marți, 8 octombrie 2013

Principiul de functionare a unui sistem de calcul



UNITATEA CENTRALĂ DE PRELUCRARE (UCP)
(Central Processing Unit – UCP)

UCP – “creierul calculatorului” este implementat cu ajutorul unui microprocesor. Are
rolul de a prelucra informaţiile şi de a controla activitate celorlalte echipamente.
Componentele UCP sunt:
·       UCC – Unitatea de Comandă şi Control care are rolul de a controla activitatea
tuturor dispozitivelor fizice ale calculatorului de a decodifica şi de a executa
instrucţiuni;
·       UAL – Unitatea Aritmetico - Logică care execută operaţiile elementare aritmetice
şi logice;
·       Coprocesorul matematic – care execută operaţiile de calcul complexe (ex.:
radicali, funcţii trigonometrice etc.);
·       Regiştri – sunt zone de stocare temporară a informaţiei încorporate în
microprocesor care pot fi citite şi scrise rapid;
·       Ceasul intern – este un cristal de cuartz care vibrează la aplicarea unei tensiuni
electrice; frecvenţa ceasului este exprimată în cicluri/secundă = Hertz (Hz) şi este
o măsură a performanţei procesorului.

UNITATEA DE MEMORIE
Memoria se compune din circuite integrate (chip-uri) care au rolul de a stoca
informaţii (date şi instrucţiuni). Informaţiile sunt stocate în memoria calculatorului sub
formă binară adică succesiuni de cifre 0 si 1. Acestea corespund absenţei (0) sau prezenţei
unei tensiuni electrice în circuitele electronice (tranzistorii) ale calculatorului.

Memoria ROM (Read Only Memory):
·       este un chip conectat pe placa de bază;
·       permite acces numai la citire;
·       este inscripţionat de către firma producătoare;
·       este nevolatilă (nu dispare la închiderea calculatorului).
Instrucţiunile din memoria ROM efectuează următoarele operaţii:
·       verifică dispozitivele de intrare/ieşire;
·       verifică memoria RAM determinându-i dimensiunea;
·       iniţiază încărcarea sistemului de operare în RAM.
Memoria RAM (Random Acces Memory):
·       este constituită din mai multe circuite integrate;
·       permite acces la citire şi scriere;
·       este volatilă (dispare la închiderea calculatorului).
În funcţie de utilitate se clasifică în:
·       memoria RAM principală – este “masa de lucru” a calculatorului. Aici este
adus orice program lansat în execuţie şi informaţiile necesare execuţiei.
·       Memoria RAM CACHE – aici sunt aduse datele care sunt folosite frecvent
şi funcţionează ca un tampon între procesor şi memoria RAM principală.
·       Memoria RAM VIDEO – aici sunt aduse datele care urmează a fi afişate pe
ecran;
·       Memoria tampon pentru imprimantă (printer buffer) – aici sunt aduse
datele care urmează a fi tipărite;
·       CMOS (Complementary Metal–Oxide Semiconductor) – este o memorie
specială care este alimentată de o baterie, conţine configuraţia sistemului, data şi
ora exactă (semiconductor complementar din oxid metalic).

MAGISTRALELE CALULATORULUI
Magistralele sunt căi de comunicaţie între componentele unui calculator. O magistrală
este formată dintr-un grup de fire de conexiune prin care se transferă semnalele electrice.
Numărul de fire este egal cu numărul de biţi ce pot fi transferaţi simultan prin magistrală.
Magistrale se clasifică astfel:
·       Magistrala de intrare–ieşire (extinsă) – este principala magistrală a sistemului
deoarece conectează toate dispozitivele sistemului de intrare/ieşire cu unitatea
centrală;
·       Magistrala microprocesorului – conectează microprocesorul cu magistrala
principală a sistemului şi cu memoria cache;
·       Magistrala memoriei – conectează memoria RAM cu UCP.