Tuesday, 24 December 2013

Arhitectura sistemelor de calcul - Introducere


       Sistemele de calcul existente cunosc un mare număr de variante arhitecturale. Principiul de bază al proiectării calculatoarelor clasice a fost ordonarea secvenţială a operaţiilor elementare. Acesta se rezumă prin două aspecte majore: execuţia unui ansamblu de funcţii de către un procesor unic şi descrierea prelucrărilor în conformitate cu algoritmii secvenţiali (modelul lui Von Neumann). Modelul topologic de bază scoate în evidenţă elementele structurale fundamentale, atât cele fizice: resurse de calcul (C), resurse de memorare (M), ansamblul echipamentelor de intrare/ieşire (I/E), circuitele ce asigură transmisia informaţiei între componentele precedente (T) cât şi cele logice: sistem de operare, programe utilitare.
      Pe baza disponibilităţilor structurale ale elementelor enumerate şi a combinaţiilor arhitecturale dintre ele se obţine mulţimea tuturor modelelor de sisteme de calcul. Putem afirma că, un sistem de calcul reprezintă o colecţie de resurse hardware (unitatea centrală de prelucrare - UCP, memoria, dispozitivele periferice de intrare/ieşire) şi software (sistem de operare, programe utilitare) care interacţionează între ele în vederea satisfacerii cerinţelor utilizatorilor. Ţinând cont de acest model, componenta hardware a unui PC va arăta ca în figura de mai jos:
                                              Componentele hardware ale unui PC
    Calculatoarele personale moderne îşi au rădăcinile în SUA începând cu anul 1940, deşi pe piaţă au apărut în 1981. Dintre oamenii de ştiinţă ce şi-au adus contribuţia în acest domeniu, trebuie amintit John von Neumann (1903-1957), matematician născut în Ungaria. El a fost primul care a proiectat un calculator cu memorie de lucru (memoria RAM de astăzi). Modelul unui calculator personal al lui Von Neumann include: UCP, intrarea, ieşirea, memoria de lucru şi memoria permanentă.
    Dintre elementele care au determinat ca PC-urile să se impună pe piaţa sistemelor de calcul enumerăm:
      - au reprezentat un început pentru standardizare, având o arhitectură deschisă;
      - fiind bine documentate au oferit posibilităţi de extindere;
      - au fost ieftine, simple şi robuste.
       Primele calculatoare personale, realizate de către firma IBM, aveau la bază microprocesorul Intel 8088 iar ca sistem de operare MS-DOS de la Microsoft. Numele original de calculator personal sau PC (Personal Computer) provine deci de la IBM iar toate calculatoarele construite după aceea, având aceeaşi arhitectură de bază, poartă denumirea de calculator compatibil IBM-PC, tocmai datorită faptului că păstrează arhitectura funcţională de bază a primului calculator personal scos pe piaţă de către firma IBM. PC-urile existente astăzi sunt la fel de puternice ca minicalculatoarele şi calculatoarele mainframe de acum câţiva ani.


No comments:

Post a Comment