ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Α ΤΑΞΗ

Transcript

1 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Α ΤΑΞΗ Απαντήσεις στις ερωτήσεις του βιβλίου ΚΕΦΑΛΑΙΟ Από ποια στοιχεία αποτελείται το κεντρικό μέρος ενός υπολογιστή και ποια η λειτουργία καθενός; Κεντρική Μονάδα επεξεργασίας ΚΜΕ (Central Processing Unit CPU) πεύθυνη για τον έλεγχο και συντονισμό του υλικού. Εκτελεί την επεξεργασία των δεδομένων που δεδομένων σύμφωνα με το πρόγραμμα που υπάρχει στη κεντρική μνήμη Κεντρική ή Κύρια Μνήμη Μνήμη που αποθηκεύονται προσωρινά τα δεδομένα και το πρόγραμμα για την επεξεργασία τους καθώς και τα αποτελέσματα της επεξεργασίας (υψηλή ταχύτητα ανάγνωσης - εγγραφής, μικρή χωρητικότητα) Μονάδα Εισόδου/Εξόδου πεύθυνη για την επικοινωνία με περιφερειακές συσκευές Δίαυλοι επικοινωνίας Ηλεκτρικά κυκλώματα για τη μετάδοση των σημάτων στις διάφορες μονάδες του υπολογιστή Ποιος ο ρόλος της μονάδας ελέγχου; Συγχρονίζει και ελέγχει τη λειτουργία του υπολογιστή, ανακαλεί από τη κεντρική μνήμη εντολές, προσδιορίζει το τύπο τους και αναθέτει στην Αριθμητική και Λογική Μονάδα την εκτέλεσή τους Ελέγχει την επικοινωνία του κεντρικού με το περιφερειακό μέρος Ποιος ο ρόλος του ρολογιού στη λειτουργία της ΚΜΕ; Μέσα στη ΚΜΕ υπάρχει ένα κύκλωμα χρονισμού για την εκτέλεση των διαφόρων ενεργειών, το ρολόι του υπολογιστή. Το ρολόι παράγει ένα παλμό σε σταθερές χρονικές αποστάσεις. Η απόσταση μεταξύ των παλμών μετριέται σε nsec (10-9 sec) ή MHz(10 6 Hz) και είναι η ταχύτητα του ρολογιού. Αν ένα πρόγραμμα απαιτεί Α sec και το ρολόι έχει ταχύτητα ΒHz τότε Αριθμός κύκλων ρολογιού για συγκεκριμένο πρόγραμμα: C= AxB Και αν το πρόγραμμα έχει IC αριθμό εντολών τότε:

2 Κύκλοι ρολογιού ανά εντολή (Cycles per Instruction ) CPI= C/IC Τι ονομάζουμε χρόνο προσπέλασης μνήμης; Ο χρόνος προσπέλασης είναι ο χρόνος που απαιτείται για την ανάγνωση ή εγγραφή ενός κυττάρου μνήμης, από τη στιγμή που αυτό θα απαιτηθεί μέχρι να πραγματοποιηθεί, που σήμερα είναι της τάξης των nsec Τι ονομάζουμε χρόνο κύκλου μνήμης; Ο χρόνος κύκλου μνήμης είναι το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο αναφορών (αναγνώσεων ή εγγραφών) στη μνήμη. Η τιμή του δεν διαφέρει ουσιαστικά από εκείνη του χρόνου προσπέλασης, αλλά είναι κατά τι μεγαλύτερη Ποια είδη δεδομένων μεταφέρει ο δίαυλος επικοινωνίας; Δεδομένα προς επεξεργασία Διευθύνσεις μνήμης Σήματα ελέγχου Σήματα απόκρισης σε σχέση με τη κατάσταση μιας μονάδας Σήματα χρονισμού, δηλ. για το συγχρονισμό λειτουργίας των διαφόρων μονάδων Τι είναι η λανθάνουσα μνήμη; Η λανθάνουσα μνήμη (cache) είναι μνήμη με πολύ ταχύτερη προσπέλαση από τη RAM αλλά επειδή είναι πολύ ακριβή δεν μπορεί να την αντικαταστήσει. Παρεμβάλλεται μεταξύ της ΚΜΕ και της RAM και συμβάλλει στην αύξηση της ταχύτητας εκτέλεσης των προγραμμάτων από την ΚΜΕ. Είναι για επιλεκτική αποθήκευση δεομένων ή εντολών που εκτελούνται συχνά Τι είναι το πρωτόκολλο διαύλου; Το σύνολο κανόνων επικοινωνίας με το οποίο γίνεται η μεταφορά δεδομένων στον δίαυλο, είναι το πρωτόκολλο διαύλου Γιατί η φάση της διαμόρφωσης είναι σημαντική για μια δισκέτα; Η δισκέτα οργανώνεται σε ομόκεντρους κύκλους (ίχνη) και τομείς, ώστε να μπορεί αργότερα να βρεθεί η οποιαδήποτε πληροφορία με βάση ποιο είναι το ίχνος και ο τομέας που βρίσκεται Να συνδέσετε τα περιεχόμενα της πρώτης στήλης με αυτό της δεύτερης.

3 Στον παρακάτω πίνακα σημειώστε με αυτό που ανήκουν στο υλικό και με «Λ» στο λογισμικό. Επεξεργαστής κειμένου Ποντίκι Μόντεμ Πακέτο μισθοδοσίας Σκληρός δίσκος Επεξεργαστής κειμένου Λ Ποντίκι Μόντεμ Πακέτο μισθοδοσίας Λ Σκληρός δίσκος 12. ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΕΡΩΤΗΣΗ : Τι ονομάζουμε pixel και τι ανάλυση οθόνης;

4 Ένα εικονοστοιχείο (pixel picture element) είναι η μικρότερη ποσότητα πληροφορίας που μπορεί να δείξουμε στην οθόνη μας. Η ανάλυση (resolution) οθόνης είναι ένας γινόμενο αριθμών που μας εκφράζει την ποιότητα της εικόνας που παράγει η οθόνη και είναι ανάλογη του αριθμού των εικονοστοιχείων της οθόνης ανά μονάδα μήκους. Έτσι οθόνη ανάλυσης 1024x768 δηλώνει ότι χωρίζουμε την οθόνη σε 1024 μέρη κατά την οριζόντια διεύθυνση και σε 768 κατά την κατακόρυφη και κάθε κυψέλη του σχηματιζόμενου πίνακα είναι και ένα εικονοστοιχείο. ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ποιο ρόλο επιτελεί το Λειτουργικό Σύστημα σε έναν υπολογιστή; Το Λειτουργικό σύστημα παίζει το ρόλο «κυβερνήτη» σε έναν υπολογιστή, και πιο συγκεκριμένα: Λαμβάνει τα αιτήματα των χρηστών Τα αναλύει σε επί μέρους λειτουργίες Σχεδιάζει με ποιο τρόπο θα κάνει βέλτιστη χρήση του υλικού για την ικανοποίηση αυτών των αιτημάτων Παρακολουθεί την εκτέλεση των λειτουργιών Συνθέτει τις απαντήσεις και τις προωθεί στο χρήστη Επίσης έχει στόχο: Να κάνει τα πράγματα πιο εύκολα για το χρήστη Να πετύχει τη καλύτερη αξιοποίηση των πόρων(resources) του συστήματος Ποιες από τις παρακάτω εργασίες αποτελούν εργασίες του λειτουργικού συστήματος; Ορθογραφική διόρθωση κειμένου Μορφοποίηση παραγράφου Διαμόρφωση δισκέτας ποστήριξη εκτέλεσης πολλών διεργασιών ταυτόχρονα Διαχείριση πόρων συστήματος Ορθογραφική διόρθωση κειμένου Μορφοποίηση παραγράφου Διαμόρφωση δισκέτας ποστήριξη εκτέλεσης πολλών διεργασιών ταυτόχρονα Διαχείριση πόρων συστήματος Ποια από τα παρακάτω αποτελούν μέρη ενός ΛΣ;

5 Σύστημα αρχείων Διαχείριση μνήμης Διαχείριση ΚΜΕ Σύστημα αρχείων Διαχείριση μνήμης Διαχείριση ΚΜΕ Τι γνωρίζετε για την έννοια αρχείο (file) και ποιες πράξεις μπορούμε να εκτελέσουμε σε αυτό; Τι καλούμε σύστημα αρχείων; Πώς οργανώνονται τα αρχεία σε ένα ΛΣ; Αρχείο (file) είναι μια νοητή μονάδα αποθήκευσης δεδομένων και προγραμμάτων. Γενικά, το αρχείο είναι μια σειρά από bit, και για την αποθήκευσή τους σε μια συσκευή περιφερειακής μνήμης μεριμνά το λειτουργικό σύστημα. Κάθε αρχείο έχει συνήθως: όνομα τύπο χρόνο δημιουργίας ή/και χρόνο τροποποίησης ή/και χρόνο τελευταίας ανάγνωσης μέγεθος δημιουργό δικαιώματα πρόσβασης. Οι πράξεις που μπορούμε να εκτελέσουμε στα αρχεία είναι: α) δημιουργία αρχείου με προσδιορισμό ονόματος και τύπου β) διαγραφή αρχείου γ) τροποποίηση περιεχομένου αρχείου (edit) δ) αντιγραφή του περιεχομένου ενός αρχείου σε μια άλλη περιφερειακή συσκευή (π.χ. εμφάνιση στην οθόνη, εκτύπωση σε εκτυπωτή) ε) αντιγραφή αρχείου σε άλλο αρχείο στ) αλλαγή ονόματος αρχείου ζ) αντιγραφή ή μετακίνησή αρχείου σε άλλη περιφερειακή συσκευή ή) αντιγραφή ή μετακίνηση αρχείου από μία ομάδα σε άλλη ομάδα αρχείων στην ίδια περιφερειακή συσκευή. Tα αρχεία που αποθηκεύονται σε μια περιφερειακή συσκευή καθώς και η οργάνωση τους αποτελούν ένα σύστημα αρχείων (file system). Τα αρχεία οργανώνονται σε ομάδες. Κάθε ομάδα αποτελεί ένα κατάλογο (directory) ή φάκελο (folder). Κάθε κατάλογος έχει όνομα και αποτελείται από αρχεία και ίσως κάποιους υποκαταλόγους (subdirectories) ή υποφακέλους (subfolders). Το σύστημα αρχείων επομένως είναι οργανωμένο με ένα δενδροειδή τρόπο (tree).

6 πάρχει πάντα ένας αρχικός κατάλογος που ονομάζεται ριζικός κατάλογος (root directory) και συνήθως συμβολίζεται με \ ή /, ανάλογα με το λειτουργικό σύστημα. Ο κατάλογος αυτός περιλαμβάνει αρχεία και υποκαταλόγους. Κάθε αρχείο χαρακτηρίζεται από τη διαδρομή του (path) π.χ. \Α\Δ\Χ1 Ο κατάλογος που βρισκόμαστε κάθε στιγμή ονομάζεται τρέχων κατάλογος (current directory) Ποιες από τις παρακάτω εργασίες αφορούν το σύστημα αρχείων του Λειτουργικού Συστήματος; Εκτύπωση αρχείου Μορφοποίηση περιεχομένου αρχείου κειμένου Αλλαγή ονόματος αρχείου Αλλαγή χαρακτήρων (fonts) περιεχομένου αρχείου Αντιγραφή αρχείου από το δίσκο στη δισκέτα Αντιγραφή αρχείου από κατάλογο σε κατάλογο του ίδιου δίσκου Εκτύπωση αρχείου Μορφοποίηση περιεχομένου αρχείου κειμένου Αλλαγή ονόματος αρχείου Αλλαγή χαρακτήρων (fonts) περιεχομένου αρχείου Αντιγραφή αρχείου από το δίσκο στη δισκέτα Αντιγραφή αρχείου από κατάλογο σε κατάλογο του ίδιου δίσκου ΑΣΚΗΣΗ: Ένα πρόγραμμα εκτελειται σε 3 sec (δευτερόλεπτα) (Α=3 sec) και αποτελείται από εντολές (IC=20000). Ο πολογιστής έχει συχνότητα ρολογιού Β = 2 GHz (2 x 10 9 Ηz). Να υπολογιστούν Α) ο χρόνος κύκλου του ρολογιού Β) Ο αριθμός των κύκλων ρολογιού που απαιτούνται για το συγκεκριμένο πρόγραμμα (C) Γ) O αριθμός των κύκλων του ρολογιού ανά εντολή (Cycles per Instruction- CPI) ΛΣΗ: Α) Ο χρόνος κύκλου είναι το αντίστροφο της συχνότητας δηλαδή (χρόνος κύκλου = 1/(2 x 10 9 )= 5 x sec ή 0,5 nsec (1 nsec = 10-9 sec) B) Αριθμός κύκλων ρολογιού για το συγκεκριμένο πρόγραμμα C=AxB= 3x 2x10 9 = 6 x10 9 κύκλοι ρολογιού Γ) Κύκλοι ρολογιού ανά εντολή : CPI = C/IC = 6 x10 9 / = 3x10 5 = κύκλοι ρολογιού ανά εντολή