PODSTAWY INFORMATYKI

PODSTAWY INFORMATYKI

Dr in . Lidia Jackowska

Dr in . Lidia Jackowska

-

-

Strumiłło

Strumiłło

Katedra Informatyki Stosowanej

Katedra Informatyki Stosowanej

POLITECHNIKA ŁÓDZKA

POLITECHNIKA ŁÓDZKA

Podstawowe poj cia informatyki

Podstawowe poj cia informatyki

Informatyka

Informatyka

jest zespołem dyscyplin naukowych i

technicznych, zajmuj cych si automatycznym

przetwarzaniem, przechowywaniem i przesyłaniem

informacji oraz projektowaniem, budow i

eksploatacj niezb dnych do tego celu rodków

technicznych.

Algorytm

Algorytm

jest to sposób rozwi zania zagadnienia,

podany w formie przepisu okre laj cego sko czon

liczb operacji oraz kolejno w jakiej operacje te

powinny by wykonywane.

Programem

Programem

nazywany jest algorytm zapisany w

j zyku czytelnym dla komputera.

Komputer

Komputer

jest urz dzeniem słu cym do

przetwarzania informacji, przy czym przetwarzanie to

odbywa si automatycznie, według wprowadzonego

uprzednio do jego pami ci programu.

KOMPUTER

PROGRAM

Przetwarzanie danych

dane

wej ciowe

dane

wyj ciowe

Komputer jako urz dzenie do przetwarzania informacji

Komputer, sprz t, oprogramowanie

Komputer, sprz t, oprogramowanie

KOMPUTER

Oprogra-

mowanie

Komputer stanowi zespół urz dze współpracui cych

ze sob . Elementy materialne komputera okre la si

mianem

sprz tu

(ang.

hardware

). Programy, w które

wyposa ony jest komputer tworz tzw.

oprogramowanie

(ang.

software

).

Sprz t

Oprogramowanie

Oprogramowanie

Programy, w które wyposa ony jest komputer mo na

podzieli na dwie grupy:

programy usprawniaj ce działanie i obsług

komputera tworz ce tzw.

oprogramowanie

podstawowe

programy wykonuj ce konkretne zadanie u ytkowe,

które tworz tzw.

oprogramowanie u ytkowe

Głównym elementem oprogramowania podstawowego

jest

system operacyjny

, którego zasadniczym

zadaniem jest ułatwienie komunikacji człowieka z

komputerem oraz zarz dzanie wszystkimi zasobami

sprz towymi,programowymi i informacyjnymi komputera.

System komputerowy

System komputerowy

KOMPUTER

system

operacyjny

Zasoby

komputera

Komunikacja człowieka z komputerem poprzez system

operacyjny

Komputer jest urz dzeniem zło onym, dlatego te w

odniesieniu do du ych komputerów stosowane jest

okre lenie

system cyfrowy

lub

system komputerowy

System binarny

System binarny

Znaki alfanumeryczne

(litery, cyfry, znaki interpunkcji,

działa arytmetycznych itp.), za pomoc których

człowiek komunikuje si z komputerem, zostaj

przetworzone automatycznie na zrozumiałe dla

komputera znaki zapisane w

systemie binarnym

, czyli

dwójkowym. Znaki binarne nosz nazw

bitów

. Ci g

bitów nazywany jest

słowem binarnym

, a ci g 8 bitów

bajtem

. Charakterystyczny dla danego komputera ci g

bitów b d cy wielokrotno ci bajta nosi nazw

słowa

maszynowego

.

1 0

1

1

0

0

0

0

Informacja binarna o długosci jednego bajta

,

Generacje komputerów

Generacje komputerów

ENIAC

1946

TRADIC 1956

CDC 6600 1965

kom

pute

ry o

sob

iste

sys

tem

y w

ielo

dos

t p

ne

1943

gen. IV

gen. 0

technika

przeka ników

elektro-

magnetycznych

1946

gen. I

technika

lampowa

1956

technika

tranzystorowa

gen. II

1963

gen. III

technika

układów

scalonych MSI

1981

technika

układów

scalonych

LSI i VLSI

Komputery przyszło ci:

kwantowe, biologiczne,

optyczne,

neurokomputery,

…

gen. V i VI

MARK1 1943

Budowa i działanie komputera

Budowa i działanie komputera

osobistego

osobistego

JEDNOSTKA CENTRALNA

PROCESOR

Sterowanie

Arytmometr

Schemat blokowy komputera osobistego

przedstawiaj cy jego moduły funkcjonalne

Wej cie

Wyj cie

Pami operacyjna (PAO)

Pami zewn trzna (PZ)

Procedury uruchamiania i realizacji

programów

Uruchamianie i realizacja programu wynikowego:

1 - wprowadzenie systemu operacyjnego,

2 - wprowadzenie programu,3 - realizacja programu.

PAO

PZ

1

2

3

Procedury uruchamiania i realizacji

programów

Program ródłowy, tłumaczenie interpretacyjne:

1,2,3 - wprowadzenie systemu operacyjnego, translatora i programu,

4 - tłumaczenie, 5 - realizacja programu.

1

2

3

4 i 5

PAO

PZ

Procedury uruchamiania i realizacji

programów

Program ródłowy, tłumaczenie kompilacyjne:

PAO

PZ

1,2,3 - wprowadzenie systemu operacyjnego, translatora i programu,

4 - tłumaczenie, 5 - realizacja programu.

1

2

3

4

5

Przebieg procesu kompilacji

Sposób zapisu programów i danych

Długo tekstu (n)

Bajt 0

Bajt 2

Bajt n Bajt n-1

Bajt 1

Przykładowy sposób zapisu tekstu

Liczba bajtów = ( liczba znaków tekstu n ) + 1

1

1

1

0

0

0

1

Cz

operacyjna

Cz

adresowa

…

…

Zapis rozkazu

Wybrane formaty zapisu liczb

Liczba naturalna

Liczba całkowita

Bajt 2

Bajt 1

Bajt 2

Bajt 1

znak

mantysa

cecha (11 bitów)

Liczba rzeczywista podwójnej precyzji (Double)

znak

mantysa

cecha (8 bitów)

Liczba rzeczywista pojedynczej precyzji (Single)

znak

4 bajty

8 bajtów

Format zmiennoprzecinkowy

Format zmiennoprzecinkowy

Single (Float)

Double

0

m

i

255

c

gdy

,

0

m

i

255

c

gdy

,

)

1

(

0

m

i

0

c

gdy

,

0

0

m

i

0

c

gdy

),

.

0

(

2

)

1

(

255

c

0

gdy

,)

.

1

(

2

)

1

(

126

)

127

(

≠

=

=

=

=

−

=

=

=

=

≠

=

−

=

<

<

−

=

−

−

NaN

L

Inf

L

L

m

L

m

L

s

s

c

s

2047

c

0

gdy

,)

.

1

(

2

)

1

(

)

1023

(

<

<

−

=

−

m

L

c

s