STRUCTURA SI FUNCTIA CALCULATORULUI. SISTEME DE OPERARE

STRUCTURA SI FUNCTIA CALCULATORULUI. SISTEME DE OPERARE

In baza oricarui calculator stau doua componente fundamentale:   Hardware si Software

Harware sunt componente tari, solide care pot fi pipaite. Din componentele hard-ului fac parte urmatoarele dispozitive: vizualizatorul, tastatura, mouse-ul, imprimanta, scanerul, boxe audio si altele. Toate acestea sunt conectate la unitatea centrala (blocul de sistem). Blocul de sistem, la randul sau, este compus din mai multe blocuri: blocul de alimentare, CD-ROM, DVD-RW, dischiera, memoria hard. Toate componentele sunt conectate la placa de baza. Pe placa de baza, de asemenea, sunt asamblate mai multe elemente, cum ar fi: procesorul, memoria operativa, placa de sunet, placa video, placa de retea, modemul. Aceste componente pot fi divizate in urmatoarele grupuri: unitati de intrare, unitati de iesire, unitatea de procesare. Unitatile de intrare si iesire pot fi atribuite unei grupe deoarece componentele care fac parte din aceste grupe au posibilitatea atit de a receptiona informatia, cit si de a o distribui. Unitatea de procesare este un sistem de componente, de care depind celelalte componente asamblate, anume el determina caracteristicile principale ale calculatorului, printre care enumeram:

Viteza de procesare, care depinde de clasa procesorului si determina numarul de operatii pe secunda se masoara in Hertz, (Hz).

Memoria operativa (memorie de tip RAM). De capacitatea ei depinde volumul de informatie memorizat de calculator in forma binara pentru prelucrarea datelor curente si datelor intermediare din aceasta memorie informatia este disponibila atit timp cit calculatorul este conectat la reteaua de alimentare. In memoria operativa este de asemenea inscris sistemul de operare care nu poate fi sters intimplator. Pentru un sistem de operare mai performant avem nevoie de o memorie mai mare

Memoria permanenta (memorie de tip ROM). Capacitatea ei ne permite pastrarea informatiei de un volum mai considerabil atit timp cit este necesar, fara restrictii, deconectarea calculatorului de la retea nu duce la pierderea informatiei. Capacitatea memoriei se masoara in octeti (byte), Kilobyte, Megabyte, Gigabyte.

Software este numita partea logica, programele care ne asigura lucrul cu calculatorul. La rindul sau, software este format din Sistemul de operare si Programele de aplicatie.

Cauza principala de aparitie a sistemului de operare este necesitatea de executare a operatiilor elementare pentru gestionarea resurselor calculatorului. Aceste operatii se numesc de nivel jos. Pentru utilizator practic este imposibil de a indeplini sute de mii de operatii elementare pentru a primi un rezultat scontat. Atfel, se poate afirma ca un sistem de operare poate fi asociat cu un translator-asistent intre componenta hardware a unui sistem de calcul si utilizator.

Un sistem de operare consta dintr-un ansamblu de programe de sistem, care administreaza resursele sistemului de calcul, asigura utilizarea eficienta in comun a acestor resurse, asigura legatura intre componentele logice si fizice ale sistemului. Aceste programe conduc intreaga activitate din interiorul calculatorului, asista utilizatorul, pune in lucru si coordoneaza cu programele de aplicatie.

Hardware

Placa de baza:

Placa de baza este principala componenta HARD dintr-un calculator.Alcatuirea unei placi de baza nu este usor de facut deoarece ea are multe componete care au un rol foarte important.

Cele mai importante sunt:

a)Slotul procesorului in care se pune practic inima calculatorului si anume procesorul.

b)Sloturile PCI care ajuta la conectarea unor placi care suporta acest sloc , cum ar fi :placile de sunet , placile de retea , unele placi video si nu in ultimul rand placile modem.Uitandu-ne mai atent la aceste sloturi se poate observa ca distanta dintre pini este medie. Sloturile PCI sunt cele mai folosite si cele mai importante deoarece majoritatea placilor se bazeza pe acest standard.De obicei sunt in numar de 3 sau 4 , dar pot fi si mai multe.

c)Sloturile AGP (Accelerated Graphics Port).Pe acest port se pot conecta doar unele placi video care au o viteza mai mare de 143 Mhz. Avantajul pe care il aduc aceste porturi este faptul ca ele nu se limiteaza doar la memoria placii video, ci la intreaga memorie RAM a calculatorului in cazul in care memoria placi video nu este indeajuns.Spre deosebire de PCI,in cazul AG-ului distanta dintre pini este foarte mica. Niciodata nu vom intalni mai mult de un Port AGP pe o placa de baza.AGP-ul poate avea o viteza de la 1x pana la 4x sau chiar mai mult.

d)Sloturile ISA. Sunt sloturile cele mai putin folosite in ca drul unui calculator. In aceste porturi se pun placile care nu au cerinte mari, cum ar fi:placile de radio si unele placi de retea. Pe placile de baza mai noi acestea dispar lasand locul PCI-ului.

2)Procesorul

a)Tipul microprocesorului

Defineste apartenenta acestuia la o familie de procesore ce au caracteristici comune.Piata este dominata de 2 mari famili de procesoare.

- Intel ~ folosite la calculatoarele IBM-PC realizate sau de alte firme.

- Motorola ~ folosite de calculatoarele realizate de firma APPLE.

Cele 2 tipuri de procesore nu sunt compatibile intre ele.

b)Frecventa de lucru

Este frecventa de tact a ceasului. Ea se masoara in MHZ adica in milioane de impulsuri pe secunda (33Mhz- 1,9 Ghz)

Viteza de lucru mai este data si de numarul de octeti care pot fi prelucrati la u moment dat de procesor.(8 - 64 biti)

Toate aceste elemente determina viteza de lucru a PC-ului. Viteza se masoara in milioane de instructiuni pe secunda (MIPS) Un PC performant are o viteza de 2-20 MIPS

Pe calculatoarele Intel se intalnesc procesore de forma 80x86 unde x = 0,1,2,3,4,5,6.

3)Memoria interna

- se intalnest sub forma unor DIMM-uri care se conecteaza in socketul special care este reprezentat in schema de pe prima pagina. Este de doua feluri:

a)RAM(Random Acces Memory) Este o memorie din care se poate citii si pe care se poate scrie. Ca si procesorul si memorile au o anumita viteza(66, 100, 133Mhz..) Exista mai multe tipuri de memorie RAM: - EDO care are 32 de pini

-SDRAM care are 72 de pini

- RDRAM si DDRAM care sunt deasmenea pe 72 de pini dar au viteze de pana la 2400 MHZ.

b)ROM(Read Only Memory). Este o memorie de unde doar se poate citii fara a se putea scrie. Mecanismul de gestionare a memoriei interne de pinde de sitemul de operare:MS-DOS =>16 MB RAM ;Windows 98 =>Min 32 MB RAM

4) Modemul

Un dispozitiv necesar pentru transmiterea datelor printr-o linie de comunicatie. El asigura la emisie modularea datelor , iar la intrare demodularea lor. Aceasta operatie este necesara deoarece semnalul din interiorul calculartorului este digital iar pe telefon analogic.

5)Hard-Diskul

In Hard-Disk au loc 2 miscari

a)Miscarea de translatie a capetelor de citire

b)Miscarea de rotatie in jurul axului.(3600 - 15000 RPM)

Unitatile de masurare a capacitatii diskului sunt:bites , kilobites , megabites, gigabites. Hardiskul face parte din categoria diskurilor fixe spre deosebire de FLOPPY care face parte din categoria discurior flexibile.

COMPONENTA HARDWARE A UNUI P.C.

Componenta hardware a unui computer personal este reprezentata de

catre structura fizica (care se poate vedea) .

Un computer IBM-PC este compus din unitatea centrala , periferice si

memorie .

Unitatea centrala ( procesorul ) coordoneaza activitatea intregului sistem

de calcul si este formata din : unitatea aritmetica si logica , unitatea de

comanda si control , registrii interni si orologiul .

Unitatea Aritmetica si Logica efectueaza , dupa cum sugereaza si numele

sau , operatiile aritmetice si logice elementare , operantii fiind numere binare.

Unitatea de comanda si control incarca instructiunile programului , le

decodifica in vederea executiei , culege semnalele de stare emise de celelalte

componente ale sistemului si emite semnale de comanda catre componentele

sistemului de calcul .

Registrii interni sunt elemente de memorare incluse in unitatea centra-

la din considerente de reducere a timpului de executie , pentru a pastra

temporar rezultatele intermediale ale calculelor .

Orologiul intern este un element generator de semnal , care ajuta la

sincronizarea functionarii componentelor fizice ale sistemului de calcul .

Deoarece de ritmul imprimat de acest orologiu depinde si functionarea

altor componente , nu numai a componentelor UC , el este considerat o

unitate distincta , neintegrata unitatii centrale .

Pentru a putea prelucra informatia in calculator , acesta trebuie codi-

ficata numeric si depozitata intr-un bloc special , numit memorie .

Exista doua tipuri de memorie : memorie ROM si memorie RAM .

Memoria ROM ( Read-Only Memory - memorie accesibila numai la citi-

re , nu si la scriere ) ramane nemodificata la disparitia tensiunii de alimen-

tare . Este o memorie reziduala , nevolatila .

Memoria RAM ( Raddom Access Memory ) se foloseste ca memorie ope-

rativa pentru stocarea temporara a datelor si programelor aflate in executie

la un moment dat . Continutul acestor memorii se pierde la deconectarea

sistemului de la retea , deci este o memorie volatila .

Capacitatea memoriei reprezinta volumul maxim de informatie care

poate fi inmagazinat in memorie la un moment dat .

Capacitatea memoriei RAM este un alt parametru al performantei

unui computer . Posibilitatea de a rula programe mai complexe creste

direct proportional cu memoria P.C.-ului .

Capacitatea minima a memoriei RAM necesara pentru a rula sis-

temul de operare Windows 95 este de 8 MB . Se recomanda totusi folo-

sirea a 16 MB RAM .

Memoria se organizeaza pe unitati de memorare a informatiei ,

numiti biti .

Cuvantul <bit> reprezinta o prescurtare a expresiei engleze <binary

digit> (cifra binara) . Bitii sunt asemanatori cu cele zece cifre ale sis-

temului de numeratie zecimal , dar nu au decat doua valori distincte

( 0 si 1 ) , adica sunt elemente ale sistemului de numeratie binar . Un

octet ( byte in limba engleza ) reprezinta o colectie de 8 biti . Octetii

reprezinta unitatea de masura a datelor din calculator , cat si a capaci-

tatii de stocare a unui disc sau a unei dischete . Fiecare octet reprezinta

un caracter din text . Multiplii octetului sunt puteri ale cifrei <2> .

Memoria externa are rolul de a depozita pentru lungi perioade de

timp informatia , continutul acesteia fiind nevolatil . Este formata din supor-

turi de memorare , unele fiind amovibile , ca banda magnetica , floopy discul,

discul optic si discul compact , altele fiind fixe , ca discul tip Winchester sau

hard-discul . Datorita noilor tehnologii de prelucrare si digitizare a informa-

tiei tiparite sau desenate ( prin scanare ) chiar si hartia se poate considera

un suport de memorare extern , insa gradul de automatizare a operatiilor

legate de imprimare si scanare este mai scazut si de aceea se considera

doar mediu extern , fara rol de memorare automata .

Perifericele de baza sunt : monitorul , tastatura , mouse-ul , dispoziti-

vele de imprimare , scanner-ul , fax-modem-ul si panoul central .

Monitorul este echipamentul de iesire principal pentru un P.C. .

El permite vizualizarea informatiilor necesare dialogului dintre utilizator si

calculator . Exista mai multe tipuri de monitoare : monitoare monocrome si

monitoare colore .

Tastatura este un echipaqment de intrare de la care utilizatorul

poate introduce date si comenzi , fiind mijlocul de comunicare dintre om si

computer . De obicei se folosesc tastaturi cu 83 de taste sau cu 101 taste . Se

cupleaza la P.C. prin intermediul unui cablu .

Mouse-ul este un dispozitiv electromagnetic conectat la computer

printr-o interfata seriala . Prin miscarea mouse-ului pe o suprafata plana

se poate modifica pozitia cursorului pe ecran . In mod uzual , un mouse are

1-3 butoane , fiecaruia corespunzandu-i anumite functii . Butonul din stanga

are de obicei functia de Enter , accesand o lista cu comenzi specifice ele-

mentului pe care este pozitionat cursorul mouse-ul la acel moment , toate

aceste functii variind in functie de programul in care lucram si de seta-

rile utilizatorului .

Imprimantele sunt dispozitive periferice de iesire avand functia de

vizualizare pe un suport fizic adecvat a informatiei primita de la calculator .

Se folosesc mai multe tipuri de imprimante dintre care amintim : imprimante

matriciale , imprimante cu jet de cernala si imprimante laser .

Scanner-ul este un echipament periferic special care asigura digita-

lizarea optica a oricarei informatii aflate pe o coala de hartie . Odata prelu-

ata in calculator informatia digitalizata optic poate fi vizualizata pe monitor

si supusa diferitelor prelucrari . Digitalizarea poate fi alb-negru sau color .

Legatura acestui echipament cu sistemul de operare al calculatorului este

asigurata printr-un software adecvat .

Fax-modem-ul este un echipament perifric care rezolva problema

transmisiei si receptiei de informatii , la distanta intre calculatoare , retele

de calculatoare ( incusiv Internet ) , avand si functia suplimentara de fax .

Modemul converteste informatia digitala a calculatorului in semnal electric

pentru liniile telefonice si decodeaza semnalul telefonic in informatia digi-

tala .

Pe panoul frontal al unui P.C. distingem urmatoarele butoane :

- power - butonul care permite deschiderea/inchiderea calculatorului ;

- reset - buton care permite initializarea calculatorului atunci cand , dintr-un

motiv necunoscut acesta ramane blocat intr-o aplicatie ; a nu se fo-

losi decat in cazuri extreme ;

-turbo - daca exista , acest buton permite marirea vitezei de lucru a compu-

terului .

MAI MULT EXEMPLE aici

Configuratia Hardware a unui PC

Configuratia Hardware a unui PC

1.Mainboard (Placa de baza) - Placa pe care se pun componentele PC-ului.

Contine :

a).Insertion Slots :

*Slot ZIF - (Zero insertion force ) Slotul procesorului 28358zxi68hyn1k

*Slot AGP - (Advanced Graphics Port ) - Slotul placii grafice

*Sloturi PCI - Sloruri pentru diferiti conectori - placa audio, modem , placa de retea, contrlolere SCSI , RAID , FireWire , etc .

*Sloturi ISA, AMR (audio-modem-radio), CNR (comunication, network) - mai putin intalnite pe placile de baza

*Slot MEMORIE - sloturi pentru modulele de memorie - SDRAM, DDRAM, RIMM xy358z8268hyyn

b).Chipsets:

Pentru platforma Intel Pentium 4, Celeron-P4:

*

Intel 845 (SDRAM-PC133, FSB400) - total nerecomandat, oricat de ieftin ar fi

*

Intel 845D (DDR266, FSB400), Intel 845E (DDR266, FSB533), Intel 845G (DDR333, FSB533, grafica integrata)

*

Intel 850 (RIMM-PC800, FSB400), Intel 850E (RIMM-PC1066, FSB533), SiS R658 (RIMM-PC1066, FSB533)

*

VIA P4X266A, P4X333 si P4X400 (DDR266, respectiv 333, 400, FSB533)

*

SiS645DX (PC133 sau DDR333, FSB533), SiS648DX (DDR333, FSB533)

Pentru platforma Intel Pentium III, Celeron-128 si Tualatin (toate solutiile fiind bazate pe SDRAM-PC133):

*

Intel 815 E (FSB133, grafica integrata), Intel 815 EP (fara grafica integrata) pentru vechiul Celeron-128

*

Intel 815 EPT (numit si "EP step B"), special pentru Pentium III si Celeron Tualatin

*

VIA 694X (FSB133), VIA PLE (FSB133, grafica integrata Trident Blade), VIA PM (grafica integrata S3 Savage4 net superioara chipului Trident, dar si cu slot AGP)

*

VIA 694T (FSB 133, suport pentru Tualatin)

Pentru platforma AMD AthlonXP, Duron (toate solutiile avand FSB maxim de 266 MHz)

*

VIA KT133A (SDRAM-PC133), VIA KLE (SDRAM-PC133, grafica integrata Trident Blade), VIA KM (versiune S3 Savage4 integrat, exista variante si cu slot AGP)

*

VIA KT266A, KT333 si KT400 (DDR-266, 333 respectiv 400, ultimul mai mult teoretic, recomandat a se folosi tot cu memorii DDR333 pentru performanta maxima)

*

SiS 730 (SDR-133, grafica integrata, performante deosebit de slabe si instabilitate marcata)

*

SiS 735 (SDR-133/DDR266, grafica integrata)

*

SiS 745 (DDR333)

*

NVIDIA nForce 415D (DDR-266), nForce 420D (DDR-266, grafica integrata din clasa GeForce 2MX)

*

NVIDIA nForce2 (DDR-333, grafica integrata din clasa GeForce 4MX)

*North Bridge - Controleaza procesorul, ramul, AGP-ul

*South Bridge - Controleaza HDD,FDD,PCI,perifericele,etc.

c).B.I.O.S. - Basic Imput Output Sistem - Eprom-ul placii de baza, contine toate informatiile despre placa de baza, setarile procesorului, memoriilor, controlerelor, etc.

d).On board video, sound, modem, network card - Cipseturi care sunt incorporate pe placa de baza, pentru un system nu prea performant dar de baza.

2.Microprocesorul - este elemental de baza care executa toate operatiile necesare rularii calculatorului si softurilor.

Viteza cu care procesorul prelucreaza datele depinde in principal de 2 factori:

*Frecventa de tact,data in MHZ,arata cati pasi de lucru poate sa faca procesorul pe secunda

*Latimea registrului-arata cati biti prelucreaza intr-un calculatorul.

Este de mai multe feluri, depinzand de firma constructoare:

*Intel - Pentium III, Celeron II, Pentium 4 (Northwood) , etc

*AMD Athlon - Duron (L1 Cache-128kb,L2 Cache-64kb), ThunderBird (L1 Cache-256kb,L2 Cache-128kb), XP(0.13microni), etc.

*Altele mai putin performante - Via Cyrix, IDT, WinCip .

Frecventele de tact au ajuns in ziua de azi la 2.8GHz(P4) cu FSB(front side bus) de 533MHz. Amd la XP2600+(2.2GHz) cu FSB de 2x166 (333)

3.Memoria RAM (Random Access Memory) - Este volatila, lucreaza in paralel cu procesorul. Este de mai multe tipuri :

*SDRAM - Single Data Random Access Memory - de la PC66 la PC 133

*DDRAM - Double Data Random Access Memory - de la PC266(2100) la pc 400(3200)

*RDRAM - Random Access Memory - de la PC800 la PC 1066

4.Hard Disk - Disk magnetic pentru stocarea datelor

Este de 3 tipuri :

*ATA HDD - Viteze de la 5400rpm la 7200rpm - 8.5ms timpul de acces, cel mai mic obtinut pana in ziua de azi. Transferuri de pana la 50 MB/s la citire, si 30MB/s scriere

Ex : IBM 120GXP (60GB, 7200rmp, 8.5ms), Maxtor 740DX,WDCaviar,Seagate Baracuda ATA IV

*SCSI HDD - Viteze de la 10000rpm pana la 15000rpm - 3.4ms timpul de acces

Ex : Seagate Baracuda 180, Seagate Cheetah (36GB,3.4ms,15000rpm),Quantum Fireball Atlas 10K

*SERIAL ATA - Inca nu au aparut pe piata. Transferuri minim de 150 MB/s citire.

5.Placa video - Interfata grafica care transmite semnale vizuale catre monitor aratandu-ne ce anume face calculatorul in momentul respectiv.

Se conecteaza in slotul AGP. Au processor individual (ex:300MHz GeForce 4 4200 ) ,memorii video proprii, 64DDRAM, 128DDRAM, 256 DDRAM (Matrox Parhelia), etc. Functiile de imagine sunt incorporate in procesorul ei , avand multe proprietati ca - Pixel Shader, Advanced Pixel Shader, Anti-Aliasing, Anisotropic Filtering, T&L(Transform&Lighting), Accuview Anti-Aliasing, nFINITE FX Engine, LIGHT SPEED MEMORY , etc.

6.Placa sunet - Interfata care transmite semnalele auditive catre boxe, etc.

Se conecteaza pe slotul PCI, lucreaza pe 32bit(cele performante) ex.AUDIGY,Aureal2,Fortissimo.

Au Dolby Prologic Codec, Dolby Sorround, system de boxe pentru 5(sateliti).1(subwoofer),6.1,etc.

7.Placa retea - Interfata care comunica cu alte calculatoare .

Conectarea se face prin cablu UTP (8fire) sau BNC(cablu coaxial de 50ohm), ofera rate de transfer de la 10Mbps(1024KB/s),100Mbps(11MB/s) . 1Gbs , etc

8.Modem - Interfata care comunica cu alte calculatoare prin linia telefonica, cu ajutorul lui se acceseaza internetul, sunt interne si externe, software si hardware.

Viteze de la 14.400bps, pana la 128kbps. Cele mai des intalnite sunt de 56K, (Standard V.90,56flex). Se instaleaza pe PCI sau ISA, Com,Usb pentru cele externe.

*Alte interfate mai exista ca : TV /FM Tunner, FireWire, Controlere SCSI, RAID, Modem de cablu, Placa de captura pentru editare video (ex.MiroVideo) , etc.

9.CD ROM /RW /DVD /DVD-RW - Unitati de stocare date, externe , stocarea facandu-se pe compact discuri (CD) . Ele sunt de mai multe feluri clasificandu-se dupa tipul discurilor - CDROM , DVD ROM (difera straturile si felul de citire al datelor). CD-RW - este unitatea externa care poate sa inscriptioneze cd-uri.

10.Monitorul - Este partea externa cu care comunica placa video prin semnale analogice, sau digitale. Monitoarele sunt de mai multe feluri :

*CRT - Cu tub cinescopic, un tun de electroni care bombardeaza ecranul pe care se afla o substanta fosforescenta care din culorile RGB, realizeaza o imagine.

Rezolutiile difera de la marimea monitorului pana la producatorul lui. O rezolutie are o rata de improspatare (refresh) care se masoara in Hz , si insemna de cate ori se face tactul intr-un minut (cat de repede se plimba electronul care genereaza imaginea )

Refresh-ul recomandat de doctor este 85Hz-100Hz !

*TFT - Fara tub cinescopic, imaginea bazandu-se pe cristale lichide sau plasma. Cand pe imagine este negru pixelul este inchis cu o usita , iar cand se coloreaza acea usita se deschide, nemaiexistand refresh.

11.Carcasa - Este cutia in care se amplaseaza toate componentele (Unitate centrala)

Are sursa de alimentare de la 250W pana la 350W pt desktop computers.

12.Tastatura si mouse-ul sunt perifericele care asigura controlul asupra calculatorului . Ele comunica cu computerul prin impulsuri electrice care sunt transformate apoi in cod binar iar procesorul executa ce i se spune.

13.Boxele - periferice care ne redau sunetul scos de un soundblaster. De regula ele sunt active adica au curent propriu . In ziua de azi tehnologia a avansat iar unui computer nu-i lipseste sistemul Sourround !

El este alcatuit din mai multi sateliti (pentru medii si inalte) + un subwoofer (pentru bas) .

Sistemele Sourround sunt de exemplu : Teac, Altec, Sony etc. si au formate ca 4.1, 5.1, 6.1, 7.1 , aceste numere insemnand numarul de sateliti + subwoofer-ul. Sunt excelente in redarea realismului unui film DVD.

SOFTURI DE BAZA SI SOFTURI APLICATIVE (de aplicatii)

Softurile sunt programele pentru calculator care ii permit unui utilizator sa foloseasca calculatorul pentru realizarea de activitati specifice cum sint editarea de text, prelucrarea grafica, etc. Un soft ('software' in lb. engleza) este alcatuit dintr-un un set de instructiuni (numite cod sursa) scrise intr-un limbaj special (numit limbaj de programare) care este inteles de calculator si interpretat in asa fel incit utilizatorul calculatorului sa poata desfasura activitatea pe care o doreste.

Componenta software principala (de baza) a unui calculator se numeste sistem de operare (SO). Sistemul de operare este programul (softul) care gestioneaza functionarea in mod unitar a componentelor hardware, adica le permite acestora sa colaboreze unele cu celelalte in scopul functionarii optime a softurilor (programelor) instalate pe calculator. SO se interpune deci intre componentele hardware si cele software iar de aici rezulta rolul sau esential pentru functionarea calculatorului. Fiecare soft (editoarele de text, programele de calcul tabelar, etc.) este specializat in realizarea anumitor sarcini si de aceea se poate spune ca fiecare soft este un fel de 'creier' specializat in domeniul sau. Aceste 'creiere' (diversele softuri instalate pe calculator) nu ar putea insa functiona optim daca nu ar avea la dispozitie un sistem de interactiune cu componentele hardware. Aici intervine SO care pune la dispozitie 'reteaua nervoasa' prin care softul intra in contact cu 'muschii' (componentele hardware) care trebuie sa produca actiunile dorite de soft (de ex. generarea de imagini, sunete, etc.).

Rolul SO nu se limiteaza insa la asigurarea unei interfete intre hardware si software, ci el are si alte roluri extrem de importante, ca de exemplu gestionarea resurselor calculatorului alocate softurilor care ruleaza in acelasi timp. Analogiile intre corpul uman si calculator sint instructive si in acelasi timp destul de usor de inteles. Daca lasam de-o parte analogia de mai sus putem sa cream o alta analogie referitoare la relatia dintre SO si softurile instalate. Sistemul de operare poate fi asemanat cu scheletul uman care ofera stabilitate si de asemenea puncte de fixare pentru muschi. Muschii sint aceia care pun in miscare diversele parti ale corpului in asa fel incit sa poata fi efectuate actiunile pe care le doreste un om (mers, alergat, apucat, zimbit, etc.). Softurile pe care le instalam pe hardisc pot fi asemanate cu muschii pentru ca ele sint acelea care ne permit efectuarea operatiunilor pe care le dorim (editare de text, vizionare de filme, etc.). Muschii nu ar putea insa functiona daca nu ar exista punctele de fixare oferite de oasele scheletului si in mod similar nici softurile nu ar putea functiona daca nu ar beneficia de suportul (ajutorul) sistemului de operare care le pune la dispozitie o parte din resursele calculatorului, in asa fel incit softurile sa-si duca la bun sfirsit sarcinile impuse de utilizator.

Numarul sistemelor de operare nu este mare, ele putind fi numarate pe degetele de la o singura mina. Acest lucru este datorat in buna masura complexitatii acestor softuri care sint de cele mai multe ori opera unor colective formate din mai multe zeci sau sute de programatori.

Cel mai raspindit SO pentru PC este Windows care exista in mai multe versiuni, dintre care cele mai noi sint Win XP si Win VISTA, enumerate in ordinea aparitiei lor pe piata. Windows este un SO care trebuie folosit cu licenta de utilizare, fiind deci un SO care trebuie cumparat pentru a putea fi folosit in mod legal.

Primele SO pentru PC dispuneau de o interfata de comunicare cu utilizatorul bazata pe linia de comanda ('Command Line Interface' - CLI). Aceasta insemna ca un utilizator trebuia sa scrie cu ajutorul tastaturii o comanda si sa apese tasta Enter pentru ca in acest fel calculatorul sa inteleaga ce operatie are de efectuat. Crearea, stergerea sau mutarea fisierelor erau deci niste operatii relativ laborioase si pe deasupra utilizatorul trebuia sa fie mereu atent sa nu scrie o comanda gresit, caz in care calculatorul nu recunostea comanda si aceasta trebuia rescrisa. Pentru a usura interactiunea cu calculatorul a fost creata la mijlocul anilor 1980 o interfata cu SO bazata pe elemente grafice, la care nu mai era necesara scrierea comenzilor.

    Interfata grafica cu utilizatorul ('Graphical User Interface') a impus folosirea mausului in locul tastaturii ca dispozitiv de emitere de comenzi pentru calculator. Cu ajutorul mausului nu mai era nevoie sa fie scrisa comanda ci era de ajuns sa ii fie indicata calculatorului operatiunea care se dorea a fi executata. Acest lucru se realiza cu ajutorul unor simboluri grafice (constind din mici desene numite pictograme, iconite - 'icons') pe care daca se facea dublu clic cu mausul erau lansate in executie diversele softuri instalate pe hardisc. Pictogramele se gaseau si in structura 'butoanelor', elemente de interfata pe care daca se facea clic era lansata in executie o comanda (de ex. copierea unui fisier). Cu alte cuvinte nu i se mai 'spunea' calculatorului ce sa faca, ci i se 'arata', lucru mai usor si mai putin predispus la greseli de interpretare din partea calculatorului. De asemenea, navigarea prin structura de fisiere ca si operatiile cu acestea au devenit mult mai usoare si mai intuitive decit inainte iar ca urmare folosirea calculatorului a devenit accesibila intregii populatii, indiferent de virsta sau de nivelul de educatie.

Sistemele de operare sint niste softuri complexe care se caracterizeaza prin faptul ca activitatea lor se desfasoara in cea mai mare parte in fundal si in mod automat, deci fara ca activitatea sa iasa in evidenta si fara sa fie nevoie de interventia utilizatorului calculatorului. Din aceasta cauza invatarea folosirii unui SO este usoara pentru ca acele aspecte ale activitatii sale care sint vizibile (si care deci trebuie invatate) sint de cele mai multe ori extrem de simple si se refera in principal la gestionarea fisierelor de pe hardisc si la configurarea echipamentelor hardware in asa fel incit acestea sa poata fi recunoscute de SO si astfel sa poata fi folosite corespunzator.

    Fiecare SO are nevoie softuri de aplicatii care sa fie scrise in mod special pentru el. Creatorii de softuri se orienteaza deci catre un anumit SO atunci cind se decid sa conceapa un soft. Acest lucru face ca pentru SO Windows sa existe un numar mai mare de softuri disponibile (cu plata sau gratuite) decit pentru SO Linux, explicatia fiind ca autorii de softuri pentru PC au interesul ca produsul muncii lor sa aiba o piata mai mare de desfacere. Totusi exista si pentru Linux sau BSD un numar apreciabil de aplicatii (in marea lor majoritate gratuite) in special in ceea ce priveste folosirea obisnuita a calculatorului (editare de text, explorarea internetului, etc.). Aceste SO sint insa deficitare in privinta softurilor pentru divertisment (jocuri pe calculator, programe profesionale de creare de muzica, etc.) ai caror autori se orienteaza in marea lor majoritate catre SO Windows si nu creeaza de cele mai multe ori si o varianta a softurilor pentru SO de tip Unix.

   Softurile aplicative (numite si programe de aplicatii) se instaleaza in cadrul sistemului de operare si permit efectuarea de sarcini diverse.

Programele de aplicatii reprezinta nivelul superior al sistemului software, cel mai apropiat de utilizator, constituit din totalitatea programelor destinate rezolvarii unor programe specifice.

Aceste programe de aplicatii sau soft-uri de aplicatii se impart in mai multe categorii:

Soft-ul specializat - este un produs specializat in rezolvarea anumitor sarcini pentru clientul care l-a comandat. Este mai costisitor, fiind realizat de obicei ca uniact, dar prezinta avantajul ca este protejat impotriva pirateriei, el putandu-se folosi doar pe echipamentul respectiv;

Soft-ul semigeneralizat - pachete de programe realizate de firme specializate care au o arie de cuprindere mare din punct de vedere al utilizatorului;

Soft-ul generalizat - programele din aceasta grupa pot fi folosite de orice utilizator, fara nici o adaptare. Utilizatorul solicita programul de la firme specializate in functie de tipul calculatorului, de capacitatea sa de memorie si de datele ce trebuie prelucrate. Tendinta de realizare a acestor programe este de automatizarea a foarte multor functii, in conditiile in care utilizatorul nu este un specialist in informatica.

Pentru un utilizator obisnuit cea mai mare importanta si utilitate o prezinta programele din categoria soft-urilor generalizate. Ele au fost create pentru usurarea muncii persoanelor care lucreaza cu un calculator, fiecare aplicatie avand utilitatea sa. In functie de scopul pentru care au fost concepute, distingem:

a)      Aplicatii pentru Birotica : ajutor, editare de text, dictionare, imprimare, suite office,

b)      Aplicatii pentru Fisiere : administrare, arhivare, backup, catalogare, cautare, inscriptionare, vizualizare;

c)       Aplicatii pentru Internet : Web, e-mail, forum, chat, transfer de fisiere;

d)      Aplicatii pentru Multimedia : audio, grafica, video;

e)       Aplicatii pentru Programare : assembler, Basic, Pascal, C, Java, PHP & MySQL, ASP;

f)        Aplicatii pentru Securitate : antivirus, antispysoft, antideturnare, parafoc, supraveghere, intimitate, criptare;

g)       Aplicatii pentru Sistem : (hardware si software) informatii, performanta, monitorizare, utilitare;

h)       Aplicatii pentru Tehnice : software pentru studenti si ingineri

a)      APLICATII PENTRU BIROTICA

Programele de aplicatii pentru birotica sunt destinate pentru: editare de text, imagini si formule matematice; calcul tabelar; realizare de prezentari, baze de date, pagini Web.

Dintre programele de aplicatii pentru birotica cel mai cunoscut program de aplicatii este: Microsoft Office, pentru care se recomanda sistemele de operare: Windows, sau Macintosh. Pachetul cuprinde o suita de programe de aplicatii produse de compania Microsoft, in care sunt incluse programele: WORD, EXCEL, POWERPOINT, ACCESS.

Programul de aplicatii pentru birotica Microsoft Office cuprinde:

Procesoare de text si imagine fixa tip document: WORD, WORDPAD;

Procesoare pentru prezentari: POWERPOINT;

Procesoare pentru tabele, calcule si reprezentari grafice: EXCEL;

Programe de gestiune a bazelor de date: ACCESS;

b)      APLICATII PENTRU FISIERE

Dintre aplicatiile pentru fisiere distingem cateva grupe mari de aplicatii:

Administrare de fisiere: Exemplu: TOTAL COMMANDER;

Arhivarea fisierelor: Exemple: WinZip, EasyZip, Winrar;

Catalogare de fisiere; Exemplu: Agent Ransack

Backup: Exemplu: PowerQuest Drive Image;

Cautare de fisiere (pe discurile calculatorului): Exemplu: Where is it ?;

Inscriptionare de fisiere pe CD / DVD; Exemple:  CDR DAO , Nero ;

Vizualizare de fisiere; Exemplu: Quick View Plus .

c) APLICATII PENTRU INTERNET

Internetul ofera mai multe servicii utilizatorilor sai. Toate serviciile functioneaza in mediul client-server. Pentru a avea acces la acestea, utilizatorul trebuie sa foloseasca programele-client adecvate: pentru fiecare functie exista programe specifice. Cum Internetul este intr-o evolutie constanta, programele-client au tendinta de a integra diferitele functii si totul devine din ce in ce mai usor de utilizat.

Suita de programe: explorare Web, e-mail, newsgroups, chat: Exemple: Mozilla , Opera

Explorare Web; Exemplu: Internet Explorer ;

Cautare de pagini Web: Exemplu: Copernic Agent Professional ;

Descarcare de pagini Web: Exemplu: Offline Explorer ;

Realizare de pagini Web: Exemplu: Amaya ;

World Wide Web (WWW, Web) reprezinta o adevarata biblioteca virtuala de unde se pot obtine foarte multe documente. Rata sa de crestere a fost spectaculoasa in ultimii ani, Web-ul devenind foarte repede o sursa de informatii obligatorie pentru multi oameni. Una dintre calitatile care au impus acest serviciu este faptul ca celelalte servicii ale Internetului pot fi accesate, in totalitate sau in parte, prin intermediul WWW. Pe Web se pot gasi numeroase servicii de cautare, generale sau pentru un anumit domeniu. Daca lansam aceeasi cautare prin mai multe servicii de cautare, introducand aceleasi cuvinte cheie in formulare, vom obtine rezultate diferite. In plus, rezultatele vor fi diferite de la o zi la alta pentru acelasi serviciu de cautare.

Posta electronica (e-mail) permite utilizatorilor de Internet sa schimbe mesaje scrise in mod eficient si rapid. In general, receptia mesajelor se face in mai putin de un minut de la trimitere, peste tot in lume. Pentru a participa la aceasta activitate, utilizatorul trebuie sa dispuna de o adresa de posta electronica.

Programe client: Outlook Express ;

Monitorizarea conturilor de e-mail: exemplu: Magic Mail Monitor ;

Anti-spam ; exemplu: Mailfilter

Pe Internet se intalnesc in principal trei tipuri de forumuri. Primul tip se bazeaza pe posta electronica, functionand prin crearea si mentinerea unei liste de abonati (listserv). Toate mesajele publicate sunt dirijate catre adresele de e-mail ale abonatilor. Anumite forumuri au un moderator care filtreaza mesajele.

d)      APLICATII MULTIMEDIA

Identificarea si redarea fisierelor multimedia; Exemplu: Multimedia Xplorer . Programele care permit vizualizarea si conversia a numeroase tipuri de fisiere cu grafica, precum si aplicarea de efecte speciale imaginilor, se numesc vizor.

Afisare (redare de fisiere imagine + optiuni pentru adaptare); Ex.: XnView , ACDsee PowerPack ;

Ascultare si vizionare (redare de fisiere audio si video); Ex.: Winamp  , Jet Audio Plus  ;

Vizionare (redare de fisiere video);

Creare si editare de imagini: Exemple: Photoshop, Paint Shop Pro ;

Editare (realizare de fisiere audio);

Codare (realizare de fisiere video);

Prelucrare de fisiere

e) APLICATII PENTRU PROGRAMARE

Un program (software) este o lista organizata de instructiuni care, atunci cand este rulata, face ca un calculator sa se comporte intr-un fel predeterminat. Calculatoarele nu pot fi folosite fara programe. Un program este ca o reteta: contine o lista de ingrediente (numite variabile) si o lista de comenzi (numite declaratii) care spun calculatorului ce sa faca cu variabilele. Acestea din urma pot reprezenta date, text sau imagini grafice. Un program este realizat cu ajutorul unor limbaje de programare . De obicei, fiecare program trebuie 'tradus' in limbajul masina pe care il inteleg calculatoarele. Aceasta operatie este realizata de programe numite compilatoare, interpretoare sau asambloare. Atunci cand doriti sa folositi un program pentru calculator, aveti nevoie de o versiune executabila a programului. Acest lucru inseamna ca programul este deja in limbaj masina, adica a fost compilat, asamblat si este gata pentru a functiona.

f) APLICATII PENTRU SECURITATE

Antivirus: Exemple: Norton , Nod 32 ;

Antispysoft - Programele spion si publicitare pot indica altor persoane felul in care este folosit calculatorul tau. Rolul programelor antispysoft este sa caute prin calculator si sa elimine elementele identificate. Exepmle: SpyBot Search & Destroy;

Antideturnare; Supraveghere;

Intimitate;

Criptare.

g) APLICATII PENTRU SISTEM

Informatii hardware si software. Exemple: PC Wizard

Monitorizare hardware;

Evaluarea performantei;

Configurare: Exemplu: X-Setup Pro ;

Optimizare;

Intretinere si depanare;

Utilitare pentru partitionare hard-disk; Exemplu: PowerQuest Partition Magic

h)      APLICATII TEHNICE

Programele de aplicatii tehnice reprezinta solutii informatice pentru oameni de stiinta si ingineri: calcul matematic, achizitie de date, analiza datelor, managementul si controlul calitatii, CAD, simulari, laboratoare virtuale, design ingineresc, designul circuitelor electronice, sisteme de control, cercetare si educatie. Ele sunt create in functie de domeniul tehnic, economic sau stiintific in care se utilizeaza.