1.1 Sisteme de calcul.
Structura sistemelor de calcul
Sistemele de operare sunt colecţii de programe existente pe sistemele de calcul . Prin urmare, înainte de a prezenta primele lucruri generale despre sistemele de operare, vom trece în revistă câteva concepte fundamentale ale sistemelor de calcul care facilitează prezentarea structurii sistemelor de operare şi a funcţiilor acestora.
Pentru început, să vedem care sunt elementele de bază ale unui sistem de calcul.
Un sistem de calcul (calculatorul) este o structură destinată prelucrării informaţiei. El este alcătuit din resurse fizice (procesoare, memorie centrală, dispozitive de intarre/ieşire etc.), resurse logice (sistem de operare, programe utilitare, aplicaţii etc.) şi resurse informaţionale (date organizate eficient şi stocate pe diverse suporturi de memorie secundară etc.) care cooperează pentru satisfacerea cerinţelor utilizatorilor privind introducerea, memorarea (stocarea), prelucrarea, transmisia (spre un alt sistem de calcul), precum şi regăsirea informaţiilor.
Resursele fizice constituie partea de echipament a sistemului de calcul numită şi hardware, iar totalitatea resurselor logice se numeşte software.
Componentele funcţionale enumerate mai sus, structurate pe nivele care interacţionează prin interfeţe bine definite (figura 1.1.1).
Fig.1.1.1 Componentele funcţionale ale sistemului de calcul
Sistemul hardware constituie nivelul inferior al sistemului de calcul, construit pe baza unor componente electronice, magnetice, optice, mecanice etc., a căror complexitate depinde de tehnologia de fabricaţie.
Al doilea nivel este o extensie a nivelului hardware, dar şi un subnivel al sistemului software. Acest nivel este numit firmware şi cuprinde fie microprogramele, în cazul sistemelor de calcul ce pot să simuleze alte sisteme de calcul, fie programele de control pentru diferite componente ale sistemului de calcul. Prin microprogramare se pot proiecta sisteme de calcul programabile direct în limbaje de nivel înalt.
Nivelul următor este reprezentat de sistemul de operare şi alte instrumente pentru utilizarea funcţiilor oferite de straturile anterioare elaborate conform unor cerinţe, criterii şi obiective stabilite la proiectarea sistemului de calcul.
Procesorul (este inclus aici şi microprocesorul) efectuează prelucrarea care are loc în sistemul de calcul prin executarea unui program şi dirijează activitatea celorlaltor echipamente. Unitatea centrală de prelucrare (procesorul) este alcătuită din una sau mai multe unităţi aritmetico-logice, un set de registre (memorie rapidă) ce păstrează temporar datele precum şi o unitate de comandă.
Unitatea aritmetico-logică (UAL) prelucrează datele executând operaţii aritmetice şi logice (adunare, scădere, ŞI, SAU, SAU EXCLUSIV, complementare, incrementare, decrementare, deplasare dreapta, deplasare stânga). Cele mai importante registre ale unui procesor sunt: registrul acumulator, registrul numărător de adrese al programului, registrul indicator de condiţii, registrul de instrucţiuni, registrul de adresare a memoriei şi registrul de intrare/ieşire.
Unitatea de comandă furnizează semnalele de control care activează componentele procesorului asigurând citirea, interpretarea şi executarea instrucţiunilor. Acesta conţine circuite pentru generarea semnalelor de control, registrul şi decodificatorul de instrucţiuni şi sistemul de întreruperi.
Performanţele procesorului pot fi exprimate prin: durata ciclului maşinii, lungimea cuvântului, repertoriul de instrucţiuni, numărul adreselor dintr-o instrucţiune, durata executării instrucţiunilor, caracteristicile sistemului de întreruperi etc.
Durata ciclului maşinii reprezintă intervalul de timp în care se efectuează un transfer între două registre ale unităţii centrale de prelucrare. Lungimea cuvântului poate fi de 8 biţi, 16 biţi, 32 biţi sau 64 biţi în funcţie de tipul procesorului. Durata executării instrucţiunilor reprezintă timpul necesar desfăşurării fazei de citire-interpretare şi a fazei de execuţie pentru o instrucţiune.
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
