8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
1/39
May 16, 2016
Bazele Tehnologiei Informaţiei
Curs 1
Facultatea de Ciernetic!, "tatistic! #i Informatic! $conomic!
%C"I$& ' ("$ Bucure#ti
)rof* dr* +!zan -.T(zota/ase*ro
httzota*ase*roti
mailto:[email protected]://zota.ase.ro/btihttp://zota.ase.ro/btihttp://zota.ase.ro/btihttp://zota.ase.ro/btihttp://zota.ase.ro/btimailto:[email protected]
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
2/39
Conţinut curs
1* Introducere* "curt istoric al calculatoarelor*(rhitectura de az!
a unui )C*2* Teoria transmisiei informaţiei
3* Bazele numerice ale calculatoarelor
4* Bazele logice ale calculatoarelor
5* Microrocesorul % ("M la seminar&6* Memoria #i magistralele de sistem
7* 8isozitie eriferice
9* 8isozitie de stocare a informaţiei
:* +eţele de calculatoare ' noţiuni introductie
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
3/39
Biliografie
1*$lemente de arhitectur! a sistemelor de calcul #i
oerare, +!zan -ota, $d* ("$, 2004*2* "isteme de calcul #i oerare, Floarea ;!stase,
+!zan -ota, $d* ("$, 2004
3* Bazele Tehnologiei Informaţiei, Floarea ;!stase,
+!zan -ota, $d* ("$, 2005*
4* Bazele Tehnologiei Informaţiei, Floarea ;!stase,
+!zan -ota, $d* InfoMega, 2007*
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
4/39
Conţinut seminar
"eminarii 1
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
5/39
"curt istoric al calculatoarelor
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
6/39
May 16, 2016
(acul
)rimul = Comuter (utomat> Inentat ?n China %@A@& din necesitatea de a automatiza rocesul de
num!rare
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
7/39May 16, 2016
)ionieri < Blaise )ascal %1623 ' introdus! ?n 1642
(dunare #i sc!dere "c!derea se f!cea folosindu
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
8/39May 16, 2016
)ionieri < Charles Baage %17:1 %1922& ' construit! arţial =(nalytical $ngine> %1930&
=8ifference $ngine> a fost construit! ulterior conform desenelororiginale de c!tre o echi! la Muzeul Dtiinţei din Eondra* 4000 comonente Cnt!rea 3 tone, aro* 3 metri l!ţime, 2 G lungime $chiamentul a efectuat rima secenţ! de calcule la ?nceutul anilor
1::0 oţinndu
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
9/39May 16, 2016
=8ifference $ngine>
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
10/39May 16, 2016
Claude "hannon
n Hurul anului 1950 matematicianul englez eorge Boole a
inentat (lgera oolean! %(lgera Boole& (lgera Boole a r!mas relati necunoscut! #i neutilizat! n! ?n
anul 1:39 Teza de masterat a lui C* "hannon din 1:39 a demonstrat cum
concetele lui Boole =T+J$> #i =F(E"$> ot fi utilizate entru arerezenta funcţionalitatea comutatoarelor din circuiteleelectronice
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
11/39May 16, 2016
KoLard (ien #i calculatorulIBM Karard Mar I
Karard Mar 1 (IBM Automatic Controlled Calculator) a fost
construit ?ntre anii 1:3: #i 1:44 $ra format din mai multe calculatoare ce lucrau asura unor !rţi aleaceleia#i roleme su suraegherea unei singure unit!ţi de control
Construit din comutatoare, relee #i alte disozitie mecanice Conţinea 750*000 de comonente #i aea 16 m lungime, 2 G ?n!lţime
#i cnt!rea 5 tone ;umerele erau de 23 de cifre
. ?nmulţire dintre dou! numere dura 4 secunde . ?m!rţire dura 10 secunde
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
12/39May 16, 2016
Nilliam Mauchly, O* )reser $cert <$;I(C < $lectronic ;umerical Integrator
(nd Comuter Construit la Jniersitatea din )ennsylania %1:43
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
13/39May 16, 2016
$;I(C < 1:46
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
14/39May 16, 2016
eneraţiile urm!toare
$8P(C < $lectronic 8iscrete Pariale (utomatic Comuter
4000 tuuri $8"(C < $lectronic 8elay "torage (utomatic Calculator %1:4:&
3000 tuuri J;IP(C I < Jniersal (utomatic Comuter %1:51&
)rimul comuter comercial IEEI(C I %1:4:& Construit la Jniersitatea Illinois, rimul comuter deţinut de
o instituţie academic!
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
15/39May 16, 2016
Oohn Pon ;eumann
Matematicianul Pon ;eumann a lucrat dret consultant entru
roiectele $;I(C #i $8P(C Prima versiune a unui raport despre EDVAC ' 1:45conţinea elementele de az! ale unui rogram stocat ?n comuter O memorie ce conţinea att date ct #i instrucţiuni O unitate de calcul ce utea efectua att calcule aritmetice ct
#i logice asura datelor O unitate de control ce utea interreta o instrucţiune luat!
din memorie #i selecta direcţii diferite de acţiune e azarezultatelor oeraţiilor anterioare
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
16/39May 16, 2016
)rimul tranzistor
Bell Eaoratories a ?nceut cercetarea ?n domeniulsemiconductorilor ?n 1:45
Nilliam "hocley, Nalter Brattain #i Oohn Bardeen au creat rimul tranzistor e 23 decemrie 1:47 (u luat o auz! entru s!ratorile de Cr!ciun ?nainte de a
ulica eenimentulQ de aceea c!rţile de referinţ! indic! fatulc! rimul tranzistor a fost creat ?n 1:49
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
17/39
May 16, 2016
)rimul circuit integrat
Oac Rily %Teas Instruments& ?n 1:59 a reu#it s! comine maimulte comonente e o singur! ucat! de semiconductor
n 1:61 Fairchild #i Teas Instruments au realizat rimele circuiteintegrate comerciale ce conţineau funcţii logice de az! 2 orţi logice %4 tranzistori iolari #i 4 rezistoare&
n 1:70 Fairchild introducea entru rima oar! memoria de 256 iţi static +(M
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
18/39
May 16, 2016
Eegea lui Moore
n 1:64 ordon Moore a re!zut c! num!rul de tranzistori de eun microrocesor se a dula ?ntr
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
19/39
May 16, 2016
8rumul c!tre rimul calculator ersonal
%)C&
Comuterele ?nce s! utilizeze tranzistoare %anii 1:60& (nii =big iron” mainframe
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
20/39
May 16, 2016
Calculatoare ersonale
$d +oerts concee (ltair 9900%1:74& azat e 9090
reţ 375S F!r! tastatur!, ecran, caacitate de stocare 4 memorie, rogramail rin intermediul
unui anou frontal cu comutatoare
Bill ates #i )aul (llen fondeaz!Microsoft %1:75&
B("IC 2*0 e (ltair 9900 )rimul limaH de niel ?nalt disoniil eun calculator ersonal
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
21/39
May 16, 2016
Calculatoare ersonale %cont*&
"* Noznia #i "* Oos (le 1 < 1:76 (le II < 1:77
16 +.M, 4 de +(M, tastatur! #i dislay color reţ 1300S, ?n 1:77 afacere de 700*000 S iar ?n 1:79 de 7 mil*
T+"
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
22/39
May 16, 2016
Calculatoare ersonale %cont*&
1:93 IBM T are hard
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
23/39
May 16, 2016
Calculatoare ortaile %lato& si )8(
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
24/39
May 16, 2016
i)hone A
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
25/39
May 16, 2016
Mo#tenirea lui Oohn on ;eumann
Hardware
Software "isteme de oerare %ofer! mediul de oerare entru alicaţii 'utilizat de c!tre acestea entru a accesa resursele calculatorului&
"unt secifice latformei entru care sunt roiectate
(licaţii %rocesoare de tet, rograme entru aze de date,naigatoare Le, etc*&
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
26/39
May 16, 2016
I$, rocesare, stocare
Intrare %inut& )rocesare Ie#ire %outut& "tocarea informaţiilor
Inut )rocesare .utut
Memorie
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
27/39
May 16, 2016
Taonomia lui Flynn ' calcul aralel
SISD -Single Instruction (Stream), Single Data (Stream)
Toate comuterele on ;eumann*
$* IBM 370, 8$C P(, "J;, IBM )C, MacIntosh*
SIMD - Single Instruction (Stream), Multiple Data (Stream) Jn singur flu de instrucţiuni se alic! e mai multe seturi de date ?n aralel*
$* C+(V
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
28/39
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
29/39
May 16, 2016
"IM8 %"ingle Instruction, Multile 8ata&
JC
M1J)1I
81
J)2 M2
M)
.s* (sem!n!tor ")M8
82
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
30/39
May 16, 2016
MI"8 %Multile Instruction, "ingle 8ata&
JC
J)
I
8M)
JC
J)
I
JC
J)
I
8 8 8
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
31/39
May 16, 2016
MIM8 %Multile Instruction, Multile8ata&
JC1
JC2
I1
M)
J)1
J)2
I
JCn J)n
I2
In
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
32/39
May 16, 2016
)rocesul de iniţializare a sistemului %oot&
". ' memorie %+(M&
Iniţial se orne#te ?nc!rc!torul bootstrap – ?n ciul BI." %Basic Inut.utut "ystem& Testarea comonentelor hardLare ale calculatorului nc!rcarea ". ?n +(M BootstraW controlul BI."
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
33/39
May 16, 2016
)."T %)oLer
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
34/39
May 16, 2016
)roduc!tori de BI."
XAMIBIOS (American Megatrends, Inc.)
X!oeni"BIOS (!oeni" #ec!nologies $td.)XAwardBIOS (Award Software, Inc.)
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
35/39
May 16, 2016
nc!rcarea ". #i a configuraţiei hardLare
Jrm!torul as entru rogramul ootstra este acela de localizare
a ". #i coiere ?n +(M %boot record &* .dat! g!sit, boot record reia controlul #i localizeaz! #i restul ".*
Fi#ierele sunt ?nc!rcate ?n +(M, ". deţine controlul rocesuluide iniţializare*
Jltimul as al rocesului de iniţializare este acela de a g!sifi#ierele de configurare hardLare %drivere hardare& secificecalculatorului resecti*
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
36/39
May 16, 2016
"ecenţa de iniţializare
)ornire la rece %cold!boot &
)ornire la cald %arm!boot & Ctrl(lt8elete
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
37/39
May 16, 2016
"ecenţa generic! de cold boot
1* "ursa de curent ' se iniţializeaz!Q ciset din artea sursei*
2* BI." +.M ' rocesorul localizeaz! rogramul de oot alBI."
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
38/39
May 16, 2016
"ecenţa generic! de cold boot (cont")
6* $cranul de ornire ' BI."
8/17/2019 01. Introducere Si Scurt Istoric
39/39
"ecenţa generic! de cold boot (cont")
11* 8iscul de oot ' BI."