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

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

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ Ι. Τα επιμέρους τμήματα ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Η ΔΟΜΗ TOY ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ. Αναπαράσταση μεγεθών. Αναλογική αναπαράσταση ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΝΗΜΗ ΜΟΝΑΔΑ ΕΛΕΓΧΟΥ

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

Αριθμητικά Συστήματα Η ανάγκη του ανθρώπου για μετρήσεις οδήγησε αρχικά στην επινόηση των αριθμών Κατόπιν, στην επινόηση συμβόλων για τη παράσταση

Περιεχόµενα. οµή Η/Υ: Αναπαράσταση εδοµένων. υαδικό σύστηµα. Συστήµατα Αρίθµησης υαδικό Οκταδικό εκαεξαδικό Παραδείγµατα

Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Η/Υ. Βασικές Έννοιες Προγραμματισμού. Ιωάννης Λυχναρόπουλος Μαθηματικός, MSc, PhD

ΘΕΜΑ : ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΗΣΗΣ. ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περιόδους. 22/1/ :11 Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος καθ. Τεχνολογίας

Εισαγωγή στην Πληροφορική ΓΕΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ TEI ΧΑΛΚΙ ΑΣ

Τετάρτη 5-12/11/2014. ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ 3 ου και 4 ου ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ Η/Υ Α ΕΞΑΜΗΝΟ

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

Εισαγωγή στην Πληροφορική & τον Προγραμματισμό

Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

Υπολογιστές και Πληροφορία 1

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 12

Β1.1 Αναπαράσταση Δεδομένων και Χωρητικότητα Μονάδων Αποθήκευσης

Πληροφορική. Ενότητα 4 η : Κωδικοποίηση & Παράσταση Δεδομένων. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Εισαγωγή στους Η/Υ. Γιώργος Δημητρίου. Μάθημα 7 και 8: Αναπαραστάσεις. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας - Τμήμα Πληροφορικής

Λογικός Σχεδιασµός και Σχεδιασµός Η/Υ. ΗΜΥ-210: Εαρινό Εξάµηνο Σκοπός του µαθήµατος. Ψηφιακά Συστήµατα. Περίληψη. Εύρος Τάσης (Voltage(

Εισαγωγή στην πληροφορική

Βασική δοµή και Λειτουργία Υπολογιστή

Ψηφιακά Κυκλώματα Ι. Μάθημα 1: Δυαδικά συστήματα - Κώδικες. Λευτέρης Καπετανάκης

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 8: Συστήματα αρίθμησης

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ I Ενότητα 6

Μάθημα 2: Παράσταση της Πληροφορίας

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

ΕΠΛ 001: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Επανάληψη

Αναπαράσταση Δεδομένων. ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

ΕΠΛ 003: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Επανάληψη

Προγραμματισμός Υπολογιστών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Τμήμα Λογιστικής. Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Μαθήματα 6 και 7 Αναπαράσταση της Πληροφορίας στον Υπολογιστή. 1 Στέργιος Παλαμάς

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

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 5 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Κεφάλαιο 2 Η έννοια και η παράσταση της πληροφορίας στον ΗΥ. Εφ. Πληροφορικής Κεφ. 2 Καραμαούνας Πολύκαρπος 1

Αναπαράσταση Μη Αριθμητικών Δεδομένων

! Δεδομένα: ανεξάρτητα από τύπο και προέλευση, στον υπολογιστή υπάρχουν σε μία μορφή: 0 και 1

Δεδομένα & Αναπαράσταση Πληροφορίας

Κ15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 2: Δυαδικό Σύστημα / Αναπαραστάσεις

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 11

Analog vs Digital. Δούρβας Ιωάννης ΙΩΑΝΝΗΣ ΔΟΥΡΒΑΣ

Συστήµατα Αριθµών, Πληροφορία, και Ψηφιακή Υπολογιστές

ΠΛΗ21 Κεφάλαιο 2. ΠΛΗ21 Ψηφιακά Συστήματα: Τόμος Α Κεφάλαιο: 2 Δυαδική Κωδικοποίηση

Αριθμητικά Συστήματα

Αριθµητική υπολογιστών

Αναπαράσταση Δεδομένων

! Εάν ο αριθμός διαθέτει περισσότερα bits, χρησιμοποιούμε μεγαλύτερες δυνάμεις του 2. ! Προσοχή στη θέση του περισσότερο σημαντικού bit!

Εισαγωγή στους Η/Υ & Εφαρμογές

Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς

Προγραμματισμός Ι (HY120)

1. Βάσεις αριθμητικών συστημάτων 2. Μετατροπές μεταξύ ξύβάσεων 3. Αρνητικοί δυαδικοί αριθμοί 4. Αριθμητικές πράξεις δυαδικών αριθμών

Περιεχόμενο: Δομή υπολογιστή Συστήματα αρίθμησης

Συμβολική γλώσσα Εκπαιδευτικού Υπολογιστή - Λογισμικό Υπολογιστών

Πρόγραμμα Επικαιροποίησης Γνώσεων Αποφοίτων ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Σ ή. : υαδικά. Ε ό. ή Ενότητα

1 η Θεµατική Ενότητα : Δυαδικά Συστήµατα

Τμήμα Μαθηματικών, ΕΚΠΑ. Ακαδ. έτος

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

Συστήματα αρίθμησης. = α n-1 *b n-1 + a n-2 *b n-2 + +a 1 b 1 + a 0 όπου τα 0 a i b-1

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΑ & ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Κεφάλαιο 4 ο. Ο Προσωπικός Υπολογιστής

Σκοπός. Αλγεβρικοί και Λογικοί Υπολογισμοί στη PASCAL

Πληροφορική 2. Γλώσσες Προγραμματισμού

Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας. Πληροφορική Ι. Αναπαράσταση αριθμών στο δυαδικό σύστημα. Δρ.

Διαδικασιακός Προγραμματισμός

Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον κεφ.6 Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Αρχιτεκτονική-Ι. Ενότητα 1: Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική -Ι

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Σχεδίαση με Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές (ΗΥ)

Ψηφιακοί Υπολογιστές

Αριθμητικά Συστήματα

Αλγοριθμική & Δομές Δεδομένων- Γλώσσα Προγραμματισμού Ι (PASCAL) (PASCAL ) Μεταβλητές- Τύποι- Τελεστές

Μάθημα 4: Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Διάλεξη 3η: Τύποι Μεταβλητών, Τελεστές, Είσοδος/Έξοδος

Μάθημα 3.2: Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Σύστημα Πλεονάσματος. Αναπαράσταση Πραγματικών Αριθμών. Αριθμητικές Πράξεις σε Αριθμούς Κινητής Υποδιαστολής

Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Δρ. Θεόδωρος Γ. Λάντζος

ΗΜΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

Προγραμματισμός Ι. Χαρακτήρες. Πανεπιστήμιο Πελοποννήσου Τμήμα Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών

Αναπαράσταση Δεδομένων (2 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

2. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ. 2.1 Αριθμητικά συστήματα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΕΠΛ 003: ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Δρ. Κουζαπάς Δημήτριος Πανεπιστήμιο Κύπρου - Τμήμα Πληροφορικής. Αναπαράσταση Δεδομένων

ΔΟΜΗΜΕΝΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 Η ΓΛΩΣΣΑ PASCAL

Ενότητα 1. Γνωρίζω τον υπολογιστή ως ενιαίο σύστημα

Κεφάλαιο 2. Οργάνωση και διαχείριση της Πληροφορίας στον. Υπολογιστή

Δυαδικό Σύστημα Αρίθμησης

Διάλεξη 2η: Αλγόριθμοι και Προγράμματα

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Αριθμητικά Συστήματα. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

Γενική οργάνωση υπολογιστή «ΑΒΑΚΑ»

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥΣ ΚΑΙ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ

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

Τα µπιτ και η σηµασία τους. Σχήµα bit. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Αποθήκευση εδοµένων (1/2) 1.7 Αποθήκευση κλασµάτων 1.8 Συµπίεση δεδοµένων 1.9 Σφάλµατα επικοινωνίας

Δομημένος Προγραμματισμός. Τμήμα Επιχειρηματικού Σχεδιασμού και Πληροφοριακών Συστημάτων

Ανασκόπηση στα ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Pascal, απλοί τύποι, τελεστές και εκφράσεις

Transcript:

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 ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ ΨΗΦΙΑΚΗ Αναλογική αναπαράσταση Η αναπαράσταση του μεγέθους είναι απευθείας ανάλογη της αντίστοιχης μετρούμενης ποσότητας. Π.Χ. ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΟ Υ ΡΑΡΓΥΡΟΥ Μπορούμε να διακρίνουμε θερμοκρασίες 25.1, 25.2, κλπ ή 25.12, 25.14, κλπ ανάλογα με τη διακριτική ικανότητα του οργάνου και την ικανότητα του παρατηρητή 3 4

Ψηφιακή αναπαράσταση Η αναπαράσταση του μεγέθους παίρνει μόνο ορισμένες διακριτές τιμές. Π.Χ. ΨΗΦΙΑΚΟ ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΟ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ Μπορούμε να διακρίνουμε θερμοκρασίες 23, 24, 25, κλπ. Μπορούν να απεικονιστούν το πολύ 100 θερμοκρασίες (ή 199 αν υπάρχει πρόσημο). Οι σύγχρονοι ΗΥ είναι ψηφιακοί Οι σύγχρονοι υπολογιστές είναι ψηφιακοί και χρησιμοποιούν το δυαδικό σύστημα αρίθμησης. 5 6 Το δυαδικό σύστημα αρίθμησης Χρησιμοποιούνται δύο ψηφία 0 1 ( υαδικά ψηφία ή Bits) Όλοι οι αριθμοί κατασκευάζονται από τα δύο αυτά δυαδικά ψηφία Πχ: 6 110 12 1100 Το δυαδικό σύστημα επικράτησε λόγω της ευκολίας υλοποίησης από πλευράς υλικού. Παράδειγμα εκ. υαδ. 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 εκ. υαδ. 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 7 8

Μετατροπή δυαδικού σε δεκαδικό Έστω δυαδικός ακέραιος: α n α n-1 α 2 α 1 α 0 Ο αντίστοιχος δεκαδικός είναι: D = 2 n α n + 2 n-1 α n-1 + + 2 2 α 2 + 2α 1 + α 0 = Πχ: 1100111 D = 1x2 6 + 1x2 5 + 0x2 4 + 0x2 3 + 1x2 2 + 1x2 1 + 1x2 0 = 103 Άλλα συστήματα αρίθμησης εκαδικό: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 υαδικό: 0 1 Οκταδικό: 0 1 2 3 4 5 6 7 εκαεξαδικό: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 9 10 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ Ι ΤΑ ΕΠΙΜΕΡΟΥΣ ΤΜΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΗΥ Τι είναι η κεντρική μνήμη ; Κεντρική μνήμη: Αποθηκευτικός χώρος που υλοποιείται από ηλεκτρονικά κυκλώματα. Χρησιμοποιείται για την προσωρινή αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων. Όλοι οι ΗΥ έχουν κεντρική μνήμη. 11 12

Κεντρική μνήμη - Ένα απλό μοντέλο ιεύθυνση 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 2 3 4 5.. 1 byte 1 bit Πόσο μεγάλος χώρος είναι το 1 byte ; Σε 1 byte μπορεί να αποθηκευτούν: Ένας χαρακτήρας (πχ. a,b,c, ) Ένας μικρός ακέραιος αριθμός στην περιοχή 0 255 ή στην περιοχή -128 127 13 14 Μονάδες μέτρησης μνήμης 1 byte 1 Kb = 2 10 b = 1024 b 1 Mb = 2 20 b = 1024 x 1024 b = 1048576 b 1 Gb = 2 30 b = 1024 x 1024 x 1024 b ΟΜΩΣ ΠΡΟΣΟΧΗ 1 Km = 1000 m 1 Kgr= 1000 gr = 1073741824 b Τυπικές τιμές μνήμης 1 Gb 4 Gb για προσωπικούς υπολογιστές 4 Gb 32 Gb για εξυπηρετητές ομάδας 32 Gb για πολυχρηστικά υπολογιστικά συστήματα υψηλών επιδόσεων 15 16

Τύποι δεδομένων Τι μπορεί να αποθηκευτεί στην κεντρική μνήμη ; Τι μπορεί να επεξεργαστεί ο ΗΥ ; Απλοί τύποι δεδομένων Χαρακτήρες Ακέραιοι αριθμοί Πραγματικοί αριθμοί Σύνθετοι τύποι δεδομένων (προκύπτουν από τους απλούς τύπους) Σειρές χαρακτήρων - Κείμενο Μιγαδικοί αριθμοί Σύνθετες δομές από διαφορετικούς τύπους 17 Χαρακτήρες Ως χαρακτήρες νοούνται όλοι οι χαρακτήρες του πληκτρολογίου (αλφαβητικοί, αριθμητικά ψηφία, σύμβολα). Κεφαλαίοι-μικροί και Ελληνικοί-Λατινικοί είναι διαφορετικοί χαρακτήρες. Υπάρχουν 256 διαφορετικοί χαρακτήρες, εκ των οποίων ορισμένοι δεν υπάρχουν στο πληκτρολόγιο (μη εκτυπώσιμοι). Κάθε χαρακτήρας καταλαμβάνει 1 byte μνήμης. 18 Αντιστοιχία χαρακτήρων-ακεραίων Κάθε χαρακτήρας αντιστοιχίζεται με ένα ακέραιο αριθμό στην περιοχή 0 255 Η αντιστοιχία εξαρτάται κατά κύριο λόγο από το λειτουργικό σύστημα του ΗΥ. Σε ευρεία χρήση είναι ο κώδικας ASCII (American Standard Code for Information Interchange) με επεκτάσεις για Ελληνικούς χαρακτήρες όπως έχουν καθοριστεί από τον ΕΛΟΤ. Κώδικας ASCII 0-31 Μη εκτυπώσιμοι χαρακτήρες 48-57 Ψηφία 0 9 65-90 Α Ζ 97-122 a z 128- Ελληνικά 19 20

Κωδικοποίηση Unicode Η αναπαράσταση ενός χαρακτήρα με 1 μόνο byte αποδεικνύεται ανεπαρκής. Σε ευρεία χρήση είναι η κωδικοποίηση Unicode, όπου κάθε χαρακτήρας αναπαρίσταται με 2 bytes. Έτσι υπάρχει δυνατότητα για 2 16 = 65536 διαφορετικούς χαρακτήρες. 21 Ακέραιοι αριθμοί Συνήθως χρησιμοποιούνται 1, 2 ή 4 bytes για την αναπαράσταση ακέραιων αριθμών. Με 1 byte μπορούν να αναπαρασταθούν 2 8 =256 ακέραιοι αριθμοί (πχ. -128 127 ή 0 255). Με 2 bytes μπορούν να αναπαρασταθούν 2 16 =65536 ακέραιοι αριθμοί (-32768 32767 ή 0 65535). Με 4 bytes μπορούν να αναπαρασταθούν 2 32 =4294967296 ακέραιοι αριθμοί. 22 Πραγματικοί αριθμοί Χρησιμοποιούνται 4 (αριθμοί απλής ακρίβειας) ή 8 bytes (αριθμοί διπλής ακρίβειας) για την αναπαράσταση πραγματικών αριθμών. Η αναπαράσταση γίνεται στην επιστημονική μορφή με δεκαδικό μέρος και εκθέτη. Παράδειγμα: ο αριθμός 127.3561 αποθηκεύεται ως 1.273561 x 10 2 Από τα 32 ή 64 bits ενός πραγματικού αριθμού ορισμένα χρησιμοποιούνται για το δεκαδικό μέρος και ορισμένα για τον εκθέτη του 10. Πχ. για αριθμούς απλής ακρίβειας: Πρόσημο: 1 bit Εκθέτης: 7 bits εκαδικό μέρος: 24 bits Πραγματικοί αριθμοί Οι πραγματικοί αριθμοί απλής ακρίβειας έχουν περίπου 7 σημαντικά ψηφία και κυμαίνονται στην περιοχή -10 38-10 -38 10-38 10 38 Μεταξύ -10-38...10-38 με εξαίρεση το 0 δεν μπορούν να αναπαρασταθούν. Οι πραγματικοί αριθμοί διπλής ακρίβειας έχουν περίπου 15 σημαντικά ψηφία και κυμαίνονται στην περιοχή -10 300-10 -300 10-300 10 300 23 24

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Τι κάνει: Συνολικός έλεγχος ΗΥ Αριθμητικές και λογικές πράξεις Συγκρίσεις Τι είναι: 1 ολοκληρωμένο κύκλωμα εκάδες εκατομμύρια ημιαγωγοί Χαμηλό κόστος Πόσες διαφορετικές ΚΜΕ υπάρχουν ; Pentium, Xeon, Atom, ARM AMD, Athlon, Opteron M6250, 6800, 68000,... Σε τι διαφέρουν: Εσωτερική αρχιτεκτονική Ρεπερτόριο εντολών 25 26 Τρόπος λειτουργίας Ε ΟΜΕΝΑ 3 5 ΕΝΤΟΛΕΣ ΠΡΟΣΘΕΣΕ ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ Να γίνει η πράξη 3+5 ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 8 Η διαδικασία αναλυτικά 1. Πάρε τον πρώτο αριθμό από τη μνήμη 2. Πάρε τον δεύτερο αριθμό από τη μνήμη 3. Πρόσθεσε 4. Αποθήκευσε το αποτέλεσμα στη μνήμη ΕΝΤΟΛΕΣ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ Σ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ 27 28

Ρεπερτόριο Εντολών ΚΜΕ 1) Πρόσθεσε, αφαίρεσε, πολ/σε, διαίρεσε 2) Σύγκρινε δύο αριθμούς 3) Πάρε αριθμούς από τη μνήμη 4) Αποθήκευσε αποτελέσματα στη μνήμη και πολλές άλλες Κάθε εντολή ΚΜΕ αναπαρίσταται με ένα αριθμό. Πχ. Πρόσθεσε 25 Αφαίρεσε 87 Αποθήκευσε 123 κλπ Ο ρόλος της κεντρικής μνήμης 3 5 ΠΡΟΣΘΕΣΕ 8. ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΝΗΜΗ Ε ΟΜΕΝΑ ΕΝΤΟΛΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ 29 30 Αλληλουχία εντολών - Πρόγραμμα 1) Πάρε τον πρώτο αριθμό από τη μνήμη 2) Πάρε τον δεύτερο αριθμό από τη μνήμη 3) Πρόσθεσε 4) Αποθήκευσε το αποτέλεσμα στη μνήμη 3 5 ΠΑΡΕ (72) ΠΑΡΕ (72) ΠΡΟΣΘΕΣΕ (25) ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΕ (123) 8 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΚΜΕ Προγραμματισμός ΚΜΕ Επίπονος Απευθύνεται σε συγκεκριμένο τύπο ΚΜΕ Τυπικό μέγεθος προγράμματος ΚΜΕ: 1000000 εντολές Γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου 31 32

Γλώσσες υψηλού επιπέδου Σύνολο από κανόνες για τη διατύπωση των προγραμμάτων πιο «ανθρώπινο» τρόπο. Κάθε γλώσσα προγραμματισμού υψηλού επιπέδου έχει το δικό της «αλφάβητο» και «συντακτικό». Πόσες γλώσσες υπάρχουν ; Fortran Cobol PL/I Basic Pascal Lisp C C++ Java Perl Python Κάθε γλώσσα έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα σε σχέση με τις άλλες 33 34 Παράδειγμα #1 Πρόβλημα: Να κατασκευαστεί πρόγραμμα που θα εμφανίζει στην οθόνη τη φράση: Hello Pascal: PROGRAM SAMPLE; BEGIN WRITELN ( HELLO ) END. Fortran: PROGRAM SAMPLE WRITE (*,*) HELLO END C: #include <stdio.h> main () { printf( Hello\n ); } Παράδειγμα #2 Πρόβλημα: Να κατασκευαστεί πρόγραμμα που θα υπολογίζει και θα εμφανίζει στην οθόνη το αποτέλεσμα της πράξης 3+5 Pascal: PROGRAM ADD; VAR K:INTEGER; BEGIN K:=3+5; WRITELN (K) END. Fortran: PROGRAM ADD K = 3+5 WRITE (*,*) K END C: #include <stdio.h> main () { int k; k = 3+5; printf( %d\n,k); } 35 36

Πλεονεκτήματα-Μειονεκτήματα Πλεονεκτήματα Η γραφή - εκσφαλμάτωση είναι πιο εύκολη Το πρόγραμμα είναι ευκολότερα αντιληπτό Το πρόγραμμα είναι μεταφέρσιμο Μειονεκτήματα Το πρόγραμμα δεν μπορεί να εκτελεστεί απευθείας από την κεντρική μονάδα επεξεργασίας Χρειάζεται μετατροπή σε εντολές ΚΜΕ 37 ιαδικασία μετάφρασης Πηγαίος κώδικας Fortran PROGRAM ADD K = 3+5 WRITE (*,*) K END ΜΕΤΑΦΡΑΣΤΗΣ ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ Εκτελέσιμο πρόγραμμα 72 34 48 123 Εντολές ΚΜΕ 17 82... 38 Κύκλος ανάπτυξης προγράμματος Λογικά λάθη ΠΗΓΑΙΟΣ ΚΩ ΙΚΑΣ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ ΕΚΤΕΛΕΣΗ Συντακτικά λάθη 39