Windows au integrate i programe utilitare cu care pot firealizate diferite tipuri de lucrri. Cele mai cunoscute i utile sunt My computer,Windows Explorer, Control Panel.

    5.2.1. Programul utilitar My Computer

    Programul My Computer este un utilitar de gestiune a resurselor sistemului,care n fereastra de aplicaie specific apar sub form de pictograme (Figura 2.6).

    Figura 2.6. Fereastra programului utilitar My Computer.

    Efectul provocat de un dublu-clic (apsarea dubl a butonului stng al mouse-ului) dup poziionarea cursorului grafic al mouse-ului pe o astfel de pictogramdepinde de tipul acesteia:

    ! folder, deschiderea folderului determin afiarea n fereastr a folderelor ifiierelor (sub form de pictograme) pe care le conine;

  • Lucrarea 2

    34

    ! unitate de disc, afiarea n fereastr (sub form de pictograme) a fiierelori folderelor pe care le conine;

    ! fiier executabil, pornirea programului respectiv;! fiier document, deschiderea documentului prin activarea programului cu

    care a fost creat sau unul de acelai tip.

    Deschiderea unei uniti de disc, activnd opiunea New a meniul File, se potcrea noi foldere, fiiere de diferite tipuri etc. Celelalte opiuni ale meniului principal iopiunile submeniurilor corespunztoare permit gestiunea sistemului de fiiere,configurarea modului de lucru cu acest program, modul de afiare a datelor pe care leafieaz.

    5.2.2. Programul utilitar Windows Explorer

    Foarte nrudit i asemntor cu utilitarul My Computer, programul WindowsExplorer este utilizat pentru gestionarea sistemului de fiiere, ns prin configuraiaferestrei este mult mai adecvat explorrii acestuia (Figura 2.7).

    Figura 2.7. Fereastra corespunztoare programului utilitar Windows Explorer.

    Se observ c fereastra principal este mprit n mai multe ferestre. Cea dinstnga cuprinde structura arborescent a sistemului de fiiere, nivelele de subordonarefiind de la stnga la dreapta. Un dublu-clic pe fiecare din nume va determina afiareaconinutului acestuia n fereastra din dreapta, care este asemntoare cu fereastra

  • Calculatoare personale. Sisteme de operare

    35

    My Computer. Se observ c pentru unele nume din fereastra stng exist o caset cusimbolul + , ceea ce indic faptul c respectivele foldere conin alte foldere i/sau fiiere.Execuia unui clic pe acest simbol determin afiarea structurii folderului i apariiasimbolului n caseta corespunztoare numelui folderului.

    Utilitarul Windows Explorer are posibilitatea de a face operaii decopiere/mutare de foldere/fiiere prin metoda drag-and-drop ntre cele dou ferestre.Aceast operaie se realizeaz prin poziionarea cursorului grafic pe numelefolderului/fiierului (sau grupului selectat de astfel de obiecte), se apas i se menineapsat butonul stng al mouse-ului, pn cnd prin deplasarea cursorului mpreun cunumele selectate se ajunge n noua locaie din a doua fereastr, dup care se elibereazbutonul mouse-ului i se ateapt efectuarea operaiei.

    Prin poziionarea cursorului pe numele obiectului i apsarea butonului dreptal mouse-ului (clic) se deschid meniuri contextuale (list vertical de opiuni ce se referla operaii specifice obiectului pe care s-a efectuat clic) care permit efectuarea deoperaii asupra acelui obiect.

    5.2.3. Programul utilitar Control Panel

    Acest utilitar are rolul de a personaliza configurarea sistemului de calcul nfuncie de necesitile utilizatorului. Prin acest program utilizatorul are acces la dateprivind resursele sistemului de calcul i poate modifica modul lor de funcionare(Figura 2.8).

    Figura 2.8. Fereastra de lucru a utilitarului Control Panel

  • 36

    LUCRAREA 3CALCULATOARE PERSONALE.SOFTWARE DE APLICAII

    1. NOIUNI INTRODUCTIVE

    Pentru a putea rezolva probleme specifice (creare i modificare de documentede tip text, imagini grafice, calcule tiinifice etc), pe lng sistemul de operare,resursele software ale unui calculator trebuie completate cu programe de aplicaii. Dacsistemul de operare asigur buna funcionare i ntreinerea sistemului de calcul,programele de aplicaii ofer utilizatorului mijloacele de a crea fiiere de un anumit tipi de a modifica datele pe care acesta le conine, ele fiind dedicate unor activiti cum arfi: (1) editarea i procesarea de fiiere tip text sau document, (2) gestiunea bazelor dedate, (3) calcul tabelar, (4) crearea de imagini grafice, (4) proiectarea asistat decalculator, (5) crearea de publicaii, (6) prelucrarea de imagini grafice, (7) comunicareantre calculatoare, (8) dezvoltarea de software, (9) procesare multimedia, (10) gestiunefinanciar-contabil, (10) pot electronic etc.

    Pe lng programele de aplicaii, exist i aa-numitele programe utilitare,utilizate pentru gestiunea resurselor sistemului, compresia datelor, detectarea icombaterea viruilor etc.

    2. EDITAREA I PROCESAREA DE TEXTE I DOCUMENTE

    Crearea unui fiier de tip text sau document este asemntoarea cu activitateade redactare a unui text folosind maina de scris. Dac n cazul utilizrii mainii descris suportul pe care se stocheaz textul este hrtia, atunci cnd folosim calculatorultipul de suport este divers: suport magnetic, suport optic, suport de hrtie. Este evidentc aceast activitate necesit i programe de aplicaii adecvate. Ele sunt capabile,atunci cnd utilizatorul dorete, s ndeplineasc pe lng funcia de creare a textului ifunciile de salvare (stocarea pe un suport magnetic), deschidere, nchidere, imprimare,modificare.

    Trebuie menionat faptul c este indicat s se fac distincie ntre fiiere text ifiiere document. Fiierele text nu conin dect litere, cifre i caractere speciale (setul decaractere ASCII), iar fiierele document vor conine att caracterele ASCII ct i obiectecreate cu alte tipuri de programe de aplicaii (imagini grafice, tabele, sunet etc). pentrucrearea i prelucrarea fiierelor text se folosesc editoarele de texte (Notepad, Edit etc),iar pentru fiierele document, procesoarele de documente (WordPad, Microsoft Word,Microsoft Works, Lotus WordPro, Corel Wordperfect etc).

    Procesoarele de documente dispun de comenzi prin care se controleazcaracteristici referitoare la:

  • Calculatoare personale. Software de aplicaii

    37

    ! ncadrarea documentului n pagini cu dimensiuni standardizate, prinindicarea distanelor dintre text i marginile formatului de pagin;

    ! Evidenierea sau estomparea unor poriuni din document;! Realizarea unor tipuri de aliniere diferite;! Aspectul caracterelor;! Organizarea obiectelor n pagin;! Inserarea de obiecte create cu alte programe de aplicaii (imagini grafice,

    fotografii, sunet, animaie etc).

    Cu ajutorul programelor de procesare documente moderne se pot obinedocumente foarte complexe: cu mrimi i aspect ale fonturilor ntr-un numr mare decombinaii, text organizat pe coloane multiple cu dimensiuni diferite, cu inserri deobiecte de diverse tipuri, cu zone de diferite culori etc. ns atunci cnd gradul decomplexitate cerut pentru organizarea datelor n document este ridicat, cum este cazulla crearea de publicaii, trebuie s se recurg la programe de aplicaii specializate nDeskTop Publishing (DTP).

    Exist dou motive principale care determin utilizarea din ce n ce maifrecvent a calculatorului n editarea i procesarea de texte i documente:

    ! Aspectul grafic; folosind resursele unui calculator se obine relativ uor unnivel ridicat al calitii grafice a textelor i documentelor;

    ! Valoarea de ntrebuinare; folosind pentru stocare suportul magnetic,datele coninute n fiierul corespunztor textului sau documentului vorputea fi refolosite, fie pentru imprimare, transmitere prin mijloaceelectronice, includerea n alte documente etc.

    2.1. Caracteristici de lucru comune ale programelor pentru editare i procesare de text

    Cele mai frecvente operaii care apar n timpul creerii sau modificrii unui textsau document, cu excepia scrierii textului folosind tastatura, sunt: (1) poziionarea saurepoziionarea cursorului n interiorul spaiului alocat pe ecran, care se poate efectua fiecu tastele direcionale fie prin poziionarea cursorului grafic al mouse-ului i executareaunui clic; (2) selectarea unei zone de text cu scopul de a o terge, copia, muta saumodifica; selecia se poate realiza n dou moduri, fie folosind combinaia dintre tastaShift i una din tastele direcionale, fie prin meninerea apsat a butonului drept almouse-ului i deplasarea acestuia pn se selecteaz ntreaga zon; (3) renunarea laultimile operaii efectuate, folosind opiunea Undo din meniul Edit.

    Indiferent de programul utilizat exist o serie de comenzi de editare care pot fiobinute folosind aceleai taste sau combinaii de taste (Tabelul 3.1).

  • Lucrarea 3

    38

    Tabelul 3.1Comenzi de editare obinute prin acionarea unor taste singure sau n combinaii

    Tasta sau combinaia Aciunea produsDeplasarea i poziionarea cursorului n interiorului textului sau documentuluiSgeat stnga/dreapta Deplasare stnga/dreapta a cursorului cu un caracterSgeat sus/jos Deplasare sus/jos a cursorului cu un rndHome Salt la nceputul rndului curentEnd Salt la sfritul rndului curentPage Up Salt la pagina anterioar de afiare pe ecranPage Down Salt la pagina urmtoare de afiare pe ecranCtrl + sgeat stnga Salt la nceputul cuvntului din stnga poziiei curenteCtrl + sgeat dreapta Salt la sfritul cuvntului din dreapta poziiei curenteCtrl + sgeat sus Salt la nceputul paragrafului anteriorCtrl + sgeat jos Salt la nceputul paragrafului urmtorCtrl + Page Up Salt la nceputul paginii anterioareCtrl + Page Down Salt la nceputul paginii urmtoareCtrl + Home Salt la nceputul documentuluiCtrl + End Salt la sfritul documentuluitergerea/inserarea de caractere sau iruri de caractereDelete/Del terge un caracterdin dreapta poziiei curente a cursoruluiBackSpace terge un caracter din stnga poziiei curente a cursoruluiInsert Activeaz/dezactiveaz modul de scriere cu inserare idezactiveaz/activeaz modul de scriere prin suprapunereComenzi de copiere, mutare, inserare

    Ctrl + CCopie caracterul sau irul de caractere sau obiecte n clipboard (zonde memorie alocat pentru stocarea temporar a datelor n vedereatransferului n alt poziie n acelai document sau n alte documentesau fiiere)

    Ctrl + X Mutarea datelor selectate n clipboard i tergerea lor din documentCtrl + V Inserarea datelor stocate n clipboard la poziia indicatComenzi de anulare, cutare i nlocuireCtrl + Z Anuleaz ultima operaie de editare i reface datele existente nainteaultimei operaii de editareCtrl + F Permite cutarea n cadrul documentului a unui caracter sau ir decaractere i, eventual, nlocuirea cu un alt caracter sau ir de caractere

    2.2. Editorul de texte WordPad

    WordPad este un editor de texte ce poate fi folosit pentru crearea de documenteobinuite, cu posibiliti de lucru relativ reduse. Wordpad asigur utilizatoruluiurmtoarele faciliti de editare: (1) operaii la nivel de fiier (creare, salvare,deschidere, nchidere, imprimare), (2) operaii propriu-zise de editare (creare text,selectare, copiere, decupare, inserare, cutare, nlocuire), (3) operaii de personalizare adocumentului prin alegerea dimensiunilor paginii, a dimensiunilor zonei cu text,a atributelor (caracteristicilor) caracterelor, definirea stilului paragrafului.

    Fereastra de lucru, prezentat n Figura 3.1 cuprinde urmtoarele elemente:(1) linia de titlu, (2) linia meniului principal, (3) linia pictogramelor pentru operaii cufiiere i operaii de editare, (4) linia pictogramelor pentru stiluri, fonturi, alinieri,(5) rigla de poziionare, (6) linia de stare, (7) suprafaa de lucru.

  • Calculatoare personale. Software de aplicaii

    39

    Figura 3.1. Fereastra de lucru a editorului WordPad

    Linia de titlu cuprinde pictograma editorului, denumirea documentuluiurmat de a editorului, butoanele de minimizare, maximizare i de nchidere a ferestreide lucru (Figura 3.2). Prin poziionarea cursorului grafic pe pictograma editorului iapsarea butonului drept al mouse-ului se deschide un meniu contextual cu opiunipentru ferestre. Acelai lucru se obine prin poziionarea cursorului grafic pe liniatitlului i apsarea butonului drept al mouse-ului.

    Figura 3.2. Linia de titlu a editorului WordPad

    Linia meniului principal cuprinde opiunile principalelor faciliti de editare.La activarea fiecrei opiuni se deschide un submeniu cu opiuni referitoare la opiuneameniului principal (Figura 3.3).

    Pictograma editorului

    Buton de minimizare

    Buton de maximizare

    Buton de nchidereNume document

    Denumirea editorului

    Meniu contextual

    cursor Linia pictogramelorpentru stiluri, fonturi,

    alinieri

    Linia pictogramelorpentru stiluri, fonturi,

    alinieri

    Linia de titlu

    Rigla de poziionare

    Linia meniului principal

    Suprafaa de lucruLinia de stare

  • Lucrarea 3

    40

    Figura 3.3. Linia meniului principal i submeniurile corespunztoare.

    Activarea opiunilor din fiecare submeniu determin ndeplinirea urmtoarelorfuncii:

    ! Meniul File: New, creeaz un nou document; Open, deschide un document existent; Save, salveaz fiierul creat sub numele curent; Save As, salveaz o nou copie a fiierului ntr-un fiier nou cu

    acelai nume (alt folder) sau cu nume diferit; Print, imprim fiierul activ; Print Preview, afieaz paginile aa cum vor fi imprimate; Page Setup, permite setarea (alegerea dimensiunilor, modul de aezare

    i formatul standardizat al paginii de imprimare) Send, permite trimiterea fiierului ctre pota electronic; Exit,dezactiveaz editorul i transmite controlul sistemului de operare.

  • Calculatoare personale. Software de aplicaii

    41

    Figura 3.4. Csu de dialog pentruopiunea Page Setup

    Opiunile urmate de caracterele prin activare determin deschidereaunor casete de dialog, care permitfurnizarea de date suplimentare pentruexecuia funciei specifice (Figura 3.4).

    De exemplu, prin activareaopiunii Page Setup se deschide caseta dedialog din Figura 3.4. Caseta estedivizat n mai multe zone ce au cmpuriproprii, prin deschiderea crorautilizatorul i alege valorile dorite. Oricecaset de dialog cuprinde cel puin doubutoane declanatoare: [ ]OK i [ ]Cancel .Activarea butonului OK determinnchiderea ferestrei de dialog iatribuirea valorilor indicate de utilizatorpentru cmpurile din caset. Activareabutonului Cancel anuleaz toate

    modificrile fcute de utilizator asupra cmpurilor i nchide caseta de dialog.Pentru anumite opiuni sunt indicate i combinaiile de taste care determin

    realizarea aceleai funcii.Activarea opiunilor se poate face fie prin poziionarea cursorului grafic pe

    numele acestora i executarea unui clic cu butonul stng, fie prin apsarea succesiv aunor taste. Activarea meniului principal se face prin apsarea tastei Alt, iarpoziionarea pe unul din meniuri cu ajutorul tastelor sgei sau apsarea litereisubliniate. Deschiderea submeniului se face prin apsarea tastei Return, iarpoziionarea pe una din opiuni cu tastele sgei sau tasta corespunztoare caracteruluisubliniat. Accesul la diferite cmpuri i butoane ale unei casete de dialog se poate face,de asemenea, fie cu mouse-ul prin executarea unui clic n zona cmpului sau butonuluifie prin apsarea tastei Tab pentru deplasarea n zona fiecrui cmp, apsarea tasteiReturn pentru activarea cmpului sau butonului.

    ! Meniul Edit Undo, anuleaz ultima aciune; Cut, decupeaz din document zona selectat i o plaseaz n Clipboard; Copy, copie zona selectat n Clipboard; Paste, insereaz coninutul Clipboard-ului la punctul indicat prin

    poziia cursorului; Paste Special, nsereaz n document la punctul indicat obiecte

    create cu alte programe; Clear, terge zona selectat din document;

  • Lucrarea 3

    42

    Select All, selecteaz ntregul document; Find, caut caracterul sau irul de caractere indicate; Find Next, caut o nou locaie n document a caracterului sau irului

    de caractere indicate; Replace, caut i nlocuiete un carcater sau un ir de caractere cu

    alt caracter sau ir de caractere; Links, afieaz sau modific legturile dintre obiecte i document; Object Properties, deschide o caset de dialog pentru modificarea

    proprietilor obie