Exploatarea sistemelor de calcul

I. Descrierea unui sistem de calcul. Sisteme de operare.

1.1. Generalități

Un calculator, numit și sistem de calcul, computer sau ordinator, al cărui rol este de a procesa date și de a efectua calcule foarte complexe la viteze de lucru ce depășesc cu mult posibilitățile creierului uman. Procesările de date se realizează prin intermediul unor seturi de instrucțiuni denumite programe.

Astfel, un sistem de calcul reunește două componente de bază, care se găsesc într-o legătură de condiționare reciprocă: hardware și software.

1.2. Structura sistemului de calcul

Sistemele de calcul pot fi analizate ca și sistemele de producție, indiferent de modul în care operează: tren de lucrări ( batch processing ), timp partajat ( time sharing ) etc. În ambele situații la terminalele sistemului sau la echipamentele de I/E se formează cozi de așteptare. Unul din scopurile urmărite în exploatarea sistemelor de calcul este acela de a maximiza numărul de lucrări, care sunt introduse în sistem și executate, în unitatea de timp.

Numărul de lucrări ponderate după complexitate, executate în unitatea de timp, poartă numele de productivitate ( throughput ). Pentru mărirea productivitătii unui sistem se pot folosi mai multe metode: creșterea vitezei procesorului central, creșterea vitezei de transfer a datelor prin sistem ( prin sporirea vitezei de lucru a memeoriei interne, a echipamentelor de I/E etc.). În general se cauta să se realizeze un echilibru între posibilitățile menționate. De regulă, se constată că sistemele sunt limitate din punctul de vedere al I/E ( I/O bound ). În figura 2 se prezintă organizarea generală a unui sistem de calcul.

B D

Mediu C

extern A

Fig. 1. Structura generală a unui sistem de calcul.

Cele trei unități evidențiate se caracterizeaza prin intervale de timp de răspuns diferite. În fiecare unitate se află introdusă câte o memorie. Capacitatea și viteza oricărui tip de memorie variază invers una în raport cu cealaltă.

1.3. Descrierea unui sistem de operare

Un sistem de operare, prescurtat SO, este un asamblu de programe care are rolul de a gestiona și de a facilita utilizatorului accesul la resursele sistemului de calcul. Pentru acesta, nucleul sistemului de operare este primul program încărcat în memoria calculatorului si rămâne activ pe toată durata funcționării acestuia. Sistemul de operare joacă și rolul de gazdă pentru aplicațiile care rulează pe echipamentul (hardwareul) respectiv.

Componenta software a unui calculator este structurată astfel:

1. Programele de aplicație - execută activități cu caracter particular, specifice unui utilizator.

2. Programele sistemului execută activități comune sistemelor de calcul în general. Aici avem:

- Programele utilitare - permit exploatarea componentelor hardware ale sistemelor de calcul în condiții optime prin verificarea stării de funcționare a echipamentelor hardware, configurarea parametrilor de funcționare, optimizarea modului de utilizare a componentelor hardware ale sistemelor de calcul.

- Sistemul de operare este o colecție de programe folosite pentru gestionarea resurselor calculatorului și controlarea întregii lui activități.

Fig. 2. Poziția sistemului de operare într-un sistem de calcul.