UTILIZAREA SISTEMELOR DE OPERARE

CURS 1

INTRODUCERE IN ARHITECTURA CALCULATOARELOR

S.L Dr. Ing Stefan Mocanu S.L Dr. Ing Mihnea Moisescu

Obiective

1. Dobandirea/aprofundarea unor notiuni teoretice (c)

2. Dobandirea/aprofundarea unor abilitati practice (l)

3. Familiarizarea cu noi concepte (c+l)

4. Cresterea gradului de intelegere a functionarii unui SO (c+l)

5. Imbunatatirea abilitatilor de configurare/utilizare a unui SO (c+l)

Curs

1. Introducere in SO

2. Procese si fire de executie

3. Memorie

4. Sistemul I/O

5. Retelistica

6. Securitatea SO

7. SO embedded, distribuite, mobile

Laborator

1. Sisteme de Operare: Windows, Linux

2. Organizare, comenzi uzuale, instalare, retelistica, securitate

Evaluare/notare

1. Punctaj laborator: 60% 1. Activitate practica: 40% 2. Evaluari pe parcurs (diverse forme): 20% Observatii: 1. Prezenta la laborator este obligatorie ! 2. Laboratoarele nu se pot reface 3. Nu se pot face mai multe laboratoare odata ! 4. Este OBLIGATORIE obtinerea a cel putin 50% din punctajul de laborator pentru a putea sustine examenul final ! 5. Lipsa sau insuficienta punctajului de laborator (vezi 4)

duce la repetarea materiei !!!

Evaluare/notare

2. Punctaj examen final: 40%

Observatii: 1. Prezenta la curs este obligatorie ! 2. Nu se obtin puncte suplimentare pentru prezenta 3. Nu se depuncteaza absenta de la curs. 4. Se pot obtine puncte bonus prin activitati suplimentare 5. Examenul final NU va fi sub forma de grila ! 6. Prezentarea la examenul final este conditionata de promovarea laboratorului (vezi slide-ul anterior !) 7. Examenul final va avea loc in timpul ultimului curs.

Ce este un calculator ?

Ce este un calculator ?

Ce este un calculator ?

Definitie:

Un dispozitiv electronic capabil sa primeasca informatii (date) intr-un format si sa execute o secventa de operatii, in concordanta cu un set predeterminat de instructiuni (program), pentru a produce un rezultat sub forma informatiilor sau semnalelor.

Oxford dictionary

Ce este un calculator ?

Un calculator este un dispozitiv care:

Accepta intrari

Executa in mod automat o procedura (lista de pasi)

Genereaza iesiri

http://www.computingbook.org/

http://www.computingbook.org/http://www.computingbook.org/http://www.computingbook.org/

Prima generatie (1945-1955)

Pionieri: Howard Aiken (Harvard), John von Neumann (Princeton), Konrad Zuse (Germania)

Relee mecanice la inceput

Tuburi cu vid continuare

Limbaj masina absolut fire de legatura pe placa de conexiuni

cartele perforate, ulterior

NU limbaj de programare

Ex de utilizare: tabele de sin, cos, log

Ce este un calculator ?

A doua generatie (1955-1965)

Tranzistoare

(mainframes) Specializare: proiectant, constructor, programator,

depanare Cartele perforate: limbaj de asamblare, FORTRAN

Sisteme cu procesare pe loturi de lucrari (batch processing) Lot de cartele transferat pe banda magnetica Banda magnetica citita de sistem Rezultatele scrise pe banda si transferate la imprimanta

Ex de utilizare: rezolvare ecuatii diferentiale, inginerie

Generatia a treia (1965-1980)

2 linii de calculatore: orientate cuvant calcule numerice

orientate pe caracter sortare si tiparire

IBM calculatoare cu acceasi arhitectura si set de instructiuni-> programe compatibile

Circuite integrate raport pret/performanta

Multiprogramare partitionare memoriei pe zone fiecare cu cate un program

Ex de utilizare:

Generatia a treia (1965-1980)

Virtualizare (spooling Simultaneous Peripheral Operation On Line) transfer imediat de pe cartela pe disc

Partajare de timp (timesharing) fiecare utilizator are un terminal si foloseste acelasi procesor (ex: CTSS Compatible Time Sharing System de la MIT)

MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service) putere de calcul concentrata pusa la dispozitia mau multor utilizatori

Versiune pentru un utilizator UNIX cod sursa disponibil

Minicalculatoare: DEC PDP-1: 4k de cuvinte de 18 bit

Generatia a patra (1980-prezent)

Calculatoare personale circuite integrate LSL (Large Scale Integration) -> microprocesor

Intel 8080 primul CPU pe 8 biti (scara larga) Sisteme de operare: CP/M (Control Program for

Micorcomputer) IBM PC -> DOS / Basic (Disk Operating System) MSDOS (Microsoft Disk Operating System) - tastatura Aplle Macintosh -> GUI (Graphical User Interface):

ferestre, iconite, meniuri, mouse Windows initial peste MSDOS -> Windows 95

independent

Sistem de calcul

Sistem de calcul

Hardware Software

Hardware

Hardware - MB

Hardware - MB

Componente:

Format: ATX (Advanced Technology eXtended), BTX

(Balanced Technology eXtended), NLX (New Low profile eXtended)

Memorie: SIMM Single Inline Memory Module

DIMM Dual Inline Memory Module

RIMM RamBUS Inline Memory Module

Hardware - MB

Magistrale Magitrale de procesor

Magistrale extinse: PCI Peripherical Component Interconnect

PCIe Express

AGP Accelerated Graphics Port

ATA Advanced Technology Attachment

IDE Integrated Device Electronic

PATA Parallel ATA

SATA Serial ATA

Hardware - MB

Firmware

Instructiuni stocate in memorii nevolatile

BIOS Basic input/output system

CMOS Complementary metal-oxide semiconductor

CPU

Hardware - CPU

Hardware memorii

Hardware I/O

Hardware I/O

Sistem de calcul

Sistem de calcul

Computerul contine unul sau mai multe elemente din urmatoarele categorii: Procesorul - unitate centrala de procesare (CPU).

controleaza functionarea computerului proceseaza detele. numeste

Memoria principala memorie reala sau primara stoceaza date si programe. este de regula volatila, se pierde la inchiderea computerului

Modulele I/O Asigura transferul datelor intre computer si exterior Ex: dispozitive de memorie secundare, echipamente de comunicare, unitati de

disc

Magistrale (de date, de adrese si de control ): comunicarea intre procesoare, memoria de baza si modulele I/O.

Toate sunt interconectate pentru a asigura functionarea computerului, adica executia programelor.

Sistem de calcul

Unitatea Centrala de Procesare

Citire Instructione

Decodare Executie

Instructiune

Fig. Ciclu de baza al instructiunilor

Eng: Fetch Eng: Decode Eng: Execute

Unitatea Centrala de Procesare

Functii de baza: - preluarea instructiunilor din ROM si RAM si

transferarea catre memoria interna. Stocarea instructiunii se face in registri = componenta adresabila a memoriei.

decodarea instructiunilor

executia instructiunilor

Activitati efectuate: Executia de operatii de baza (logice si aritmetice)

Planificarea si controlul operatiilor

Memorarea instructiunilor si datelor (operanzilor)

Modelul von Neuman vs. model Harvard

vs.

Modelul von Neuman

1) Un calculator compus subsisteme legate printr-o magistrala:

Memorie

ALU (Arithmetic/Logic Unit)

Unitate de control

Sistem Input/Output (I/O)

2) Atat programul cat si datele sunt stocate in memorie in timpul executiei.

3) Instructiunile din program se executa secvential.

Modelul Harvard

Datele si instructiunile sunt stocate separat

Procesorul poate simultan:

Cititi o instructiune din memorie

Accesa memoria de date

Sistem de calcul

Bibliografie

http://elec.widgetlifes.com/the-10-most-influential-computer-history-news-techradar-uk/

http://www.lovendal.net/wp52/uluitorul-mecanism-din-antikythera-un-complex-computer-antic/

http://www.computer-history.info/Page4.dir/pages/Univac.dir/index.html http://ed-thelen.org/comp-hist/samp-collection.html http://www.palvenn.no/ITkonsulent.lnk/main02achievements/cdc/default.htm?pa

th=main02achievements/cdc http://www.computer-hardware-explained.com/what-is-a-motherboard.html http://www.technogeek.ro/solid-state-disk.html http://www.c-jump.com/CIS77/CPU/VonNeumann/lecture.html http://web.engr.oregonstate.edu/~traylor/ece112/lectures/comp_arch.pdf Andrew S. Tanenbaum Sisteme de operare moderne William Stalling Operating Systems Internals and design Principles

http://www.c-jump.com/CIS77/CPU/VonNeumann/lecture.htmlhttp://www.c-jump.com/CIS77/CPU/VonNeumann/lecture.htmlhttp://www.c-jump.com/CIS77/CPU/VonNeumann/lecture.htmlhttp://www.c-jump.com/CIS77/CPU/VonNeumann/lecture.htmlhttp://web.engr.oregonstate.edu/~traylor/ece112/lectures/comp_arch.pdf