STRUCTURA UNUI SISTEM DE CALCUL.

Definitie:

Un sistem de calcul este un ansamblu de componente hardware (dispozitive) si componente software (sistem de operare si programe specializate)  ce ofera servicii utilizatorului pentru coordonarea si controlul executarii operatiilor prin intermediul programelor.

Orice sistem de calcul (computer system)  pentru a realiza functiile sale de baza trebuie sa execute urmatoarele operatii:

  - introducere date (citire) - I

  - memorare date si instructiuni (reprezentare) - M

- prelucrare date si instructiuni (procesare) - P

- iesire date (scriere) -  O

John Von Newman a descris primul model arhitectural pentru calculator.

Din punct de vedere functional un sistem de calcul contine 7 blocuri componente redate in urmatoarea figura:

1.1 DISPOZITIVE DE INTRARE-IESIRE asigura comunicarea calculatorului cu mediul prin intermediul unor echipamente specializate, numite Dispozitive Periferice. Aceste dispozitive sunt:

    dispozitive de intrare;

    dispozitive de iesire;

    dispozitive de intrare-iesire.

    memoriile externe.

Dispozitivele de intrare - asigura transmiterea informatiilor si comenzilor catre calculator prin operatiade citire (READ). Din aceasta categorie fac parte: tastatura, mouse-ul, cititorul de cartele, creionul optic, stiloul electronic, scanerul, microfonul, etc. Informatiile citite pot fi: texte, imagini, muzica, comenzi vocale, valori analogice. Indiferent de tipul informatiei, principiul de functionare al unui dispozitiv de intrare este acelasi: preia informatia, o imparte in unitati conform unui algoritm propriu, codifica fiecare unitate intr-o secventa de biti si transmite acesti biti procesorului.

Dispozitivele de iesire sunt folosite pentru a comunica utilizatorului rezultatele operatiilor executate si informatii despre stare sistemului prin informatii de scriere (WRITE). Din aceasta categorie fac parte: monitorul, imprimanta, ploterul, difuzorul.

Aceste dispozitive primesc secvente de biti de la procesor pe care le decodifica, astfel incat sa poata fi intelese de utilizator sub forma naturala.

CANALELE DE I/E- dirijeaza fluxul de informatii ce se transfera de la DP I catre DP /E.

1.3. MEMORIA INTERNA- In memoria interna sunt stocate programele si datele care sunt in lucru la un moment dat. Memoria interna este un depozit de informatie in care comenzile, semnalele, textele, numerele, imaginile, etc., sunt reprezentate in codificare binara. Pentru regasirea informatiei memoria interna a fost impartita in locatii de memorie care se identifica dupa o adresa unica

UNITATEA ARITMETICA-LOGICA (UAL) reprezinta ansamblul de circuite electronice prin care se realizeaza prelucrarea datelor cerute prin instructiuni sau comenzi. Prelucrarea se face prin operatii aritmetice, logice si de comparare. Fiecare circuit este specializat sa realizeze un una din operatiile de baza.

1.5. UNITATEA DE COMANDA SI CONTROL coordoneaza si controleaza intreaga activitate de prelucrare la nivelul componentelor calculatorului. Acesta (UCC) executa instructiunile unui program (memorat in memoria interna la adrese succesive) astfel:

extrage din memoria interna a calculatorului o instructiune din program;

decodifica instructiunea pentru a afla ce operatie trebuie sa execute si ce date vor fi folosite;

extrage din memoria interna datele necesare prelucrarii;

activeaza circuitele electronice corespunzatoare din UAL pentru a executa operatia cu datele solicitate;

scrie la o anumita adresa de memorie rezultatul obtinut in urma executarii operatiei solicitate.

1.6. MEMORIA EXTERNA este un suport electromagnetic reutilizabil,    pe care informatia se pastreaza codificat sub forma binara, prin magnetizarea particulelor feromagnetice dupa doua directii de magnetizare, corespunzatoare celor doua cifre binare.

Pastrarea informatiilor in afara sesiunii de lucru se face in memoria externa. Suporturile electromagnetice folosite ca memorii externe sunt: banda magnetica, discul magnetic.

UCC impreuna cu UAL alcatuiesc UNITATEA CENTRALA DE PRELUCRARE (UCP) sau procesorul central. Daca la UCP se include si memoria aceasta constituie UNITATEA CENTRALA (UC).

Unitatea de comanda asigura controlul executiei instructiunilor unui program si contine doua registre importante:

a) registru de instructiuni (RI) care contine adresa instructiunii in curs de executie (o instructiune comporta mai multe campuri: un camp cod - operatie si intre 0 si 3 campuri operand

b) registru contor ordinal (CO) care contine adresa urmatoarei instructiuni de executat.

Unitatea de comanda contine de asemenea un dispozitiv de decodificare a instructiunilor (decodificator) si un dispozitiv de control al secventei de comenzi care activeaza circuitele necesare executiei instructiunii curente. Inlantuirea comenzilor se realizeaza prin intermediul unui ceas sistem.