Rolul si functiile sistemului de calcul

1. Rolul si functiile sistemului de calcul

2. Un calculator, numit și sistem de calcul, computer sau ordinator, este o mașină de prelucrat date și informații conform liste de instrucțiuni numită program. . În zilele noastre unei calculatoarele se construiesc în mare majoritate din componente electronice, și de aceea cuvântul „calculator” înseamnă de obicei un calculator electronic. Calculatoarele care sunt programabile liber și pot, cel puțin în principiu, prelucra orice fel de date sau informații se numesc universale (englezăgeneral purpose, pentru scopuri generale). Calculatoarele actuale nu sunt doar mașini de prelucrat informații, ci și dispozitive care facilitează comunicația între doi sau mai mulți utilizatori, de exemplu sub formă de numere, text, imagini, sunet sau video, sau chiar toate deodată (multimedial). Structura calculatorului

3. În principiu, orice calculator care deține un anumit set minimum de funcții (altfel spus, care poate emula o mașină Turing) poate îndeplini funcțiile oricărui alt asemenea calculator, indiferent că este vorba de un PDA sau de un supercalculator. Această versatilitate a condus la folosirea calculatoarelor cu arhitecturi asemănătoare pentru cele mai diverse activități, de la calculul salarizării personalului unei companii până la controlul roboților industriali sau medicali (calculatoare universale).

4. Arhitectura von Neumann • Deși design-ul și performanțele calculatoarelor s-au îmbunătățit dramatic în comparație cu anii 1940, principiile arhitecturii von Neumann sunt în continuare la baza aproape tuturor mașinilor de calcul contemporane. Ea este denumită așa după renumitul matematician austro-ungar John von Neumann. • Această arhitectură descrie un calculator cu patru module importante: unitatea aritmetică-logică (UAL), unitatea de control (UC), memoria centrală și dispozitivele de intrare/ieșire (prescurtat I/E). Acestea sunt interconectate cu un mănunchi de fire numit magistrală pe care circulă datele de calcul și datele de program (instrucțiuni) și sunt conduse în tactul unui ceas (șir de impulsuri continuu).

5. Circuite electrice(hardware) • Principiile de mai sus pot fi implementate cu o variatate de tehnologii - de ex. mașina lui Babbage era alcatuita din componente mecanice. Însă singura asemenea tehnologie care s-a dovedit suficient de practica este cea a circuitelor digitale (numerice), circuite electronice care pot efectua operații din algebra booleană și aritmetica binară. Dar primele „circuite” digitale releeelectromecanice pentru a reprezenta starile "0" (blocat) și "1" (conducție), aranjate în porți logice. Releele au fost repede înlocuite cu lămpi electronice - tuburi electronice cu vid, dispozitive 100% electronice, folosite pînă atunci în electronica analogă pentru proprietățile lor de amplificare, dar care au putut fi utilizate și drept comutatoare (elemente de bază în construcția calculatoarelor) de stare, 1→0 sau 0→1.

6. Lămpile electronice erau caracterizate de cîteva limitări severe în folosirea lor pentru construcția porților logice: erau scumpe , puțin fiabile, ocupau mult spațiu și consumau cantități mari de curent. Deși erau incredibil de rapide față de releele electromecanice, aveau și ele totuși o viteză de operare relativ limitată. Astfel că începînd din anii 1960 lămpile (tuburile electronice) au fost înlocuite cu tranzistori, dispozitive ce funcționau asemănător, însă erau mult mai mici, mai rapide,mai fiabile, mai putin consumatoare de curent și mult mai ieftine. • Din anii 1960-'70, tranzistorul a fost și el înlocuit cu circuitul integrat, care Conținea mai mulți tranzistori, și firele de interconectare corespunzătoare, pe o singură plăcuță de siliciu (numită cip). Din anii '70, UAL-urile combinate cu unitati de (UC) au fost produse unitar ca circuite integrate, numite microprocesoare, sau CPU (Central Processing Unit/unitate de procesare centrală). În timp, densitatea tranzistorilor din circuitele integrate a crescut incredibil, de la cîteva zeci, în anii 70, pînă la peste 100 de milioane de tranzistoare pe circuit integrat, la procesoarele Intel și AMD din anul 2005.

7. Memorare de date • Lămpile electronice și tranzistorii pot fi folosite și pentru construirea de memorii - așa-numitele circuite flip-flop sau "basculante bistabile" (CBB ), și chiar sînt folosite pentru mici circuite de memorie de mare viteză, numite „cu acces direct” . Însă puține designuri de calculatoare au folosit bistabile pentru grosul nevoilor de memorie, memorii de amploare . Primele calculatoare foloseau tuburi Williams - în esență proiectînd puncte pe un ecran TV și citindu-le din nou mai tîrziu, sau linii de mercur, în care datele erau depozitate sub formă de unde sonore care parcurgeau tuburi cu mercur la viteză mică (comparativ cu viteza de operare a mașinii). Aceste metode destul de neproductive au fost înlocuite cu dispozitive de stocare (memorare) în mediu purtător magnetic, de exemplu memoria cu miezuri magnetice de formă inelară, în care un curent electric era folosit pentru a induce un cîmp magnetic remanent (dar slab) într-un material feros, care putea fi citit ulterior, după necesitate pentru a folosi datele. În cele din urmă a apărut memoria dynamic random access memory , DRAM . DRAM-ul este format din bănci (mulțimi grupate) de condensatori, componente electrice care pot reține o sarcină electrică pentru o anumită durată de timp. Scrierea informației într-o astfel de memorie se face prin încărcarea condensatorilor cu o anumită sarcină electrică, iar citirea prin determinarea („măsurarea”) sarcinii acestora (dacă este încărcat sau descărcat).

8. Instructiuni (software) • Instrucțiunile interpretate de către unitatea de control și executate de UAL nu seamănă deloc cu limbajul uman. Calculatorul cunoaste prin constructie un set relativ mic de instrucțiuni elementare , care sunt simple, bine definite și neambigue. Exemple de instructiuni sunt: “copiaza continutul celulei de memorie 5 și plasează rezultatul in celula 10” "adună conținutul celulei 7 cu conținutul celulei 13 și plasează rezultatul in celula 6”, daca conținutul celulei 999 este 0 (zero), următoarea instructiune de executat se găsește memorată în celula 30", dacă nu, „se urmeaza secventa (sirul de instrucțiuni) mai departe”. • Instrucțiunile calculatorului se împart în patru mari categorii: 1. mutare de date dintr-o locație în alta (instrucțiuni de transfer), 2. executare de operații aritmetice și logice asupra datelor (instrucțiuni aritmetice, instrucțiuni logice), 3. testare a unor condiții, de exemplu "conține celula de memorie nr. 999 un 0?" (instrucțiuni de testare sau de condiție), 4. modificare a secvenței (șirului) de operații (instrucțiuni de comandă propriu- zise).

9. În calculator instrucțiunile „externe” sunt memorate și deci reprezentate în cod binar, la fel ca și toate celelalte date de calcul (numere, litere, simboluri). De exemplu, codul în limbaj-mașină pentru una din operațiile de copiere într-un microprocesor fabricat de firma Intel este (computer, mașină). În completarea exemplului de 10110000, „1” și „0” fiind cele două valori logice binare „înțelese” de microprocesor mai sus, se poate intui că o instrucțiune de adunare în respectivul Intel-microprocesor trebuie să fie reprezentată altfel decât cea de copiere, de exemplu 01001110. Mulțimea de instrucțiuni implementate într-un calculator (computer) formează și este numit limbajul mașină al acelui calculator. • Simplificat vorbind, dacă două calculatoare au CPU-uri (unități centrale de procesare) care răspund la fel la același set de instrucțiuni, programele (executabile) scrise pentru unul pot rula și pe celălalt aproape fără modificări, dar de exemplu cu viteze diferite. Ușurința portabilității este o motivație pentru proiectanții de calculatoare ca ei să nu modifice radical design-urile existente, decât pentru motive serioase.

10. Retele de calculatoare si Internetul • În anii 1970 inginerii de la institutele de cercetare militare din SUA au început să își interconecteze calculatoarele folosind tehnologia telecomunicațiilor. Rețelele de calculatoare au avut caracter coordonator- subordonat, adică structura respectivă conținea calculatoare „egale în drepturi”, dar care erau supuse comenzilor unui calculator principal, „dirijor”. Proiectul a fost sprijinit de către agenția DARPA a ministerului apărării, iar rețeaua de calculatoare care a luat astfel naștere s-a numit Arpanet. • În timp, rețeaua Arpanet s-a extins enorm, dincolo de scopul ei inițial academic și militar, și a devenit cunoscută sub numele de Internet. Evoluția rețelelor a adus cu sine o redefinire a naturii și limitelor unui calculator. În cuvintele lui John Gage și Bill Joy (de la firma Sun Microsystems), „the network is the computer“ — „rețeaua este calculatorul“. Sistemele de operare și aplicațiile computerelor s-au modificat, incluzând acum capacitatea de a defini și accesa resurse de pe alte calculatoare din rețea (fie programe și informații, fie dispozitive conectate la ele), ca extensii ale resurselor locale. Inițial aceste facilități erau disponibile numai celor care lucrau în medii de înaltă tehnologie, însă din anii 1990, odată cu răspândirea aplicațiilor ca de exemplu e-mail sau World Wide Web, și cu dezvoltarea tehnologiilor de conectare în rețea ieftina și rapida precumEthernet sau ADSL, rețelele de calculatoare au pătruns practic în toate domeniile vieții.

11. Virusii informatici siantivirusii

12. Virusii • "Virusii" sunt anumite programe create de oameni cu scopuri distructive. Sunt programele ce au proprietatea de a se extinde si care duc la functionarea necorespunzãtoare a sistemului de operare. Ele sunt seturi de instructiuni care se ataseazã singure unui alt program sau sectorului de boot al unui disc. Asemenea virusilor umani "virusii de calculator " duc la îmbolnãvirea sistemului de operare si a fisierelor existente pe acesta, distrug informatiile aflate pe calculator si împiedicã functionarea aplicatiilor. • S-a propus denumirea de virus datorită asemănării cu virusurile biologice. Brain, primul virus de DOS, a venit în 1986 din Pakistan. Astăzi experţii numără aproximativ 50000 de exemplare. Cifra depinde de cum se iau în considerare exemplarele asemănătoare şi cele înrudite. Chiar şi numai din această cauză scanerele de valoare apropiată afişează un număr diferit de viruşi recunoscuţi. Nici o firmă sau organizaţie nu deţine în colecţie absolut toţi viruşii cunoscuţi.

13. Viruşii de boot reuşesc tot mereu să se situeze în Top Ten printre cei mai răspândiţi dăunători. Pentru a elimina aceşti viruşi o data pentru totdeauna este suficient un singur artificiu:nu mai boot-ati de pe discheta . Trebuie modificată ordinea de boot în setup: mai intai harddisk-ul, apoi unitatea de dischete, anume C:, A:. • În Office 2000, macro-urile de Word, Execel, Powerpoint, Outlook şi Frontpage sunt ignorate în momentul în care se stabileşte cel mai înalt nivel de securitate. • În Word acest lucru este chiar ideal în cazul în care nu se scriu macro-uri. Dar macro-urile certificate rulează sub această setare. Cine doreşte să testeze macro-urile proprii trebuie să scadă nivelul de securitate la mediu, atunci va avea posibilitatea deatunci va avea posibilitatea de a opta la deschiderea documentelor pentru sau împotriva activării macro-urilor, asemănător cu office 97. • Este suficient un dublu clic pentru a îndepărta caii troieni, atunci când aceştia vin ca ataşament de mail. Un update pentru Outlook 97, 98 şi 2000 afişează pe ecran nu doar un avertisment cu privire la fisierele COM, BAT si EXE. Acest compartiment reprezintă un semnal de alarmă şi preîntâmpină lansarea neintenţionată a unei aplicaţii care a venit pe mail.

14. Antivirusii • Dacă programul antivirus nu poate dezinfecta anumite documente, se şterg sau se izolează pe o dischetă. Trebuie eliminate neapărat de pe harddisk toate fişierele infectate! Nu este suficient să se redenumească fişierele – în urma unui dublu clic, windows recunoaşte după structura internă că este un fişier Word şi-l va deschide prin intermediul acestuia.

15. Programele antivirus sunt evaluate pe trei categorii: ergonomie- funcţionalitate, detecţie şi dezinfectare. • Ergonomia-funcţionalitateaa fost dată de prezenţa unor anumite facilităţi, module în antivirus şi de documentaţia disponibilă şi interfaţa programului, fiecare din acestea având o pondere proporţională cu importanţa respectivei componente. • Detecţia este dată de procentul de identificare de către fiecare produs a viruşilor de bază, fiind urmărite 5 categorii: viruşi de fişier, viruşi de boot, viruşi de macro, troieni backdoor şi viruşi actuali. • Dezinfectarea a fost dată de procentul de succes în operaţiunea de înlăturare a viruşilor mai sus amintiţi, simulându-se în prealabil o infectare obişnuită, reală de care este posibil orice sistem neprotejat.