25/1/2000epl-1311 Αναδρομη:Υπολογιστές/Προγραμματισμός παντου παντουΥπολογιστες ειναι παντουπαντου Παρα παρα πολλες εφαρμογες Γιατί; –Αυτοματοποιηση –Απλοποιηση.

Παρουσίαση με θέμα: "25/1/2000epl-1311 Αναδρομη:Υπολογιστές/Προγραμματισμός παντου παντουΥπολογιστες ειναι παντουπαντου Παρα παρα πολλες εφαρμογες Γιατί; –Αυτοματοποιηση –Απλοποιηση."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 25/1/2000epl-1311 Αναδρομη:Υπολογιστές/Προγραμματισμός παντου παντουΥπολογιστες ειναι παντουπαντου Παρα παρα πολλες εφαρμογες Γιατί; –Αυτοματοποιηση –Απλοποιηση –Αποτελεσματικοτητα –Κοστος

2 25/1/2000epl-1312 (Ψηφιακοί)Υπολογιστές Ποτε? ~1940 ΕΝΙΑCΕΝΙΑC ηλεκτρονικοι (electronic), διακριτικοι (discrete) 0 ή 1 Γιατι? στρατιωτικούς σκοπους ( υπολογισμους ατομικη βομβα ) απογραφη πληθυσμου ( τελειωνε μετα τον επομενο ) 1960: εκατο υπολογιστες καθενας στοιχιζε δεκαδες εκατομμυρια λιρες 2000: δισεκατομμυρια υπολογιστες πλειστα στοιχιζουν μερικες 100δες λιρες

3 25/1/2000epl-1313 Προγραμματισμός 1960: γλωσσα μηχανης ή συμβολική γλωσσα. Ραγδαία Αναπτυξη Υποδομής Λογισμικού –Μεταγλωτιστες, Λειτουργικά Συστήματα 2000: γλωσσες ψηλου/χαμηλου επιπεδου, templates, visual, agents (coming)

4 25/1/2000epl-1314 2000: Κοινωνία Πληροφορικής Επανασταση Πληροφορικης: Διαδικτυο –τρομερη διευκολυνση στην προσβαση πληροφοριων Φασμα Αγορας Υπολογιστων (low to high end) –mobile, palmtop, embedded, personal computer(PC) –ψηλης αποδοσης PCs, workstations –servers (συχνα με πολλους υπολογιστες <32) –multiprocessors (32 με 200) –supercomputers, massively parallel (>1000)

5 25/1/2000epl-1315 2000: Κοινωνία Πληροφορικής Εφαρμογες –Προσβαση, Φυλαξη και Επεξεργασια Δεδομενων...εκατομμυρια δεδομενα/συναλλαγες (text ~10 15 bytes) – Προσομιωση/Simulations σχεδιασμος, λειτουργικοτητα, αποδοση, crash simulation (αεροπλανα, αυτοκινητα, υπολογιστες, εργα, αποστολες) –Εξυπνα Συστηματα: αυτοκινητα, ηλεκτρονικες συσκευες –Αναψυχη: παιγνιδια, virtual reality, οπτικοακουστικα

6 25/1/2000epl-1316 Ενάς Υπολογιστής Αποτελειται απο: –Σιδερικά ;) Υλικο (hardware) οθονη, πληκτρολογιο, ποντικι, μνημη, επεξεργαστη, modem, ethernet card, εκτυπωτες, δισκακι, σκληρος, CD, scanner –Προγραμματα/Λογισμικο (software) λειτουργικο συστημα, μεταγλωτιστης, επεξεργασιας δεδομενων (κειμενο, αριθμων, εικονας, ηχου) παιγνιδια (tetris)

7 25/1/2000epl-1317 Βασική Δομή Hardware Εισοδος input Εξοδος output Επεξεργασια processing Πληκτρολογιο Ποντικι Οθονη Εκτυπωτης Πρωτευουσα Μνημη Επεξεργαστης CD, δισκος (hard, floppy), modem Προσβαση σε Δευτερευουσα Μνημη, Δικτυο, Διαδυκτυο

8 25/1/2000epl-1318 Είσοδος/Εξόδος Χρησιμοποιειται για την εισαγωγη/εξαγωγη δεδομενων απο/στον χρηστη –Εισοδος επεξεργασια κειμενου (εκθεση, προγραμμα κτλ) διαταγες, δεδομενα σε προγραμμα –Εξοδος κατασταση προγραμματος αποτελεσμα προγραμματος (συμπ. λαθων)

9 25/1/2000epl-1319 Μνήμη Αποθηκευσης/Ανακτηση πληροφοριων προγραμματα και δεδομενα Αποτελείται από ένα σύνολο κυψελίδων – memory cells Καθε κυψελιδα εχει μοναδικη διευθυνση και περιεχομενο (διαταγες ή δεδομενα)

10 25/1/2000epl-13110 Μνήμη Διεύθυνση Περιεχόμενα 0 1 2 …... 1021 1022 1023 εοds err12 15.er3 0.,d% yiasou 123

11 25/1/2000epl-13111 Μνήμη Μοναδες μετρησης μνημης –bit - b0 ή 1 –byte -B 8 bits 10010010 2 92 h –word4 bytes80ffaf45 h –doubleword2 words ή 8 bytes –KiloByte-KB 2 10 ή 1024 bytes –MegaByte-MB2 20 bytes –GigaByte-GB2 30 bytes

12 25/1/2000epl-13112 Ιεραρχία Μνήμης Μεγεθος, Ταχυτητα, Κοστος –Cache 16KB-64KB (SRAM) –2nd Level Cache 256KB-2ΜΒ(SRAM) –Main Memory32ΜΒ-1GB (DRAM) –Secondary Memory1GB-100GB (hard,CD) μεγαλη μικρη χαμηλη χαμηλο ψηληψηλο

13 25/1/2000epl-13113 Ταξινομήσεις Μνήμης Ισος χρονος προσβασης σε ολες τις κυψελιδες? ναι, μνημη τυχαια προσβασης (Random Access Memory- RAM), π.χ. πρωτευουσα μνημη οχι, π.χ. δευτερευουσα μνημη hard disk Τυπος Αναγνωσης μονο αναγνωσης (Read Only Memory-ROM) αναγνωσης και αποθηκευσης (τυπικα RAM)

14 25/1/2000epl-13114 Ταξινομήσεις Μνήμης Διαρκεια Αποθηκευσης μονιμη (non-volatile): μνήμη μόνο ανάγνωσης (ROM), CD- ROM, hard disk (μνημη αναγνωσης και αποθηκευσης) προσκαιρη (non-volatile): τυπικα RAM π.χ. cache, main memory (μνημη αναγνωσης και αποθηκευσης) Τεχνολογια: CMOS (ROM, RAM, SRAM, DRAM), Magnetic Disk (hard, floppy), Optic (CD-ROM)

15 25/1/2000epl-13115 Ιστορική καινοτομία της Μνημης Εννοια Αποθηκευμένου Προγράμματος (Stored Program Concept) (~1940): –Οι εντολές που αποτελούν το πρόγραμμα αποθηκεύονται στην πρωτεύουσα μνήμη πριν την εκτέλεση του προγράμματος Προηγουμενως ειχαμε μηχανες που ετρεχαν μονο ενα προγραμμα (calculator ΟΧΙ computer)

16 25/1/2000epl-13116 (Μικρο)Επεξεργαστης Κεντρικη Μοναδα Επεξεργασιας –microprocessor, up/μp, central processing unit, CPU –Συντονίζει/αποφασίζει όλες τις λειτουργίες του υπολογιστή εκτελώντας αριθμητικές και λογικές πράξεις σε δεδομένα. –Αποτελειται απο Μοναδα Ελεγχου (Control Unit), Αριθμητικη Μοναδα (ALU) και Kαταχωρητες (Registers)

17 25/1/2000epl-13117 Βασικη Λειτουργια CPU Κύκλος Προσκόμισης και Εκτέλεσης Εντολής (Fetch-Execute Cycle) 0123401234 K1=(4) (4)=K1 K1=K1+1 + 567899 PC (Καταχωρητης Εντολης) Κ1 567899 0

18 25/1/2000epl-13118 Βασικη Λειτουργια CPU Κύκλος Προσκόμισης και Εκτέλεσης Εντολής (Fetch-Execute Cycle) 0123401234 K1=(4) (4)=K1 K1=K1+1 + 567899 PC (Καταχωρητης Εντολης) Κ1 567899 1 567900 1

19 25/1/2000epl-13119 Βασικη Λειτουργια CPU Κύκλος Προσκόμισης και Εκτέλεσης Εντολής (Fetch-Execute Cycle) 0123401234 K1=(4) (4)=K1 K1=K1+1 + 567899 PC (Καταχωρητης Εντολης) Κ1 567900 2

20 25/1/2000epl-13120 Δίκτυο και Διαδίκτυο Τοπικο Δικτυο (Local Area Network) –υπολογιστες, disks, εκτυπωτες, scanners (π.χ. πακυ) Διαδικτυο (Wide Area Network) –ενωνει τοπικα δικτυα (internet) Κρισιμες Παραμετροι: –Ταχυτητα ενωσης (latency) και –Πληροφοριες/δευτερολεπτο (bandwidth)

21 25/1/2000epl-13121 Λογισμικό Υπολογιστή Πρόγραμμα είναι ένα σύνολο εντολών γραμμένα σε γλώσσα που κατανοήται από τον υπολογιστή

22 25/1/2000epl-13122 Επίπεδα Λογισμικού Λογισμικό Εφαρμογών ( Application Software ) Γλώσσες Υπολογιστή ( Computer Languages ) Λειτουργικό Σύστημα ( Operating System ) Υλικό ( Hardware)

23 25/1/2000epl-13123 Λειτουργικό Σύστημα(OS) Ελεγχει τη διεπαφή (interface) του χρηστη με το hardware του υπολογιστη Διαχειριζεται την κατανομη των πορων (resources) του υπολογιστη - π.χ. μνημη, cpu, I/O Π.χ. Unix, vms, ms-dos, windows, windows-nt

24 25/1/2000epl-13124 Γλωσσες Προγραμματισμου Καθε λογισμικο ειναι γραμμενο σε καποια γλωσσα προγραμματισμου Basic, Lisp, Pascal, FORTRAN, COBOL, PL1, ADA, Prolog, C, C++, Java, Assembly, Machine Laguage Ορισμος Γλωσσας: Σύνταξη (syntax): Κανόνες γραμματικής της γλώσσας. Σημασιολογία (context): Τι σημαίνουν οι προτάσεις της γλώσσας

25 25/1/2000epl-13125 Ταξινομήση Γλωσσών Προγρ. Γλώσσα Υψηλού Επιπέδου ( high-level language ) ανεξάρτητη υπολογιστή συνδυάζει αγγλικές λέξεις και συμβατούς μαθηματικούς συμβολισμούς (ευκολο-διαβαστη) προσανατολισμένη στην επίλυση συγκεκριμενου τομεα προβλημάτων, π.χ. FORTRAN μηχανικη και μαθηματικα, COBOL data processing και business Καμμια HLL γλωσσα καλη για ολες τις εφαρμογες

26 25/1/2000epl-13126 Ταξινομήση Γλωσσών Προγρ. Γλώσσα Χαμηλου Επιπέδου ( low-level language ) Κατανοητή μόνο από δεδομένη κεντρική μονάδα επεξεργασίας (διαφορετικες αρχιτεκτονικες) Γλώσσα Μηχανής (machine language). Γλώσσα δυαδικών εντολών Συμβολική Γλώσσα (assembly language). Χρήση μνημονικών κωδικών που αντιστοιχούν σε εντολές της γλώσσας μηχανής (δυσκολο-διαβαστη) Πιο γρηγορη (πιο λιγο overhead)

27 25/1/2000epl-13127 Μεταγλωτιστής (compiler) Λογισμικό το οποίο μεταφράζει πρόγραμμα υψηλού επιπέδου γλώσσα σε γλώσσα μηχανήςμεταφράζει Βασιζεται στην συνταξη και σημμασιολογια της γλωσσας Αλλοι μεταφραστες: Διερμηνεας (interpreter) basic και java(πιο αργος) Assembler μετατρεπει συμβολικη γλωσσα σε γλωσσα μηχανης

28 25/1/2000epl-13128 Compilation back Πηγαίος κώδικαs Κώδικας αντικει- μένου Μεταγλωττιστής foo.c foo.o Source code object code