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

Transcript

1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ Α : ΘΕΜΑΤΑ ΒΑΣΗΣ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Τι είναι Πληροφορική; Τι είναι η Πληροφορική; Τι είναι ο Υπολογιστής; Τι είναι το Υλικό και το Λογισμικό Υπολογιστή; Τι είναι ένα Υπολογιστικό Σύστημα; Τι είναι ένα Πληροφοριακό Σύστημα; Εξέλιξη των Υπολογιστικών Συστημάτων Η Προ-ιστορία της Πληροφορικής Η Ιστορία της Πληροφορικής Υπολογιστές Βασισμένοι σε Λυχνίες Κενού (Δεκαετία 1950) Υπολογιστές Βασισμένοι σε Τρανζίστορ (Δεκαετία 1960) Υπολογιστές Βασισμένοι σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα (1970-σήμερα) Υπολογιστές του Μέλλοντος Δομή των Υπολογιστικών Συστημάτων Τύποι υπολογιστικών συστημάτων Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Εισαγωγή στα Αριθμητικά Συστήματα Παράσταση Αριθμών σε Αριθμητικά Συστήματα Αριθμητικά Συστήματα σχετικά με την Πληροφορική Μετατροπές Αριθμών Μεταξύ Διαφορετικών Συστημάτων Μετατροπές αριθμών από αριθμητικό σύστημα στο δεκαδικό Μετατροπές δεκαδικών αριθμών σε οποιοδήποτε άλλο σύστημα Μετατροπές μεταξύ δυαδικού και οκταδικού / δεκαεξαδικού Μετατροπές μεταξύ άλλων αριθμητικών συστημάτων Το δυαδικό σύστημα Απαρίθμηση Πρόσθεση και Αφαίρεση στο Δυαδικό Σύστημα Το Δυαδικό Σύστημα και ο Η/Υ Αποθήκευση Φυσικών Αριθμών στον Υπολογιστή Ερμηνεία αριθμών που βρίσκονται στη μνήμη Τοποθέτηση αριθμών στη μνήμη Αποθήκευση Προσημασμένων Ακεραίων Αριθμών στον Υπολογιστή η περίπτωση: Χρήση bit προσήμου Ερμηνεία αριθμών που βρίσκονται σε μνήμη με bit προσήμου Τοποθέτηση αριθμών σε μνήμη με bit προσήμου η περίπτωση: Χρήση συμπληρώματος ως προς 1 για τους αρνητικούς Ερμηνεία αριθμών που βρίσκονται σε μνήμη με χρήση συμπληρώματος ως προς Τοποθέτηση αριθμών σε μνήμη με χρήση συμπληρώματος ως προς η περίπτωση: Χρήση συμπληρώματος ως προς 2 για τους αρνητικούς Ερμηνεία αριθμών που βρίσκονται σε μνήμη με χρήση συμπληρώματος ως προς Τοποθέτηση αριθμών σε μνήμη με χρήση συμπληρώματος ως προς Πράξεις με Προσημασμένους Ακεραίους στον Υπολογιστή Αποθήκευση Πραγματικών Αριθμών στον Υπολογιστή Παράσταση πραγματικών αριθμών με τη Μέθοδο Σταθερής Υποδιαστολής Παράσταση πραγματικών αριθμών με τη Μέθοδο Κινητής Υποδιαστολής...59

2 2.10 Αποθήκευση χαρακτήρων στον υπολογιστή Αποθήκευση εικόνων και ήχων στον υπολογιστή Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις ΠΥΛΕΣ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Εισαγωγή Άλγεβρα Boole Πράξη AND (Σύζευξη / Λογικό ΚΑΙ) Πράξη OR (Διάζευξη / Λογικό Ή) Πράξη NOT (Άρνηση / Λογικό ΌΧΙ) Άλλες Λογικές Πράξεις Λογικές Πύλες Πύλη ΝΟΤ Πύλη AND Πύλη OR Πύλη NAND Πύλη NOR Πύλη XOR Πύλη XΝOR Κυκλώματα Από τις βασικές πύλες στα ηλεκτρονικά κυκλώματα Δημιουργία Πίνακα Αλήθειας για ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα Δημιουργία Κυκλώματος από Πίνακα Αλήθειας Συνδυαστικά και ακολουθιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα Το κύκλωμα του Hμιαθροιστή Το κύκλωμα του Πλήρους Αθροιστή Το κύκλωμα του flip-flop Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις...82 ΜΕΡΟΣ Β : ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ 4. ΥΛΙΚΟ Η Μνήμη Είδη Κύριων και Βοηθητικών Μνημών Η Κύρια μνήμη Οργάνωση της μνήμης Διευθυνσιοδότηση της μνήμης Η Μνήμη Τυχαίας Προσπέλασης (RAM) H Μνήμη Ανάγνωσης Μόνο (ROM) Η Κρυφή Μνήμη (Cache) Η Εικονική Μνήμη (Virtual Memory) Η Βοηθητική Μνήμη Μαγνητικές και Οπτικές Μνήμες Σκληροί Δίσκοι Μαγνητικές Ταινίες Συμπαγείς Δίσκοι (Compact Disks, CD) Ψηφιακοί Ευέλικτοι Δίσκοι (Digital Versatile Disks, DVD) Δίσκοι Μπλέ Ακτίνας (BluRay Disks, BRD) Η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ, CPU) Αριθμητική και Λογική Μονάδα Μονάδα Ελέγχου Δίαυλοι Επικοινωνίας iv-

3 4.5 Εκτέλεση ενός Προγράμματος στην ΚΜΕ Κύκλος ανάκλησης και εκτέλεσης μιας εντολής στην ΚΜΕ Παράδειγμα Εκτέλεσης ενός προγράμματος Χαρακτηριστικά της ΚΜΕ Παράλληλη Επεξεργασία Παραλληλία με πολλαπλές ΚΜΕ Παραλληλία σε μια ΚΜΕ Συσκευές Εισόδου Το Πληκτρολόγιο Συσκευές κατάδειξης (pointing devices) Η web κάμερα Ο σαρωτής Συσκευές αναγνώρισης ήχου Αναγνώστες barcode Ασύρματη αναγνώριση μέσω ραδιοσυχνοτήτων (RFID) Συσκευές Εξόδου Η Οθόνη Ο Εκτυπωτής Επικοινωνία των συσκευών εισόδου-εξόδου με τον υπολογιστή Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ Εισαγωγή Λογισμικό Συστήματος Λειτουργικό Σύστημα Βοηθητικά προγράμματα Λογισμικό Εφαρμογών Εφαρμογές γραφείου Προγράμματα διαχείρισης γραφικών και πολυμέσων Ψυχαγωγικές εφαρμογές (παιχνίδια) Γεωγραφικά πληροφοριακά συστήματα (geographic information systems, GIS) Συστήματα διαχείρισης μάθησης (learning management systems, LMS) Συστήματα διαχείρισης επιχειρησιακών πόρων (enterprise resource planning, ERP) Εφαρμογές Προσομοίωσης Εφαρμογές Διαδικτύου Εισαγωγή στα Πληροφοριακά Συστήματα Επιχειρηματικά Πληροφοριακά Συστήματα Ανάπτυξη πληροφοριακών συστημάτων Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις ΜΕΡΟΣ Γ : ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ 6. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ Γλώσσες Προγραμματισμού Γλώσσες μηχανής (1η γενιά) Συμβολικές γλώσσες (2η γενιά) Γλώσσες υψηλού επιπέδου (3η γενιά) Γλώσσες πολύ υψηλού επιπέδου (4η γενιά) Ταξινόμηση γλωσσών προγραμματισμού Μεταφραστές γλωσσών προγραμματισμού Αλγόριθμοι Η έννοια του αλγόριθμου Παράσταση αλγόριθμων v-

4 6.5 Παράσταση αλγόριθμων Παράσταση αλγόριθμων με ψευδοκώδικα Παράσταση αλγόριθμων με διαγράμματα ροής Βασικές δομές διαδικασιακού προγραμματισμού: ακολουθία, επιλογή, επανάληψη Ένας ολοκληρωμένος αλγόριθμος με επιλογή και επανάληψη Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΓΛΩΣΣΑ C Βασική δομή προγράμματος Ένα απλό πρόγραμμα Μεταβλητές Σταθερές Αναγνωριστικά Τύποι δεδομένων Ακέραιοι αριθμοί (int) Πραγματικοί αριθμοί (float) Χαρακτήρες (char) Δείκτες Τελεστές Αριθμητικοί τελεστές Τελεστές σύγκρισης Λογικοί τελεστές Τελεστής εκχώρησης Σύνθετες παραστάσεις Είσοδος και Έξοδος Δεδομένων Η συνάρτηση scanf Η συνάρτηση printf Προσδιοριστές μετατροπής Μη εκτυπούμενοι χαρακτήρες (ακολουθίες διαφυγής) Είσοδος και έξοδος χαρακτήρων Συναρτήσεις Δήλωση συνάρτησης Ορισμός συνάρτησης Κλήση συνάρτησης Μεταβίβαση παραμέτρων Δηλώσεις συναρτήσεων με πολλές παραμέτρους Συναρτήσεις Βιβλιοθήκης Εντολές επιλογής Η εντολή if-else Η εντολή switch Εντολές επανάληψης Η εντολή while Η εντολή do-while Η εντολή for Αποσφαλμάτωση και αμυντικός προγραμματισμός Λάθη σε ένα πρόγραμμα Αμυντικός προγραμματισμός Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις vi-

5 8 ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ C Πίνακες Ανάθεση τιμών στα στοιχεία μονοδιάστατου πίνακα Εκτύπωση στοιχείων μονοδιάστατου πίνακα Ασκήσεις με λύσεις Πολυδιάστατοι Πίνακες Ανάθεση τιμών στα στοιχεία πολυδιάστατου πίνακα Εκτύπωση στοιχείων πολυδιάστατου πίνακα Ασκήσεις με λύσεις Αλγόριθμοι αναζήτησης σε πίνακες Γραμμική Αναζήτηση Ασκήσεις με λύσεις Δυαδική Αναζήτηση Αλγόριθμοι ταξινόμησης πινάκων Ταξινόμηση με επιλογή Ταξινόμηση φυσαλίδας Εγγραφές ή Δομές Πίνακες Δομών (Βάσεις Δεδομένων) Ασκήσεις με λύσεις Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ C Δυναμικές Δομές Δεδομένων Λίστες Δημιουργία λίστας Διάσχιση λίστας Αναζήτηση στοιχείου σε λίστα Εισαγωγή στοιχείου σε λίστα Διαγραφή στοιχείου από λίστα Άλλες μορφές λιστών Στοίβες Ορισμός στοίβας Εισαγωγή στοιχείου σε στοίβα Εξαγωγή στοιχείου από στοίβα Υλοποίηση στοίβας με πίνακα Ουρές Ορισμός ουράς Εισαγωγή στοιχείου σε ουρά Εξαγωγή στοιχείου από ουρά Υλοποίηση ουράς με πίνακα Δένδρα και Γράφοι Ορισμοί δένδρων Παράσταση δένδρων στη C Διάσχιση δένδρου Δυαδικά δένδρα αναζήτησης Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις ΜΕΡΟΣ Δ : ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ, ΔΙΑΔΙΚΤΥΟ & ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΩΝ 10 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟ Εισαγωγή vii-

6 10.2 Τεχνολογίες μετάδοσης δεδομένων Ενσύρματη μετάδοση Aσύρματη μετάδοση Δίκτυα υπολογιστικών συστημάτων Διαδίκτυο World Wide Web (WWW) Κινητή και Ασύρματη Επικοινωνία Τεχνολογίες κινητής τηλεφωνίας Τεχνολογίες Ασύρματης Δικτύωσης Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΩΝ ΜΕ HTML Οι Γλώσσες Σήμανσης Γράφοντας τον πρώτο κώδικα σε HTML Η Ετικέτα <BODY> Βασικές Ετικέτες Κειμένου HTML Εισάγοντας Λίστες Εισάγοντας Πίνακες Εισάγοντας Εικόνες και Γραφικά Εισάγοντας Υπερσυνδέσμους Εισάγοντας Φόρμες Δομώντας τη σελίδα με πλαίσια Εισαγωγή στα Επικαλυπτόμενα Φύλλα Στυλ (Cascading Style Sheets) Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις ΜΕΡΟΣ Ε : Η ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΣΤΗ ΖΩΗ ΜΑΣ 12 Η ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΣΤΗΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΟΙΝΩΝΙΑ Τεχνολογία: Για καλό ή για κακό; Κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις της πληροφορικής Αλλαγές στην αγορά εργασίας Επιπτώσεις στις επιχειρήσεις Απομακρυσμένη εργασία (remote work) Ηλεκτρονικό επιχειρείν Προς πιο μοναχικές κοινωνίες; Δημιουργία και διάδοση περιεχομένου Έλεγχος και προστασία προσωπικών δεδομένων Χρήση από κυβερνήσεις Χρήση από επιχειρήσεις Ασφάλεια υπολογιστών και ηλεκτρονικό έγκλημα Η βιομηχανία πληροφορικής Βιομηχανία υλικού Βιομηχανία λογισμικού Μονοπωλιακά φαινόμενα Λογισμικό Ανοικτού Κώδικα (Open Source Software) Πειρατεία Λογισμικού Περίληψη Ερωτήσεις Ασκήσεις viii-