Introducere despre calculatoare
Din cele mai vechi timpuri, oamenii au numarat, socotit si masurat lucrurile, le-au trecut pe raboj si au comunicat altor oameni despre aceste lucruri. "Lucrurile" acestea puteau fi numarul de oi dintr-o turma, greutatea unui copil, marimea unui camp, timpul scurs de la ultima seceta sau intensitatea unui cutremur. Din timpurile cele mai vechi, oamenii au folosit unelte si tehnici care sa-i ajute sa numere cu mai multa acuratete, sa masoare mai precis, sa tina un raboj sau sa faca insemnari care sa se poata pastra mai mult timp, sa transmita cu mai multa precizie; ei au folosit in acest scop, de exemplu, rigle, sextante, cantare si balante, ceasuri etc.
Calculatorul nu e decat cel mai nou din acest sir lung de masini de calculat si de inregistrat. Doar atat-nimic mai mult. Tot ceea ce fac calculatoarele este de a calcula si inmagazina rezultatele calculelor.
Totusi, acest principiu e mascat de un lucru practic groaznic: ceea ce fac ele poate ca e simplu, dar fac lucrul respectiv in cantitati impresionante- si incredibil de bine. Azi, viteza calculatoarelor se masoara in milioane de operatii pe secunda. Operatiile pot sa fie simple, dar ele pot fi combinate in foarte multe feluri pentru a rezulta un sir enorm de functii utile. Acestea s-au intamplat aproape in intregime in ultimii 30-40 de ani; aceasta e istoria completa a calculatoarelor comerciale.
In anii'60, un calculator comercial ocupa o incapere mare dotata cu aer conditionat; era nevoie de o echipa de specialisti ca sa lucreze cu el. Consuma o cantitate enorma de energie si se strica des.
Calculatoarele de azi sunt, in mod definitoriu, mult mai mici si mai rapide; ceea ce ocupa pe vremuri o camera intreaga, acum incape intr-o cutie mica. Calculatoarele pot inmagazina mai multa informatie; ele consuma mai putina energie si au devenit mult mai usor de manevrat.
Primele calculatoare personale (PC-uri) au fost lansate in 1979, avand o viteza cronometrata de vreo 5 MHz.
O modalitate de a concepe un calculator este sa-l vedem ca o "cutie neagra" care accepta la un capat un material ("input"), il prelucreaza (Processing) intr-un anume fel, apoi produce rezultate ("output") la celalalt capat ("Input" => Prelucrare =>"Output")
Hardware
Unitatea de sistem este partea cea mai importanta a calculatorului. In ea e adapostit procesorul, diferite tipuri de memorii si partea electronica raspunzatoare de controlul tuturor celorlalte componente. Ea mai contine un ventilator pentru sursa si un cooler pentru procesor.
. Placa de baza
Aceasta este componenta principala a unui calculator. Pe ea sunt montate toate placile(video, sunet, modem), procesorul si memoria. La pornirea unui calculator pe monitor sunt afisate pe ecran toate componentele calculatorului configurate de BIOS-ul acestei placi.
. Procesorul
Durata necesara unui calculator ca sa execute o activitate depinde de o serie de factori. Primul este viteza procesorului - circuitul (chip-ul) care reprezinta "miezul" calculatorului. Acesta se masoara in megahertzi(MHz) si, cu cat numarul acesta e mai mare cu atat e mai rapid procesorul ( poate efectua mai multe operatii pe secunda.
Chip-ul procesorului si componenta electronica pe care se bazeaza sunt cunoscute sub numele de Unitatea Centrala de Procesare (CPU= Central Processing Unit).
Pe el se afla un ventilator numit COOLER care raceste procesorul.
. Sursa
Sursa este transformatorul calculatorului, care ii da curent necesar placii de baza pentru a functiona componentele calculatorului, si mai ales protejeaza calculatorul de stricaciunile pe care le poate face un curent electric mai puternic sau mai slab.
Memoria
Definitia data unui calculator cuprinde ideea de stocare: calculatorul trebuie sa poata stoca rezultatele calculelor si operatiilor efectuate. In practica, un calculator trebuie sa stocheze o cantitate uriasa de informatie si necesita diferite tipuri de memorii; dintre acestea, la doua se face de regula referire in reclama pentru calculatoare: RAM si spatiul de pe HDD.
. RAM ( Random Acess Memory - "memorie cu acces aleatoriu") este folosita de calculator ca un fel de zona de lucru in timp ce efectueaza o anumita operatiune. Aici sunt retinute listele de comenzi cu care se opereaza la momentul respectiv, datele cu care se opereaza, precum si rezultatele intermediare ale operatiilor efectuate. Componenta notata cu "R" din RAM (Random- "aleatoriu") precizeaza principalul ei avantaj: memoria permite accesul aleatoriu, ceea ce poate avea acces direct la oricare din partile sale - nu trebuie sa caute mereu de la un capat la altul pana gaseste ceea ce il intereseaza. Acest lucru ii da rapiditatea specifica.
Capacitatea memoriei se memoriei se masoara in bytes. Un byte consta in opt biti.
. ROM ("Read Only Memory"- "memorie care poate fi numai citita").
Aici sunt stocate programele calculatorului de nivel inferior - cele care ii dicteaza ce comportament sa adopte, cum sa-si controleze circuitele, cum sa trateze diverse tipuri de dispozitive de intrare etc. ROM difera de RAM in doua feluri: mai intai, nu se schimba dupa ce calculatorul este programat si asamblat (poate fi citita dar nu poate fi scrisa); in al doilea rand continutul ei ramane neschimbat chiar si atunci cand
calculatorul e inchis (RAM este "volatila" - continutul ei se sterge daca se intrerupe alimentarea de la sursa de energie electrica).
. Hard Disk-ul
Dupa viteza de prelucrare a datelor si valoarea memoriei de tip RAM, urmatorul factor determinant al puterii calculatorului este dimensiunea spatiului de pe hard disk. Un hard disk este un dispozitiv de stocare a informatiei. Este mult diferit fata de RAM din mai multe motive.
Mai intai, hard disk-urile inregistreaza magnetic informatia, cam cum se inregistreaza pe discurile muzicale sau pe casete video. Discurile nu sunt "volatile". Odata inregistrata informatia, aceasta ramane pe hard disk pana cand este schimbata sau stearsa.
In al doilea rand, procesul de imprimare a informatiei pe HDD sau de prelucrare a ei pe un HDD implica o miscare de tip mecanic. Discul se invarteste cu viteza mare, constanta, iar un cap de citire (si scriere) se misca, intrand sau iesind pe suprafata lui. Acest cap de citire / scriere poate schimba polarizarea unor minuscule particule magnetice de pe suprafata discului si pot, de asemenea, detecta polarizarea particulelor. Componentele mobile se uzeaza prin aceasta miscare; fiabilitatea lor este mai buna decat cea a memoriei RAM, cu alte cuvinte discurile sunt mai susceptibile sa functioneze prost decat RAM, care nu presupune miscare.
Componentele mobile mai provoaca si intarzieri in procesele de citire si de scriere, in vreme ce citirea de pe RAM e aproape instantanee. Capacitatea discului se masoara in bytes.
. Dischetele, CD-ROM-uri, DVD-uri.
Hard disk-urile enumerate mai sus sunt incorporate in calculator. Acestea raman in calculator si, in general, nu se transfera de la un calculator la altul. Exista insa o serie intreaga de dispozitive de stocare mobile, care pot fi transferate cu usurinta de la un calculator la altul sau pot fi folosite ca suporturi de securitate (siguranta), in caz de pierdere, deteriorare sau furt al calculatorului.
Dischetele (floppy disk-urile)
Alte tipuri de discuri sunt dischetele ( primele discuri mobile erau pastrate in invelitoare flexibile, si de aici denumirea de "floppy disks"; cele de conceptie mai noua, folosesc o carcasa rigida de plastic cu o inchizatoare metalica culisata).
Cel mai cunoscut tip de discheta are 1,44 MB. Aceasta are spatiu suficient pentru a cuprinde multe documente standard cuprinzand texte procesate, care pot fi transferate de la o persoana la alta.
La fel cum memoria de tip RAM mai este cunoscuta si sub denumirea de "memorie de lucru" sau "memoria principala", discurile si dischetele sunt numite adesea memorie auxiliara ( backing storage) sau memorie secundara (secondary storage).
. CD-ROM si DVD :
Pana nu demult, dischetele reprezentau si principalul mod de incarcare a programelor pe calculator. Astazi insa, software-ul este cel mai adesea furnizat pe CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory). Ca mod de prezentare, un CD-ROM nu se deosebeste de un CD cu muzica si, de fapt, mai toate dispozitivele de citire a CD-urilor din calculatoare pot sa redea si muzica (CD-uri audio).
Evolutia de la discheta la CD-ROM, ca mijloc preferat de distribuire a software-ului, s-a produs in principal din cauza dimensiunilor sistemelor moderne de software: acestea au nevoie de mai mult spatiu de stocare (in parte, acest lucru se datoreaza functionalitatii suplimentare si in parte faptului ca programele respective contin, prin proiect, mai multe elemente de grafica si pot include si alte elemente de multimedia). Si, in plus un CD-ROM poate ingloba informatia continuta in 460 de dischete - aproximativ de 650 de MB.
CD-ROM drives (partea din calculator care citeste CD-ROM-urile) sunt oferite in prezent ca elemente standard la toate calculatoarele. Singura valoare de performanta la care trebuie acordata atentie este viteza acestuia; ea este intotdeauna exprimata ca multiplu al vitezei unui CD-player muzical obisnuit: astazi, se considera ca fiind standard drive-urile de CD-ROM cu viteza de 50X sau 52X.
