Πρόλογος 4ης αμερικανικής έκδοσης Πρόλογος του D. Patterson για την ελληνική έκδοση Πρόλογος της ελληνικής έκδοσης...

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Πρόλογος 4ης αμερικανικής έκδοσης... 15 Πρόλογος του D. Patterson για την ελληνική έκδοση... 27 Πρόλογος της ελληνικής έκδοσης..."

Transcript

1

2

3 Περιεχόμενα Πρόλογος 4ης αμερικανικής έκδοσης Πρόλογος του D. Patterson για την ελληνική έκδοση Πρόλογος της ελληνικής έκδοσης Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών Εισαγωγή Κάτω από το πρόγραμμά σας Κάτω από το κάλυμμα Απόδοση Το τείχος της ισχύος Η μεγάλη αλλαγή: από τους μονοεπεξεργαστές στους πολυπεξεργαστές Πραγματικότητα: κατασκευή και αξιολόγηση του Opteron X4 της AMD Πλάνες και παγίδες Συμπερασματικές παρατηρήσεις Ιστορική προοπτική και πρόσθετες πηγές Ασκήσεις Εντολές: η γλώσσα του υπολογιστή Εισαγωγή Λειτουργίες του υλικού των υπολογιστών Τελεστέοι του υλικού των υπολογιστών Προσημασμένοι και απρόσημοι αριθμοί Αναπαράσταση εντολών στον υπολογιστή Λογικές λειτουργίες (πράξεις) Εντολές λήψης αποφάσεων Υποστήριξη διαδικασιών στο υλικό των υπολογιστών Η επικοινωνία με τους ανθρώπους Διευθυνσιοδότηση του MIPS για άμεσους τελεστέους και διευθύνσεις 32 bit

4 10 Περιεχόμενα 2.11 Παραλληλία και εντολές: συγχρονισμός Μετάφραση και εκκίνηση προγράμματος Ένα παράδειγμα ταξινόμησης στη C που τα συνδυάζει όλα Πίνακες ή δείκτες; Προχωρημένο θέμα: μεταγλώττιση της C και διερμηνεία της Java Πραγματικότητα: εντολές ARM Πραγματικότητα: εντολές x Πλάνες και παγίδες Συμπερασματικές παρατηρήσεις Ιστορική προοπτική και πρόσθετες πηγές Ασκήσεις Αριθμητική για υπολογιστές Εισαγωγή Πρόσθεση και αφαίρεση Πολλαπλασιασμός Διαίρεση Κινητή υποδιαστολή Παραλληλία και αριθμητική υπολογιστών: προσεταιριστικότητα Πραγματικότητα: κινητή υποδιαστολή στην αρχιτεκτονική x Πλάνες και παγίδες Συμπερασματικές παρατηρήσεις Ιστορική προοπτική και πρόσθετες πηγές Ασκήσεις Ο επεξεργαστής Εισαγωγή Συμβάσεις λογικής σχεδίασης Κατασκευή διαδρομής δεδομένων Μια απλή μέθοδος υλοποίησης Γενικά για τη διοχέτευση Διαδρομή δεδομένων με διοχέτευση και μονάδα ελέγχου Κίνδυνοι δεδομένων: προώθηση και καθυστέρηση Κίνδυνοι ελέγχου Εξαιρέσεις

5 Περιεχόμενα Παραλληλία και προχωρημένη παραλληλία επιπέδου εντολής Πραγματικότητα: η διοχέτευση του Opteron X4 (Barcelona) της AMD Προχωρημένο θέμα: εισαγωγή στην ψηφιακή σχεδίαση με τη χρήση μιας γλώσσας σχεδίασης υλικού για την περιγραφή και τη μοντελοποίηση μιας διοχέτευσης, και περισσότερα παραδείγματα διοχέτευσης Πλάνες και παγίδες Συμπερασματικές παρατηρήσεις Ιστορική προοπτική και πρόσθετες πηγές Ασκήσεις Μεγάλη και γρήγορη: αξιοποίηση της ιεραρχίας τής μνήμης Εισαγωγή Τα βασικά των κρυφών μνημών Μέτρηση και βελτίωση της απόδοσης της κρυφής μνήμης Εικονική μνήμη Ένα κοινό πλαίσιο για ιεραρχίες μνήμης Εικονικές μηχανές Χρήση μηχανής πεπερασμένης κατάστασης για τον έλεγχο μιας απλής κρυφής μνήμης Παραλληλία και ιεραρχίες μνήμης: συνοχή κρυφής μνήμης Προχωρημένο θέμα: υλοποίηση ελεγκτών κρυφής μνήμης Πραγματικότητα: ιεραρχίες μνήμης των AMD Opteron X4 (Barcelona) και Intel Nehalem Πλάνες και παγίδες Συμπερασματικές παρατηρήσεις Ιστορική προοπτική και πρόσθετες πηγές Ασκήσεις Αποθήκευση και άλλα θέματα εισόδου/εξόδου Εισαγωγή Φερεγγυότητα, αξιοπιστία, και διαθεσιμότητα Αποθήκευση στο δίσκο Αποθήκευση σε μνήμη φλας Σύνδεση μεταξύ επεξεργαστή, μνήμης, και συσκευών εισόδου/εξόδου

6 12 Περιεχόμενα 6.6 Διασύνδεση συσκευών E/E με τον επεξεργαστή, τη μνήμη, και το λειτουργικό σύστημα Μέτρα της επίδοσης E/E: παραδείγματα από δίσκους και συστήματα αρχείων Σχεδίαση συστήματος εισόδου/εξόδου Παραλληλία και είσοδος/έξοδος: Πλεονασματικές Συστοιχίες Φθηνών Δίσκων Πραγματικότητα: ο διακομιστής Sun Fire x Προχωρημένο θέμα: δίκτυα Πλάνες και παγίδες Συμπερασματικές παρατηρήσεις Ιστορική προοπτική και πρόσθετες πηγές Ασκήσεις Πολυπυρήνες, πολυεπεξεργαστές, και συστοιχίες Εισαγωγή Η δυσκολία της δημιουργίας προγραμμάτων παράλληλης επεξεργασίας Πολυεπεξεργαστές κοινόχρηστης μνήμης Συστοιχίες και άλλοι πολυεπεξεργαστές με μεταβίβαση μηνυμάτων Πολυνημάτωση υλικού SISD, MIMD, SIMD, SPMD, και διανυσματικοί υπολογιστές Εισαγωγή στις μονάδες επεξεργασίας γραφικών Εισαγωγή στις τοπολογίες δικτύων πολυεπεξεργαστών Μετροπρογράμματα πολυεπεξεργαστών Roofline (γραμμή στέγης): ένα απλό μοντέλο της απόδοσης Πραγματικότητα: αξιολόγηση της απόδοσης τεσσάρων πολυπύρηνων επεξεργαστών Πλάνες και παγίδες Συμπερασματικές παρατηρήσεις Ιστορική προοπτική και πρόσθετες πηγές Ασκήσεις

7 Περιεχόμενα 13 Π Α Ρ Α Ρ Τ Η Μ Α Τ Α Α Μονάδες GPU για γραφικά και υπολογιστική Α.1 Εισαγωγή Α.2 Αρχιτεκτονικές συστημάτων GPU Α.3 Προγραμματισμός GPU Α.4 Αρχιτεκτονική πολυνηματικών πολυεπεξεργαστών Α.5 Παράλληλο σύστημα μνήμης Α.6 Αριθμητική κινητής υποδιαστολής Α.7 Πραγματικότητα: η GeForce 8800 της NVIDIA Α.8 Πραγματικότητα: απεικόνιση εφαρμογών στις GPU Α.9 Πλάνες και παγίδες Α.10 Συμπερασματικές παρατηρήσεις Α.11 Ιστορική προοπτική και πρόσθετες πηγές Β Συμβολομεταφραστές, προγράμματα σύνδεσης, και ο προσομοιωτής SPIM Β.1 Εισαγωγή Β.2 Συμβολομεταφραστές Β.3 Προγράμματα σύνδεσης Β.4 Φόρτωση Β.5 Χρήση τής μνήμης Β.6 Σύμβαση κλήσης διαδικασιών Β.7 Εξαιρέσεις και διακοπές Β.8 Είσοδος και έξοδος Β.9 SPIM Β.10 Συμβολική γλώσσα του MIPS R Β.11 Συμπερασματικές παρατηρήσεις Β.12 Ασκήσεις Βιβλιογραφία Ευρετήριο

8 Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών Ο πολιτισμός προοδεύει με την αύξηση του αριθμού των σημαντικών ενεργειών που μπορούμε να εκτελέσουμε χωρίς να τις σκεπτόμαστε. Alfred North Whitehead An Introduction to Mathematics, 1911

9 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1.1 Εισαγωγή Κάτω από το πρόγραμμά σας Κάτω από το κάλυμμα Απόδοση Το τείχος της ισχύος Η μεγάλη αλλαγή: από τους μονοεπεξεργαστές στους πολυπεξεργαστές Πραγματικότητα: κατασκευή και αξιολόγηση του Opteron Χ4 της AMD Πλάνες και παγίδες Συμπερασματικές παρατηρήσεις Ιστορική προοπτική και πρόσθετες πηγές Ασκήσεις Εισαγωγή Καλώς ήρθατε σε αυτό το βιβλίο! Είμαστε πολύ ευτυχείς που έχουμε την ευκαιρία να μεταφέρουμε τον ενθουσιασμό του κόσμου των συστημάτων υπολογιστών. Δεν πρόκειται για ένα ξερό και καταθλιπτικό πεδίο, όπου η πρόοδος είναι κρυσταλλωμένη και όπου οι νέες ιδέες αφήνονται στη μοίρα τους παραμελημένες. Όχι! Οι υπολογιστές είναι το προϊόν της απίστευτα δραστήριας βιομηχανίας της τεχνολογίας των πληροφοριών (information technology), όλες οι πλευρές της οποίας είναι υπεύθυνες για σχεδόν το 10% του ακαθάριστου εθνικού προϊόντος των Ηνωμένων Πολιτειών, και της ο- ποίας η οικονομική πλευρά εξαρτάται κατά ένα μέρος από τις γρήγορες ε- ξελίξεις της τεχνολογίας των πληροφοριών που υπόσχεται ο νόμος του Moore. Αυτή η ασυνήθιστη βιομηχανία υιοθετεί την καινοτομία με ρυθμό που κόβει την ανάσα. Τα τελευταία 25 χρόνια, έχουν υπάρξει νέοι υπολογιστές των οποίων η έλευση φάνηκε ότι φέρνει επανάσταση στη βιομηχανία των υπολογιστών οι επαναστάσεις αυτές ανακόπηκαν μόνον επειδή κάποιος άλλος ανέπτυξε έναν ακόμη καλύτερο υπολογιστή. Αυτή η κούρσα για καινοτομία οδήγησε σε μια πρωτόγνωρη πρόοδο από την έναρξη του ηλεκτρονικού υπολογισμού (electronic computing) στα τέλη της δεκαετίας του Αν η βιομηχανία των μεταφορών είχε παρακολουθήσει το ρυθμό της βιομηχανίας των υπολογιστών, θα μπορούσαμε σήμερα, για παράδειγμα, να ταξιδέψουμε από τη Νέα Υόρκη στο Λονδίνο περίπου σε ένα δευτερόλεπτο, με κόστος μερικά λεπτά του ευρώ. Σκεφθείτε για μία

10 34 Κεφάλαιο 1 Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών στιγμή τον τρόπο με τον οποίο μια τέτοια βελτίωση θα μπορούσε να αλλάξει την κοινωνία να ζεις στην Αϊτή ενώ δουλεύεις στο Σαν Φρανσίσκο και να πηγαίνεις στη Μόσχα για μια βραδιά στα μπαλέτα Μπολσόι και θα εκτιμήσετε τις επιπτώσεις μιας τέτοιας αλλαγής. Οι υπολογιστές οδήγησαν σε μια τρίτη πολιτισμική επανάσταση, με την επανάσταση των πληροφοριών (information revolution) να παίρνει τη θέση της στο πλευρό της αγροτικής και της βιομηχανικής επανάστασης. Ο επακόλουθος πολλαπλασιασμός της πνευματικής ισχύος και των δυνατοτήτων του ανθρώπινου είδους, φυσιολογικά, επηρέασε βαθιά την καθημερινή μας ζωή και άλλαξε επίσης τους τρόπους με τους οποίους πραγματοποιείται η αναζήτηση νέας γνώσης. Υπάρχει σήμερα νέα φλέβα για επιστημονική έ- ρευνα, με τους επιστήμονες της υπολογιστικής (computing) να ενώνονται με τους θεωρητικούς και πειραματικούς επιστήμονες στη εξερεύνηση νέων συνόρων στην αστρονομία, τη βιολογία, τη χημεία, τη φυσική, και άλλες επιστήμες. Η επανάσταση των υπολογιστών συνεχίζεται. Κάθε φορά που το κόστος του υπολογισμού βελτιώνεται (μειώνεται) κατά έναν ακόμη παράγοντα 10, οι ευκαιρίες για τους υπολογιστές πολλαπλασιάζονται. Εφαρμογές που ήταν οικονομικά ανέφικτες έγιναν ξαφνικά υλοποιήσιμες. Στο πρόσφατο παρελθόν, οι παρακάτω εφαρμογές ήταν «επιστημονική φαντασία στον τομέα των υπολογιστών». Υπολογιστές σε αυτοκίνητα: Μέχρι που οι μικροεπεξεργαστές βελτιώθηκαν δραματικά σε τιμή και επιδόσεις στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ο έλεγχος των αυτοκινήτων μέσω υπολογιστή ήταν κάτι το α- στείο. Σήμερα, οι υπολογιστές μειώνουν τη ρύπανση και βελτιώνουν την οικονομία καυσίμου ελέγχοντας τον κινητήρα, και αυξάνουν την ασφάλεια εμποδίζοντας τις επικίνδυνες ολισθήσεις και φουσκώνοντας τους αερόσακους για την προστασία των επιβατών σε μια σύγκρουση. Κινητά τηλέφωνα: Ποιος θα φανταζόταν ότι η πρόοδος στα συστήματα υπολογιστών θα οδηγούσε στα κινητά τηλέφωνα, που επιτρέπουν την επικοινωνία μεταξύ ανθρώπων σε οποιοδήποτε μέρος του κόσμου; Ερευνητικό πρόγραμμα ανθρωπίνου γονιδιώματος (human genome project): Το κόστος του υπολογιστικού εξοπλισμού για την απεικόνιση και την ανάλυση ακολουθιών του ανθρώπινου DNA είναι εκατοντάδες ευρώ. Είναι απίθανο να είχε εξετάσει κάποιος αυτό το ενδεχόμενο αν το κόστος των υπολογιστών ήταν 10 έως 100 φορές υψηλότερο, όπως πριν από 10 έως 20 χρόνια. Επιπλέον, το κόστος εξακολουθεί να μειώνεται υπάρχει πιθανότητα να μπορείτε να αποκτήσετε το δικό σας γονιδίωμα, πράγμα που θα επιτρέψει την προσαρμογή της ιατρικής αγωγής στα μέτρα σας.

11 1.1 Εισαγωγή 35 Παγκόσμιος Ιστός (World Wide Web WWW): Ανύπαρκτος την εποχή της πρώτης έκδοσης αυτού του βιβλίου, ο Παγκόσμιος Ιστός άλλαξε ριζικά την κοινωνία μας. Για πολλούς, ο Παγκόσμιος Ιστός έχει αντικαταστήσει τις βιβλιοθήκες. Μηχανές αναζήτησης (search engines): Καθώς το περιεχόμενο του Παγκόσμιου Ιστού αυξανόταν σε μέγεθος και σε αξία, η εύρεση σχετικών πληροφοριών γινόταν όλο και πιο σημαντική. Σήμερα, πολλοί άνθρωποι βασίζονται τόσο πολύ στις μηχανές αναζήτησης ώστε θα ήταν εξαιρετικά δύσκολο να ζήσουν χωρίς αυτές. Είναι σαφές ότι η πρόοδος σε αυτή την τεχνολογία επηρεάζει σήμερα σχεδόν κάθε πλευρά της κοινωνίας μας. Η πρόοδος στο υλικό (hardware) έχει επιτρέψει στους προγραμματιστές να δημιουργήσουν ιδιαίτερα χρήσιμο λογισμικό (software) και εξηγεί γιατί οι υπολογιστές είναι πανταχού παρόντες. Οι σημερινές εφαρμογές επιστημονικής φαντασίας προοιωνίζουν τις εξαιρετικά επιτυχημένες εφαρμογές του αύριο: ήδη στα μισά του δρόμου βρίσκονται οι εικονικοί κόσμοι, η πρακτικά χρήσιμη αναγνώριση ομιλίας, και η προσωποποιημένη ιατρική φροντίδα. Κατηγορίες υπολογιστικών εφαρμογών και τα χαρακτηριστικά τους Μολονότι ένα κοινό σύνολο τεχνολογιών υλικού (που παρουσιάζονται στις Ενότητες 1.3 και 1.4) χρησιμοποιείται σε υπολογιστές που καλύπτουν ένα φάσμα εφαρμογών από έξυπνες οικιακές συσκευές έως κινητά 1 τηλέφωνα έως τους μεγαλύτερους υπερυπολογιστές (supercomputers), αυτές οι διαφορετικές εφαρμογές έχουν διαφορετικές απαιτήσεις σχεδιασμού και χρησιμοποιούν τις βασικές τεχνολογίες τού υλικού με διαφορετικούς τρόπους. Γενικά, οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται σε τρεις διαφορετικές κατηγορίες εφαρμογών. Οι επιτραπέζιοι υπολογιστές (desktop computers) είναι πιθανόν η πιο γνωστή μορφή υπολογιστών και χαρακτηρίζονται από τον προσωπικό υπολογιστή (personal computer), τον οποίο οι αναγνώστες αυτού του βιβλίου πιθανόν έχουν χρησιμοποιήσει εκτεταμένα. Οι επιτραπέζιοι υπολογιστές δίνουν έμφαση στην παροχή καλών επιδόσεων σε ένα μόνο χρήστη με χαμηλό κόστος, και συνήθως χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση λογισμικού τρίτων (third-party software). Η εξέλιξη πολλών υπολογιστικών τεχνολογιών οδηγείται από αυτή την κατηγορία υπολογιστικής, η οποία υπάρχει μόνο τα τελευταία 30 χρόνια! επιτραπέζιος υπολογιστής (desktop computer) Ένας υπολογιστής σχεδιασμένος για χρήση από έναν ιδιώτη, που συνήθως περιλαμβάνει μια οθόνη γραφικών, ένα πληκτρολόγιο, και ένα ποντίκι. 1 Σ.τ.Μ.: Η ακριβής μετάφραση του όρου «cellular» είναι «κυψελωτό» αλλά χρησιμοποιούμε τον όρο «κινητό» που έχει καθιερωθεί.

12 36 Κεφάλαιο 1 Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών διακομιστής (server) Ένας υπολογιστής που χρησιμοποιείται για την εκτέλεση μεγαλύτερων προγραμμάτων για πολλούς χρήστες, συνήθως ταυτόχρονα, και ο οποίος τυπικά είναι προσπελάσιμος μόνο μέσω κάποιου δικτύου. υπερυπολογιστής (supercomputer) Μια κατηγορία υπολογιστών με την υψηλότερη απόδοση και κόστος διαμορφώνονται ως διακομιστές και συνήθως κοστίζουν εκατομμύρια δολάρια. terabyte Αρχικά (2 40 ) byte, παρόλο που κάποια συστήματα επικοινωνίας και δευτερεύουσας αποθήκευσης έχουν επανακαθορίσει τον όρο να σημαίνει (10 12 ) byte. petabyte Ανάλογα με την περίπτωση, 1000 ή 1024 terabyte. κέντρο δεδομένων (datacenter) Μια αίθουσα κτηρίου σχεδιασμένη ώστε να διαχειρίζεται την τροφοδοσία, την ψύξη, και τις ανάγκες δικτύωσης ενός μεγάλου αριθμού διακομιστών. Οι διακομιστές (servers) είναι η σύγχρονη μορφή αυτού που ήταν κάποτε τα μεγάλα υπολογιστικά συστήματα (mainframes), οι μίνι υπολογιστές (minicomputers), και οι υπερυπολογιστές (supercomputers), και συνήθως είναι προσπελάσιμοι μόνο μέσω δικτύου. Οι διακομιστές είναι προσανατολισμένοι στην υποστήριξη μεγάλων φορτίων εργασίας, που μπορεί να αποτελούνται είτε από μία μόνο πολύπλοκη εφαρμογή συνήθως επιστημονική ή τεχνική εφαρμογή (engineering application) είτε από τη διαχείριση πολλών μικρών εργασιών, όπως θα μπορούσε να συμβεί στην κατασκευή ενός μεγάλου διακομιστή Ιστού (Web server). Αυτές οι εφαρμογές βασίζονται συνήθως σε λογισμικό από άλλη πηγή (όπως μια βάση δεδομένων ή ένα σύστημα προσομοίωσης), αλλά συχνά τροποποιούνται ή προσαρμόζονται σε μια συγκεκριμένη λειτουργία. Οι διακομιστές κατασκευάζονται από την ίδια βασική τεχνολογία όπως οι επιτραπέζιοι υπολογιστές, αλλά παρέχουν μεγαλύτερη επεκτασιμότητα τόσο της υπολογιστικής ικανότητας όσο και της ικανότητας εισόδου/εξόδου. Γενικά, οι διακομιστές δίνουν επίσης μεγαλύτερη έμφαση στη φερεγγυότητα (dependability), αφού μια κατάρρευση είναι συνήθως πιο δαπανηρή από ό,τι θα ήταν σε έναν επιτραπέζιο υπολογιστή ενός χρήστη. Οι διακομιστές εκτείνονται σε μεγάλο φάσμα κόστους και δυνατοτήτων. Στο χαμηλών επιδόσεων άκρο του φάσματος, ο διακομιστής μπορεί να είναι κάτι ελάχιστα περισσότερο από μια επιτραπέζια μηχανή χωρίς οθόνη ή πληκτρολόγιο με κόστος χιλίων δολαρίων. Αυτοί οι χαμηλών επιδόσεων διακομιστές συνήθως χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση αρχείων, σε εφαρμογές μικρών επιχειρήσεων, ή ως απλοί διακομιστές Ιστού (δείτε την Ενότητα 6.10). Στο άλλο άκρο του φάσματος βρίσκονται οι υπερυπολογιστές (supercomputers), οι οποίοι αποτελούνται σήμερα από εκατοντάδες έως χιλιάδες επεξεργαστές και συνήθως terabyte μνήμης και petabyte α- ποθηκευτικού χώρου, και έχουν κόστος εκατομμυρίων έως εκατοντάδων εκατομμυρίων δολαρίων. Οι υπερυπολογιστές συνήθως χρησιμοποιούνται για υψηλών απαιτήσεων επιστημονικούς και τεχνικούς υπολογισμούς όπως η πρόγνωση του καιρού, η έρευνα για πετρέλαιο, ο προσδιορισμός της δομής των πρωτεϊνών, και άλλα προβλήματα μεγάλης κλίμακας. Αν και τέτοιοι υπερυπολογιστές αντιπροσωπεύουν την κορυφή των υπολογιστικών δυνατοτήτων, είναι ένα σχετικά μικρό κλάσμα του συνόλου των διακομιστών και ένα σχετικά μικρό κλάσμα της συνολικής αγοράς υπολογιστών όσο αφορά τα συνολικά έσοδα. Αν και δεν ονομάζονται υπερυπολογιστές, τα κέντρα δεδομένων (datacenters) του Διαδικτύου που χρησιμοποιούν εταιρείες όπως οι ebay και Google περιέχουν επίσης χιλιάδες επεξεργαστές, terabyte μνήμης, και petabyte αποθηκευτικού χώρου. Συνήθως θεωρούνται μεγάλες συστοιχίες (clusters) υπολογιστών (δείτε το Κεφάλαιο 7).

13 1.1 Εισαγωγή 37 Οι ενσωματωμένοι υπολογιστές (embedded computers) είναι η μεγαλύτερη κατηγορία υπολογιστών και καλύπτουν το μεγαλύτερο φάσμα εφαρμογών και επιδόσεων. Οι ενσωματωμένοι υπολογιστές περιλαμβάνουν τους μικροεπεξεργαστές που υπάρχουν στο αυτοκίνητό σας, τους υπολογιστές σε ένα κινητό τηλέφωνο, τους υπολογιστές σε ένα βιντεοπαιχνίδι ή μια τηλεόραση, και τα δίκτυα επεξεργαστών που ελέγχουν ένα σύγχρονο αεροπλάνο ή ένα εμπορικό πλοίο. Τα ενσωματωμένα υπολογιστικά συστήματα είναι σχεδιασμένα να εκτελούν μία εφαρμογή ή ένα σύνολο από σχετικές μεταξύ τους εφαρμογές, οι οποίες είναι φυσικά ενοποιημένες με το υλικό και παραδίδονται ως ένα ενιαίο σύστημα. Με τον τρόπο αυτόν, παρά το μεγάλο α- ριθμό ενσωματωμένων υπολογιστών, οι περισσότεροι χρήστες τους ποτέ δε βλέπουν στην πραγματικότητα ότι χρησιμοποιούν έναν υπολογιστή! Η Εικόνα 1.1 δείχνει ότι, στη διάρκεια αρκετών τελευταίων ετών, η αύξηση του αριθμού των κινητών τηλεφώνων που βασίζονται σε ενσωματωμένους υπολογιστές ήταν ταχύτερη από το ρυθμό ανάπτυξης των επιτραπέζιων υπολογιστών. Σημειώστε ότι οι ενσωματωμένοι υπολογιστές υπάρχουν επίσης σε ψηφιακές τηλεοράσεις και set-top box (αποκωδικοποιητέςμετατροπείς τηλεοπτικού σήματος), αυτοκίνητα, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, συσκευές αναπαραγωγής μουσικής, βιντεοπαιχνίδια, και μια ποικιλία άλλων παρόμοιων καταναλωτικών συσκευών, πράγμα που αυξάνει ακόμη περισσότερο το άνοιγμα μεταξύ του αριθμού ενσωματωμένων και επιτραπέζιων υπολογιστών. Οι ενσωματωμένες εφαρμογές συνήθως έχουν μοναδικές απαιτήσεις που συνδυάζουν μια ελάχιστη απόδοση με αυστηρούς περιορισμούς κόστους ή ισχύος. Για παράδειγμα, σκεφθείτε μια συσκευή αναπαραγωγής μουσικής: ο επεξεργαστής χρειάζεται μόνο να είναι τόσο γρήγορος όσο είναι αναγκαίο για να χειριστεί τις περιορισμένες του λειτουργίες και, πέρα από αυτό, οι πιο σημαντικοί στόχοι είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους και της ισχύος. Παρά το χαμηλό τους κόστος, οι ενσωματωμένοι υπολογιστές είναι συνήθως λιγότερο ανεκτικοί σε βλάβες, αφού τα αποτελέσματα της βλάβης μπορούν να ποικίλουν από ενοχλητικά (όταν η νέα σας τηλεόραση δε λειτουργεί) έως ολέθρια (σαν αυτά που μπορούν να συμβούν όταν ο υπολογιστής σε ένα αεροπλάνο ή ένα αυτοκίνητο καταρρεύσει). Σε ενσωματωμένες ε- φαρμογές καταναλωτικού προσανατολισμού (consumer-oriented), όπως ψηφιακές οικιακές συσκευές, η φερεγγυότητα επιτυγχάνεται κυρίως μέσω της απλότητας έμφαση δίνεται στο να εκτελείται μία λειτουργία, όσο τελειότερα είναι δυνατόν. Σε μεγάλα ενσωματωμένα συστήματα, συχνά εφαρμόζονται τεχνικές πλεονασμού (redundancy), οι οποίες χρησιμοποιούνται σε διακομιστές (δείτε την Ενότητα 6.9). Παρά το ότι αυτό το βιβλίο επικεντρώνεται σε υπολογιστές γενικού σκοπού, οι περισσότερες έννοιες ισχύουν άμεσα, ή με μικρές τροποποιήσεις, και σε ενσωματωμένους υπολογιστές. ενσωματωμένος υπολογιστής (embedded computer) Ένας υπολογιστής μέσα σε μια άλλη συσκευή, που χρησιμοποιείται για την εκτέλεση μιας προκαθορισμένης εφαρμογής ή ενός συνόλου προγραμμάτων.

14 38 Κεφάλαιο 1 Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών ΕΙΚΟΝΑ 1.1 Ο αριθμός κινητών τηλεφώνων, προσωπικών υπολογιστών, και τηλεοράσεων που παρήχθησαν τα έτη 1997 έως (Δεδομένα για τις τηλεοράσεις έχουμε μόνο από το 2004.) Το 2006 παρήχθησαν περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο νέα κινητά τηλέφωνα. Οι πωλήσεις κινητών τηλεφώνων υπερέβαιναν εκείνες των PC μόνο κατά ένα συντελεστή 1,4 το 1997, αλλά η αναλογία άλλαξε σε 4,5 το Ο συνολικός αριθμός των ενεργών συσκευών το 2004 υπολογίζεται σε περίπου 2 δισεκατομμύρια τηλεοράσεις, 1,8 δισεκατομμύρια κινητά, και 0,8 δισεκατομμύρια PC. Καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός ήταν περίπου 6,4 δισεκατομμύρια το 2004, υπήρχαν περίπου ένα PC, 2,2 κινητά τηλέφωνα, και 2,5 για κάθε οκτώ ανθρώπους του πλανήτη. Μια έρευνα του 2006 σε νοικοκυριά των ΗΠΑ διαπίστωσε ότι κάθε νοικοκυριό διέθετε κατά μέσο όρο 12 συσκευές, μεταξύ των οποίων τρεις τηλεοράσεις, δύο PC, καθώς και άλλες, όπως κονσόλες παιχνιδιών, συσκευές αναπαραγωγής MP3, και κινητά τηλέφωνα. Επιπλέον ανάπτυξη: Οι ενότητες «Επιπλέον ανάπτυξη» είναι σύντομες ενότητες που χρησιμοποιούνται στο βιβλίο με στόχο να δώσουν περισσότερες λεπτομέρειες για ένα συγκεκριμένο θέμα το οποίο μπορεί να είναι ενδιαφέρον. Οι αναγνώστες που δεν ενδιαφέρονται μπορούν να παραλείψουν κάποιες ενότητες «Επιπλέον ανάπτυξη», αφού το υλικό που ακολουθεί δεν εξαρτάται ποτέ από το περιεχόμενο των ενοτήτων αυτών. Πολλοί ενσωματωμένοι επεξεργαστές σχεδιάζονται με τη χρήση πυρήνων επεξεργαστών (processor cores), μιας έκδοσης επεξεργαστή γραμμένης σε μια γλώσσα περιγραφής υλικού όπως η Verilog ή η VHDL (δείτε το Κεφάλαιο 4). Ο πυρήνας επιτρέπει σε ένα σχεδιαστή να ενσωματώσει στον πυρήνα του επεξεργαστή άλλο υλικό ειδικό για τη συγκεκριμένη εφαρμογή, με σκοπό την κατασκευή σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα. Τι μπορείτε να μάθετε από αυτό το βιβλίο Οι επιτυχημένοι προγραμματιστές πάντοτε ενδιαφέρονταν για την απόδοση των προγραμμάτων τους, επειδή η γρήγορη παράδοση των αποτελεσμάτων στο χρήστη είναι κρίσιμος παράγοντας για τη δημιουργία επιτυχημένου λογισμικού. Στις δεκαετίες του 1960 και του 1970, ένας κύριος περιορισμός στην απόδοση του υπολογιστή ήταν το μέγεθος της μνήμης του. Συνεπώς, οι προγραμματιστές συχνά ακολούθησαν μια απλή πεποίθηση: ελαχιστοποιήστε το χώρο μνήμης για να κάνετε τα προγράμματα γρήγορα. Την τελευταία δεκαετία, οι πρόοδοι στο σχεδιασμό υπολογιστών και την τεχνολογία μνήμης έχουν μειώσει σημαντικά τη σημασία του μικρού μεγέθους της

15 1.1 Εισαγωγή 39 μνήμης στις περισσότερες εφαρμογές, εκτός από εκείνες στα ενσωματωμένα υπολογιστικά συστήματα. Οι προγραμματιστές που ενδιαφέρονται για την απόδοση χρειάζεται σήμερα να κατανοήσουν τα αντικείμενα που αντικατέστησαν το απλό μοντέλο μνήμης της δεκαετίας του 1960: την παράλληλη φύση των επεξεργαστών και την ιεραρχική φύση των μνημών. Επομένως, οι προγραμματιστές που επιζητούν να κατασκευάσουν ανταγωνιστικές εκδόσεις μεταγλωττιστών (compilers), λειτουργικών συστημάτων (operating systems), βάσεων δεδομένων (databases), ακόμη και εφαρμογών θα χρειαστεί να αυξήσουν τη γνώση τους για την οργάνωση των υπολογιστών. Είναι τιμή μας που μας δίνεται η ευκαιρία να εξηγήσουμε τι βρίσκεται μέσα σε αυτή την επαναστατική μηχανή, αποκαλύπτοντας το λογισμικό κάτω από το πρόγραμμά σας και το υλικό κάτω από το κάλυμμα του υπολογιστή σας. Όταν ολοκληρώσετε αυτό το βιβλίο, πιστεύουμε ότι θα είστε ικανοί να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις: Με ποιο τρόπο προγράμματα γραμμένα σε μια γλώσσα υψηλού επιπέδου (high level language), όπως η C ή η Java, μεταφράζονται στη γλώσσα του υλικού, και πώς το υλικό εκτελεί το πρόγραμμα που προκύπτει; Η κατανόηση αυτών των αφηρημένων εννοιών συνιστά τη βάση της κατανόησης των πτυχών τόσο του υλικού όσο και του λογισμικού, που επηρεάζουν την απόδοση των προγραμμάτων. Ποια είναι η διασύνδεση μεταξύ λογισμικού και υλικού και πώς το λογισμικό καθοδηγεί το υλικό να προβεί στις απαιτούμενες ενέργειες; Οι αφηρημένες αυτές έννοιες είναι καίριες για την κατανόηση του τρόπου γραφής πολλών τύπων προγραμμάτων. Τι καθορίζει την απόδοση ενός προγράμματος, και πώς μπορεί ένας προγραμματιστής να τη βελτιώσει; Όπως θα δούμε, αυτό εξαρτάται από το αρχικό πρόγραμμα, τη μετάφραση του προγράμματος μέσω λογισμικού στη γλώσσα του υπολογιστή, και την αποτελεσματικότητα του υλικού στην εκτέλεση του προγράμματος. Ποιες τεχνικές μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τους σχεδιαστές υ- λικού για να βελτιώσουν την απόδοση; Αυτό το βιβλίο εισάγει τις βασικές έννοιες της σχεδίασης των σύγχρονων υπολογιστών. Ο αναγνώστης που ενδιαφέρεται θα βρει πολύ περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτό το θέμα στο προχωρημένο βιβλίο μας, Computer Architecture: A Quantitative Approach. Ποιοι είναι οι λόγοι και οι συνέπειες της πρόσφατης αλλαγής από τη σειριακή στην παράλληλη επεξεργασία; Αυτό το βιβλίο παρουσιάζει τα κίνητρα, περιγράφει τους τρέχοντες μηχανισμούς υλικού που υποστηρίζουν την παραλληλία, και διερευνά τη νέα γενιά των πολυπύρηνων μικροεπεξεργαστών (multicore microprocessors δείτε το Κεφάλαιο 7). πολυπύρηνος μικροεπεξεργαστής (multicore microprocessors) Μικροεπεξεργαστής που περιέχει περισσότερους από έναν επεξεργαστές («πυρήνες») σε ένα μοναδικό ολοκληρωμένο κύκλωμα.

16 40 Κεφάλαιο 1 Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών ακρωνύμιο (acronym) Μια λέξη που σχηματίζεται από τα αρχικά γράμματα μιας ακολουθίας λέξεων. Για παράδειγμα: RAM είναι ακρωνύμιο των λέξεων Random Access Memory (Μνήμη Τυχαίας Προσπέλασης), και CPU είναι ακρωνύμιο των λέξεων Central Processing Unit (Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας). Χωρίς κατανόηση των απαντήσεων σε αυτές τις ερωτήσεις, η βελτίωση της απόδοσης του προγράμματός σας σε ένα σύγχρονο υπολογιστή, ή η αξιολόγηση των χαρακτηριστικών που μπορούν να κάνουν έναν υπολογιστή καλύτερο από έναν άλλο για μια συγκεκριμένη εφαρμογή, θα είναι μια πολύπλοκη διαδικασία διαδοχικών δοκιμών, αντί για μια επιστημονική διαδικασία καθοδηγούμενη από διορατικότητα και ανάλυση. Tο πρώτο αυτό κεφάλαιο βάζει τα θεμέλια για το υπόλοιπο βιβλίο. Εισάγει τις βασικές ιδέες και τους ορισμούς, θέτει τα κύρια συστατικά του λογισμικού και του υλικού στις σωστές τους διαστάσεις, δείχνει πώς γίνεται η αξιολόγηση της απόδοσης και της ισχύος, κάνει μια εισαγωγή στα ολοκληρωμένα κυκλώματα (την τεχνολογία που τροφοδοτεί την επανάσταση των υπολογιστών), και εξηγεί τη μετάβαση στους πολυπύρηνους μικροεπεξεργαστές. Στο κεφάλαιο αυτό και τα επόμενα, πιθανόν να δείτε πολλές νέες λέξεις, ή λέξεις τις οποίες ίσως έχετε ακούσει αλλά δεν είστε σίγουροι τι σημαίνουν. Μην πανικοβληθείτε! Ναι, υπάρχει πολλή ειδική ορολογία στην περιγραφή των σύγχρονων υπολογιστών, αλλά η ορολογία στην πραγματικότητα βοηθάει, αφού μας επιτρέπει να περιγράψουμε με ακρίβεια μια λειτουργία ή μια δυνατότητα. Εκτός από αυτό, οι σχεδιαστές υπολογιστών (μεταξύ των οποίων και οι συγγραφείς) λατρεύουν τα ακρωνύμια (acronyms), τα οποία είναι εύκολο να καταλάβετε από τη στιγμή που θα γνωρίζετε τι σημαίνουν τα γράμματα! Για να σας βοηθήσουμε να θυμάστε και να εντοπίζετε όρους, έχουμε συμπεριλάβει έναν επισημασμένο ορισμό κάθε όρου, την πρώτη φορά που αυτός εμφανίζεται στο κείμενο. Μετά από λίγη εξάσκηση με την ορολογία, θα αποκτήσετε ευχέρεια στη χρήση των όρων, και οι φίλοι σας θα εντυπωσιαστούν καθώς θα χρησιμοποιείτε σωστά λέξεις όπως BIOS, CPU, DIMM, DRAM, PCIE, SATA, και πολλές άλλες. Για να ενισχύσουμε τη συζήτηση για τον τρόπο με τον οποίο τα συστήματα λογισμικού και υλικού που χρησιμοποιούνται για να εκτελέσουν ένα πρόγραμμα επηρεάζουν την απόδοση, χρησιμοποιούμε μια ειδική ενότητα με τίτλο Κατανόηση της απόδοσης του προγράμματος, σε όλο το βιβλίο, για να συνοψίζουμε σημαντικές ιδέες σχετικά με την απόδοση των προγραμμάτων. Η πρώτη τέτοια ενότητα εμφανίζεται αμέσως παρακάτω. Κατανόηση της απόδοσης του προγράμματος Η απόδοση ενός προγράμματος εξαρτάται από ένα συνδυασμό της αποτελεσματικότητας των αλγορίθμων που χρησιμοποιούνται στο πρόγραμμα, των συστημάτων λογισμικού που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία και τη μετάφραση του προγράμματος σε εντολές μηχανής, και της αποτελεσματικότητας του υπολογιστή στην εκτέλεση αυτών των εντολών, οι οποίες μπορεί να περιλαμβάνουν και λειτουργίες εισόδου/εξόδου (I/O operations). Ο επόμενος πίνακας συνοψίζει τους τρόπος με τους οποίους το υλικό και το λογισμικό επηρεάζουν την απόδοση.

17 1.1 Εισαγωγή 41 Συστατικό υλικού ή λογισμικού Αλγόριθμος Γλώσσα προγραμματισμού, μεταγλωττιστής, και αρχιτεκτονική Επεξεργαστής και σύστημα μνήμης Σύστημα εισόδου/ εξόδου (υλικό και λειτουργικό σύστημα) Επίδραση του συστατικού αυτού στην απόδοση Καθορίζει τόσο τον αριθμό των εντολών σε επίπεδο πηγαίου κώδικα (source level statements) όσο και τον αριθμό των εκτελούμενων λειτουργιών εισόδου/εξόδου Καθορίζουν τον αριθμό των εντολών του υπολογιστή για κάθε εντολή επιπέδου πηγαίου κώδικα Καθορίζουν την ταχύτητα εκτέλεσης των εντολών Καθορίζει την ταχύτητα εκτέλεσης των λειτουργιών εισόδου/εξόδου Πού καλύπτεται αυτό το θέμα; Άλλα βιβλία! Κεφάλαια 2 και 3 Κεφάλαια 4, 5, και 7 Κεφάλαιο 6 Οι ενότητες Αυτοεξέταση έχουν σχεδιαστεί για να βοηθήσουν τους αναγνώστες να εκτιμήσουν αν έχουν κατανοήσει τις κυριότερες έννοιες που παρουσιάζονται σε ένα κεφάλαιο, και να καταλάβουν τις συνέπειες αυτών των εννοιών. Μερικές ερωτήσεις σε ενότητες Αυτοεξέταση έχουν απλές απαντήσεις άλλες είναι για συζήτηση μέσα σε μια ομάδα. Απαντήσεις στις συγκεκριμένες ερωτήσεις μπορείτε να βρείτε στο τέλος του κεφαλαίου. Ερωτήσεις Αυτοεξέτασης εμφανίζονται μόνο στο τέλος μιας ενότητας, οπότε μπορείτε να τις παραλείψετε εύκολα αν είστε σίγουροι ότι καταλάβατε την ύλη της ενότητας. Αυτοεξέταση 1. Η Ενότητα 1.1 έδειξε ότι ο αριθμός των ενσωματωμένων επεξεργαστών που πωλούνται κάθε χρόνο υπερτερεί αριθμητικά κατά πολύ του αριθμού των επιτραπέζιων επεξεργαστών. Μπορείτε να επιβεβαιώσετε ή να διαψεύσετε αυτή τη διαπίστωση με βάση την πείρα σας; Προσπαθήστε να μετρήσετε τον αριθμό των ενσωματωμένων επεξεργαστών στο σπίτι σας. Συγκρίνετε τον αριθμό αυτόν με τον α- ριθμό των επιτραπέζιων υπολογιστών στο σπίτι σας. 2. Όπως αναφέραμε προηγουμένως, τόσο το λογισμικό όσο και το υλικό επηρεάζουν την απόδοση ενός προγράμματος. Μπορείτε να σκεφθείτε παραδείγματα όπου καθένα από τα παρακάτω είναι το σωστό σημείο για να ψάξετε για συμφόρηση (bottleneck) στην απόδοση; Ο αλγόριθμος που επιλέχθηκε Η γλώσσα προγραμματισμού ή ο μεταγλωττιστής Το λειτουργικό σύστημα Ο επεξεργαστής Το σύστημα και οι συσκευές εισόδου/εξόδου

18 42 Κεφάλαιο 1 Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών Στο Παρίσι απλώς με κοίταζαν απλανώς όταν τους μίλησα στα γαλλικά ποτέ δεν κατάφερα να κάνω αυτούς τους ηλίθιους να καταλάβουν τη γλώσσα τους. Mark Twain, The Innocents Abroad, 1869 λογισμικό συστημάτων (systems software) Λογισμικό που παρέχει υπηρεσίες συνήθως χρήσιμες, όπως τα λειτουργικά συστήματα, οι μεταγλωττιστές, τα προγράμματα φόρτωσης (loaders), και οι συμβολομεταφραστές (assemblers). λειτουργικό σύστημα (operating system) Πρόγραμμα επίβλεψης που διαχειρίζεται τους πόρους ενός υπολογιστή προς όφελος των προγραμμάτων που εκτελούνται σε αυτόν. μεταγλωττιστής (compiler) Πρόγραμμα που μεταφράζει εντολές μιας γλώσσας υψηλού επιπέδου σε εντολές συμβολικής γλώσσας (assembly language). 1.2 Κάτω από το πρόγραμμά σας Μια τυπική εφαρμογή, όπως ένας επεξεργαστής κειμένου ή ένα μεγάλο σύστημα βάσης δεδομένων, μπορεί να αποτελείται από εκατομμύρια γραμμές κώδικα και να βασίζεται σε πολύπλοκες βιβλιοθήκες λογισμικού που υλοποιούν σύνθετες λειτουργίες για την υποστήριξη της εφαρμογής. Όπως θα δούμε, το υλικό σε έναν υπολογιστή μπορεί να εκτελέσει μόνον εξαιρετικά απλές εντολές χαμηλού επιπέδου. Η μετάβαση από μια πολύπλοκη εφαρμογή στις απλές εντολές περιλαμβάνει πολλά επίπεδα λογισμικού που διερμηνεύουν ή μεταφράζουν λειτουργίες υψηλού επιπέδου σε απλές εντολές του υπολογιστή. Αυτά τα επίπεδα λογισμικού είναι βασικά οργανωμένα με έναν ιεραρχικό τρόπο, στον οποίο οι εφαρμογές είναι ο πιο εξωτερικός δακτύλιος και μια ποικιλία λογισμικού συστημάτων βρίσκεται ανάμεσα στο υλικό και το λογισμικό των εφαρμογών, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1.2. Υπάρχουν πολλοί τύποι λογισμικού συστημάτων, αλλά δύο τύποι έχουν καίρια σημασία σε κάθε υπολογιστικό σύστημα σήμερα: ένα λειτουργικό σύστημα (operating system) και ένας μεταγλωττιστής (compiler). Ένα λειτουργικό σύστημα αποτελεί τη διασύνδεση μεταξύ ενός προγράμματος χρήστη και του υλικού και παρέχει μια ποικιλία υπηρεσιών και λειτουργιών επίβλεψης. Μεταξύ των πιο σημαντικών λειτουργιών του είναι οι εξής: Διαχείριση βασικών λειτουργιών εισόδου και εξόδου Κατανομή χώρου αποθήκευσης και μνήμης Παροχή δυνατοτήτων προστατευόμενου μερισμού (κοινής χρήσης) τού υπολογιστή μεταξύ πολλών εφαρμογών που τον χρησιμοποιούν ταυτόχρονα Παραδείγματα λειτουργικών συστημάτων που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι τα Linux, MacOS, και Windows. Οι μεταγλωττιστές εκτελούν άλλη μία καίρια λειτουργία: τη μετάφραση ενός προγράμματος γραμμένου σε μια γλώσσα υψηλού επιπέδου, όπως οι C, C++, Java, ή Visual Basic, σε εντολές που μπορεί να εκτελέσει το υλικό. Λόγω της πολυπλοκότητας των σύγχρονων γλωσσών προγραμματισμού και της απλότητας των εντολών που μπορεί να εκτελέσει το υλικό, η μετάφραση από ένα πρόγραμμα γλώσσας υψηλού επιπέδου σε εντολές υλικού είναι πολύπλοκη. Θα δώσουμε μια σύντομη γενική μορφή της διαδικασίας και θα επιστρέψουμε στο θέμα αυτό στο Κεφάλαιο 2 και στο Παράρτημα Β.

19 1.2 Κάτω από το πρόγραμμά σας 43 ΕΙΚΟΝΑ 1.2 Μια απλοποιημένη άποψη του υλικού και του λογισμικού ως ιεραρχικών επιπέδων, με τη μορφή ομόκεντρων κύκλων όπου το υλικό είναι στο κέντρο και το λογισμικό εφαρμογών στο πιο εξωτερικό επίπεδο. Σε πολύπλοκες εφαρμογές, συχνά υπάρχουν και πολλά επίπεδα λογισμικού εφαρμογών. Για παράδειγμα, ένα σύστημα βάσης δεδομένων μπορεί να εκτελείται επάνω από το λογισμικό συστήματος που φιλοξενεί την εφαρμογή, η οποία με τη σειρά της εκτελείται επάνω από τη βάση δεδομένων. Από μια γλώσσα υψηλού επιπέδου στη γλώσσα του υλικού Για να επικοινωνήσετε πραγματικά με μια ηλεκτρονική μηχανή, χρειάζεται να στείλετε ηλεκτρικά σήματα. Τα ευκολότερα σήματα που κατανοούν οι μηχανές είναι το ενεργό (on) και το ανενεργό (off) και έτσι το αλφάβητο της μηχανής αποτελείται μόνον από δύο γράμματα. Ακριβώς όπως τα 24 γράμματα του ελληνικού αλφαβήτου δεν επιβάλλουν κανέναν περιορισμό στο κείμενο που μπορείτε να γράψετε, έτσι και τα δύο γράμματα του αλφαβήτου του υπολογιστή δεν περιορίζουν αυτά που μπορούν να κάνουν οι υπολογιστές. Τα δύο σύμβολα γι αυτά τα δύο γράμματα είναι οι αριθμοί 0 και 1, και συνήθως θεωρούμε τη γλώσσα μηχανής ως αριθμούς με βάση 2, ή δυαδικούς αριθμούς (binary numbers). Αναφερόμαστε σε κάθε «γράμμα» ως ένα δυαδικό ψηφίο (binary digit) ή, συνηθέστερα, bit. Οι υπολογιστές είναι σκλάβοι των διαταγών μας, τις οποίες ονομάζουμε εντολές (instructions). Οι εντολές, οι οποίες είναι απλώς συλλογές δυαδικών ψηφίων κατανοητές από τον υπολογιστή, μπορούν να θεωρηθούν αριθμοί. Για παράδειγμα, τα bit λένε σε κάποιον υπολογιστή να προσθέσει δύο αριθμούς. Το Κεφάλαιο 2 εξηγεί γιατί χρησιμοποιούμε αριθμούς τόσο για τις εντολές όσο και για τα δεδομένα δε θέλουμε να στερήσουμε από εκείνο το κεφάλαιο τίποτε, αλλά η χρήση αριθμών τόσο για τις εντολές όσο και για τα δεδομένα αποτελεί ένα από τα θεμέλια της υπολογιστικής. δυαδικό ψηφίο (binary digit) Ονομάζεται επίσης bit. Ένας από τους δύο αριθμούς με βάση 2 (0 ή 1) που είναι τα συστατικά της πληροφορίας. εντολή (instruction) Μια διαταγή την οποία το υλικό του υπολογιστή καταλαβαίνει και εκτελεί.

20 44 Κεφάλαιο 1 Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών συμβολομεταφραστής (assembler) Πρόγραμμα που μεταφράζει μια συμβολική έκδοση των εντολών στη δυαδική έκδοσή τους. συμβολική γλώσσα (assembly language) Μια συμβολική αναπαράσταση των εντολών της μηχανής. γλώσσα μηχανής (machine language) Μια δυαδική αναπαράσταση των εντολών της μηχανής. γλώσσα προγραμματισμού υψηλού επιπέδου (high-level programming language) Φορητή (portable) γλώσσα όπως οι C, C++, Java, ή Visual Basic, αποτελούμενη από λέξεις και αλγεβρικές παραστάσεις που μπορούν να μεταφραστούν από ένα μεταγλωττιστή σε συμβολική γλώσσα (assembly language). Οι πρώτοι προγραμματιστές επικοινωνούσαν με τους υπολογιστές με δυαδικούς αριθμούς, αλλά αυτό ήταν τόσο κουραστικό ώστε γρήγορα επινόησαν νέες παραστάσεις οι οποίες ήταν πιο κοντά στον ανθρώπινο τρόπο σκέψης. Αρχικά αυτές οι παραστάσεις μεταφράζονταν σε δυαδική μορφή με το χέρι, αλλά και αυτή η διαδικασία ήταν κουραστική. Χρησιμοποιώντας τον ίδιο τον υπολογιστή για βοήθεια στον προγραμματισμό του, οι πρωτοπόροι επινόησαν προγράμματα που μεταφράζουν συμβολικές παραστάσεις σε δυαδικές. Το πρώτο από αυτά τα προγράμματα ονομαζόταν συμβολομεταφραστής (assembler). Αυτό το πρόγραμμα μεταφράζει τη συμβολική έκδοση μιας εντολής σε δυαδική έκδοση. Για παράδειγμα ο προγραμματιστής έγραφε add A,B και ο συμβολομεταφραστής μετάφραζε αυτή την παράσταση σε Αυτή η εντολή λέει στον υπολογιστή να προσθέσει τους δύο αριθμούς Α και Β. Το όνομα που επινοήθηκε γι αυτή τη γλώσσα, και χρησιμοποιείται ακόμη και σήμερα, είναι συμβολική γλώσσα (assembly language). Σε αντίθεση, η δυαδική γλώσσα την οποία καταλαβαίνει η μηχανή είναι η γλώσσα μηχανής (machine language). Παρόλο που ήταν τεράστια βελτίωση, η συμβολική γλώσσα απέχει πολύ ακόμη από την παράσταση την οποία ίσως ήθελε να χρησιμοποιήσει ένας επιστήμονας για την προσομοίωση της ροής ενός υγρού, ή από αυτή που πιθανόν θα χρησιμοποιούσε ένας λογιστής για να ισοσκελίσει τα λογιστικά βιβλία του. Η συμβολική γλώσσα απαιτεί να γράφει ο προγραμματιστής μία γραμμή για κάθε εντολή που θα εκτελέσει η μηχανή, πράγμα που τον αναγκάζει να σκέπτεται σαν τον υπολογιστή. Η συνειδητοποίηση ότι θα μπορούσε να γραφεί ένα πρόγραμμα που θα μεταφράζει μια ισχυρότερη γλώσσα σε εντολές υπολογιστή ήταν μια από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις τον πρώτο καιρό της υπολογιστικής. Οι προγραμματιστές σήμερα χρωστούν την παραγωγικότητα τους και την πνευματική τους υγεία στη δημιουργία των γλωσσών προγραμματισμού υψηλού επιπέδου (high-level programming languages) και στους μεταγλωττιστές (compilers), που μεταφράζουν προγράμματα τέτοιων γλωσσών σε εντολές τής μηχανής. Η Εικόνα 1.3 δείχνει τις σχέσεις μεταξύ αυτών των προγραμμάτων και γλωσσών. Ένας μεταγλωττιστής επιτρέπει στον προγραμματιστή να γράψει την παρακάτω παράσταση γλώσσας υψηλού επιπέδου: Α + Β Ο μεταγλωττιστής θα τη μετέφραζε στην επόμενη εντολή συμβολικής γλώσσας: add A,B Όπως είδατε πιο πάνω, ο συμβολομεταφραστής θα μετέφραζε αυτή την ε- ντολή συμβολικής γλώσσας στις δυαδικές εντολές που λένε στον υπολογιστή να προσθέσει τους δύο αριθμούς Α και Β.

21 1.2 Κάτω από το πρόγραμμά σας 45 ΕΙΚΟΝΑ 1.3 Πρόγραμμα C μεταγλωττισμένο σε συμβολική γλώσσα και συμβολομεταφρασμένο σε δυαδική γλώσσα μηχανής. Μολονότι η μετάφραση από γλώσσα υψηλού επιπέδου σε δυαδική γλώσσα μηχανής παρουσιάζεται σε δύο βήματα, μερικοί μεταγλωττιστές παρακάμπτουν το ενδιάμεσο αποτέλεσμα και παράγουν απευθείας δυαδική γλώσσα μηχανής. Αυτές οι γλώσσες και αυτό το πρόγραμμα εξετάζονται πιο αναλυτικά στο Κεφάλαιο 2. Οι γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου προσφέρουν πολλά σημαντικά οφέλη. Πρώτον, επιτρέπουν στον προγραμματιστή να σκέπτεται σε μια πιο φυσική γλώσσα, χρησιμοποιώντας αγγλικές λέξεις και αλγεβρική σημειογραφία, με αποτέλεσμα προγράμματα που μοιάζουν πολύ περισσότερο με κείμενα παρά με πίνακες από δυσνόητα σύμβολα (δείτε την Εικόνα 1.3). Επιπλέον, επιτρέπουν το σχεδιασμό γλωσσών με βάση τη χρήση για την οποία προορίζονται. Για παράδειγμα, η Fortran σχεδιάστηκε για επιστημονικούς υπολογισμούς, η Cobol για επεξεργασία επιχειρηματικών δεδομένων, η Lisp για επεξεργασία συμβόλων, και ούτω καθεξής. Υπάρχουν ακόμη και γλώσσες για συγκεκριμένο πεδίο, για ακόμα μικρότερες ομάδες χρηστών όπως αυτοί που ενδιαφέρονται για την προσομοίωση υγρών, για παράδειγμα. Το δεύτερο πλεονέκτημα των γλωσσών προγραμματισμού είναι η βελτιωμένη παραγωγικότητα του προγραμματιστή. Ένα από τα λίγα θέματα όπου υπάρχει ευρεία συμφωνία στην ανάπτυξη λογισμικού είναι ότι απαι-

22 46 Κεφάλαιο 1 Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών τείται λιγότερος χρόνος για την ανάπτυξη προγραμμάτων όταν αυτά είναι γραμμένα σε γλώσσες που απαιτούν λιγότερες γραμμές για να εκφράσουν μια ιδέα. Η λακωνικότητα είναι ένα σαφές πλεονέκτημα των γλωσσών υψηλού επιπέδου απέναντι στη συμβολική γλώσσα. Το τελευταίο πλεονέκτημα είναι ότι οι γλώσσες προγραμματισμού επιτρέπουν στα προγράμματα να είναι ανεξάρτητα από τον υπολογιστή στον οποίο αναπτύχθηκαν, αφού οι μεταγλωττιστές και οι συμβολομεταφραστές μπορούν να μεταφράσουν προγράμματα γλωσσών υψηλού επιπέδου σε δυαδικές εντολές οποιασδήποτε μηχανής. Αυτά τα τρία πλεονεκτήματα είναι τόσο ισχυρά ώστε σήμερα πολύ μικρό τμήμα τού προγραμματισμού γίνεται σε συμβολική γλώσσα. 1.3 Κάτω από το κάλυμμα Τώρα που κοιτάξαμε κάτω από το πρόγραμμά σας για να αποκαλύψουμε το λογισμικό που κρύβεται εκεί, ας ανοίξουμε το κάλυμμα του υπολογιστή για να μάθουμε τι υλικό κρύβει. Το υλικό σε κάθε υπολογιστή εκτελεί τις ίδιες βασικές λειτουργίες: είσοδο δεδομένων, έξοδο δεδομένων, επεξεργασία δεδομένων, και αποθήκευση δεδομένων. Ο τρόπος με τον οποίο εκτελούνται οι λειτουργίες αυτές είναι το κύριο θέμα αυτού του βιβλίου, και τα επόμενα κεφάλαια ασχολούνται με διαφορετικά τμήματα αυτών των τεσσάρων διαδικασιών. Όταν φθάνουμε σε κάποιο σημαντικό σημείο στο βιβλίο, ένα σημείο τόσο σημαντικό που ελπίζουμε ότι θα θυμάστε για πάντα, του δίνουμε έμφαση χαρακτηρίζοντάς το ως Γενική εικόνα. Υπάρχουν περίπου μία ντουζίνα ενοτήτων «Γενική εικόνα» σε αυτό το βιβλίο, όπου η πρώτη είναι τα πέντε συστατικά μέρη ενός υπολογιστή που εκτελούν τις εργασίες εισόδου (input), εξόδου (output), επεξεργασίας (processing), και αποθήκευσης (storing) δεδομένων. ΓΕΝΙΚΗ εικόνα Τα πέντε κλασικά συστατικά ενός υπολογιστή είναι η είσοδος (input), η έξοδος (output), η μνήμη (memory), η διαδρομή δεδομένων (datapath), και ο έλεγχος (control), με τα δύο τελευταία να συνδυάζονται μερικές φορές και να ονομάζονται συνολικά επεξεργαστής (processor). Η Εικόνα 1.4 παρουσιάζει την τυπική οργάνωση ενός υπολογιστή. Η οργάνωση αυτή είναι ανεξάρτητη από την τεχνολογία τού υλικού: μπορείτε να κατατάξετε οποιοδήποτε κομμάτι οποιουδήποτε υπολογιστή, παλιού ή καινούργιου, σε μία από αυτές τις πέντε κατηγορίες. Για να σας βοηθήσουμε να συγκρατήσετε όλα αυτά στο μυαλό σας, τα πέντε συστατικά ενός υπολογιστή εμφανίζονται στην πρώτη σελίδα καθενός από τα επόμενα κεφάλαια, με τονισμένο το τμήμα που αφορά το συγκεκριμένο κεφάλαιο.

23 1.3 Κάτω από το κάλυμμα 47 ΕΙΚΟΝΑ 1.4 Η οργάνωση ενός υπολογιστή, όπου φαίνονται τα πέντε κλασικά συστατικά μέρη του. Ο επεξεργαστής παίρνει εντολές και δεδομένα από τη μνήμη. Η είσοδος γράφει δεδομένα στη μνήμη και η έξοδος διαβάζει δεδομένα από τη μνήμη. Η μονάδα ελέγχου στέλνει τα σήματα που καθορίζουν τις λειτουργίες τής διαδρομής δεδομένων, της μνήμης, της εισόδου, και της εξόδου. Η Εικόνα 1.5 δείχνει έναν υπολογιστή με πληκτρολόγιο, ασύρματο ποντίκι, και οθόνη. Η φωτογραφία αποκαλύπτει δύο βασικά συστατικά των υπολογιστών: τις συσκευές εισόδου (input devices), όπως το πληκτρολόγιο και το ποντίκι, και τις συσκευές εξόδου (output devices), όπως η οθόνη. Όπως υπονοούν τα ονόματα, η είσοδος τροφοδοτεί τον υπολογιστή και η έξοδος είναι το αποτέλεσμα του υπολογισμού, που στέλνεται στο χρήστη. Μερικές συσκευές, όπως τα δίκτυα και οι δίσκοι, παρέχουν τόσο είσοδο όσο και έξοδο στον υπολογιστή. Το Κεφάλαιο 6 περιγράφει τις συσκευές εισόδου/εξόδου (input/output ή I/O devices) πιο αναλυτικά, αλλά ας κάνουμε μια εισαγωγική περιήγηση στο υλικό του υπολογιστή, ξεκινώντας με τις εξωτερικές συσκευές εισόδου/ εξόδου. συσκευή εισόδου (input device) Ένας μηχανισμός μέσω του οποίου ο υπολογιστής τροφοδοτείται με πληροφορίες, όπως είναι το πληκτρολόγιο ή το ποντίκι. συσκευή εξόδου (output device) Ένας μηχανισμός που μεταφέρει το αποτέλεσμα ενός υπολογισμού στο χρήστη ή σε άλλο υπολογιστή. Η ανατομία ενός ποντικιού Συνέλαβα την ιδέα για το ποντίκι ενώ παρακολουθούσα μια ομιλία σε ένα συνέδριο υπολογιστών. Ο ομιλητής ήταν τόσο βαρετός που άρχισα να ονειροπολώ, και τότε μου ήρθε η ιδέα. Αν και πολλοί χρήστες σήμερα θεωρούν τα ποντίκια αυτονόητα, η ιδέα μιας συσκευής κατάδειξης (pointing device) σαν το ποντίκι παρουσιάστηκε αρχικά από τον Doug Engelbart ο οποίος χρησιμοποίησε ένα ερευνητικό πρωτότυπο το Ο υπολογιστής Alto, ο οποίος ήταν η έμπνευση για όλους τους σταθμούς εργασίας (workstations) όπως και για τον Macintosh και το Doug Engelbart

24 48 Κεφάλαιο 1 Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών ΕΙΚΟΝΑ 1.5 Ένας επιτραπέζιος υπολογιστής. Η οθόνη υγρών κρυστάλλων (liquid crystal display LCD) είναι η κύρια συσκευή εξόδου, και το πληκτρολόγιο και το ποντίκι είναι οι κύριες συσκευές εισόδου. Στην αριστερή πλευρά βλέπετε ένα καλώδιο Ethernet που συνδέει το φορητό υπολογιστή με το δίκτυο και το Διαδίκτυο. Ο φορητός περιέχει τον επεξεργαστή, τη μνήμη, και πρόσθετες συσκευές εισόδου/εξόδου. Το σύστημα αυτό είναι ένας φορητός υπολογιστής Macbook Pro 15" συνδεδεμένος με μια εξωτερική οθόνη. Μέσω της οθόνης ενός υπολογιστή, έχω προσγειώσει ένα αεροπλάνο στο κατάστρωμα ενός κινούμενου αεροπλανοφόρου, έχω παρατηρήσει ένα πυρηνικό σωματίδιο να χτυπάει ένα πηγάδι δυναμικού, έχω πετάξει με έναν πύραυλο σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός, και έχω παρακολουθήσει έναν υπολογιστή να αποκαλύπτει τις πιο εσωτερικές λειτουργίες του. Ivan Sutherland, ο «πατέρας» των γραφικών των υπολογιστών (computer graphics), Scientific American, 1984 λειτουργικό σύστημα των Windows, περιλάμβανε ένα ποντίκι ως συσκευή κατάδειξης το Μέχρι τη δεκαετία του 1990, όλοι οι επιτραπέζιοι υπολογιστές διέθεταν αυτή τη συσκευή και, έτσι, καθιερώθηκαν νέες διασυνδέσεις με το χρήστη (user interfaces) βασισμένες σε οθόνες γραφικών και ποντίκια. Το αρχικό ποντίκι ήταν ηλεκτρομηχανικό και χρησιμοποιούσε μια μεγάλη μπίλια που, όταν κυλούσε σε μια επιφάνεια, αύξανε ένα μετρητή συντεταγμένων x και y. Η ποσότητα της αύξησης κάθε μετρητή έδειχνε πόσο μακριά είχε μετακινηθεί το ποντίκι. Το ηλεκτρομηχανικό ποντίκι έχει αντικατασταθεί σε μεγάλο βαθμό από το νεότερο πλήρως οπτικό ποντίκι. Το οπτικό ποντίκι είναι στην πραγματικότητα ένας μικροσκοπικός οπτικός επεξεργαστής, ο οποίος αποτελείται από μια φωτοεκπέμπουσα δίοδο (light-emitting diode LED) για να φωτίζει, μια μικροσκοπική ασπρόμαυρη φωτογραφική μηχανή, και έναν απλό οπτικό επεξεργαστή. Η φωτοεκπέμπουσα δίοδος φωτίζει την επιφάνεια κάτω από το ποντίκι και η φωτογραφική μηχανή παίρνει 1500 φωτογραφίες το δευτερόλεπτο κάτω από το φως. Οι διαδοχικές φωτογραφίες στέλνονται σε έναν απλό οπτικό επεξεργαστή ο οποίος τις συγκρίνει και προσδιορίζει αν το ποντίκι έχει μετακινηθεί και σε ποια απόσταση. Η αντικατάσταση του ηλεκτρομηχανικού ποντικιού από το ηλεκτρο-οπτικό αποτελεί παράδειγμα

25 1.3 Κάτω από το κάλυμμα 49 ενός συνηθισμένου φαινομένου όπου το μειωμένο κόστος και η μεγαλύτερη αξιοπιστία των ηλεκτρονικών προκαλούν την αντικατάσταση της παλαιότερης ηλεκτρομηχανικής τεχνολογίας από μια ηλεκτρονική λύση. Στη σελίδα 54 θα δούμε ένα άλλο παράδειγμα: τη μνήμη φλας (flash memory). Μέσα από τον καθρέφτη Η πιο συναρπαστική συσκευή εισόδου/εξόδου είναι πιθανόν η οθόνη γραφικών (graphics display). Όλοι οι φορητοί υπολογιστές και υπολογιστές χειρός, οι αριθμομηχανές, τα κινητά τηλέφωνα, και σχεδόν όλοι οι επιτραπέζιοι υπολογιστές χρησιμοποιούν πλέον οθόνες υγρών κρυστάλλων (liquid crystal displays LCD) που είναι λεπτές και έχουν χαμηλή κατανάλωση. Η οθόνη LCD δεν είναι πηγή φωτός αντί γι' αυτό, ελέγχει την εκπομπή του φωτός. Μια τυπική οθόνη υγρών κρυστάλλων περιέχει ραβδοειδή μόρια μέσα σε ένα υγρό, τα οποία σχηματίζουν μια σπείρα που καμπυλώνει το φως που εισέρχεται στην οθόνη, είτε από μια πηγή φωτός πίσω από την ο- θόνη είτε, λιγότερο συχνά, από ανακλώμενο φως. Οι ράβδοι ισιώνουν όταν εφαρμόζεται ρεύμα, οπότε δεν καμπυλώνουν το φως. Επειδή το υγρό κρυσταλλικό υλικό βρίσκεται μεταξύ δύο οθονών με πολικότητα 90 μοιρών, το φως δεν μπορεί να περάσει από μέσα αν δεν καμπυλώσει. Σήμερα, οι περισσότερες οθόνες υγρών κρυστάλλων χρησιμοποιούν ενεργό μήτρα (active matrix) η οποία έχει ένα μικροσκοπικό διακόπτη τρανζίστορ σε κάθε πίξελ ώστε να ελέγχει με ακρίβεια το ρεύμα και να κάνει τις εικόνες πιο ευκρινείς. Μια μάσκα κόκκινου-πράσινου-μπλε συσχετισμένη με κάθε πίξελ καθορίζει την ένταση των τριών χρωματικών συνιστωσών στην τελική εικόνα σε μια έγχρωμη οθόνη υγρών κρυστάλλων ενεργού μήτρας, υπάρχουν τρία τρανζίστορ-διακόπτες σε κάθε σημείο. Η εικόνα αποτελείται από έναν πίνακα πίξελ ή εικονοστοιχείων (pixels), που μπορεί να αναπαρασταθεί σαν ένας πίνακας από δυαδικά ψηφία (bit) ο οποίος ονομάζεται χάρτης δυαδικών ψηφίων ή χάρτης bit (bit map). Ανάλογα με το μέγεθος και την ανάλυση (resolution) της οθόνης, ο πίνακας της οθόνης κυμαίνεται σε μέγεθος από έως πίξελ το Μια έγχρωμη οθόνη μπορεί να χρησιμοποιεί 8 bit για καθένα από τα τρία χρώματα (κόκκινο, μπλε, και πράσινο), δηλαδή συνολικά 24 bit ανά πίξελ, οπότε μπορεί να εμφανίζει εκατομμύρια διαφορετικών χρωμάτων. Το υλικό υποστήριξης γραφικών του υπολογιστή αποτελείται κυρίως από μια προσωρινή μνήμη ανανέωσης ράστερ 2 (raster refresh buffer), ή προσωρινή μνήμη καρέ 3 (frame buffer), για την αποθήκευση του χάρτη των bit. Η εικόνα που πρόκειται να εμφανιστεί αποθηκεύεται στην προσωρινή μνήμη καρέ, και η ακολουθία των bit ανά πίξελ διαβιβάζεται στην οθόνη γραφικών με το ρυθμό ανανέωσης. Η Εικόνα 1.6 δείχνει μια προσωρινή μνήμη καρέ με μόνο 4 bit ανά πίξελ. οθόνη υγρών κρυστάλλων (liquid crystal display LCD) Μια συσκευή προβολής που χρησιμοποιεί ένα λεπτό στρώμα υγρών πολυμερών τα οποία μπορούν να μεταδώσουν ή να εμποδίσουν το φως, ανάλογα με την εφαρμογή ή όχι ενός φορτίου. οθόνη ενεργού μήτρας (active matrix display) Οθόνη υγρών κρυστάλλων που χρησιμοποιεί ένα τρανζίστορ για τον έλεγχο της μετάδοσης του φωτός σε κάθε ανεξάρτητο πίξελ. πίξελ ή εικονοστοιχείο (picture element pixel) Το μικρότερο στοιχείο τής εικόνας. Οι οθόνες αποτελούνται από εκατοντάδες χιλιάδες έως εκατομμύρια πίξελ, διατεταγμένα σε έναν πίνακα. 2 Σ.τ.Μ.: Χρησιμοποιούμε τον όρο «ράστερ» με ελληνικούς χαρακτήρες για το αγγλικό «raster». Εναλλακτικά χρησιμοποιείται ο όρος «πλέγμα εικονοστοιχείων» ή ο όρος «κοκκιδοπλαίσιο». 3 Σ.τ.Μ.: Χρησιμοποιούμε τον όρο «καρέ» για να αποδώσουμε το «frame».

Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών

Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Μάθηµα: Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών Βασικά Συστατικά ενός Υπολογιστικού Συστήµατος ( οµή Οργάνωση) ιδάσκων:αναπλ.καθ. Κ. Λαµπρινουδάκης clam@unipi.gr Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών

Διαβάστε περισσότερα

Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy. Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών

Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy. Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy Chapter 1 Αφηρημένες έννοιες και τεχνολογία υπολογιστών Διαφάνειες διδασκαλίας από το πρωτότυπο αγγλικό βιβλίο (4 η έκδοση), μετάφραση:

Διαβάστε περισσότερα

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Α Γενικού Λυκείου (Μάθημα Επιλογής)

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Α Γενικού Λυκείου (Μάθημα Επιλογής) ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Α Γενικού Λυκείου (Μάθημα Επιλογής) Σύγχρονα Υπολογιστικά Συστήματα τους υπερυπολογιστές (supercomputers) που χρησιμοποιούν ερευνητικά εργαστήρια τα μεγάλα συστήματα (mainframes)

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές Έννοιες Πληροφορικής

Βασικές Έννοιες Πληροφορικής Βασικές Έννοιες Πληροφορικής 1. Τι είναι ο Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Ο Ηλεκτρονικός Υπολογιστής είναι οποιαδήποτε συσκευή μεγάλη ή μικρή που επεξεργάζεται δεδομένα και εκτελεί την εργασία του σύμφωνα με

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική Η/Υ

Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική Η/Υ Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2017-18 Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική (θεμελιώδεις αρχές λειτουργίας των υπολογιστών) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης

Διαβάστε περισσότερα

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή 1. Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Ο Ηλεκτρονικός Υπολογιστής είναι μια συσκευή, μεγάλη ή μικρή, που επεξεργάζεται δεδομένα και εκτελεί την εργασία του σύμφωνα με τα παρακάτω

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Κ. Δεμέστιχας Εργαστήριο Πληροφορικής Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Επικοινωνία μέσω e-mail: cdemest@aua.gr, cdemest@cn.ntua.gr 1 2. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΜΕΡΟΣ Α 2 Τεχνολογία

Διαβάστε περισσότερα

Φουκαράκη Χρυσούλα - ΓΕΛ Γαζίου

Φουκαράκη Χρυσούλα - ΓΕΛ Γαζίου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Φουκαράκη Χρυσούλα - ΓΕΛ Γαζίου Υπολογιστικά συστήματα σχεδιάστηκαν για να καλύψουν συγκεκριμένες ανάγκες σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή και βοηθούν στη συνολική πρόοδο της τεχνολογίας Φουκαράκη

Διαβάστε περισσότερα

Μαλούτα Θεανώ Σελίδα 1

Μαλούτα Θεανώ Σελίδα 1 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Α' ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ 1η ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ 1. Τι ονομάζουμε υλικό και τι λογισμικό ενός υπολογιστικού συστήματος; 2. Τι είναι α) η μητρική πλακέτα ( motherboard), β) η κεντρική μονάδα

Διαβάστε περισσότερα

Το μάθημα συνοπτικά (1) Το μάθημα συνοπτικά (2) Τι είναι ένα υπολογιστικό σύστημα ;

Το μάθημα συνοπτικά (1) Το μάθημα συνοπτικά (2) Τι είναι ένα υπολογιστικό σύστημα ; Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2017-18 Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική (θεμελιώδεις αρχές λειτουργίας των υπολογιστών) http://mxstef.gthub.o/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Πληροφορική

Εισαγωγή στην Πληροφορική Εισαγωγή στην Πληροφορική Χειµερινό Εξάµηνο 2006-07 ρ. Παναγιώτης Χατζηδούκας (Π..407/80) Εισαγωγή στην Πληροφορική 1 Γενικές πληροφορίες Εισαγωγή στην Πληροφορική ιδασκαλία: Παναγιώτης Χατζηδούκας Email:

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή Συμβόλαιο Μαθήματος

Εισαγωγή Συμβόλαιο Μαθήματος ΗΜΥ 212 Οργάνωση Υπολογιστών και Μικροεπεξεγραστές Εαρινό Εξάμηνο 2007 Συμβόλαιο Μαθήματος 1 Γενικές Πληροφορίες Διαλέξεις: Διδάσκων: Βοηθός Μαθήματος: Δευτέρα και Πέμπτη, 16:30 18:00 μ.μ. Πανεπιστημιούπολη,

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονικός Υπολογιστής

Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Ε ί ν α ι μ ι α μ η χ α ν ή κα τ α σ κ ε υ α σ μ έ ν η κ υ ρ ί ω ς α π ό ψ η φ ι α κά η λ ε κ τ ρ ο ν ι κά κ υ κ λ ώ μ α τ α κα ι δ ε υ τ ε ρ ε υ ό ν τ ω ς α π ό η λ ε κ τ ρ ι

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΥΛΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΥΛΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ 1.1 Το Υπολογιστικό Σύστηµα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΥΛΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Από τον υπολογιστή των Αντικυθήρων µέχρι τα αυτοκίνητα χωρίς οδηγό Κατηγορίες µε βάση το µέγεθος και τη χρήση: Υπερυπολογιστές (supercomputers)

Διαβάστε περισσότερα

Μικροεπεξεργαστές. Σημειώσεις Μαθήματος Υπεύθυνος: Δρ Άρης Παπακώστας,

Μικροεπεξεργαστές. Σημειώσεις Μαθήματος Υπεύθυνος: Δρ Άρης Παπακώστας, Μικροεπεξεργαστές Σημειώσεις Μαθήματος 2013-14 Υπεύθυνος: Δρ Άρης Παπακώστας, Η γλώσσα assembly είναι μια γλώσσα προγραμματισμού χαμηλού επιπέδου για συγκεκριμένους υπολογιστές ή άλλη προγραμματιζόμενη

Διαβάστε περισσότερα

Λιβανός Γιώργος Εξάμηνο 2017Β

Λιβανός Γιώργος Εξάμηνο 2017Β Λιβανός Γιώργος Εξάμηνο 2017Β Υπολογιστικό σύστημα Υλικό (hardware) Λογισμικό (Software) Ολοκληρωμένα κυκλώματα, δίσκοι, οθόνη, κλπ. Λογισμικό συστήματος Προγράμματα εφαρμογών Χρειάζονται ένα συντονιστή!!!

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών (ΤΛ4001)

Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών (ΤΛ4001) Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Κρήτης Σχολή Εφαρμοσμένων Επιστημών Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τομέας Αυτοματισμού και Πληροφορικής Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών (ΤΛ4001) Δρ. Μηχ. Νικόλαος Πετράκης,

Διαβάστε περισσότερα

i Στα σύγχρονα συστήματα η κύρια μνήμη δεν συνδέεται απευθείας με τον επεξεργαστή

i Στα σύγχρονα συστήματα η κύρια μνήμη δεν συνδέεται απευθείας με τον επεξεργαστή Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2015-16 Τεχνολογίες Κύριας (και η ανάγκη για χρήση ιεραρχιών μνήμης) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης i Στα σύγχρονα

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟΥ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟΥ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟΥ kv@hua.gr Στόχος Μαθήματος Εισαγωγή σε Βασικούς Όρους Πληροφορικής και Τηλεματικής. Εφαρμογές Τηλεματικής. Αναφορά στις κοινωνικές επιπτώσεις των Υπολογιστών.

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 Μάθημα : Μικροϋπολογιστές Τεχνολογία Τ.Σ. Ι, Θεωρητικής κατεύθυνσης Ημερομηνία

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο Το υπολογιστικό σύστημα Η εξέλιξη του ανθρώπου πραγματοποιήθηκε χάρη στην ικανότητά στον χειρισμό εργαλείων.

Κεφάλαιο Το υπολογιστικό σύστημα Η εξέλιξη του ανθρώπου πραγματοποιήθηκε χάρη στην ικανότητά στον χειρισμό εργαλείων. Α Γενικού Λυκείου Κεφάλαιο 1 1.1 Το υπολογιστικό σύστημα Η εξέλιξη του ανθρώπου πραγματοποιήθηκε χάρη στην ικανότητά στον χειρισμό εργαλείων. Ιδιαίτερη θέση έχουν οι Υπολογιστικές συσκευές. Μηχανισμός

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 1.5: Τα βασικά μέρη ενός υπολογιστή

Κεφάλαιο 1.5: Τα βασικά μέρη ενός υπολογιστή Κεφάλαιο 1.5: Τα βασικά μέρη ενός υπολογιστή 1.5.1 Ανάλυση των μερών ενός υπολογιστή Μονάδα συστήματος Είναι το κουτί του υπολογιστή το οποίο φαίνεται αρκετά συμπαγές, αλλά στην πραγματικότητα αποτελείται

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥΣ ΚΑΙ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥΣ ΚΑΙ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥΣ ΚΑΙ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΣΜΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ Διδάσκουσα Δρ Β Καβακλή Χειμερινό Εξάμηνο 2001 Στόχοι του Μαθήματος! Ανάπτυξη αναλυτικής

Διαβάστε περισσότερα

Chapter 2. Εντολές : Η γλώσσα του υπολογιστή. Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy

Chapter 2. Εντολές : Η γλώσσα του υπολογιστή. Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy Chapter 2 Εντολές : Η γλώσσα του υπολογιστή Διαφάνειες διδασκαλίας από το πρωτότυπο αγγλικό βιβλίο (4 η έκδοση), μετάφραση: Καθ.

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 6 ο. Διαχείριση στοιχείων λογισμικού

Κεφάλαιο 6 ο. Διαχείριση στοιχείων λογισμικού Κεφάλαιο 6 ο Διαχείριση στοιχείων λογισμικού Διδακτικοί στόχοι Να περιγραφούν οι κύριοι τύποι λογισμικού Να εξεταστεί το λογισμικό συστήματος και τα λειτουργικά συστήματα Να αναλυθούν οι πιο σημαντικές

Διαβάστε περισσότερα

Τεχνολογίες Κύριας Μνήμης

Τεχνολογίες Κύριας Μνήμης Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Τεχνολογίες Κύριας (και η ανάγκη για χρήση ιεραρχιών μνήμης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Κύρια Μνήμη

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΤΕΙ ΙΟΝΙΩΝ ΝΗΣΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ΣΤΗΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ 2 Ο ΜΑΘΗΜΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΑΠΟΣΤΟΛΙΑ ΠΑΓΓΕ Υπολογιστής Συνοπτικό λεξικό Οξφόρδης -> «ηλεκτρονική υπολογιστική μηχανή»

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 2.3: Προγραμματισμός. Επιστήμη ΗΥ Κεφ. 2.3 Καραμαούνας Πολύκαρπος

Κεφάλαιο 2.3: Προγραμματισμός. Επιστήμη ΗΥ Κεφ. 2.3 Καραμαούνας Πολύκαρπος Κεφάλαιο 2.3: Προγραμματισμός 1 2.3.1 Αναφορά σε γλώσσες προγραμματισμού και «Προγραμματιστικά Υποδείγματα» 2.3.1.1 Πρόγραμμα και Γλώσσες Προγραμματισμού Πρόγραμμα: σύνολο εντολών που χρειάζεται να δοθούν

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική Η/Υ

Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική Η/Υ Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2014-15 Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική (θεμελιώδεις αρχές λειτουργίας των υπολογιστών) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΜΑΡΙΑ Σ. ΖΙΩΓΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΜΑΡΙΑ Σ. ΖΙΩΓΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΜΑΡΙΑ Σ. ΖΙΩΓΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑ 6 ΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ 6.1 Τι ονοµάζουµε πρόγραµµα υπολογιστή; Ένα πρόγραµµα

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (Ι) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Μικροϋπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

Παραδείγματα Δεδομένων: Οι τιμές στο κυλικείο, μια λίστα από ονόματα, τα σήματα της τροχαίας.

Παραδείγματα Δεδομένων: Οι τιμές στο κυλικείο, μια λίστα από ονόματα, τα σήματα της τροχαίας. Δεδομένα Πληροφορίες Δεδομένα: Μια ομάδα από σύμβολα, αριθμούς, λέξεις που αντιπροσωπεύουν κάτι και θα χρησιμοποιηθούν σε μια επεξεργασία. Παραδείγματα Δεδομένων: Οι τιμές στο κυλικείο, μια λίστα από ονόματα,

Διαβάστε περισσότερα

Το μάθημα συνοπτικά (1) Το μάθημα συνοπτικά (2) Τι είναι ένα υπολογιστικό σύστημα ;

Το μάθημα συνοπτικά (1) Το μάθημα συνοπτικά (2) Τι είναι ένα υπολογιστικό σύστημα ; Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική (θεμελιώδεις αρχές λειτουργίας των υπολογιστών) http://mxstef.gthub.o/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές Έννοιες της Πληροφορικής

Βασικές Έννοιες της Πληροφορικής Βασικές Έννοιες της Πληροφορικής Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Αυτόματη ηλεκτρονική μηχανή που δέχεται, φυλάσσει, επαναφέρει, επεξεργάζεται και παρουσιάζει πληροφορίες σύμφωνα με προκαθορισμένες εντολές. Δεδομένα

Διαβάστε περισσότερα

*Ένας υπολογιστής είναι στην πραγματικότητα ένα σύστημα πολλών μερών που συνεργάζονται μεταξύ τους.

*Ένας υπολογιστής είναι στην πραγματικότητα ένα σύστημα πολλών μερών που συνεργάζονται μεταξύ τους. Ένας υπολογιστής είναι στην πραγματικότητα ένα σύστημα πολλών μερών που συνεργάζονται μεταξύ τους. *Τα φυσικά μέρη που μπορούμε να δούμε και να αγγίξουμε ονομάζονται συνολικά υλικό (hardware). * * υπερυπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

Υπολογιστές Ι. Άδειες Χρήσης. Εισαγωγή. Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης

Υπολογιστές Ι. Άδειες Χρήσης. Εισαγωγή. Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Άδειες Χρήσης Υπολογιστές Ι Εισαγωγή Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης

Διαβάστε περισσότερα

Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή

Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή Η κλασσική δομή του μοντέλου που πρότεινε το 1948 ο Von Neumann Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Είσοδος Αποθήκη Αποθήκη - Έξοδος Εντολών Δεδομένων Κλασσικό μοντέλο Von Neumann

Διαβάστε περισσότερα

Προγραμματισμός Η/Υ. Προτεινόμενα θέματα εξετάσεων Εργαστήριο. Μέρος 1 ό. ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής

Προγραμματισμός Η/Υ. Προτεινόμενα θέματα εξετάσεων Εργαστήριο. Μέρος 1 ό. ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής Προγραμματισμός Η/Υ Προτεινόμενα θέματα εξετάσεων Εργαστήριο Μέρος 1 ό ΤΕΙ Λάρισας- Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής Ιανουάριος 2011 Καλογιάννης Γρηγόριος Επιστημονικός/ Εργαστηριακός

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ Άριστος Πασιάς 1 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Άριστος Πασιάς Σεπτέμβριος 2017 2 Στόχοι: Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο μαθητή πρέπει: Να μπορεί να αναφέρει τα κύρια χαρακτηριστικά

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση επεξεργαστή (1 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

Οργάνωση επεξεργαστή (1 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική Οργάνωση επεξεργαστή (1 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική Κώδικας μηχανής (E) Ο επεξεργαστής μπορεί να εκτελέσει το αρχιτεκτονικό σύνολο εντολών (instruction set architecture) Οι

Διαβάστε περισσότερα

Ενότητα 4. Εισαγωγή στην Πληροφορική. Αναπαράσταση δεδοµένων. Αναπαράσταση πληροφορίας. υαδικοί αριθµοί. Χειµερινό Εξάµηνο 2006-07

Ενότητα 4. Εισαγωγή στην Πληροφορική. Αναπαράσταση δεδοµένων. Αναπαράσταση πληροφορίας. υαδικοί αριθµοί. Χειµερινό Εξάµηνο 2006-07 Ενότητα 4 Εισαγωγή στην Πληροφορική Κεφάλαιο 4Α: Αναπαράσταση πληροφορίας Κεφάλαιο 4Β: Επεξεργαστές που χρησιµοποιούνται σε PCs Χειµερινό Εξάµηνο 2006-07 ρ. Παναγιώτης Χατζηδούκας (Π..407/80) Εισαγωγή

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 7. ΕΠΑΛ Σύμης Εφαρμογές πληροφορικής Ερωτήσεις επανάληψης

Κεφάλαιο 7. ΕΠΑΛ Σύμης Εφαρμογές πληροφορικής Ερωτήσεις επανάληψης ΕΠΑΛ Σύμης Εφαρμογές πληροφορικής Ερωτήσεις επανάληψης Κεφάλαιο 7 1. Σε τι διαφέρει ο Η/Υ από τις υπόλοιπες ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές; Που οφείλεται η δυνατότητά του να κάνει τόσο διαφορετικές

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Τμήμα Λογιστικής. 1 Στέργιος Παλαμάς

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Τμήμα Λογιστικής. 1 Στέργιος Παλαμάς ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας Τμήμα Λογιστικής 1 Θεματικές Ενότητες Ιστορική Αναδρομή - Εφαρμογές Αρχιτεκτονική ενός Η/Υ - Υλικό Σύνθεση ενός Προσωπικού Υπολογιστή Λογισμικό Η/Υ - Λειτουργικά Συστήματα

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2012

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2012 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2012 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (Ι) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Μικροϋπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (Ι) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Μικροϋπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι JAVA Τμήμα θεωρίας με Α.Μ. σε 8 & 9 11/10/07

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι JAVA Τμήμα θεωρίας με Α.Μ. σε 8 & 9 11/10/07 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι JAVA Τμήμα θεωρίας με Α.Μ. σε 8 & 9 11/10/07 Τμήμα θεωρίας: Α.Μ. 8, 9 Κάθε Πέμπτη, 11πμ-2μμ, ΑΜΦ23. Διδάσκων: Ντίνος Φερεντίνος Γραφείο 118 email: kpf3@cornell.edu Μάθημα: Θεωρία + προαιρετικό

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα Λογιστικής. Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Μάθημα 8. 1 Στέργιος Παλαμάς

Τμήμα Λογιστικής. Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Μάθημα 8. 1 Στέργιος Παλαμάς ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας Τμήμα Λογιστικής Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές Μάθημα 8 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας και Μνήμη 1 Αρχιτεκτονική του Ηλεκτρονικού Υπολογιστή Μονάδες Εισόδου Κεντρική

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 1.6: Συσκευές αποθήκευσης

Κεφάλαιο 1.6: Συσκευές αποθήκευσης Κεφάλαιο 1.6: Συσκευές αποθήκευσης 1.6.1 Συσκευές αποθήκευσης Μνήμη τυχαίας προσπέλασης - RAM Η μνήμη RAM (Random Access Memory Μνήμη Τυχαίας Προσπέλασης), κρατεί όλη την πληροφορία (δεδομένα και εντολές)

Διαβάστε περισσότερα

ΗΥ 232. Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών. Διάλεξη 1. Εισαγωγή στο μάθημα. Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων

ΗΥ 232. Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών. Διάλεξη 1. Εισαγωγή στο μάθημα. Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων ΗΥ 232 Διάλεξη 1 Εισαγωγή στο μάθημα Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Διδάσκων: Οργανωτικά Θέματα Νίκος Μπέλλας, Κτήριο Γκλαβάνη, Γραφείο Β3.7, 2 ος όροφος Προσωπική ιστοσελίδα:

Διαβάστε περισσότερα

Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον κεφ.6 Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον κεφ.6 Εισαγωγή στον Προγραμματισμό Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον κεφ.6 Εισαγωγή στον Προγραμματισμό Μάριος Αραποστάθης Καθηγητής πληροφορικής Βαρβάκειου Λύκειου http://users.sch.gr/mariosarapostathis 6.1 Η έννοια του

Διαβάστε περισσότερα

ΧΡΟΝΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ Γεωργία Πελέκη, Έλντα Μπάλι Τζαφέρι Τζένη, Αλεξία Παπαδοπούλου, Ντοριλέιν Γκαρσία

ΧΡΟΝΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ Γεωργία Πελέκη, Έλντα Μπάλι Τζαφέρι Τζένη, Αλεξία Παπαδοπούλου, Ντοριλέιν Γκαρσία ΧΡΟΝΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ 1964 1981 Γεωργία Πελέκη, Έλντα Μπάλι Τζαφέρι Τζένη, Αλεξία Παπαδοπούλου, Ντοριλέιν Γκαρσία Τεχνολογία Επιδόσεις Το 1958, ο Τζακ Κίλμπυ (Jack Kilby) της εταιρείας Texas Instruments κατάφερε

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Αρχιτεκτονική Η/Υ ΗΜΟΣ ΜΠΟΛΑΝΑΚΗΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Αρχιτεκτονική Η/Υ ΗΜΟΣ ΜΠΟΛΑΝΑΚΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Θέµατα ❸Συστήµατα Η/Υ (αναφορά) ❸Γλώσσα υπολογιστών ❸Γλώσσες προγραµµατισµού (low-high level) ❸Low level VS high level programming ❸Βασικά µέρη Η/Υ ❸Μικροϋπολογιστές (µc µp) ❸Αρχιτεκτονική µικροελεγκτών

Διαβάστε περισσότερα

Είναι το «μυαλό» του υπολογιστή μας. Αυτός κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις πράξεις. Έχει δική του ενσωματωμένη μνήμη, τη λεγόμενη κρυφή

Είναι το «μυαλό» του υπολογιστή μας. Αυτός κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις πράξεις. Έχει δική του ενσωματωμένη μνήμη, τη λεγόμενη κρυφή 1 Είναι το «μυαλό» του υπολογιστή μας. Αυτός κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις πράξεις. Έχει δική του ενσωματωμένη μνήμη, τη λεγόμενη κρυφή μνήμη(cache). Η cache είναι πολύ σημαντική, πολύ γρήγορη,

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ. 03/01/09 Χαράλαμπος Τζόκας 1

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ. 03/01/09 Χαράλαμπος Τζόκας 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ 03/01/09 Χαράλαμπος Τζόκας 1 Πρόγραμμα - Προγραμματισμός Πρόγραμμα: Σύνολο εντολών που πρέπει να δοθούν στον Υπολογιστή, ώστε να υλοποιηθεί ο αλγόριθμος της επίλυσης

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας. Πληροφορική Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Δρ.

Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας. Πληροφορική Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Δρ. Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας Πληροφορική Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Δρ. Γκόγκος Χρήστος Επιστήμη των υπολογιστών Computer Science (CS) ή Information

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2006 Μάθημα : Μικροϋπολογιστές Τεχνολογία Τ.Σ. Ι, Θεωρητικής κατεύθυνσης Ημερομηνία

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. Κύκλος Ζωής Εφαρμογών ΕΝΟΤΗΤΑ 2. Εφαρμογές Πληροφορικής. Διδακτικές ενότητες 5.1 Πρόβλημα και υπολογιστής 5.2 Ανάπτυξη εφαρμογών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. Κύκλος Ζωής Εφαρμογών ΕΝΟΤΗΤΑ 2. Εφαρμογές Πληροφορικής. Διδακτικές ενότητες 5.1 Πρόβλημα και υπολογιστής 5.2 Ανάπτυξη εφαρμογών 44 Διδακτικές ενότητες 5.1 Πρόβλημα και υπολογιστής 5.2 Ανάπτυξη εφαρμογών Διδακτικοί στόχοι Σκοπός του κεφαλαίου είναι οι μαθητές να κατανοήσουν τα βήματα που ακολουθούνται κατά την ανάπτυξη μιας εφαρμογής.

Διαβάστε περισσότερα

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που έχει την ικανότητα να επεξεργάζεται μεγάλο όγκο πληροφοριών και δεδομένων με ταχύτητα και ακρίβεια. Επίσης ένας η/υ μπορεί να αποθηκεύσει πληροφορίες,

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4 ο. Ο Προσωπικός Υπολογιστής

Κεφάλαιο 4 ο. Ο Προσωπικός Υπολογιστής Κεφάλαιο 4 ο Ο Προσωπικός Υπολογιστής Μάθημα 4.3 Ο Επεξεργαστής - Εισαγωγή - Συχνότητα λειτουργίας - Εύρος διαδρόμου δεδομένων - Εύρος διαδρόμου διευθύνσεων - Εύρος καταχωρητών Όταν ολοκληρώσεις το μάθημα

Διαβάστε περισσότερα

Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα 2

Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα 2 Αυτοματισμοί και Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Ενότητα 2 Τι είναι το PLC ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 2 Τι είναι το PLC. 2.1 Πλεονεκτήματα των PLC. 2.2 Η δομή ενός PLC. 2.3 Τα PLC της αγοράς. 2.4 Αρχή λειτουργίας ενός PLC.

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΝΗΜΗ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΕΛΕΓΚΤΕΣ. ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περίοδος

ΘΕΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΝΗΜΗ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΕΛΕΓΚΤΕΣ. ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περίοδος ΘΕΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΝΗΜΗ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΕΛΕΓΚΤΕΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περίοδος Σε αυτό το μάθημα θα μάθετε να: 1. Αναφέρετε τα διάφορα είδη μνήμης και συσκευές που τις περιέχουν. 2. Περιγράφετε τα σημαντικά χαρακτηριστικά

Διαβάστε περισσότερα

Chapter 4 (1) Αξιολόγηση και κατανόηση της απόδοσης

Chapter 4 (1) Αξιολόγηση και κατανόηση της απόδοσης Chapter 4 (1) Αξιολόγηση και κατανόηση της απόδοσης Διαφάνειες διδασκαλίας από το πρωτότυπο αγγλικό βιβλίο (4 η έκδοση), μετάφραση: Καθ. Εφαρμογών Νικόλαος Πετράκης, Τμήματος Ηλεκτρονικών Μηχανικών του

Διαβάστε περισσότερα

Το εσωτερικό ενός PC. Τεχνολογία Η/Υ & Πληροφοριών - 05 Κεντρική μονάδα Χουρδάκης Μανόλης

Το εσωτερικό ενός PC. Τεχνολογία Η/Υ & Πληροφοριών - 05 Κεντρική μονάδα Χουρδάκης Μανόλης Το εσωτερικό ενός PC 1 Το κουτί του PC (περίβλημα) περιέχει όλα τα βασικά μέρη του συστήματος Δύο κατηγορίες κουτιών: Desktop και Tower Mini tower Midi tower Full tower Κεντρική μονάδα Ο τύπος του κουτιού

Διαβάστε περισσότερα

Σημειώσεις : Χρήστος Μουρατίδης. Κάντε κλικ για έναρξη

Σημειώσεις : Χρήστος Μουρατίδης. Κάντε κλικ για έναρξη Σημειώσεις : Χρήστος Μουρατίδης Κάντε κλικ για έναρξη Γενική εικόνα Στο σχήμα βλέπουμε μία γενική εικόνα του εσωτερικού της Κεντρική Μονάδας του υπολογιστή: Τροφοδοτικό Είναι μία ηλεκτρική μικροσυσκευή,

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ (Τμήματα Υπολογιστή) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΗΣ:ΠΟΖΟΥΚΙΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΤΜΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Κάθε ηλεκτρονικός υπολογιστής αποτελείται

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στις Αρχές της Επιστήμης των ΗΥ

Εισαγωγή στις Αρχές της Επιστήμης των ΗΥ Εισαγωγή στις Αρχές της Επιστήμης των ΗΥ 2.3.1.1. Παπαγιάννη Νάσια Ηλεκτρολόγος Μηχανικός και Μηχανικός Υπολογιστών ΕΜΠ 1 περιλαμβάνει: Η έννοια του προγράμματος Επίλυση προβλήματος 1. Ακριβή προσδιορισμό

Διαβάστε περισσότερα

Μάθημα 3.2: Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Μάθημα 3.2: Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Κεφάλαιο 3 ο Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Μάθημα 3.: Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Όταν ολοκληρώσεις το κεφάλαιο θα μπορείς: Να σχεδιάζεις την εσωτερική δομή της ΚΜΕ και να εξηγείς τη λειτουργία των επιμέρους

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 201 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (Ι) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Μικροϋπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

Chapter 4 ( ή 1 στο βιβλίο σας)

Chapter 4 ( ή 1 στο βιβλίο σας) Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy Chapter 4 ( ή 1 στο βιβλίο σας) Αξιολόγηση και κατανόηση της απόδοσης Δέκατη (10 η ) δίωρη διάλεξη. Διαφάνειες διδασκαλίας από

Διαβάστε περισσότερα

2. Αλγόριθμοι, δομές δεδομένων και πολυπλοκότητα

2. Αλγόριθμοι, δομές δεδομένων και πολυπλοκότητα 1. Εισαγωγή 1.1 O Υπολογιστής ως εργαλείο μηχανικού 1.2 Η Επιστήμη των υπολογιστών 1.3 Ιστορικό Σημείωμα 1.4 Ο υπολογιστής μηχανή επεξεργασίας ψηφιακής πληροφορίας 1.5 Ψηφιοποίηση πληροφορίας 1.5.1 ψηφιοποίηση

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. 1.1. Υλικό και Λογισμικό.. 1 1.2 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών.. 3 1.3 Δομή, Οργάνωση και Λειτουργία Υπολογιστών 6

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. 1.1. Υλικό και Λογισμικό.. 1 1.2 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών.. 3 1.3 Δομή, Οργάνωση και Λειτουργία Υπολογιστών 6 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή στην Δομή, Οργάνωση, Λειτουργία και Αξιολόγηση Υπολογιστών 1.1. Υλικό και Λογισμικό.. 1 1.2 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών.. 3 1.3 Δομή, Οργάνωση και Λειτουργία Υπολογιστών 6 1.3.1 Δομή

Διαβάστε περισσότερα

ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΔΙΚΤΥΩΝ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΔΙΚΤΥΩΝ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΔΙΚΤΥΩΝ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕ ΤΙΤΛΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΕΣ - CPU Μπακρατσάς Γιώργος geback007@yahoo.gr Δεκέμβριος, 2014 Περιεχόμενα ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 3 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ... 4 ΧΡΟΝΟΛΟΓΙΕΣ

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ Α : ΘΕΜΑΤΑ ΒΑΣΗΣ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ...11 2. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ...30

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ Α : ΘΕΜΑΤΑ ΒΑΣΗΣ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ...11 2. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ...30 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ Α : ΘΕΜΑΤΑ ΒΑΣΗΣ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ...11 1.1 Τι είναι Πληροφορική;...11 1.1.1 Τι είναι η Πληροφορική;...12 1.1.2 Τι είναι ο Υπολογιστής;...14 1.1.3 Τι είναι το Υλικό και το

Διαβάστε περισσότερα

Περιεχόµενα. I Βασικές Γνώσεις 1

Περιεχόµενα. I Βασικές Γνώσεις 1 Περιεχόµενα I Βασικές Γνώσεις 1 1 Μοντελοποίηση Προγραµµάτων 3 1.1 Ψευδογλώσσα....................... 6 1.2 Διαγράµµατα Ροής..................... 6 1.3 Παραδείγµατα σε Ψευδογλώσσα και Διαγράµµατα Ροής.

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7ο ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Γενικό διάγραμμα υπολογιστικού συστήματος Γενικό διάγραμμα υπολογιστικού συστήματος - Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας ονομάζουμε

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ Ι. Τα επιμέρους τμήματα Η ΟΜΗ TOY ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ. Αναπαράσταση μεγεθών. Αναλογική αναπαράσταση ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΝΗΜΗ ΜΟΝΑ Α ΕΛΕΓΧΟΥ

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ Ι. Τα επιμέρους τμήματα Η ΟΜΗ TOY ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ. Αναπαράσταση μεγεθών. Αναλογική αναπαράσταση ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΝΗΜΗ ΜΟΝΑ Α ΕΛΕΓΧΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ Ι Η ΟΜΗ TOY ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Τα επιμέρους τμήματα ΕΙΣΟ ΟΣ ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΝΗΜΗ ΕΛΕΓΧΟΥ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΕΞΟ ΟΣ ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ 1 2 Αναπαράσταση μεγεθών ΜΕΤΡΟΥΜΕΝΟ ΜΕΓΕΘΟΣ ΑΝΑΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ

Διαβάστε περισσότερα

Στοιχεία από την αρχιτεκτονική των μικροϋπολογιστών

Στοιχεία από την αρχιτεκτονική των μικροϋπολογιστών Στοιχεία από την αρχιτεκτονική των μικροϋπολογιστών Η επεξεργασία των δεδομένων ακολουθεί μια στερεότυπη διαδρομή: τα δεδομένα εισάγονται στο υπολογιστικό σύστημα, υφίστανται μια ορισμένη επεξεργασία και

Διαβάστε περισσότερα

Μάθημα 10 ο ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΙΣΟΔΟΥ ΕΞΟΔΟΥ (INPUT/OUTPUT)

Μάθημα 10 ο ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΙΣΟΔΟΥ ΕΞΟΔΟΥ (INPUT/OUTPUT) Μάθημα 10 ο ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΙΣΟΔΟΥ ΕΞΟΔΟΥ (INPUT/OUTPUT) Τι είναι Είσοδος και τι Έξοδος Με τον όρο Είσοδο (Input) αναφερόμαστε στη ροή δεδομένων προς την Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ), ενώ με τον όρο

Διαβάστε περισσότερα

Βασίλειος Κοντογιάννης ΠΕ19

Βασίλειος Κοντογιάννης ΠΕ19 Ενότητα1 Υλικό Λογισμικό και Εφαρμογές Κεφ1: Υλικό Υπολογιστών - Hardware Τι ονομάζουμε υλικό υπολογιστών; Με τον όρο υλικό (hardware) αναφερόμαστε σε οτιδήποτε έχει μια φυσική-υλική υπόσταση σε ένα υπολογιστικό

Διαβάστε περισσότερα

Information Technology for Business

Information Technology for Business Information Technology for Business Lecturer: N. Kyritsis, MBA, Ph.D. Candidate e-mail: kyritsis@ist.edu.gr Computer System Hardware Υποδομή του Information Technology Υλικό Υπολογιστών (Hardware) Λογισμικό

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθμος. Αλγόριθμο ονομάζουμε τη σαφή και ακριβή περιγραφή μιας σειράς ξεχωριστών οδηγιών βημάτων με σκοπό την επίλυση ενός προβλήματος.

Αλγόριθμος. Αλγόριθμο ονομάζουμε τη σαφή και ακριβή περιγραφή μιας σειράς ξεχωριστών οδηγιών βημάτων με σκοπό την επίλυση ενός προβλήματος. Αλγόριθμος Αλγόριθμο ονομάζουμε τη σαφή και ακριβή περιγραφή μιας σειράς ξεχωριστών οδηγιών βημάτων με σκοπό την επίλυση ενός προβλήματος. Εντολές ή οδηγίες ονομάζονται τα βήματα που αποτελούν έναν αλγόριθμο.

Διαβάστε περισσότερα

Λίγα λόγια από το συγγραφέα... 7. 91 Εισαγωγή στους υπολογιστές... 9. 92 Μονάδες µέτρησης χωρητικότητας... 31. 94 Συσκευές εισόδου...

Λίγα λόγια από το συγγραφέα... 7. 91 Εισαγωγή στους υπολογιστές... 9. 92 Μονάδες µέτρησης χωρητικότητας... 31. 94 Συσκευές εισόδου... Περιεχόµενα Λίγα λόγια από το συγγραφέα... 7 91 Εισαγωγή στους υπολογιστές... 9 92 Μονάδες µέτρησης χωρητικότητας... 31 93 Οι βασικές λειτουργίες ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή... 37 94 Συσκευές εισόδου...

Διαβάστε περισσότερα

Μάθημα 3: Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Μάθημα 3: Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Μάθημα 3: Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 3.1 Περιφερειακές μονάδες και τμήμα επεξεργασίας Στην καθημερινή μας ζωή ερχόμαστε συνέχεια σε επαφή με υπολογιστές. Ο υπολογιστής είναι μια συσκευή που επεξεργάζεται

Διαβάστε περισσότερα

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ Ο όρος είναι συντομογραφία του όρου «Αυτόματος, Ηλεκτρονικός Ψηφιακός Υπολογιστής Γενικού Σκοπού» [1]. Αυτόματος Μετά την έναρξη της λειτουργίας του εργάζεται μόνος του εκτελώντας

Διαβάστε περισσότερα

Υποδομή ΤΠ: Υλικό και λογισμικό

Υποδομή ΤΠ: Υλικό και λογισμικό Κεφάλαιο 5 Υποδομή ΤΠ: Υλικό και λογισμικό 5.1 ΜΑΘΗΣΙΑΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Ποια είναι τα στοιχεία της υποδομής τεχνολογίας πληροφοριών (ΤΠ); Ποιες είναι οι βασικές τεχνολογίες υλικού υπολογιστών, αποθήκευσης δεδομένων,

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 3 Λειτουργικά Συστήματα Β ΕΠΑΛ

Κεφάλαιο 3 Λειτουργικά Συστήματα Β ΕΠΑΛ Κεφάλαιο 3 Λειτουργικά Συστήματα Β ΕΠΑΛ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΙΣΟΔΟΥ ΕΞΟΔΟΥ (INPUT/OUTPUT) Τι είναι Είσοδος και τι Έξοδος Με τον όρο Είσοδο (Input) αναφερόμαστε στη ροή δεδομένων προς την Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Διαβάστε περισσότερα

κεφάλαιο Βασικές Έννοιες Επιστήμη των Υπολογιστών

κεφάλαιο Βασικές Έννοιες Επιστήμη των Υπολογιστών κεφάλαιο 1 Βασικές Έννοιες Επιστήμη 9 1Εισαγωγή στις Αρχές της Επιστήμης των Η/Υ Στόχοι Στόχος του κεφαλαίου είναι οι μαθητές: να γνωρίσουν βασικές έννοιες και τομείς της Επιστήμης. Λέξεις κλειδιά Επιστήμη

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 3 Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικού Τμήματος (hardware) των Υπολογιστικών Συστημάτων ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Κεφάλαιο 3 Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικού Τμήματος (hardware) των Υπολογιστικών Συστημάτων ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Κεφάλαιο 3 Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικού Τμήματος (hardware) των Υπολογιστικών Συστημάτων ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Τι εννοούμε με τον όρο υπολογιστικό σύστημα και τι με τον όρο μικροϋπολογιστικό σύστημα; Υπολογιστικό

Διαβάστε περισσότερα

Υπάρχουν δύο τύποι μνήμης, η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory RAM) και η μνήμη ανάγνωσης-μόνο (Read-Only Memory ROM).

Υπάρχουν δύο τύποι μνήμης, η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory RAM) και η μνήμη ανάγνωσης-μόνο (Read-Only Memory ROM). Μνήμες Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα των ψηφιακών συστημάτων σε σχέση με τα αναλογικά, είναι η ευκολία αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών, είτε προσωρινά είτε μόνιμα Οι πληροφορίες αποθηκεύονται

Διαβάστε περισσότερα

Μαλούτα Θεανώ Σελίδα 1

Μαλούτα Θεανώ Σελίδα 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Α. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΦΥΛΛΑΔΙΟ 6 ο ( Ενότητες 2.3 ) 1.Τι είναι πρόγραμμα; 2. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των γλωσσών υψηλού επιπέδου σε σχέση με τις γλώσσες

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 2ο Αναπαράσταση Δεδομένων

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 2ο Αναπαράσταση Δεδομένων Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 2ο Αναπαράσταση Δεδομένων 1 2.1 Τύποι Δεδομένων Τα δεδομένα σήμερα συναντώνται σε διάφορες μορφές, στις οποίες περιλαμβάνονται αριθμοί,

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Δ Εξάμηνο

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Δ Εξάμηνο AEN ΗΠΕΙΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΛΟΙΑΡΧΩΝ Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Δ Εξάμηνο ΘΕΩΡΙΑ 3 η Διάλεξη ΧΑΣΑΝΗΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Υπολογιστικό σύστημα: Ένα δυναμικό σύστημα που: Χρησιμοποιείται για επίλυση προβλημάτων

Διαβάστε περισσότερα

Ενότητα 1η. Εισαγωγή στην Πληροφορική

Ενότητα 1η. Εισαγωγή στην Πληροφορική Ενότητα 1η Εισαγωγή στην Πληροφορική 1.1 Τι είναι Πληροφορική Ένας σύντομος ορισμός για το τι είναι πληροφορική είναι ο παρακάτω: όλα εκείνα που χρειάζεται κανείς για να παράγει, να οργανώνει και να διαχειρίζεται

Διαβάστε περισσότερα

Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Απόδοση ΚΜΕ. (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης)

Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Απόδοση ΚΜΕ. (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης) Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Απόδοση ΚΜΕ (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Διαβάστε περισσότερα

11/1/18. Κεφάλαιο 2. Κατανόηση των ψηφιακών εξαρτηµάτων. Εξέταση του υπολογιστή: Από τι αποτελείται. Στόχοι. Κατανόηση του υπολογιστή σας

11/1/18. Κεφάλαιο 2. Κατανόηση των ψηφιακών εξαρτηµάτων. Εξέταση του υπολογιστή: Από τι αποτελείται. Στόχοι. Κατανόηση του υπολογιστή σας 11/1/18 A. EVANS, K. MARTIN, M. A. POATSY Εισαγωγή στην πληροφορική Θεωρία και πράξη 2 η έκδοση Κεφάλαιο 2 Εξέταση του υπολογιστή: Από τι αποτελείται Κατανόηση των ψηφιακών εξαρτηµάτων Κατανόηση του υπολογιστή

Διαβάστε περισσότερα

i Throughput: Ο ρυθμός ολοκλήρωσης έργου σε συγκεκριμένο χρόνο

i Throughput: Ο ρυθμός ολοκλήρωσης έργου σε συγκεκριμένο χρόνο Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 6-7 Απόδοση ΚΜΕ (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 8. Αριθμητική Λογική μονάδα

Κεφάλαιο 8. Αριθμητική Λογική μονάδα Κεφάλαιο 8 Αριθμητική Λογική μονάδα 8.1 Εισαγωγή Στη μηχανική υπολογιστών η αριθμητική/λογική μονάδα (ALU) είναι ένα ψηφιακό κύκλωμα το οποίο εκτελεί αριθμητικούς και λογικούς υπολογισμούς. Η ALU είναι

Διαβάστε περισσότερα

- Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών

- Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών Μάθημα 4.5 Η Μνήμη - Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών Όταν ολοκληρώσεις το μάθημα αυτό θα μπορείς: Να αναφέρεις τα κυριότερα είδη μνήμης

Διαβάστε περισσότερα

Μηχανοτρονική. Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο,

Μηχανοτρονική. Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο, Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο, 2016-2017 ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΕΣ Μικροϋπολογιστής Υπολογιστής που χρησιμοποιείται για την είσοδο, επεξεργασία και έξοδο πληροφοριών. Είδη μικροϋπολογιστών:

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών 1 Οργάνωση υπολογιστών ΚΜΕ Κύρια Μνήμη Υποσύστημα εισόδου/εξόδου 2 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) R1 R2 ΑΛΜ

Διαβάστε περισσότερα