SCURT ISTORIC AL PC - ULUIUn calculator numeric modern este de fapt un set de comutatoare electronice, utilizate pentru a reprezenta i controla circuitul datelor elementare, numite digii binari (bii). Datorit caracterului on/off al informaiei binare (1 sau 0), trebuia gsit un comutator electronic eficient. Primele calculatoare foloseau tuburile electronice pe post de comutatoare, ceea ce ducea la apariia multor probleme, acestea fiind ineficiente datorit consumului mare de energie, mare parte degajat sub form de cldur i fiind foarte nesigure.Apariia tranzistorului a revoluionat calculatoarele personale. Inventat n 1948 de John Bardeen, Walter Brattain i William Shockley, tranzistorul este un comutator electronic compact, cu consum mic de energie i de dimensiuni mult mai mici, ceea ce a dus la nlturarea complet a tuburilor electronice. Trecerea la tranzistoare a declanat o nou er a miniaturizrii, pe care o simim din plin i astzi. vechile sisteme de calcul, de dimensiuni foarte mari (umpleau o ncpere) i mari consumatoare de energie s-au transformat n sisteme compacte (laptopuri) care pot funciona cu o simpl baterie.n 1959 inginerii de la Texas Instruments au inventat circuitul integrat, coninnd mai multe tranzistoare pe acelai suport de baz, legate fr fire. Primul circuit integrat coninea 6 tranzistoare, fa de un procesor Pentium cu peste 4 milioane de tranzistoare.n 1969, compania Intel a produs un cip de memorie de 1 Kb=1024 bii, reprezentnd la acea dat o mare realizare. Cum era firesc, comenzile nu au ncetat s apar, compania Busicomp comandnd 12 tipuri diferite de circuite logice pentru una din mainile sale de calcul aflate n proiect.Pe lng faptul c Intel a ncorporat toate aceste circuite ntr-un singur cip, au ncorporat i toate funciile lor, astfel nct s poat fi controlat printr-un program care i putea modifica funciile.Primul procesor Intel 4004, un procesor pe 4 bii, a aprut n 1971 (cipul opera 4 bii de date simultan). A urmat foarte repede 8008, un microprocesor pe 8 bii, aprut n 1972.n 1973 au fost proiectate primele microcalculatoare bazate pe cipul 8008,simple echipamente pentru demonstarii cu rolul de a face s se aprind niteluminie. La sfritul lui 1973, Intel a introdus cipul 8080, de zece ori mai rapid dect predecesorul su, care adresa 64 K memorie. Acesta a fost de fapt pasul mult ateptat de industria calculatoarelor personale.n 1975 a fost lansat kitul ALTAIR, considerat a fi primul calculator personal, coninnd un microprocesor 8080, o surs de alimentare, un oanou de comand cu multe beculee i o memorie de 256 octei. La un pre de vnzare de ~ 400 $, kitul trebuia ansamblat de cumprtor. calculatorul cuprindea o magistral cu arhitectur deschis, fiind posibil adugarea de extensii i periferice ulterioare. Noul procesor a inspirat alte companii s scrie programe, inclusiv sistemul de operare CP/M i prima versiune a limbajului de programare BASIC.n 1975, firma IBM a introdus pe pia primul ei calculator personal. Modelul 5100 avea 16K memorie i un monitor cu 16 linii pe 64 de caractere, un interpretor al limbajului BASIC i o unitate de casete DC 300 pentru stocare, pre 9000 $. Datorit preului nu a constituit un succes comercial i a fost nlocuit cu modelele 5100, 5110 i 5120. Abia modelul 5150 a constitui primul IBM Personal Computer, sistem foarte asemntor cu sistemul IBM System/23 dataMaster aprut n 1980.n 1976, compania Apple Computer lanseaz Apple I (aproape 700 $), format dintr-o plac principal, fixat n uruburi pe o bucat de placaj, fr carcas i sus de alimentare. n 1977 apare Apple II, care a stabilit standardul pentru aproape toate calculatoarele ce au urmat.n 1980 lumea microcalculatoarelor asista la o competiie: de o parte sistemele Apple cu o baz software gigantic, iar pe de alt parte sistemele CP/Mdezvoltate din iniialul Mits Altair.CALCULATORUL PERSONAL IBMLa sfritul anului 1980, IBM a intrat pe piaa calculatoarelor cu pre mic, aflat ntr-o extindere rapid, proiectnd sub conducerea lui Don Estridge primul PC, avnd la baz sistemul IBM System /23 data Master cu monitorul i tastatura integrate n ansamblu. echipa de proiectare a utilizat microprocesorul 8088, ce accesa 1 Mb de memorie, cu magistrala intern de 16 bii i extern de 8 bii.IBM a fabricat calculatorul cu intenia de a-l lansa pe pia ntr-un an, folosind ct mai multe componente de la productorii externi: aprea pentru prima dat un nou standard: compatibil IBM. pentru acesta s-au scris mai mult software dect pentru oricare alt sistem de pe pia.Compania Microsoft a acceptat propunerea de a dezvolta un sistem de operare pentru acest sistem, pe care la denumit simplu DOS (Sistem de operare cu discul). DEZVOLTAREA CALCULATOARELOR PERSONALE N ZILELENOASTRE.n cei 20 de ani de la lansarea primului IBM PC, sistemele bazate pe microprocesorul 8088 la 4.77 MHz, au evoluat la sisteme cu microprocesoare Pentium III sau AMD K7 Atlon la 800 MHz, de aproape 1500 de ori mai rapide, fiind capabile s acceseze cantiti de memorie de ordinul sutelor de Mb i s lucreze cu cantiti de date de ordinul zecilor de Gb.IBM a inventat standardul compatibil, piaa fiind rapid micat de o multitudine de productori de echipamente de calcul i echipamente periferice.Standardul iniial Compatibil IBM a fost nlocuit cu standardul PC sau mai nou Compatibil PC. A aprut o nou noiune, cea de upgrade, nscut din necesitatea de a ine pasul cu ritmul tot mai alert de dezvoltare a tehnologiilor de fabricaie cerute de produsele software tot mai performante.Calculatorul personal a devenit n zilele noastre un fel de aparat electrocasnic bun la toate, tot mai prezent la toate categoriile de oameni,capabil de aproape orice fel de activitate cerut. Astfel, tot ceea ce merit s fie discutat sau privit s-a transformat n numere cri, muzic, filme etc.REPREZENTAREA INTERN A INFORMAIEI NTR-UN CALCULATORPRINCIPIILE MATEMATICEn interiorul calculatoarelor circul semnale (impulsuri). Pantru a memora i transmite informaiile prin intermediul acestor semnale, calculatoarele folosesc un sistem de reprezentare a informaiilor pe dou niveluri.Practic, n calculator exist semnale electrice de tensiune mai nalt care sunt interpretate ca avnd valoarea 1 i semnale de tensiune joas, interpretate ca avnd valoarea 0. Valorile 0 i 1 se mai numesc i BII i reprezint particulele cele mai mai mici de informaie din calculator.Astfel, devine evident de ce n calculatoare este folosit sistemul binar (n baza 2), deoarece toate datele sunt reprezentate prin cifrele 0 i 1.Pentru citirea informaiilor nu se folosesc ns bii n mod individual (singuri ei reprezentnd o cantitate prea mic de informaie) ci grupai ntr-o succesiune. O astfel de succesiune de 8 bii se mai numete BYTE (sau OCTET), acesta reprezentnd unitatea de msur a capacitii de memorie.Ex. 10011001 = 1 byteUn byte poate reprezenta un singur caracter. Cel mai mic numr care poate fi reprezentat de un byte este 0 iar cel mai mare numr este 255:0 x 27 + 0 x 26 + 0 x 25 + 0 x 24 + 0 x 23 + 0 x 22 + 0 x 21 + 0 x 20 = 00000000 = 01 x 27 + 1 x 26 + 1 x 25 + 1 x 24 + 1 x 23 + 1 x 22 + 1 x 21 + 1 x 20 = 11111111 = 255Prin intermediul biilor se pot reprezenta nu numai numere ci i litere sau cuvinte.n calculator caracterele alfanumerice sunt codificate i deci recunoscute dup un anumit sistem, codurile fiind tot numerice. Acest sistem permite reprezentarea cu uurin i a valorilor logice TRUE =1 i FALSE =0.La apariia primelor calculatoare personale, cu procesoare pe 4 bii, se utilizau coduri scurte, suficiente pentru codificarea a 16 simboluri. Codul de baz utilizat pe 4 bii pentru 10 numerale se numea Binary Coded Decimal sau BCD i este nc utilizat pe unele sisteme.Cod binar Numeral0000000011001020011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 9Acest sistem de codificare s-a dovedit repede insuficient, fiind nevoie s se treac la utlizarea unor sisteme de codificare mai complexe, dintre care cel mai cunoscut este codul ASCII.UNITI UZUALE DE MSUR A MEMORIEIUn byte este o succesiune de 8 bii. El reprezint unitatea de baz a capacitii de memorie. Bytul, notat B i multiplii si reprezint uniti de msur a capacitii de memorare att pentru memoria intern a calculatorului, ct i pentru alte dispozitive.Deoarece reprezentarea numerelor n calculator se face n baza 2 i nu n baza zece, aa cum suntem obinuiis lucrm n mod normal, i multiplii byte-ului vor fi puteri ale lui 2 i nu ale lui 10.Astfel:1 KB = 210 B = 1024 B i nu 103 = 1000 B1 MB = 210 KB = 1024 KB = 1048576 B1 GB = 210 MB = 1024 MB = 1048576 KB = 1073741824 B1 TB = 210 GB = 1024 GB = 1048576 MB = 1073741824 KBAbrevierile K (kilo), M (mega), G (giga) i T (tera) se scriu cu litere mari ireprezint mii, milioane, miliarde i respectiv biliarde.Astzi, dimensiunile obinuite ale hard-discurilor sunt de ordinul GB iar alememoriei RAM instalate de ordinul MB.NOIUNI DESPRE ORGANIZAREA LOGIC A DATELORStocarea datelor se refer la pstrarea instruciunilor de program i a datelor pe calculator astfel ncat informaiile s fie disponibile pentru prelucrri.Datele de lucru i programele sunt stocate logic pe un suport fizic (hard-disc,dischet, disc optic, band magnetic, etc.) sub form de fiier. Fiierele sunt grupate n directoare sau subdirectoare, obinndu-se o structur rborescent care este gestionat de ctre sistemul de operare. n momentul prelucrrii datelor sau lansrii n execuie a programelor, acestea sunt stocate temporar n memoria RAM a calculatorului, dar la decuplarea acestuia de sub tensiune, memoria RAM este tears; din acest motiv memoria RAM se numete memorie volatil.A) SUPORTUL FIZIC PENTRU STOCAREA DATELORSe refer la un suport nevolatil de stocare, pe care se pstreaz instruciuni de program i date, chiar dup oprirea calculatorului.Mai jos sunt enumerate cteva dintre cele mai uzuale suporturi fizice:1) Hard disc sau Disc Fix:Este un element de stocare standard n sistemele de calcul, n mod usual format din: mai multe discuri rigide acoperite cu un material avnd sensibilitate magnetic, ansamblul capetelor de citire/scriere i interfaa electronic ce coordoneaz conectarea ntre unitatea de disc i calculator. Dimensiunea unui harddisc, sau capacitatea sa de stocare, se msoar n megabytes (MB) sau gigabytes (GB)..Exemple de capaciti de stocare : 850 MB, 1.6 GB, 3 GB, etc.nainte de a utiliza un hard-disc, acesta trebuie pregtit urmnd urmtoareleetape:a) Formatare fizic: operaie realizat de obicei n fabric, prin intermediulunor programe specializate. n momentul formatrii fizice, suprafa discului este testat pentru sectoare cu defeciuni fizice; dac sunt depistate asemenea sectoare defecte, ele sunt marcate i devin inaccesibile componentelor software. Astfel este asigurat sigurana datelor, deoarece sistemul de operare nu are acces la sectoarele marcate ca fiind defecte i deci nu poate stoca date n acele zone. Operaia de formatare fizic terge iremediabil toate datele.b) Partiionare: operaie care rezerv o zon din capacitatea hard-discului pentru a fi utilizat de un anumit sistem de operare. Pe acelai hard-disc pot fi instalate mai multe sisteme de operare care utilizeaz fiiere cu formate specifice; n acest scop se creeaz mai multe partiii, cte una pentru fiecare sistem de operare. n cazul n care hard-discul va fi utilizat sub un singur sistem de operare, atunci vom crea o singur partiie care va utiliza toat capacitatea discului. Operaia de partiionare o efectueaz utilizatorul prin programe speciale. n cazul sistemelor de operare MS-DOS i MS Windows 9x se folosete utilitarul FDISK. Operaia de partiionare terge iremediabil toate datele. Informaii despre partiiile existente pe un hard-disc sunt stocate ntr-o zon special rezervat n acest scop, n tabele de partiii.c) Formatare logic: operaie efectuat de utilizator prin programe specializate care pregtesc discul pentru a fi utilizat de ctre un anumit sistem de operare. n cazul sistemelor de operare MS-DOS i MS Windows 9x se folosete utilitarul FORMAT. Operaia de formatare logic terge toate datele; n anumite cazuri, se pot folosi utilitare pentru a recupera datele terse prin formatare logic, dac n zonele de disc unde au fost memorate acestea nu s-au efectuat ntre timp scrieri de informaii.n urma operaiei de formatare logic, pe disc sunt nscrise informaii referitoare la modul n care datele pot fi stocate. Memorarea datelor de face utiliznd uniti de alocare ce poart denumirea de clustere. Un cluster este format din mai multe sectoare de disc i reprezint unitatea de baz pentru stocarea informaiei pe un disc. Dimensiunea unui cluster este stabilit n urma operaiei de formatare logic.Pentru a ine evidena modului n care au fost alocate clusterele pentru stocarea datelor pe disc, se utilizeaz o tabel de alocare a fiierelor FAT (File Allocation Table).d) Transferul fiierelor sistem: este o etap opional, efectuat numai ncazul n care se dorete ncrcarea sistemului de operare de pe hard-disc. Aceast operaie este realizat prin utilitare specializate.2) Disc flexibil sau dischet (Floppy disk)Este un disc din material plastic flexibil, acoperit cu o substan cu roprieti magnetice, introdus ntr-un plic, sau o carcas de plastic, n scopul proteciei sale mecanice. Ele permit accesul capetelor de citire prin decupajele practicate n acest scop. n general, dischetele sunt de 2 dimensiuni : 5.25 sau 3.5 inch, dar cele de 5.25inch. nu mai sunt folosite. Capacitatea de stocare a dischetelor de 3.5 inch este uzual de 1.44 MB. Pentru a putea fi utilizat, o dischet trebuie n prealabil formatat utiliznd un program special.n general, dischetele se cumpr pre-formatate. n cazul n care se dorete ncrcarea sistemului de operare de pe dischete, atunci trebuiesc transferate fiierele sistem pe dischet.3) CD-ROMEste un disc optic pe care se pot memora date, muzic, imagini. Capacitatea uzual de stocare este de 650 MB sau 74 minute, n funcie de tipul datelor. Pentru a nscrie date pe un CD-ROM este necesar existena unui chipament special, denumit inscriptor CD (CD Recorder). Pe unitile de CD-ROM normale se poate efectua doar citirea datelor. Anumite calculatoare au posibilitatea ncrcrii sistemului de operare de pe discuri CD-ROM.B) FIIERE I DIRECTOAREn vederea stocrii datelor pe un mediu permanent, trebuiesc cunoscute i nelese urmtoarele noiuni:Programul este o succesiune de instruciuni scrise ntr-un limbajul neles de calculator, pe care acesta le poate executa astfel ncat echipamentele s acioneze ntr-un mod predeterminat. Un program efectueaz operaii de prelucrare asupra datelor de intrare n scopul emiterii unor rezultate - datele de ieire. Programele sunt stocate fizic pe disc sub form de fiiere.n continuare, sunt prezentate cteva categorii de programe:Programele de sistem: Sunt toate programele de care are nevoie calculatorul pentru a funciona eficient. Exemple : sistemul de operare, programele de gestionare a memoriei.Programele utilitare: Sunt folosite pentru ntreinerea calculatorului. Exemple: SCANDISK, DEFRAG, FDISK, FORMAT.Programele de aplicaii: Ajut la efectuarea unui anumit gen de lucrri - prelucrarea textelor, analiz financiar cu ajutorul foilor de calcul, tehnoredactarea textelor, etc. Fiierul este o colecie de informaii stocate sub o anumit form, specifictipului de fiier. Un fiier se caracterizeaz prin:STRUCTURA UNUI CALCULATOR. CE GSIM SUBCARCAS ?A) TERMINOLOGIEnainte de a ncepe studiul calculatoarelor personale, trebuie s ne obinuim cu limbajul specific. Orice PC este construit dintr-o mulime de componente, fiecare ndeplinind o funcie specific, care contribuie la funcionarea general a calculatorului.Ca i n realitatea fizic, un PC este construit din elemente fundamentale, combinate laolalt, fiecare adugnd o nou caracteristic sau calitate calculatorului obinut n final.Blocurile de construcie se numesc COMPONENTE HARDWARE i sunt formate din circuite electronice i pri mecanice care ndeplinesc diferite funcii.n timp, pe msur ce sistemele de calcul s-au dezvoltat, diferenele dintre aceste componente s-au atenuat. n perioada de nceput a PC-urilor, majoritatea productorilor urmau aceeai linier directoare, utiliznd aceleai componente, dar astzi diversitatea acestora a crescut. Unele componente realizate la nceput separate s-au combinat ntr-o singur pies, n timp ce altele au fost mprite n mai multe componente.Pentru a uura modul de nelegere a componenteiu unui PC, l putem mpri n urmtoarele pri componente: Pentru a uura modul de nelegere a componenteiu unui PC, l putem mprin urmtoarele pri componente:- unitatea de sistem- sistemul de stocare masiv- sistemul de afiare- echipamentele periferice- componente de conectare. Fiecare din aceste pri poate fi la rndul ei mprit n componente majore necesare construirii unui PC complet. B) UNITATEA DE SISTEMMajoritatea oamenilor consider ca fiind un calculator partea care conine toate componentele eseniale, mai puin tastatura i monitorul. Aceasta se mai numete i Unitatea Central UC i este componeta de baz a unui calculator, dar este denumit tehnic unitate de sistem.n aceasta se gsesc principalele circuite ale calculatorului i pune la dispoziie conectorii prin care se face legtura ntre calculator i celelalte accesorii, inclusiv tastatura, monitorul i echipamentele periferice.La calculatoarele portabile (notebook), toate aceste componente externe suntcombinate n una singur, denumit direct UC. Unitatea central este alctuit din urmtoarele componete:1) Placa de bazEste de fapt componenta de baz a UC i este denumit i motherboard (plac mam). Celelalte circuite din UC sunt pri ale acesteia sau se conecteaz direct la ea.Placa de baz denumete funciile i capacitile fiecrui calculator, deci am putea spune c fiecare tip de calculator are un tip de plac de baz (MB). De fapt, diversitatea tipurilor de calculatoare nu este dat neaprat de tipul de MB, existnd PC-uri diferite ca performane care au acelai tip de plac de baz. MB conine cele mai importante elemente ale unui PC: microprocesorul, cipul BIOS, memoria, sistemul de stocare, sloturile de extensie i porturile. Toate acestea sunt controlate de elementul cel mai important al MB: cipsetul.2) MicroprocesorulEste de fapt creerul calculatorului, elemntul care d numele acestuia: un calculator cu procesor Pentium este denumit simplu calculator pentium. Calculatoarele mai vechi conineau i un coprocesor, responsabil de calculele matematice (ca de exemplu funciile trigonometrice), care mreau considerabil performanele calculatorului. La microprocesoarele moderne, acesta a fost incorporate pe aceeai pastil de siliciu, crescnd considerabil viteza de calcul datorit transmiterii directe a datelor de calcul ntre ele.3) MemoriaMicroprocesorul are nevoie de un loc n care s-i pstreze datele pe care le proceseaz. Memoria, numit adeseori RAM(Random Acces Memory), localizat de obicei pe placa de baz, este folosit de acesta pentru efectuarea calculelor.