NOTIUNI DESPRE ORGANIZAREA LOGICA A DATELOR

NOTIUNI DESPRE ORGANIZAREA LOGICA A DATELOR

Stocarea datelor se refera la pastrarea instructiunilor de program si a datelor pe

calculator astfel incat informatiile sa fie disponibile pentru prelucrari.

Datele de lucru si programele sunt stocate logic pe un suport fizic (hard-disc,

discheta, disc optic, banda magnetica, etc.) sub forma de fisier. Fisierele sunt grupate

in directoare sau subdirectoare, obtinandu-se o structura arborescenta care este

gestionata de catre sistemul de operare. In momentul prelucrarii datelor sau lansarii

in executie a programelor, acestea sunt stocate temporar in memoria RAM a

calculatorului, dar la decuplarea acestuia de sub tensiune, memoria RAM este

stearsa; din acest motiv memoria RAM se numeste memorie volatila.

A) SUPORTUL FIZIC PENTRU STOCAREA DATELOR

Se refera la un suport nevolatil de stocare, pe care se pastreaza instructiuni de

program si date, chiar dupa oprirea calculatorului.

Mai jos sunt enumerate cateva dintre cele mai uzuale suporturi fizice:

Hard disc sau Disc Fix:

Este un element de stocare standard in sistemele de calcul, in mod uzual

format din: mai multe discuri rigide acoperite cu un material avand sensibilitate

magnetica, ansamblul capetelor de citire/scriere si interfata electronica ce

coordoneaza conectarea intre unitatea de disc si calculator. Dimensiunea unui hard-

disc, sau capacitatea sa de stocare, se masoara in megabytes (MB) sau gigabytes

(GB)..

Exemple de capacitati de stocare : 250 GB, 500 GB, 1 TB, etc.

Inainte de a utiliza un hard-disc, acesta trebuie pregatit urmand urmatoarele

etape:

a)    Formatare fizica: operatie realizata de obicei in fabrica, prin intermediul

unor programe specializate. In momentul formatarii fizice, suprafata discului este

testata pentru sectoare cu defectiuni fizice; daca sunt depistate asemenea sectoare

defecte, ele sunt marcate si devin inaccesibile componentelor software. Astfel este

asigurata siguranta datelor, deoarece sistemul de operare nu are acces la sectoarele

marcate ca fiind defecte si deci nu poate stoca date in acele zone. Operatia de

formatare fizica sterge iremediabil toate datele.

b)    Partitionare: operatie care rezerva o zona din capacitatea hard-discului

pentru a fi utilizata de un anumit sistem de operare. Pe acelasi hard-disc pot fi

instalate mai multe sisteme de operare care utilizeaza fisiere cu formate specifice; in

acest scop se creeaza mai multe partitii, cate una pentru fiecare sistem de operare. In

cazul in care hard-discul va fi utilizat sub un singur sistem de operare, atunci vom

crea o singura partitie care va utiliza toata capacitatea discului. Operatia de

partitionare o efectueaza utilizatorul prin programe speciale. In cazul sistemelor de

operare MS-DOS si MS Windows 9x se foloseste utilitarul FDISK. Operatia de

partitionare    sterge iremediabil toate datele. Informatii despre partitiile existente pe

un hard-disc sunt stocate intr-o zona special rezervata in acest scop, in tabele de

partitii.

c)    Formatare logica: operatie efectuata de utilizator prin programe

specializate care pregatesc discul pentru a fi utilizat de catre un anumit sistem de

operare. In cazul sistemelor de operare MS-DOS si MS Windows 9x se foloseste

utilitarul FORMAT. Operatia de formatare logica sterge toate datele; in anumite

cazuri, se pot folosi utilitare pentru a recupera datele sterse prin formatare logica,

daca in zonele de disc unde au fost memorate acestea nu s-au efectuat intre timp

scrieri de informatii.

In urma operatiei de formatare logica, pe disc sunt inscrise informatii

referitoare la modul in care datele pot fi stocate. Memorarea datelor de face utilizand

unitati de alocare ce poarta denumirea de clustere. Un cluster este format din mai

multe sectoare de disc si reprezinta unitatea de baza pentru stocarea informatiei pe un

disc. Dimensiunea unui cluster este stabilita in urma operatiei de formatare logica.

Pentru a tine evidenta modului in care au fost alocate clusterele pentru stocarea

datelor pe disc, se utilizeaza o tabela de alocare a fisierelor - FAT (File Allocation

Table).

d) Transferul fisierelor sistem: este o etapa optionala, efectuata numai in

cazul in care se doreste incarcarea sistemului de operare de pe hard-disc. Aceasta

operatie este realizata prin utilitare specializate.

Disc flexibil sau discheta (Floppy disk)

Este un disc din material plastic flexibil, acoperit cu o substanta cu proprietati

magnetice, introdus intr-un plic, sau o carcasa de plastic, in scopul protectiei sale

mecanice. Ele permit accesul capetelor de citire prin decupajele practicate in acest

scop. In general, dischetele sunt de 2 dimensiuni : 5.25 sau 3.5 inch, dar cele de 5.25

in. nu mai sunt folosite. Capacitatea de stocare a dischetelor de 3.5 inch este uzual de

1.44 MB. Pentru a putea fi utilizata, o discheta trebuie in prealabil formatata

utilizand un program special.

In general, dischetele se cumpara pre-formatate. In cazul in care se doreste

incarcarea sistemului de operare de pe dischete, atunci trebuiesc transferate fisierele

sistem pe discheta.

CD-ROM

Este un disc optic pe care se pot memora date, muzica, imagini. Capacitatea

uzuala de stocare este de 700 MB sau 80 minute, in functie de tipul datelor. Pentru a

inscrie date pe un CD-ROM este necesara existenta unui echipament special,

denumit inscriptor CD (CD Recorder). Pe unitatile de CD-ROM normale se poate

efectua doar citirea datelor. Anumite calculatoare au posibilitatea incarcarii

sistemului de operare de pe discuri CD-ROM.

E) DESCRIEREA SI CONFIGURAREA COMPONENTEI ROM BIOS

Lucrul la calculator nu incepe cu Windows. Inainte ca dorintele utilizatorului

sa poata fi indeplinite, este nevoie ca un alt program sa intre in scena: Basic Input/Output

System, pe scurt - BIOS.

PROCESUL DE BOOT-ARE

Un cip minuscul, EPROM, stocheaza cel mai important program. Pentru ca,

dupa conectarea la sursa de energie, calculatorul se trezeste de-a dreptul naiv si

inocent - componentele sale de memorie sunt goale, iar sistemul de operare este

,,incatusat' pe harddisk.

Calculatorul porneste automat asa numita rutina de boot in BIOS. Acest pro-

gram asigura in primul rand functionarea corecta a PC-ului. Testul (POST-Power-On

Self Test) verifica memoria de baza, CPU-ul, harddisk-ul si o serie de alte

componente importante ale sistemului.

Urmatorul pas al rutinei de start cauta alte componente BIOS, care ar putea fi

instalate pe placi de extensie. Astfel, pentru a putea efectua rutinele proprii de test,

intervine de exemplu controlerul SCSI. Aceste rutine pot rula acum fara probleme.

Dupa ce toate componentele au fost verificate, un BIOS modern va face ordine

in haosul de placi de extensie: plug& play (,,introdu si porneste') este in acest caz

cuvantul-cheie. Aproape fiecare placa de extensie solicita - minim - o intrerupere si

un canal DMA, pentru a putea comunica nestingherita cu procesorul respectiv cu

memoria de baza. Deoarece cantitatea de asemenea resurse este foarte limitata,

BIOS-ul este cel care trebuie sa se ingrijeasca de putina ordine. Faptul ca aceasta

sarcina nu este tocmai simpla este scos in evidenta de expresia ironica ,,Plug & Pray'

(,,introdu si roaga-te'), pe care si-au atras-o unele tipuri de BIOS. Dupa ce BIOS-ul a

impartit toate resursele disponibile, sistemul de operare poate prelua rezultatele.

Pentru a porni adevaratul stapan al hardware-ului, BIOS-ul preia de pe hard-

disk informatiile necesare din primele sectoare. Pentru harddisk-uri este vorba si

despre datele de partitionare.

De pe partitia boot-abila apare un alt mic program de boot, anume Bootstrap

Loader. Acesta este un pic mai inteligent decat BIOS-ul: el cunoaste structura de

fisier a mediului de stocare, poate apela deci fisiere individuale. Acesta este utilizat

pentru a citi si porni rutinele de start propriu-zise ale sistemului de operare in

memoria de baza.

Daca sistemul ruleaza, nu se poate spune totusi ca sarcina lui Basic Input-

Output Systems ar fi luat sfarsit. BIOS-ul este de fapt un mediator intre doua lumi:

hardware si software. BIOS-ul poate comunica direct cu hardware-ul, permitand

astfel sistemului de operare (caruia i se adreseaza programele) accesarea hardware-

ului. Prin faptul ca BIOS-ul este stocat intr-o componenta hardware, poate fi

eventual considerat chiar hardware (in limba engleza exista un termen generic pentru

asemenea cazuri Firmware), el cunoaste in amanunt caracteristicile aparatelor. Acest

lucru se refera in special la programele BIOS, care se gasesc pe placile de extensie,

de exemplu pe placi de retea sau SCSI.

Rolul BIOS-ului scade insa cand vine vorba despre sistemele de operare pe 32

de biti. Majoritatea rutinelor de BIOS sunt concepute pentru Real Mode. De aceea,

ele pot fi apelate (daca pot) doar cu anumite ingradiri de sisteme de operare ca

Windows NT sau OS/2 Warp. In aceste cazuri, sistemul de operare este cel care

trebuie sa indeplineasca toate sarcinile.

In schimb se intrevad sarcini noi pentru minusculul cip ROM. Una dintre aces-

tea este Instant-On si semnifica pornirea rapida a calculatorului in urma unei co-

menzi externe. Acest lucru este deosebit de util in momentul in care calculatorul are

rolul de a receptiona faxuri automat. Ar fi pur si simplu risipa de energie, daca el ar

trebui sa ruleze permanent, chiar si atunci cand nu este utilizat; pentru rutine

complicate de boot nu este timp in astfel de situatii. Cu ajutorul functiei Instant-On

este inghetata pe harddisk starea sistemulul de operare in lucru, iar la nevoie, in doua

secunde calculatorul este repus ,,pe linia de plutire'.

Aceasta functie poate fi extinsa relativ simplu, pentru a porni, de exemplu,

calculatorul apeland la tastatura (Ca la Macintosh), in loc de butonul de alimentare,

care de multe ori este plasat destul de incomod.

Un BIOS modern ofera o serie intreaga de posibilitati de configurare. Experi-

mentand o modificare sau alta, se poate obtine un plus de performanta.

Exista insa si nesansa de a destabiliza computerul prin setari gresite, ceea ce

duce la blocari periodice sau chiar la refuzul acestuia de a porni. De aceea este foarte

important sa atingeti doar acei parametri a caror semnifictie o cunoasteti perfect. In

principiu, se poate deteriora chiar si hardware-ul prin frecvente de tact gresite.

In cazul in care sunteti nesiguri de semnificatiile anumitor functii din BIOS

sau de valorile care ar trebui folosite, deosebit de util este sa notati toate setarile BIOS pe o foaie de hartie. Unele BIOS-uri permit chiar o imprimare a configurarii. O asemenea foaie de ,,backup'este necesara nu doar pentru tuning.

Atunci cand bateria de litiu isi da duhul si trebuie inlocuita, aceste notite va

vor fi de un real folos.

Daca nu mai functioneaza nimic, se trage ,,alarma'. Aproape fiecare BIOS

detine o functie care restabileste setarile producatorului (valorile default). Cu    ajutorul acestora, calculatorul poate fi determinat sa porneasca din nou, bineinteles el va fi ceva mai lent decat inainte, deoarece au fost anulate si optimizari utile.

BIOS-ul poate fi cheia atunci cand extensille hardware nu functioneaza.

Poate si o setare modificata pur si simplu nu este pe placul noulul aparat. Valoriputin schimbate fac minuni in asemenea situatii, salvandu-va de multe ore de configurari si instalari.

2) CUM AJUNGE UN BIOS IN CALCULATOR

Exista mai multe tehnologii concurente de a introduce un program BIOS in PC

cu protectie la stergere.

Metoda clasica este EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory).

Aceasta este o componenta de memorie, care este programata de catre producator

intr-un asa-numit Eprommer. Programul ramane stabil chiar si dupa deconectarea

tuturor tensiunilor electrice. Daca insa acest cip este expus razelor ultraviolete,

programul dispare, iar componenta de memorie respectiva trebuie reprogramata.

Din aceasta cauza, EPROM-urile dispun de un autocolant opac.

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) poate

fi sters nu cu raze ultraviolete, ci electric, deci, de exemplu, chiar si montat fiind.

Exista insa si varianta ROM (Read Only Memory) care este programat in timpul

fabricarii cipului, fiind foarte rentabil.

Cel mai mare concurent al EPROM-urilor este asa-numitul Flash-Memory.

Aceasta forma de memorie poate fi programata si stearsa cu tensiunile obisnuite ale

unui motherboard, fara tensiuni speciale de programare si stergere. Avantajul pentru

utilizator este evident: o noua versiune de BIOS poate fi inregistrata simplu de catre

CPU, deci cu ajutorul unui simplu program al producatorului. Nu mai este necesara

demontarea componentelor EPROM, iar, in plus, scad si costurile.