Notiuni fundamentale Sisteme de operare pagina 4

Geaba Alin

Grupa 431A

Notiuni fundamentale

1. 
   Sisteme de operare………………………………………………pagina 4
   

1.2 Tipuri de sisteme de operare ………………………………….. pagina 4

1.3. Proprietatile unui sistem de operare ……………………………pagina 6

1.4. Functionarea sistemelor de operare…………………………..pagina 7

1.5. Tipuri de echipamente I/E ………………………………………pagina 7

1.6. Administrarea I/E………………………………………………..pagina 12

1.7. Bibliografie……………………………………………………….pagina 15

Tudor Ioana

Grupa 431A

Device drivere – Tastatura

1. 
   Introducere……………………………………………………….pagina 16
   
2. 
   Tipuri de tastaturi ……………………………………………….pagina 17
   
3. 
   Moduri de conexiune hardware intre tastatura si calculator..pagina 20
   

2.3.1 Conectorul DIN cu 5/6 pini……………………………..pagina 21

2.3.2 Conectorul PS/2…………………………………………pagina 21

3. 
   Conectorul USB…………………………………………pagina 22
   

2.4 Structura și funcționarea unei tastaturi……………………….pagina 24

2.5 Programarea tastaturii prin porturile I/O

2.5.1 Registre ………………………………………………….pagina 25

2.5.2 Receptionarea caracterelor de la tastatura…………..pagina 27

2.5.3 Comenzi pentru tastatura………………………………pagina 28

2.5.4 Crearea unui driver în limbaj de nivel înalt…………...pagina 29

2.6 Anexă…………………………………………………………...pagina 34

2.7 Bibliografie…………………………………………………….pagina 35

Ilie Daniel

Grupa 431A

Gestiunea de catre utilizatori

1. 
   Introducere…………………………………………………….pagina 36
   
2. 
   Clasificare
   

1. 
   Din punct de vedere functional………………………….pagina 37
   
   1. 
      De schimb
      

ii. Purtatoare de informatii pe banda magnetica

2. 
   Din punct de vedere al directiei de transfer…………..pagina 38
   
   1. 
      Intrare
      
   2. 
      Iesire
      
   3. 
      Intrare/Iesire
      
3. 
   Din punct de vedere al tipului de transfer:…………….pagina 39
   
   1. 
      Caracter
      
   2. 
      Bloc
      
      1. 
         Subsistemul block I/O…………………….pagina 39
         

1. 
   Modalitati de transfer I/O……………………………………pagina 40
   

1. 
   Prin program…………………………………………...pagina 40
   

1. 
   Direct
   
2. 
   Prin interogare
   

b. Prin intreruperi…………………………………………pagina 41

1. 
   Arbitrarea intreruperilor multiple
   
   1. 
      Controlata de UCP
      
   2. 
      Controlata de controler de intreruperi
      
   3. 
      Prin hardware - Lant de prioritati
      

c. Prin acces direct la memorie……………………….pagina 44

4. 
   Bibliografie…………………………………………………….pagina 46
   

Geaba Alin

Concepte Fundamentale

1. 
   Sisteme de operare
   

Atunci cand discutam despre sisteme de operare trebuie sa ne concentram atentia la relatia ce exista intre masinarie si utilizator utilizator. Cand discutam despre masinarie ne referim la o gama larga de dispozitive care sunt intr-o continua expansiune, precum si la binecunoscutul calculator. Calculatorul sau PC-ul (Personal Computer) a reprezentat unul dintre primii pasi pe care omenirea l-a facut in relatia sa cu tehnologia, in ziua de azi existand o continua interactiune cu tehnollogia.

Toate aceste lucruri au fost posibile datorita unui software care a permis utilizatorului accesul la diferite informatii furnizate de calculator. Sistemele de operare au avut astfel rolul de a prezenta informatiile utilizatorului intr-o maniera placuta, iar datorita accesului cu usurinta s-a maximizat astfel puterea de procesare a componentelor hardware.

Datorita sistemelor de operare accesul se poate face de catre mai multi utilizatori, astfel avand rolul de a distribuii informatiile in acelasi timp, dar si de a gazdui aplicatii rulate de echipamentele hardware.

2. 
   Tipuri de sisteme de operare
   

Sistemele de operare difera in functie de dispozitivul folosit, insa cele pe care marea majoritate le conosc, tocmai datorita dispozitivelor ce sunt utilizate de acestiea frecvent sunt:

• 
  Pe PC: Windows, Linux si Mac OS
  
• 
  Pe dispozitive mobile: Android, IOS si Windows Phone
  

Pentru sistemele de operare trebuie sa tinem cont de urmatoarele atribute:

• 
  Monouser
  

• 
  Multiuser
  

• 
  Network OS
  

• 
  Online OS
  

• 
  Real Time OS
  

Monouser

Dupa cum si numele ii sugereaza, acest tip de sistem de operare ofera accesul unui singur user si poate fi divizata in doua tipuri: monotasking si multitasking.

Primul tip ruleaza o singura aplicatie de user la timpul ei pentru a necesita utilizarea cat mai putina a memoriei.

Un exemplu ar fi cel al dispozitivelor mobile, dar care cu trecerea timpului au reusit sa depaseasca aceste bariere prin introducere unor procesoare mai performante care reusesc sa ruleze in acelasi timp mai multe aplicatii.

Cel de-al doilea tip permite rularea mai multor aplicatii oferind astfel utilizatorului posibilitatea de a realiza in acelasi timp diferite taskuri, sporind astfel eficienta sin punct de vedere al timpului.

Multiuser

Acest tip de sistem de operare se refera la utilizarea mai mulor aplicatii de catre mai multi utilizatori, datorita informatiilor de dimensiuni foarte mari care nu pot fi manevrate de catre un singur utilizator.

Un exemplu de dispozitive care realizeaza un astfel de proces sunt mainframe-urile, care au capacitatea de a stoca un numar mare de informatii si permite accesul la acestea mai multor utilizatori inregistrati simultan,

Network OS

In zile noastre majoritatea calculatoarelor dintr-o institutie sau firma sunt conectate la un ruter, impartind astfel accesul la internet.

Un astfel de sistem de operare trebuie sa aiba in vedere urmatoarele taskuri:

• 
  Sa manevreze logarea userilor
  
• 
  Sa mantina conexiunea de internat la servere
  
• 
  Sa permita transferul de informatii intre calculatore
  
• 
  Sa ofere securitate pentru conturile diferite ale userilor
  

Online OS

Pana recent aplicatiile pe care doreai sa le folosesti trebuiau sa fi fost instalate si rulate de pe calculatorul personal. Recent insa aplicatiile online au devenit accesibile utilizatorului cu acces la internet si devin din ce in ce mai populare.

Un exemplu ar fi spreadsheet-ul care poate fi scris sau citit online, numai prin logarea userului, iar informatiile ne mai fiind stocate pe PC-ul acestuia.

Real Time OS

Procesarea in timp real este esentiala pentru procesele care solicita un raspuns rapid si cat se poate de corect.

Exemple de dispozitive ce necesita o astfel de solicitare realizeaza: controlul semafoarelor, monitorizarea inimii, controlul avioanelor, controlul robotilor, etc.

3. 
   Propietatile unui sisteme de operare
   

Cand discutam despre proprietatile unui SO trebuie sa ne referim la:

Administrarea resurselor hardware ale sistemului

Realizeaza accesul la procesor,hard-disk,memorie,comunicarea in retea,precum si la alte dispozitive I/E

Controlul asupra calculatorului

Sistemele de operare trebuie sa asigure accesul la resursele calculatorului.

Transparenta fata de modul de functionare a hardware-ului

Sistemele de operare trebuie sa ofere un set limitat de informatii si functii de lucru cu hardwareul.

Asigurarea securitatii si integritatii sistemului de calcul

Sistemele de operare vor controla accesul utilizatorilor si al proceselor la resursele hardware ale sistemuluii previnind executia de instructiuni invalide.

Portabilitatea

Sistemele de operare interactioneaza cu arhitecturi hardware si cu periferice foarte diverse, astfel el trebuie sa faciliteze accesul aplicatiilor la acestea, oferind o interfata unica cu utilizatorul, indiferent de diferentele de arhitectura ale harwarelor.

4. 
   Functionarea sistemelor de operare
   

Comunicarea intre sistemul de operare si dispozitivul hardware se realizeaza prin intermediul driverelor.

Driverele reprezinta programe care au ca rol realizare unei legaturi intre componente si soft, oferind solicitari componentei prin intermediul softului in formatul unui cod, si afisarea raspunsului in mesaje accesibile sistemului.

Aceste programe sunt majoritatea furnizate de catre producatorul echipamentelor si pot fi instalate de catre utilizator. Cu o noua aparitie a unei versiuni de driver, prin instalarea acesteia de catre utilizator, acesta beneficiaza de asa-zise upgrade-uri. Driverul ofera componentei corespunzatoare lui, un nou set de instructiuni ce permit o mai buna utilizare a memoriei sau o alta inbunatatire a proceselor componentei respective.

Prin aparitia unor noi metode de interactiune intre utilizator si dispozitiv, precum si dezvoltarea unor metode mai bune de a utiliza componentele, noi versiuni de programe, implict si de sisteme de operare apar pe piata putand fi accesate si utilizate pentru imbunatatirea relatiei user-hardware.

5. 
   Tipuri de echipamente I/E
   

CPU-ul comunica cu memoria si dispozitivele de intrare/iesire (I/0) prin plasarea unei valoari numerice de pe magistrala de adrese pentru a selecta una dintre locatiile de memorie sau locatii porturilor dispozitivelor de intrare iesire, fiecare dintre ele avand o adresa numerica binara unica. Apoi CPU-ul, I/E-urile, si dispozitive de memorie transmit date intre ele prin plasarea datelor pe magistrala de date. Magistrala de control contine semnale care determina directia transferului de date: la memorie sau de la memorie si la dispozitivele de I/E sau de pe dispozitivele de I/E.

Motivele pentru care perifericele nu sunt conectate direct la magistrala sistemului ci prin module de I/E sunt:

• 
  Diversitate dispozitivelor periferice cu o multitudine de module de functionare;
  
• 
  Rata de transfer a perifericelor este mai mica decat rata de transfer a memorie si a procesorului;
  
• 
  Utilizarea unor formate diferite ale datelor de catre periferice fata de dispozitivul la care sunt conectate
  

Astfel putem deduce rolurile I/E:

• 
  Control si sincronizare;
  
• 
  Comunicatia cu UCP;
  
• 
  Comunicatia cu echipamentele externe;
  
• 
  Bufferarea datelor;
  
• 
  Detectia erorilor.
  

Dupa utilizare echipamentele sunt clasificate in trei tipuri:

1. 
   Echipamente_pentru_achizitia_si_prezentarea_datelor'>Echipamente pentru achizitia si prezentarea datelor, realizand transportul datelor intre procesor si utilizator;
   
2. 
   Echipamente de retea, ce au ca rol transferul datelor intre procesoare;
   
3. 
   Echipamente de memorare, pentru memorarea informatiilor
   

Echipamente bloc (block devices):

• 
  Memoreaza informatia in blocuri ce au dimensiune fixa
  
• 
  Dimensiuni uzuale sunt intre 512 octeti si 32768 octeti
  
• 
  Fiecare bloc poate fi citit sau scris independent fata de celelalte
  
• 
  Ex: discuri, floppy, CD-uri
  

Echipamente caracter (character devices):

• 
  Primeste sau transmite un flux de caractere
  
• 
  Nu este adresabil
  
• 
  Nu are nici o operatie de cautare
  

• 
  Ex: tastatura, imprimanta, placa de retea, mouse
  

Altele exemple: ceasul, ecrane cu corespondenta in memorie

Echipament	Viteza de transfer
Tastatura	10 octeti/sec
Mouse	100 octeti/sec
56K modem	7KB/sec
Canal telefonic	8KB/sec
Linii duale ISDN	16 KB/sec
Imprimanta laser	100 KB/sec
Scanner	400 KB/sec
Ethernet clasic	1.25 MB/sec
Disc IDE	5 MB/sec
40xCD-ROM	6 MB/sec
Magistrala ISA	16.7 MB/sec
Disc EIDE (ATA-2)	16.7 MB/sec
Monitor XGA	60 MB/sec
Disc SCSI Ultra 2	80 MB/sec
Magistrala PCI	528 MB/sec
Sun GigaplaneXB backplane	20 GB/sec

Dispozitivele bloc care functioneaza astfel sunt cele de stocare:

• 
  Fizice - unitati CD-ROM/DVD-ROM, hard-diskuri
  
• 
  Virtuale – dispozitive loop
  
• 
  Asociate zonelor de memorie
  

Dispozitivele de tip bloc sunt mult mai performante decat cele de tip caracter,deoarece viteza celor de tip bloc este mult mai mare decat celelalte.

Dispozitivele de intrare sunt cele care sunt folosite pentru a introduce datele si programele din computer. Un dispozitiv de intrare are functia de a citi datele si de a le converti intr-o forma pe care un calculator poate sa le utilizeze.

Dispozitivele de iesire transforma produsul final al prelucrarii masinii intr-o forma accesibila utilizatorului.

Exemple de dispozitive I/E:

Scanner-ul: Scanerele sunt folosite pentru a introduce informatii direct in in memoria calculatoarelor. Acest dispozitiv functioneaza ca un aparat xerox. Scanner-ul transforma orice tip de informatii tiparite sau scrise, inclusiv fotografii in impulsuri digitale, care pot fi manipulate de catre calculator.

Tastatura: este utilizata in etapa de introducere al unui grup de informatii in calculator. Tastatura este dispozitivul de intrare cel mai frecvent utilizat in zilele noastre. Datele si instructiunile sunt introduse prin apasarea tastelor de pe tastatura. Mesajul dactilografiat ajunge in memoria calculatorului. Tastatura este conectata la un calculator printr-un cablu. In afara de taste alfabetice si numerice, contine si alte taste pentru efectuarea de functii diferite.

Touchscreen. Unele calculatoare, in special PDA-uri mici de mana, au ecrane cu atingere sensibila. Utilizatorul poate face alegeri si imagini apasand butonul de pe ecran. Puteti utiliza de multe ori un stylus, care arata ca un stilou, pentru a "scrie" pe suprafata de un ecran tactil mic.

Mouse-ul: Este un dispozitiv de indicare. Mouse-ul este miscat pe mouse pad, care, la randul sau, controleaza miscarea cursorului pe ecran. Putem face clic, dublu clic sau sa glisam cu ajutorul mouse-ul.

Mouse-ul optic nu utilizeaza o minge de rulare, dar utilizeaza in schimb o lumina si un senzor optic de mici dimensiuni pentru a detecta miscarea mouse-ului prin urmarirea unei imagini mici a suprafetei biroului. Mouse-urile optice evita problema de murdarire a mingei mouse-ul, care cere o curatare regulata pentru a se rostogoli fara probleme .

Un mouse fara fir sau wireless comunica cu computerul prin intermediul undelor radio (de multe ori folosind tehnologia Bluetooth si protocol), astfel incat nu este nevoie de un cablu (dar astfel de mouse-uri au nevoie de baterii interne).

Microfon. Un microfon poate fi atasat la un computer pentru a inregistra un sunet (de obicei, printr-o intrare a placii de sunet sau un circuit construit pe placa de baza). Sunetul este digitizat, si transformat in numere care reprezinta sunetul analogic initial si stocate in calculator pentru prelucrare si redare mai tarziu.

Monitor cu ecran plat. Un ecran plat foloseste , de obicei, un ecran LCD (Liquid Crystal Display ) pentru a afisa date de iesire de la calculator . Ecranul LCD este format din mai multe straturi subtiri care polarizeaza trecerea luminii prin ele . Polarizarea pe singur strat , care contine molecule lungi subtiri numite cristale lichide , poate fi controlat electronic la fiecare pixel, prin blocarea cantitati variabile de lumina pentru a face un pixel de intensitate mai deschisa sau mai inchisa . Alte tipuri de tehnologie cu ecran plat exista ( cum ar fi ecranele cu plasma ), dar LCD-urile sunt cele mai frecvent utilizate pentru calculatoare , mai ales laptop-uri.

Bar Code Reader: Acest dispozitiv citeste coduri de bare si le converteste in impulsuri electrice pentru a fi procesate de catre un calculator. Un cod de bare nu este nimic altceva decat date codificate in forma de bare de lumina si intuneric.

Iesirea audio. Calculatoare contin, de asemenea, iesire audio, variind de la beep-uri simple de alertare a utilizatorului, pana la efecte de sunet joc impresionante, si la muzica de calitate. Circuitele pentru a produce un sunet pot fi incluse pe placa de baza, dar iesirea audio de inalta calitate de la un PC necesita, de obicei, o placa de sunet intr-unul dintre sloturile de expansiune, conectat la un set de boxe externe de buna calitate sau casti.

Imprimanta cu jet de cerneala. Pentru tiparirea hartiei, avem nevoie de o imprimanta atasata la computer (sau intr-o retea). Cel mai comun tip de imprimanta pentru sistemele de acasa este imprimanta color cu jet de cerneala. Aceste imprimante formeaza imaginea pe pagina prin pulverizare in picaturi mici de cerneala de la capul de imprimare. Imprimanta are nevoie de mai multe culori de cerneala (cyan, galben, magenta si negru) pentru a face imagini color. Unele imprimante foto de calitate cu jet de cerneala au mai multe culori de cerneala.

Imprimante cu jet de cerneala sunt ieftine, dar costul consumabilelor (cartuse de cerneala si hartie speciala) le face costisitoare pentru a opera pe termen lung in mai multe scopuri.

Imprimanta cu laser. O imprimanta cu laser produce imagini de buna calitate cu aceeasi tehnologie pe care o folosesc si fotocopiatoarele. Un tambur acoperit cu material fotosensibil este incarcat, apoi o imagine este scrisa pe el cu un laser (sau LED-uri), care face ca pe aceste zone sa apara pierderi sarcina. Toba cu role trece apoi prin toner (particule de plastic mici de pigment), care sunt atrase de zonele incarcate ale tamburului. Tonerul este apoi depus pe hartie, si apoi topit in hartia cu caldura.

Cele mai multe imprimante sunt cu laser monocrom (doar o singura culoare, de obicei negru), dar imprimante laser mai scumpe cu cartuse de toner de culoare multiple poate produce rezultate color.

USB flash. O unitate USB flash este un dispozitiv portabil de memorie, care se conecteaza la un port USB al computerului. Au mai multe denumiri cum ar fi unitatea-cheie, unitate de buzunar, unitate degetul mare, pen drive. Au inlocuit dischete si discuri Zip la UNM-LA ca mijloacele noastre preferate pentru a transporta fisiere. Se pot folosi pe Mac-uri si PC-uri.

Aceste unitati mici stocheaya a datele pe microcipuri de memorie flash (un fel de EEPROM). Memoriile flash pot fi sterse si re-scrise de un numar limitat de ori (de obicei, mai multe mii de ori). Unele unitati au un comutator de protectie la scriere.

Capacitatea de stocare variaza, de la 16 MB la peste un gigabyte.

Hard disk. O unitate de hard disk contine discuri din metal ce sunt acoperite cu un oxid metalic, care poate fi magnetizat. Un cap mic de citire/scriere electromagnetic aflat la capatul unui brat cauta si magnetizeaza pete mici de pe disc pentru a stoca date. Petele magnetice magnetizate intr-o singura directie reprezinta unu; petele magnetizate in directie opusa reprezinta un zero Cu acelasi cap electromagnetic putem citi mai tarziu datele de pe disc.

Hard disk-urile sunt evaluat in functie capacitatea lor de stocare, de obicei, zeci sau sute de gigabytes. Ele sunt, de asemenea, evaluate in functir de cat de repede se invart discurile (in rpm, rotatii pe minut), care este de obicei mii de rotatii pe minut. Un alt mod de a evalua un hard disk este timp mediu de acces (masurat in milisecunde, ms), care spune, in medie, cat timp i-ar lua unitatii pentru a prelua orice bit de date de pe disc.

CD-ROM-ul. Un CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) este un mediu de stocare optic care poate stoca aproximativ 670MB. "Optic" inseamna ca lumina este utilizata pentru a citi datele de pe disc (acesta nu este un mediu magnetic). CD-ROM-urile sunt foarte ieftine pentru a produce in cantitati mari, astfel incat cele mai multe cazuri software-ul este distribuit pe CD-ROM-uri.

Datele sunt stocate pe un CD-ROM-ul ca gropi mici din plastic pe un strat interior, care este apoi aluminizata si acoperit cu un alt strat transparent. Un fascicul laser in unitatea CD-ROM este proiectat pe disc si pe secventele de gropi si peste gropi reflectivitatea este diferita,apoi este transformata in unu si zero.

CD-ROM-urile sunt evaluate prin viteza, cum ar fi 32x, ceea ce inseamna de 32 ori mai rapid decat primele unitati CD-ROM.

6. 
   Administrare I/E
   

Spatiul de adrese presupune o serie de adrese, fiecare corespunzand unui registru fizic sau virtual,un I/O device, un sector de disk sau alta entitate fizica sau logica. O adresa arata spre locul in care se gaseste informatia cautata.

Gestiunea de intrari/iesire se face prin doua metode complementare:

1.