TIC clasa IX SISTEMUL DE CALCUL

SISTEMUL DE CALCUL 

Format teoretic din hardware, software (si firmware) poate fi un calculator desktop, un laptop , tableta,telefonul,smartwatch,smart-tv,un device IOT . 
Clasificarea ține seama de permanentul progres tehnologic .
  • Sunt sisteme de calcul bineînțeles și mini pc-urile :

Cu o greutate redusa si alimentate adesea  prin usb-ul de la powerbank sunt la fel de perfornante ca un calculator desktop.Aveti  aici MODELE 

  • Sunt si sisteme bazate pe virtual reality : căști, monitoare si proiectoare 3D , etc 
  • Sunt smartphone-uri ,palmtop-uri,phablet-uri etrc
Unele  au  sau pot fi dotate cu senzori cum ar fi : cel de presiune , de temperatura , de proximitate , accelerometru , giroscop , senzorul de lumina , compasul digital ,senzorul de amprenta si cel de infrarosu etc 
În stilul consacrat de aplicațiile Blockly și Scratch există o aplicație numită Appinventor pe site-ul appinventor.mit.edu
Pentru senzorul de lumină se poate face o aplicație simplă în appinventor.mit.edu dacă inserăm un label și un Lightsensor în zona de editare DESIGN și apoi  în zona de editare BLOCKS codul din imaginea de mai jos 





Senzorii  sunt utilizati in aplicatii in care un banal smartphone devine utill în aplicații specifice - pentru a determina intensitatea campului magnetic , pentru a gasi un obiect metalic cazut pe jos , pentru a masura distante , iluminarea unui loc , pe functie de pedometru , sunt utilizati senzorii de acest tip si la bratari de fitness.,stații meteo. Senzorul de infrarosu este util la aplicatii de tip telecomanda universala .Sunt insa si senzori mai speciali la sisteme dedicate :fitness,mini-statii meteo portabile,senzori pentru masurarea compozitiilor chimice , a densitatiilor etc
Foarte utile sunt aplicatiile care se pot creea pentru acesti senzori .


REAMINTESC 
Comenzi de laborator testate pe sistem de operare WINDOWS :
Start-->CMD 
ipconfig
se afla ip-ul si masca de subretea ,starea rețelei ,server-ul



Functiile sistemului de calcul sunt : cea de memorare , cea de prelucrare , cea de comanda si control si functia gestionare a perifericelor de intrare si iesire a datelor in sistem .
Aici se poate adăuga funcția de virtualizare a sistemului de calcul.

Memorarea - are la baza memoria RAM , memoria ROM ,  memoria virtuala , memoria interna si cea externa 
Astfel memoria interna e formata din RAM si ROM .
Cea externa e formata din hard disc , din unitate optica , stick de memorie .
Memoria de lucru a sistemului e formata din RAM si memoria virtuala . 
RAM-ul e practic format din chip-uri amplasate pe placa de baza in socluri ZIF(zero insert force) 
Memoria virtuală (este numită și memorie paginată și nu există decât pentru sisteme ce au WINDOWS ,LINUX ,Android X86 -etc , deci nu avem la smartphone așa ceva !) e practic un fisier de sistem - numit swap file care de regula nu este decât maxim triplul memoriei RAM .
AVEM 4 GB memorie RAM si cu 12 GB cât ar fi maximul memoriei virtuale rezultă o memorie de lucru de 16 GB . Dacă avem un HARD DISC SSD (sau un stick usb de clasă 10+ cu proprietatea BOOST MEMORY activă) practic este aproape la fel cu a avea o memorie RAM de 16 GB. 
Swap-file-ul(numit memorie virtuala sau memorie paginata ) e foarte lent raportat la memoria RAM si de aceea el poate sa incetineasca si de 100 de ori un sistem de calcul dacă avem un hard disc clasic  . 
Nevoia de memorie de lucru se acopera cu memorii RAM  si cu unitati SSD sau cu stick-uri de memorie de clasa 10+.
RAM=Random Acces Memory isi pierde continutul la oprirea calculatorului . 
Accesul aleator la RAM se face oricand pt a scrie sau citi date . 
ROM-read only memory e o memorie de instructiuni , amplasata in chip-uri pe placa de bază , nu isi pierde continutul la oprirea calculatorului . (se mai numeste EEPROM,ROM-BIOS,BIOS etc)
La telefon , tableta , smart tv memoria ROM e legata de varianta de sistem de operare ce poate fi rulat.
Creșterea MEMORIEI DE LUCRU SE POATE FACE LA (TABLETE unde memoria RAM este lipită pe placa de bază) SISTEME DE OPERARE WINDOWS SI LINUX PRIN proprietatea BOOST MEMORY a stickurilor sau cardurilor de memorie dacă au clasa 10+. Se crează astfel un swap file pe stickul de memorie sau pe card. Utile sunt aici stickurile usb amplasate pe port USB 3.1  (mult mai rapid decât USB 2.1)
cu comanda dxdiag vedem cata memorie virtuala avem


Sunt tablete ce folosesc memorii EMMC - extrem de rapide si cu o durata de viata garantata la zeci de mii de scrieri (minim 5 ani ) in timp ce laptopurile au memorii RAM DDR4.


Funcția de comandă și control este deținută de procesor (UCC)- acesta are magistrale pentru date si magistrale pentru comenzi , este alcatuit din mai multe nuclee (core) si are performanta exprimata prin frecventa în GHZ , numărul de instrucțiuni pe care le poate prelucra intr-o secundă (MIPS- mega instructiuni per secunda ) si numărul și capacitatea bufferelor .
Fiecare nucleu functioneaza pe 32 sau 64 de biti si are magistrala de date (32 sau 64 biti) si magistrala de adrese(pe 32 sau 64 biti , sunt adresele datelor prelucrate)


Functia de prelucrare - asigură evaluarea operatiilor logice si aritmetice elementare . 
Aceasta functie e asigurata de coprocesorul matematic , practic el este o componenta a oricarul nucleu in procesoarele actuale care sunt quad core , octa core etc 
Tot la această funcție un rol major este jucat de către procesorul grafic aflat pe placa grafică sau inclus la modele ieftine pe placa de bază . Procesorul grafic utilizează prin sharing memoria RAM la modele ieftine sau VRAM (video RAM la modele mai scumpe de sisteme de calcul)

Functia de gestionare a perifericelor de intrare , iesire,mixte - gestioneaza perifericele 
Perifericele de intrare : mouse, tastatura 
Periferice de iesire- imprimanta , display , proiector 
Periferice mixte - DVDRW, hard disc extern ,imprimanta multifuncțională ,memory-stick,card de memorie

Chipset-ul  este aflat pe placa de bază și e format de regula din perechi de două chip-uri ce asigura coordonarea activitatii componentelor sistemului . Primul chip al chipsetului este Northbridge ,acesta asigură coordonarea procesorului si a RAM-ului . 
Southbridge este celălalt chip și coordoneaza restul - adica perifericele (USB,porturi de comunicații,PS2 etc). 

Funcția de virtualizare - 

este vorba despre capacitatea de a rula o mașină virtuală(denumire generică pentru sisteme de calcul virtuale) cu SOFTWARE ȘI HARDWARE virtual. pe un sistem gazdă de la care se preiau resursele necesare funcționării(memorie de lucru , spatiu de stocare pe HARD DISC etc). Mașinile virtuale folosesc hard discuri virtuale - practic sunt fișiere similare cu fișierele swap-file.
Astfel putem folosi în WINDOWS 10 cu 64 de biți VIRTUAL PC pentru a rula un alt sitem de calcul cu WINDOWS pe 32 de biți de pildă . Există pentru virtualizare și VMWARE WORKSTATION - foarte util dacă folosim un PC cu ANDROID x86 pe un laptop pentru a testa programe pentru sisteme ANDROID. 
Pentru dezvoltatorii software din sfera mobile device-urilor este foarte utilă funcția de virtualizare . (Aici aș da ca exemplu device-urile virtuale ce pot fi folosite în programul ANDROID STUDIO sau în SWIFT ).
Pentru a rula Android pe PC cu sistem de operare WINDOWS  se folosesc bluestack , ANDY etc ( însă vă recomand să folosiți un stick usb bootabil cu ANDROID x86 de clasă 10+ pe port USB 3.1 ). 
Deși utilă funcția de virtualizare cu masini virtuale are ca dezavantaj major o reducere drastică a capacității de prelucrre a sistemului prin rularea simultană pe aceeasi memorie si cu acelasi procesor a două sisteme de operare  : sistemul gazdă și sistemul virtual. 

  • Realitatea augumentata sau mixed-reality e o functie aparte
a sistemelor de calcul moderne. Imaginile si filmele realizate cu camera foto capata animatii, fundaluri, animale si personaje virtuale .
Puteti folosi aceasta functie cu usurinta cu softuri adecvate .
Pe Windows 10 exista 3D Viewer la care veti activa butonul MIXED REALITY , iar din LIBRARY va puteti alege elementele pe care le veti aduga in imaginile si filmele mixate.


Pe smartphone realitatea mixată are extrem de multe programe disponibile în magazinul de aplicatii .Pentru PRODUCTII PUBLICITARE ,ARTISTICE VĂ TREBUIE UN SOFT SPECIALIZAT care e de regulă scump,spatiu pe disc la nivel de terrabytes si un procesor deosebit de puternic.





RETELE DE CALCULATOARE 

-dupa extindere pot fi MAN,WAN,LAN(metropolitane,nivel de tara/continent,locale)

cele locale pot fi ca topologie  :inel,stea,magistrala si hibride
reteaua-formata din sist de calcul interconectate


Internet-retea bazata pe suita de protocoale TCP/IP


PROTOCOL-este un standard tehnic care in cazul de fata reglementeaza comunicatia
Virusi informatici- sunt aplicatii,secvente de cod ; se bazeaza pe brese de securitate ;
pot fi malware,ad-aware,troieni, virusi clasici , polimorfi, pot avea declansatori externi ;afecteaza zona sistem a HDD/alte memorii externe , memoria interna ,fisiere , foldere , sectorul de boot , FAT-tabela de alocare a fisierelor ;de regula se replica


DREPTURILE DE AUTOR

- reglementate de legi , un soft piratat nu are update ! Daca se
descopera o bresa de securitate fructificata de un virus/exploit apare update-ul firmei! Softul piratat poate conține modificări în biblioteci , poate rula programe necunoscute pe fundal cu scop necunoscut , uneori reduce considerabil reputația unui soft ,încasările din drepturi de autor . Aici sunt și legi de protecție a acestor drepturi .
VIRUȘII INFORMATICI atacă sectorul de boot,tabela de partiții,tabela de alocare a fișierelor ,fișiere de anumite tipuri . Pot să se replice , pot avea un mecanism de activare , pot culege date și le pot retransmite în altă parte , pot să reducă drastic memoria , capacitatea de prelucrare , controlul asupra sistemului ,pot rula pe fundal unele programe.
VERIFICAREA breșelor de securitate ale  programelor se face prin  hacking etic cu METASPLOIT , BACKTRACK etc , programe dedicate.( Sunt identificate exploit-uri și alte vulnerabilitati).
Devirusarea se face cu programe adecvate . Acestea monitorizează reteaua ,firewallul ,memoria, fisierele folosind semnături la zi (updatate) ale virușilor.


SISTEMUL DE OPERARE -

 colectie de programe ce gestioneza sist de calcul , ofera interfata cu utilizatorul , are nucleu pe 32/64 de biți,este monouser/multiuser, monotasking/multitasking,rulează un singur fir de  execuție dar este multithread de regulă(rulează mai mule fire de execuție - dacă intrați pe FACEBOOK găsiți rulând simultan câteva miliarde de fire de execuție -wall-uri și pagini de Facebook- sistemul  de operare ce poate să ruleze atâtea fire de execuție e clar un sistem LINUX!).