Structura Software A Unui Calculator Personal

Structura software a unui calculator personal 1

SOFTWARE • SOFTWARE = Set de programe şi proceduri asociate unui sistem de calcul. • PROGRAM = set de instrucţiuni codificate care interpretează informaţia introdusă de la tastatură, mouse sau alte dispozitive de intrare şi conduce calculatorul la realizarea unei sarcini (task).

2

Clasificare software • 1. Software de bază (de sistem) • 2. Software de aplicaţie

3

Fluxul informaţiilor utilizator-sistem de calcul

SISTEM DE OPERARE

comenzi

PROGRAME

nivel Hardware

fizic

comenzi, date

DE

nivel



APLICAŢIE

logic

mesaje, rezultate

mesaje

mesaje comenzi



U t i l i z a t o r

1. SOFTWARE DE BAZĂ (DE SISTEM) • Set de programe fără de care sistemul de calcul nu ar funcţiona. • Elementul de bază: sistemul de operare.

5

Sistemul de operare  Sistem de operare = ansamblul standardizat de programe specializate care asigură legătura funcţională între toate componentele sistemului de calcul, utilizarea eficientă a resurselor fizice, logice şi informaţionale şi reprezintă interfaţa între utilizator şi sistemul de calcul. • Exemple: MS-DOS, UNIX, NOVELL,WINDOWS, etc.

6

Rolul sistemului de operare • gestionează eficient resursele sistemului de calcul pentru execuţia tuturor cererilor formulate; • permite execuţia concurentă a programelor şi sincronizarea comunicării între acestea; • execută alocarea automată a resurselor sistemului de calcul pentru utilizatori, cerererile de resurse fiind aleatoare şi concurente; • asigură memorarea pe timp îndelungat a informaţiilor sub formă de fişiere; • permite accesul interactiv de la distanţă la resursele sistemului de calcul, folosind tehnica multiacces; • asistă programatorii în realizarea, depanarea şi execuţia programelor; • asigură interfaţa cu utilizatorul. 7

Funcţiile sistemului de operare • permite configurarea sistemului (alocarea componentelor logice pe componente fizice) • gestionează operaţiile de intrare/ieşire • gestionează şi alocă spaţiul de memorie internă şi externă • lansează în execuţie comenzile utilizatorilor

8

Componentele sistemului de operare Ca interfaţă între structura hardware şi utilizator SO este organizat pe două niveluri: -nivelul fizic, apropiat de partea hardware, interferând cu aceasta printr-un sistem de întreruperi; -nivelul logic, apropiat de utilizator, interferând cu acesta prin intermediul unor comenzi, limbaje de programare, utilitare, etc.

9

Componentele sistemului de operare -Programe de comandă şi control cu rol de coordonare şi control a tuturor funcţiilor sistemului de operare (procese de intrare-ieşire, execuţia întreruperilor, comunicaţia hardwareutilizator); Componenta principală – programul monitor (supervizor) -Programe de servicii (prelucrări) executate sub monitorizarea programelor de control, fiind utilizate de programatori pentru dezvoltarea programelor de aplicaţie.

10

Componentele sistemului de operare

Rolul sistemului de operare

11

Programe de servicii -Translatoare de limbaje - cu rol de a traduce programele sursă în program obiect (binar): asambloare, compilatoare, interpretoare; -Editoare de legături - cu rol de a prelucra modulele obiect într-un modul executabil (task); -Încărcătorul - încarcă în memoria internă în vederea execuţiei programele executabile; -Editoare de text – destinate creării şi modificării programelor sursă; -Utilitare destinate unor funcţii specifice: transfer de fişiere, sortare, interclasare, compresie/decompresie date, etc;

-Biblioteci de sistem – creează şi gestionează modulele obiect ale sistemului; -Programe de gestiune colecţii de date – organizarea colecţiilor de date (fişiere bază de date).

12

Tipuri de sisteme de operare pentru PC

 monotasking - execută un singur program la un anumit moment  multitasking - execută mai multe programe simultan (SO trebuie să asigure partajarea resurselor între aceste programe).

13

Principalele sisteme de operare pentru PC  MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) - apărut în 1981 şi impus ca standard pentru PC (bazat pe microprocesor pe 16 biti) în 1985; uzual monotasking şi monouser.  OS/2 (Operating System/2) pentru calculatoarele IBM PS/2 pe 32 de biţi - multitasking (pe ferestre), multiuser (max. 16 utilizatori).  Apple DOS pentru PC tip Apple incompatibile cu tipul IBM - monouser, monotasking.  MacIntosh DOS pentru PC de tip Apple MacIntosh implementat pe microprocesoare Motorola, multitasking. 14

Principalele sisteme de operare (continuare)

 UNIX a fost creat pe minicalculatoare, portabil pe toată gama de sisteme de calcul. Caracteristici: -multitasking, multiuser; -un program utilizator poate să transmită rezultatele sale altui program; -utilizatorul poate redirecta rezultatele programului său de la un dispozitiv periferic la altul; -include un interpretor de comenzi şi un limbaj adecvat – Shell. Versiuni: AIX, HP-UX, SOLARIS, Digital, UNIX, IRIX, Linux 15

Principalele sisteme de operare (continuare)

 WINDOWS 3.1 (1991) - prima versiune reuşită de Windows; interfaţă grafică orientată pe ferestre, instalată peste sistemul de operare MS-DOS – multitasking.  WINDOWS 3.11 (Windows for Workgroups ) versiune cu facilităţi pentru lucrul în reţea; permite transferuri de date şi mesaje între grupuri de utilizatori.

16

Principalele sisteme de operare (continuare)

 WINDOWS NT (1993), sistem de operare client-

• • • •

server pentru reţele. multitasking, multiuser; operează în modul exclusiv protejat; suportă un număr mare de imprimante şi dispozitive periferice; asigură un bun nivel de securitate şi stabilitate (foarte mult utilizat în reţele bancare). 17

Principalele sisteme de operare (continuare)



•

• • • • •

WINDOWS 95 sistem de operare veritabil, independent, nu necesită prezenţa sistemului de operare MS-DOS; sistem de operare cu interfaţă grafică; multitasking; multithreading (executarea paralelă a mai multor procese ale aceleiaşi aplicaţii); execută aplicaţii pe 32 de biţi; include ca parte integrantă a sistemului de operare standardul Plug and Play. 18

Principalele sisteme de operare (continuare)

WINDOWS 98 -variantă superioară versiunii Windows95 cu facilităţi sporite pentru accesul la Internet.  WINDOWS 2000 (combină inteterfaţa Windows98 cu performanţele Windows NT).  WINDOWS Millenium – ultima versiune 9x lansată de Microsoft, destinată home user.  WINDOWS XP (eXPerience) – SO bazat pe tehnologia NT pentru staţii de lucru.  WINDOWS 2003 – SO destinat serverelor şi bazat pe tehnologia Microsoft .NET 

19

2. SOFTWARE DE APLICAŢIE Reprezintă programe utilizate pentru a produce rezultate conform cerinţelor utilizatorului şi programe utilizate pentru dezvoltarea de aplicaţii.

Tipuri de aplicaţii: • dedicate = care rezolvă probleme simple, pentru cazuri bine determinate.

Exemple: aplicaţii financiar-contabile, de gestiune, grafică şi prelucrări de imagini, analize statistice, prelucrări de texte, proiectare, etc.

• nededicate = reprezintă un cadru general de rezolvare a unei probleme. Exemple: sisteme de gestiune a bazelor de date, programe de calcul tabelar (spreadsheet).

20

Organizarea informaţiei pe suporturile de memorie externă

21

Structura arborescentă de organizare a informaţiei Informaţia este organizată pe suportul de memorie externă într-o structură arborescentă de foldere şi fişiere. Concepte de bază: -fişier; -folder; -unitate (device); -cale; -specificator de fişier.

22

Fişier; folder Fişier = colecţie de informaţii corelate (date de prelucrat, programe, comenzi, texte, imagini, sunete) omogene d.p.v al naturii şi al cerinţelor de prelucrare, organizată după reguli bine determinate şi memorate pe un suport tehnic. Folder = formă de organizare a informaţiei, un suport pentru organizarea fişierelor. (Folder = catalog, tabelă care conţine nume de fişiere, dimensiunile acestora, data când au fost create sau modificate şi eventual numele subfolderelor incluse)

23

Fişier; folder • Folderul semnifică numai zona de pe disc, în timp ce fişierul reprezintă informaţia existentă fizic în acea zonă. • Un folder poate conţine sub-foldere şi/sau fişiere; rezultă o structură arborescentă a folderelor şi fişierelor. • Orice disc are un folder rădăcină (\), care este punctul de pornire al arborescenţei; el se creează în momentul formatării discului. El nu este subordonat nici unui alt folder. • Folderul din care porneşte un alt folder se numeşte părinte al acestuia. • Folderul în care se operează la un moment dat se numeşte folder de lucru sau folder curent. • Într-o structură arborescentă pot exista fişiere cu acelaşi nume, dar în foldere diferite. 24

Exemplu de structură arborescentă \ROOT

\D1

\D2

\SD21

F21

\Dn

F1

F2

\SD2n

F22

25

Device; cale Unitate (device) – suport fizic extern de memorare identificat printr-un nume simbolic de dispozitiv. Exemple: A:, C:, etc Cale (path) - o secvenţă de nume de foldere separate prin caracterul special backslash (\). Sintaxa: \nume folder1\nume folder2....\nume foldern

Exemplu: numele complet al unui fişier dintr-o structură arborescentă: \nume folder1\nume folder2....\nume fişier 26

Specificator de fişier Specificatorul de fişier: • numele unităţii de disc; • calea; • numele şi extensia fişierului. • Numele fişierului: -numele propriu-zis (obligatoriu) -extensia care indică tipul fişierului (nu este obligatorie) Nume fisier.ext • Caractere speciale în nume de fişiere (wildcards) – ? - înlocuieşte un caracter – * - înlocuieşte un grup de caractere • În funcţie de extensie fişierele se clasifică în: - fişiere executabile; - fişiere de sistem; - fişiere text; - fişiere grafice; - fişiere multimedia.

27

Exemple de extensii de fişiere

28

Bazele aritmetice ale calculatoarelor numerice

29

Codificarea informaţiilor • Codificarea – înlocuirea elementelor unei mulţimi cu valori aparţinând altei mulţimi, pe baza unui set de reguli. • Codificarea precede sau însoţeşte toate fazele procesului de prelucrare automată a datelor (culegere, transmitere, prelucrare, stocare). 30

Codificarea informaţiilor Niveluri de codificare: – nivelul fizic – la nivelul calculatorului (coduri interne – coduri temporare generate de calculator; servesc pentru efectuarea operaţiilor aritmetice, logice şi pentru stocarea şi transmiterea datelor) – nivelul logic – la nivelul utilizatorului (coduri externe – coduri permanente ce au in vedere structurile de date externe; servesc la gruparea, sistematizarea şi definirea structurilor de date externe)

31

Sisteme de numeraţie • Sistem de numeraţie – mulţimea simbolurilor şi a regulilor de reprezentare a numerelor. • Numărul simbolurilor utilizate într-un sistem de numeraţie se numeşte bază; • Mulţimea simbolurilor constituie alfabetul sistemului. 32

Sisteme de numeraţie • Tipuri: – Nepoziţionale (sistemul roman - utilizează cifre romane: I, V, X, L, C, D, M) – Poziţionale – utilizează cifre arabe – universale N=a0b0 +a1b1+…+an-1bn-1 unde:

ai – cifrele numarului b – baza de numeratie 33

Sisteme de numeraţie utilizate în informatică • • • •

sistemul binar (alfabet: 0,1) sistemul zecimal (alfabet: 0,1,…9) sistemul octal (alfabet: 0,1,…7) sistemul hexazecimal (alfabet: 0,1,…9, A, B, C, D, E, F) Toate sunt sisteme poziţionale. 34

Sistemul binar • Stă la baza construcţiei şi funcţionării calculatoarelor electronice • George Boole (1815-1864), mat. englez, pune bazele algebrei booleene. • De la generaţia a III-a de calculatoare, algebra booleană a fost aplicată în circuitele electronice digitale care au numai 2 stări logică binară: 0 logic=fals 1 logic=adevărat 35

Consecinţe: • 0 şi 1 se numesc biţi şi reprezintă cele două stări posibile ale unui semnal din calculator • Bit = unitatea de măsură a informaţiei (Binary Information uniT) • Reprezentarea datelor în calculator se face în sistemul de numeraţie binar. 36

Multiplii bit-ului: • 1 Byte (octet) = grup de 8 biţi utilizat în codurile de reprezentare a datelor în calculator • 1 KiloByte (KB) = 1024 Byte = 210 B • 1 MegaByte (MB) = 1024 KB = 220 B • 1 GigaByte (GB) = 1024 MB = 230 B • 1 TeraByte (TB) = 1024 GB = 240 B • 1 PentaByte (PB) = 1024 TB = 250 B • 1 ExaByte (EB) = 1024 PB = 260 B • 1 ZettaByte (ZB) = 1024 EB = 270 B • 1 YottaByte (YB) = 1024 ZB = 280 B

37