ΕΠΛ 001: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΕΠΛ 001: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Δρ. Χριστόφορος Χριστοφόρου Πανεπιστήμιο Κύπρου - Τμήμα Πληροφορικής Υλικό (Hardware)/Δομή του υπολογιστή

Υπολογιστικά συστήματα: Στρώματα 1 Επικοινωνία Εφαρμογές Προγραμματισμός Λειτουργικό Σύστημα Υλικό Δεδομένα

Στόχοι ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 2 Να περιγράψουμε τη λειτουργία και τις βασικές Μονάδες από τις οποίες αποτελείται ο Υπολογιστής. Να περιγράψουμε από τι αποτελείται και πώς λειτουργεί η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας του Υπολογιστή. Να περιγράψουμε τη χρησιμότητα της κάθε Μονάδας καθώς και πώς γίνεται η επικοινωνία μεταξύ τους. Να περιγράψουμε πώς οργανώνεται και πώς προσπελάζεται η Κύρια Μνήμη του Υπολογιστή. Να περιγράψουμε τα στάδια του Κύκλου Μηχανής. Να περιγράψουμε τα βασικά είδη και χαρακτηριστικά των συσκευών Δευτερεύουσας Μνήμης. Να αναφέρουμε τις κυριότερες Συσκευές Εισόδου και Συσκευές Εξόδου.

Πως Λειτουργούν οι Υπολογιστές; (4 βήματα) ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 3 Βήμα 1: Είσοδος Στοιχείων Η επικοινωνία του Χρήστη με τον Υπολογιστή γίνεται με τις Μονάδες Εισόδου. Μέσω των Μονάδων Εισόδου δίνουμε Εντολές ή εισάγουμε Δεδομένα στον Υπολογιστή. Οι Εντολές και τα Δεδομένα που εισάγουμε αποθηκεύονται στις Μονάδες Μνήμης. Κύρια Μνήμη (RAM): Εδώ γίνεται προσωρινή αποθήκευση των εντολών και των δεδομένων. Τα δεδομένα και οι εντολές που θα εκτελέσει ο Υπολογιστής πρέπει να βρίσκονται εδώ! Δευτερεύουσα Μνήμη (Σκληρός Δίσκος): Εδώ γίνεται μόνιμη αποθήκευση των εντολών και των δεδομένων. Για να μπορέσει όμως ο Υπολογιστής να εκτελέσει αυτές εντολές πρέπει να τις αντιγράψει στην Κύρια Μνήμη. Κύριες Μονάδες Εισόδου είναι το Πληκτρολόγιο, το Ποντίκι, ο Σαρωτής, το Μικρόφωνο, η Κάμερα, κτλ.

Πως Λειτουργούν οι Υπολογιστές; (4 βήματα) ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 4 Μονάδες Εισόδου Μεταφορά Εντολών/Δεδομένων από έξω (το χρήστη) προς τον Η/Υ Αρχιτεκτονική Υπολογιστή! In Progress Μόνιμη Αποθήκευση Εντολών/Δεδομένων Προσωρινή Αποθήκευση Εντολών/Δεδομένων Κύρια μνήμη (RAM) Συσκευές Δευτερεύουσας Μνήμης

Πως Λειτουργούν οι Υπολογιστές; (4 βήματα) ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 5 Βήμα 2: Επεξεργασία Στοιχείων Οι Εντολές και τα Δεδομένα μεταφέρονται από την Κύρια Μνήμη στην Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (KME) του Υπολογιστή, για Επεξεργασία και Υπολογισμούς! ΠΡΟΣΟΧΗ: Η ΚΜΕ μπορεί να εκτελεί ΜΟΝΟ ΜΙΑ ΕΝΤΟΛΗ κάθε φορά! Η Εντολή η οποία θα εκτελεστεί καθώς και τα Δεδομένα στα οποία θα εκτελεστεί η εντολή μεταφέρονται από την Κύρια Μνήμη σε ειδικούς χώρους μνήμης που βρίσκονται στην ΚΜΕ οι οποίοι ονομάζονται Καταχωρητές (Registers). Εκεί εκτελούνται οι πράξεις και στη συνέχεια μεταφέρεται το αποτέλεσμα από τους Καταχωρητές πίσω στην Κύρια Μνήμη. Όταν η εντολή εκτελεστεί τότε η ΚΜΕ μεταφέρει από την Κύρια Μνήμη στους Καταχωρητές την επόμενη εντολή που περιμένει να εκτελεστεί καθώς και τα καινούρια δεδομένα στα οποία θα εκτελεστεί η εντολή.

Πως Λειτουργούν οι Υπολογιστές; (4 βήματα) ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 6 Η KME είναι αποτελείται από δύο Μονάδες: Αριθμητική και Λογική Μονάδα Μονάδα Ελέγχου Αριθμητική και Λογική Μονάδα (ΑΛΜ): Εκτελεί όλες τις Αριθμητικές και Λογικές πράξεις και κάνει όλους Υπολογισμούς Τα δεδομένα και το αποτέλεσμα μιας αριθμητικής ή λογικής πράξης που εκτελεί, αποθηκεύονται στους Καταχωρητές Registers (R1, R2, R3) που βρίσκονται εκεί. Αριθμητική και Λογική Μονάδα R1 R2 R3

Πως Λειτουργούν οι Υπολογιστές; (4 βήματα) ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 7 Μονάδα Ελέγχου (ME): Ελέγχει και Συντονίζει όλες τις λειτουργίες που εκτελούνται στον Υπολογιστή (Π.χ., Ελέγχει με ποια σειρά θα εκτελεστούν οι εντολές, ποιά δεδομένα θα χρησιμοποιηθούν σε κάθε εντολή, πού θα αποθηκευτεί το αποτέλεσμα, κτλ.)! Περιέχει δύο Καταχωρητές: Καταχωρητής Εντολής Instruction Register (IR): Περιέχει την εντολή που εκτελείται την τρέχουσα στιγμή και οδηγίες για την εκτέλεση της. Μετρητής Προγράμματος Program Counter (PC): Δείχνει την επόμενη εντολή στην Κύρια Μνήμη που περιμένει να εκτελεστεί! Μονάδα Ελέγχου IR PC

Πως Λειτουργούν οι Υπολογιστές; (4 βήματα) ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 8 Μονάδα Ελέγχου (ME): Ελέγχει και Επικοινωνεί με όλες τις άλλες Μονάδες του Υπολογιστή: Αριθμητική και Λογική Μονάδα (Π.χ., Επικοινωνεί με την Αριθμητική και Λογική Μονάδα για να της πει τι πράξη να εκτελέσει, από πού θα πάρει τα δεδομένα και που να αποθηκεύσει το αποτέλεσμα) Μονάδες Μνήμης (Π.χ., Επικοινωνεί με την Κύρια Μνήμη για να ελέγξει ποια εντολή περιμένει στη σειρά για να εκτελεστεί, η για να γράψει κάτι σε αυτήν) Μονάδες Εισόδου (Π.χ., Επικοινωνεί με τις Μονάδες Εισόδου για να ελέγξει αν ο χρήστης θέλει να καταχωρήσει καινούριες Εντολές ή Δεδομένα) Μονάδες Εξόδου (Π.χ., Επικοινωνεί με την Οθόνη για να εκτυπωθεί το αποτέλεσμα και να το δει ο χρήστης)

Πως Λειτουργούν οι Υπολογιστές; (4 βήματα) ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 9 Μεταφορά Εντολών/Δεδομένων από έξω (το χρήστη) προς τον Η/Υ Αριθμητική και Λογική Μονάδα ΚΜΕ R1 R2 R3 Αρχιτεκτονική Υπολογιστή! In Progress Μονάδες Εισόδου Μονάδα Ελέγχου IR PC Συσκευές Δευτερεύουσας Μνήμης Προσωρινή Αποθήκευση Εντολών/Δεδομένων Κύρια Μνήμη (RAM) Μόνιμη Αποθήκευση Εντολών/Δεδομένων

Πως Λειτουργούν οι Υπολογιστές; (4 βήματα) ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 10 Βήμα 3: Αποθήκευση Στοιχείων Τα Αποτελέσματα των υπολογισμών που προήλθαν από την Επεξεργασία των Εντολών και Δεδομένων αποθηκεύονται στις Μονάδες Μνήμης του Υπολογιστή για μετέπειτα χρήση. Κύρια Μνήμη (RAM) Δευτερεύουσα Μνήμη Οι πιο συνηθισμένες μονάδες αποθήκευσης Δευτερεύουσας Μνήμης είναι ο Σκληρός Δίσκος, το CD και το DVD, USB Flash Drives (ή Memory Sticks) κτλ.

Πως Λειτουργούν οι Υπολογιστές; (4 βήματα) ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 11 Βήμα 4: Έξοδος Αποτελεσμάτων Μετά την επεξεργασία των στοιχείων από την ΚΜΕ, και την αποθήκευση των αποτελεσμάτων στις Μονάδες Μνήμης, η ΚΜΕ (και πιο συγκεκριμένα η Μονάδα Ελέγχου) στέλνει τα αποτελέσματα για παρουσίαση στις Μονάδες Εξόδου. Π.χ., Στην Οθόνη εμφανίζονται πληροφορίες, στον Εκτυπωτή παράγονται εκτυπώσεις και τα Ηχεία παράγουν ήχους. Αυτές είναι και οι πιο συνηθισμένες Μονάδες Εξόδου.

Πως Λειτουργούν οι Υπολογιστές; (4 βήματα) ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 12 Μεταφορά Εντολών/Δεδομένων από έξω (το χρήστη) προς τον Η/Υ Μονάδες Εισόδου Προσωρινή Αποθήκευση Εντολών/Δεδομένων Αριθμητική και Λογική Μονάδα Μονάδα Ελέγχου ΚΜΕ Κύρια μνήμη (RAM) R1 R2 R3 IR PC Αρχιτεκτονική Υπολογιστή! DONE!!! (Eckert-von Neumann) Μεταφορά Αποτελεσμάτων από τον Η/Υ προς τα έξω Μονάδες Εξόδου Συσκευές Δευτερεύουσας Μνήμης Μόνιμη Αποθήκευση Εντολών/Δεδομένων

Άνθρωπος σαν Υπολογιστής 13 Μονάδες Εισόδου Μάτια (όραση, διάβασμα) Αυτιά (ακοή). Μυαλό (ΚΜΕ) + Μονάδες Μνήμης (Κάποιοι κανόνες επεξεργασίας + Κάποια δεδομένα, Βραχυπρόθεσμη μνήμη + Μακροπρόθεσμη μνήμη, Υπολογισμοί, Σκέψεις, Λήψη Αποφάσεων, Εκτέλεση Αποφάσεων) Μονάδες Εξόδου Αρχείο (Μνήμη) (Δευτερεύουσα Μνήμη, Μακροπρόθεσμη αποθήκευση) Στόμα (ομιλία) Χέρια (γραφή).. Πρόχειρο (Μνήμη για Υπολογισμούς) (Κύρια Μνήμη, Οι πλήρης Εντολές + Δεδομένα + Αποτελέσματα) Πώς λειτουργούμε όταν εκτελούμε μια συστηματική εργασία;

Άνθρωπος σαν Υπολογιστής 14 Μονάδες Εισόδου Υπολογιστής VS Άνθρωπος Σαρωτής (όραση) Μάτια (όραση) Μικρόφωνο (ακοή) Αυτιά (ακοή) Κάμερα (όραση) Μύτη (όσφρηση) Πληκτρολόγιο (ακοή?) Γλώσσα (γεύση) Ποντίκι (αφή) Δέρμα (αφή) Κτλ.

Άνθρωπος σαν Υπολογιστής 15 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Υπολογιστής VS Άνθρωπος Μονάδα Ελέγχου Αριθμητική και Λογική Μονάδα Καταχωρητές Επεξεργασία των Δεδομένων και Υπολογισμούς Αποτέλεσμα Επεξεργασίας Παρουσίαση Αποτελεσμάτων Εγκέφαλος, Νευρικό Σύστημα, Κυκλοφοριακό Σύστημα, κτλ. Βραχυπρόθεσμη μνήμη, Εργασιακή Μνήμη (πολύ μικρής διαρκείας για πράξεις, κτλ.) Σκέψεις και Εκτιμήσεις Λήψη Αποφάσεων Εκτέλεση Αποφάσεων

Άνθρωπος σαν Υπολογιστής 16 Μονάδες Μνήμης Υπολογιστής VS Άνθρωπος Κύρια Μνήμη (RAM) Δευτερεύουσα Μνήμη (Σκληρός Δίσκος, CD, DVD, Memory Sticks) Βραχυπρόθεσμη μνήμη μικρής διαρκείας, Πρόχειρες κόλλες για υπολογισμούς, κτλ. Μακροπρόθεσμη μνήμη, Αρχεία που έχουμε φυλαγμένα, Βιβλία, Τετράδια που κρατάμε σημειώσεις για να μην ξεχάσουμε, κτλ Βραχυπρόθεσμη Μνήμη: Οι πληροφορίες ή τα δεδομένα που αποθηκεύονται δεν είναι μόνιμες. Εξασθενούν και εξαφανίζονται μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα. Μακροπρόθεσμη Μνήμη: Οι πληροφορίες ή τα δεδομένα που αποθηκεύονται είναι μόνιμα (ή σχεδόν μόνιμα - μπορεί να εξασθενίσουν αλλά μετά από μεγάλη πάροδο χρόνου.

Άνθρωπος σαν Υπολογιστής 17 Μονάδες Εξόδου Υπολογιστής VS Άνθρωπος Εκτυπωτής Χέρια (π.χ., για γραφή, κτλ) Ηχεία Στόμα (π.χ., για ομιλία, κτλ) Οθόνη Πόδια (π.χ., για περπάτημα, κτλ)

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας 18 Μονάδες Εισόδου Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Μονάδες Εξόδου Κύρια Μνήμη Συσκευές Δευτερεύουσας Μνήμης

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας 19 Η ΚΜΕ αποτελείται από δύο Υπό-Μονάδες: Την Αριθμητική και Λογική Μονάδα (ΑΛΜ, Arithmetic and Logic Unit, ALU) Τη Μονάδα Ελέγχου (ΜΕ, Control Unit, CU) Αριθμητική και Λογική Μονάδα Μονάδα Ελέγχου ΚΜΕ R1 R2 R3 IR PC Καθεμιά τους περιέχει ένα μικρό πλήθος από Καταχωρητές! ΑΛΜ: R1, R2, R3 ΜΕ: IR (Instruction Register, Καταχωρητής Εντολής), PC (Program Counter Μετρητής Προγράμματος) Καταχωρητής (Register): Τύπος πολύ μικρής αλλά πάρα πολύ γρήγορης μνήμης που βρίσκεται μέσα στην ΚΜΕ.

ΚΜΕ: Αριθμητική και Λογική μονάδα 20 Η ΑΛΜ εκτελεί κάθε Αριθμητική πράξη (+, -,, x) ή Λογική πράξη (ΑND, OR, NOT, ) που απαιτείται. Όσα πρέπει να ξέρει κάθε φορά, της τα παρέχει η ΜΕ: ΑΛΜ 1 2 3 R1 R2 R3 1. Ποια πράξη να εκτελέσει. 2. Από πού να πάρει τα δεδομένα. ΜΕ IR PC 3. Πού να αφήσει το αποτέλεσμα.

ΚΜΕ: Αριθμητική και Λογική μονάδα 21 Παράδειγμα: ΑΛΜ + ΜΕ R1 R3 R2 1010 1101 0011 ADD R1 R3 R2 R1 R2 R3 IR PC 1. Ποια πράξη να εκτελέσει. ---πρόσθεση (+) 2. Από πού να πάρει τα δεδομένα. ---από τους R1 και R3 3. Πού να αφήσει το αποτέλεσμα. ---στον R2

ΚΜΕ: Μονάδα Ελέγχου 22 Η ΜΕ είναι το οργανωτικό κέντρο του Η/Υ. Περιέχει δύο Καταχωρητές: Τον Καταχωρητή Εντολής (Instruction Register, IR), που περιέχει την εντολή που εκτελείται αυτή τη στιγμή. ΜΕ ADD R1 R3 R2 0010 IR PC Τον Μετρητή Προγράμματος (Program Counter, PC), που περιέχει τη διεύθυνση (στην Κύρια Μνήμη) της εντολής που θα εκτελεστεί αμέσως μετά.

ΚΜΕ: Μονάδα Ελέγχου 23 Η ΜΕ ορίζει ποιες πράξεις θα εκτελεστούν & συντονίζει τις άλλες Μονάδες του Η/Υ ώστε να εκτελεστούν αυτές οι πράξεις. Σε κάθε βήμα: 1. Η ΜΕ ζητάει από τη Κύρια Μνήμη την εντολή ΑΛΜ R1 + R2 R3 ΜΕ ADD R1 R3 R2 0011 0010 Κύρια Μνήμη? R1 R2 R3 IR PC που «λέει» ο PC. 2. Η εντολή καταφθάνει στον IR. 3. Η ΜΕ στέλνει στην ΑΛΜ, οδηγίες για το τι πρέπει να κάνει, από πού θα πάρει τα δεδομένα και που να αποθηκεύσει το αποτέλεσμα. 4. Επικοινωνεί με τις Μονάδες Εισόδου (π.χ., αν χρειάζεται ο χρήστης να δώσει Δεδομένα), τις Μονάδες Εξόδου (π.χ., αν χρειάζεται να εκτυπωθεί κάτι στην οθόνη) και την Κύρια Μνήμη (π.χ., αν χρειάζεται να αποθηκευτούν τα αποτελέσματα της πράξης) 5. Η ΜΕ αυξάνει τον PC κατά 1

Ερωτήσεις; ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 24

Κύρια Μνήμη ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 25 Συσκευές Εισόδου Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Συσκευές Εξόδου Κύρια Μνήμη Συσκευές Δευτερεύουσας Μνήμης

Κύρια Μνήμη ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 26 Η Κύρια Μνήμη διαιρείται σε Λέξεις 00101101 01001111 Διεύθυνση 000 θέσης μνήμης. Κάθε μια θέση μνήμης μπορεί να αποθηκεύσει μια Λέξη (δηλαδή 11010101 01101011 001 ένα σύνολο δυαδικών ψηφίων) 10110101 01011000 010 Κάθε λέξη περιέχει μια 10000000 ΚΥΡΙΑ ΜΝΗΜΗ 10011010 01011110 10101100 10011100 11111111 011 100 101 ακολουθία μπιτ ίδιου μήκους (8, 16, 32, ή και 64 μπιτ). Κάθε λέξη έχει μια Μοναδική Διεύθυνση. 01101100 10101101 110 Οι Διευθύνσεις επιτρέπουν την 10010010 01010110 111 άμεση Ανάγνωση και Εγγραφή μεμονωμένων λέξεων.

Κύρια Μνήμη: Ανάγνωση 27 10000000 10011010 00101101 01001111 11010101 01101011 10110101 01011000 10000000 10011010 01011110 10101100 10011100 11111111 01101100 10101101 10010010 01010110 000 001 010 011 100 101 110 111 Κατά την Ανάγνωση μιας λέξης: Η ΚΜΕ (και συγκεκριμένα η Μονάδα Ελέγχου) αποστέλλει: Τον κωδικό της πράξης της Ανάγνωσης (Α) Τη Διεύθυνση της λέξης (011) που θέλει να διαβάσει Η Κύρια Μνήμη: Επιστρέφει τα μπιτ της λέξης.

Κύρια Μνήμη: Εγγραφή 28 11111111 00000000 00101101 01001111 11010101 01101011 10110101 01011000 10000000 10011010 01011110 10101100 11111111 10011100 00000000 11111111 01101100 10101101 10010010 01010110 000 001 010 011 100 101 110 111 Κατά την Εγγραφή μιας λέξης: Η ΚΜΕ (και συγκεκριμένα η Μονάδα Ελέγχου) αποστέλλει: Τον κωδικό της πράξης της Εγγραφής (Ε), Τη Διεύθυνση της λέξης (101) όπου θέλει να γράψει, και Τα μπιτ που θέλει να γράψει. Η Κύρια Μνήμη Εκτελεί την αλλαγή.

Κύρια Μνήμη: Χωρητικότητα 29 Ερώτηση: Αν η Κύρια Μνήμη αποτελείται από 64 λέξεις των 16 μπιτ η καθεμιά, πόσα μπάιτ είναι το συνολικό της μέγεθος; Θυμηθείτε: 1 μπαιτ = 8 μπιτ Άρα 16 μπιτ = 2 μπαιτ (16/8) Απάντηση: 64 λέξεις 16 μπιτ/λέξη 2 μπάιτ/λέξη άρα συνολικά: 128 μπάιτ

Κύρια Μνήμη: Χωρητικότητα 30 Ερώτηση: Αν η Κύρια Μνήμη έχει λέξεις των 16 μπιτ και διευθύνσεις των 8 μπιτ, πόσα μπάιτ είναι το συνολικό της μέγεθος; Θυμηθείτε: Με 8 μπιτ πόσες διαφορετικές τιμές (άρα στην περίπτωση αυτή διαφορετικές διευθύνσεις) μπορούμε να αναπαραστήσουμε? Hint1: Σε κάθε διεύθυνση μπορεί να αποθηκευτεί μόνο μια Λέξη! Hint2: Άρα Αριθμός Λέξεων = Αριθμός διαφορετικών διευθύνσεων. Hint3: Μέγεθος Μνήμης = Αριθμός Λέξεων x Μήκος Λέξεων (σε μπιτ ή μπαιτ). Απάντηση: Διευθύνσεις των 8 μπιτ 256 Διευθύνσεις 256 Διευθύνσεις 256 Λέξεις (2 8 ) 16 μπιτ/λέξη 2 μπάιτ/λέξη Αρα συνολικά: 512 μπάιτ

Κύρια Μνήμη: Χωρητικότητα 31 Μονάδα χωρητικότητας της μνήμης είναι το μπάιτ. Στα πολλαπλάσιά του αναφερόμαστε με τα προθήματα kilo-, mega-, κλπ., που όμως εδώ έχουν διαφορετικό νόημα: μονάδα πλήθος μπάιτ προσέγγιση 1 kilobyte (KB) 2 10 =1.024 10 3 1 megabyte (MB) 2 20 =1.048.576 10 6 1 gigabyte (GB) 2 30 =1.073.741.824 10 9 1 terabyte (TB) 2 40 10 12 1 petabyte (PB) 2 50 10 15 Η βάση για τις δυνάμεις είναι το 2, όχι το 10. Οι εκθέτες αυξάνουν κατά 10, όχι κατά 3. 1 exabyte (EB) 2 60 10 18

Κύρια Μνήμη: Χωρητικότητα 32 Ερώτηση: Αν η κύρια μνήμη έχει μέγεθος 64 ΚΒ και λέξεις των 8 μπιτ, πόσα μπιτ χρειάζεται κάθε διεύθυνση; Hint: Πρέπει πρώτα να βρούμε πόσες Λέξεις περιέχονται στην Μνήμη. Μετά θα βρούμε πόσα μπιτ χρειαζόμαστε για να αναπαραστήσουμε ίσο αριθμό από διαφορετικές διευθύνσεις! Απάντηση: Μέγεθος 64 ΚΒ Μέγεθος Μνήμης = Αριθμός Λέξεων x Μήκος Λέξεων (σε μπιτ ή μπαιτ). 2 6 x2 10 = 2 16 μπάιτ 8 μπιτ/λέξη 1 μπάιτ/λέξη άρα : 2 16 λέξεις άρα: 16 μπιτ (ώστε η κάθε λέξη να μπορεί να έχει την δική της διεύθυνση)

Κύρια Μνήμη: Χωρητικότητα 33 Ερώτηση: Αν η Κύρια Μνήμη έχει μέγεθος 4 ΜΒ και λέξεις των 32 μπιτ, πόσα μπιτ χρειάζεται κάθε διεύθυνση; Απάντηση: Μέγεθος Μνήμης = Αριθμός Λέξεων x Μήκος Λέξεων (σε μπιτ ή μπαιτ). μέγεθος 4 ΜΒ 2 2 x2 20 = 2 22 μπάιτ 32 μπιτ/λέξη 2 2 μπάιτ/λέξη άρα : 2 20 λέξεις άρα: 20 μπιτ (ώστε η κάθε λέξη να μπορεί να έχει την δική της διεύθυνση)

Κύρια Μνήμη: Χώρος Διευθύνσεων 34 Γενικά, αν η Κύρια Μνήμη περιέχει Ν λέξεις οι διευθύνσεις πρέπει να έχουν μήκος log 2 N μπιτ. Π.χ., Αν η Κύρια Μνήμη περιέχει 256 λέξεις οι διευθύνσεις πρέπει να έχουν μήκος log 2 256 = 8 μπιτ Ισοδύναμα, αν οι διευθύνσεις έχουν μήκος Μ μπιτ, η Κύρια Μνήμη μπορεί να έχει 2 Μ λέξεις. Π.χ., Αν οι διευθύνσεις έχουν μήκος 6 μπιτ η Κύρια Μνήμη μπορεί να έχει 2 6 = 64 λέξεις Αν η διεύθυνση παριστάνεται με Κ δυαδικά ψηφία, οι διευθύνσεις της Κύριας Μνήμης ξεκινούν από το 0 και φθάνουν έως 2 Κ-1. Π.χ., Αν η διεύθυνση παριστάνεται με 6 δυαδικά ψηφία τότε: Διεύθυνση της πρώτης Λέξης είναι : 000000 Διεύθυνση της δεύτερης Λέξης είναι: 000001.. Διεύθυνση της τελευταίας Λέξης είναι: 111111

Ερωτήσεις; ΕΠΛ 001 Εισαγωγή στην Επιστήμη της Πληροφορικής 35