De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Inleiding Informatica 2000-2001 - 16-Oct-00 - 16:18 Inleiding Informatica College 2 Woensdag 17 januari 2001 Brookshear Hoofdstuk 1.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Inleiding Informatica 2000-2001 - 16-Oct-00 - 16:18 Inleiding Informatica College 2 Woensdag 17 januari 2001 Brookshear Hoofdstuk 1."— Transcript van de presentatie:

1

2 Inleiding Informatica Oct :18 Inleiding Informatica College 2 Woensdag 17 januari 2001 Brookshear Hoofdstuk 1

3 Inleiding Informatica Oct :18 Overzicht college 2 n 1.1 Opslag van bits n 1.2 Hoofdgeheugen n 1.3 Massa geheugen n 1.4 Representatie van informatie als bitpatronen n NIET: par. 1.5 t/m 1.9

4 Inleiding Informatica Oct : Opslag van bits n Alle informatie in de computer heeft binaire representatie: bit-patronen n Bit = binary digit, met symbolische toestand 0 of 1, aan of uit, true of false, etc. n Opslag bit vereist hulpstuk dat 2 mogelijke toestanden kent, bv: ä schakelaar (aan, uit) ä vlag (omhoog, omlaag) ä in moderne computer: gate (poort)

5 Inleiding Informatica Oct :18 Gate n klein electronisch circuit met spanning 0 of 1 n levert op basis van 2 binaire input’s 1 binaire output (boolean operatie) n 4 elementaire gates: AND, OR, XOR en NOT n 0 en 1 hebben slechts symbolische betekenis

6 Inleiding Informatica Oct :18 Elementaire gates AND Inputs Output Inputs Output OR XOR NOT Inputs Output Input Output

7 Inleiding Informatica Oct :18 Flip-flop n Samengestelde gates vormen een flip-flop, ook met een output 0 of 1 n Output is constant totdat tijdelijke puls van een ander circuit de output verandert n Flip-flop ideaal voor opslag van bit’s n Speciale flip-flop in voorbeeld figuur 1.3: output dient ook voor de input van een gate

8 Inleiding Informatica Oct :18 Flip-flop met 3 gates input output OR AND NOT

9 Inleiding Informatica Oct :18 Flip-flop figuur 1.3 n Speciale constructie: ä Start: beide inputs 0 --> output is onbekend ä Wijziging: bovenste input naar 1 --> output vast op 1, ook als input weer 0 wordt ä Wijziging: onderste input naar 1 --> output vast op 0, ook als input weer 0 wordt ä Vraag: wanneer wel een wijziging in de output?

10 Inleiding Informatica Oct :18 Flip-flop voorbeeld: start 0 0 OR AND NOT ? 1

11 Inleiding Informatica Oct :18 Flip-flop: wijziging upper 1 0 OR AND NOT X 0

12 Inleiding Informatica Oct :18 Flip-flop: wijziging lower 1 0 OR AND NOT X 0

13 Inleiding Informatica Oct :18 wijziging lower, dan upper-2 1 OR AND NOT X 0 1 1

14 Inleiding Informatica Oct :18 samenvatting voorbeeld n Inputs waren 0, output was 0 n Bovenste input tijdelijk naar 1 n Output wordt 1 n Boventste input terug naar 0 n Output blijft 1 n Analoog: tijdelijk 1 op onderste input --> 0

15 Inleiding Informatica Oct :18 Rol van flip-flop n Ideaal voor logische verwerking van bits in computer ä waarde kan gelezen en veranderd worden door andere circuits n Bouwstenen van een geïntegreerde circuits ä NOT, OR, XOR, AND n Géén permanent geheugen ä als power supply uit, is informatie weg

16 Inleiding Informatica Oct :18 Abstractie n We kunnen over gates en flip-flops gebruiken zonder hun details te hoeven kennen n We kunnen complexere hulpmiddelen bouwen met eenvoudige gates of flip-flops n Een gate of flip-flop is dan een abstract hulpmiddel geworden (abstract tool)

17 Inleiding Informatica Oct :18 Andere opslagtechnieken n Magnetische kernen ä magnetisch veld heeft twee mogelijke richtingen, ä waarnemen en instellen ervan met stroom n Condensator (capacitator) ä spanning tussen de bladen: geladen/ongeladen ä miljoenen op een wafer = chip ä vluchtigheid: spanning moet ververst worden n Dynamisch geheugen is vluchtig

18 Inleiding Informatica Oct :18 Hexidecimale notatie n Bit strings kunnen erg lang zijn n Moeilijk voor menselijk geheugen ä leidt tot veel fouten n Hexidecimaal: werk- bare vorm = enkel symbool voor 4 bits n pagina 25 boek Bit patroonHexidecimaal C 1101D 1110E 1111F

19 Inleiding Informatica Oct :18 Overzicht college 2 n 1.1 Opslag van bits n 1.2 Hoofdgeheugen n 1.3 Massa geheugen n 1.4 Representatie van informatie als bitpatronen n NIET: par. 1.5 t/m 1.9

20 Inleiding Informatica Oct : Hoofdgeheugen n Computergeheugen bestaat uit groot aantal circuits om data op te slaan (main memory) n Geheugen georganiseerd in cellen ä 1 cel = 8 bits = 1 byte n Geheugencapaciteit uitgedrukt in cel- eenheden ä 1 Kb = 2 10 = 1024 cellen ä 1 Mb = cellen = 2 20 cellen n Elke cel heeft uniek ‘adres’ (0, 1, 2, 3, 4,...)

21 Inleiding Informatica Oct :18 Groepen bits n Byte: 8 bits = 2 8 mogelijkheden = 256 n K(ilo)byte: 1024 bytes = 2 10 n M(ega)byte: 1024 Kbytes = 2 20 n G(iga)byte: 1024 Mbytes = 2 30 n T(era)byte: 1024 Gigabytes = 2 40 n Geheugencel heeft adresdeel + inhoudsdeel

22 Inleiding Informatica Oct :18 RAM n Elke cel uit main memory kan individueel gerefereerd, bereikt en veranderd worden n “Hoge” adressen zijn net zo toegankelijk als “lage” n Random Accress Memory (RAM) ä gegeven een adres, direct inhoud opvragen n In tegenstelling tot “massa geheugen” ä lange bit-strings manipuleren in blokken

23 Inleiding Informatica Oct :18 Organisatie binnen cel n 8 bits in een byte ä linker bit = most significant bit ä rechter bit = least significant bit n Bytes zijn georganiseerd als een lange rij (met adres) n Een string van 16 bits opslaan in 2 naast elkaar gelegen bytes MostLeastsignificantbit High-orderLow-order end

24 Inleiding Informatica Oct :18 Overzicht college 2 n 1.1 Opslag van bits n 1.2 Hoofdgeheugen n 1.3 Massa geheugen n 1.4 Representatie van informatie als bitpatronen n NIET: par. 1.5 t/m 1.9

25 Inleiding Informatica Oct : Massa-geheugen n Main memory is niet voldoende ä backups, power-off, technologische beperkingen n Mass storage of secondary memory ä Data opslaan in grote eenheden -files n Nadelen: mechanische onderdelen (langzaam) n On-line (hard-disk) en off-line (floppy-disk) ä aan computer versus los

26 Inleiding Informatica Oct :18 Disk storage (schijf) n Lees-/schrijfkoppen onder/boven schijf n Als schijf draait, lezen koppen een cirkel ä track ä opgedeeld in sectors, met data in bit-strings n Variatie per type schijf ä aantal tracks op oppervlak ä aantal sectors per track (sector = 512 of 1024 bytes) n Figuur 1.9, pagina 30

27 Inleiding Informatica Oct :18 Disk storage, vervolg n Tracks en sectoren zijn niet permanent ä Worden magnetisch vastgelegd door schijf te formatteren n Formatteren vernietigt alle bestaande data op schijf n Floppy (slappe) disk: lage capaciteit, off-line n Hard disk: hoge capaciteit, on-line

28 Inleiding Informatica Oct :18 Schijfprestatie n Afhankelijk van aantal factoren ä seek time: bewegen van de koppen tussen tracks ä rotation delay of latency time: gemiddelde tijd om data op track te vinden ä access time: som van seek en latency time ä transfer rate: snelheid van data uitwisseling tussen kop en schijf n Harde schijven doen het op alle fronten beter dan floppies ä Electronisch geheugen (main) nog veel beter!

29 Inleiding Informatica Oct :18 Compact disks n Optisch systeem ipv magnetisch n CD bestaat uit reflectief materiaal ä data opgeslagen als variaties in oppervlakte (veranderende reflecties) ä data lezen door variaties te scannen met een laserstraal n Hoge capaciteit (> 600 MB) n Nieuw: DVD = 10 Gb opslagruimte

30 Inleiding Informatica Oct :18 Opslag op tape n Magnetische opslag (ouderwets) ä vergelijk tape recorder n Grote capaciteit (tot aantal Gb’s) n Grootste nadeel: zeer hoge access time n OK als backup medium n Opslageenheid: logisch - fysiek nivo

31 Inleiding Informatica Oct :18 Logical en physical records n Fysiek record op magnetische schijf ä elke sector wordt als geheel (een blok) behandeld als data gelezen of gemanipuleerd wordt n Logisch record ä Natuurlijke opdeling van informatie in blokken (elke student is een blok) n Deze komen niet vaak overeen ä aantal logische blokken in 1 fysiek blok ä logisch blok verdeeld over meerdere fysieke

32 Inleiding Informatica Oct :18 Overzicht college 2 n 1.1 Opslag van bits n 1.2 Hoofdgeheugen n 1.3 Massa geheugen n 1.4 Representatie van informatie als bitpatronen n NIET: par. 1.5 t/m 1.9

33 Inleiding Informatica Oct : Representatie n Symbolen n Getallen n Beelden

34 Inleiding Informatica Oct :18 Symbolen representeren n ASCII (American Standard Code for Information Interchange) ä hoofd-, kleine letters, leestekens, cijfers 0-9 ä controle informatie (nieuwe regel, tabs, etc.) n Oorspronkelijk 7 bits = 2 7 mogelijkheden ä 128 standaard codes ä Appendix A, pagina 439 n Tegenwoordig 8 bits (extra 0 aan high-order) ä compatibiliteit ä extra 128 codes zijn (helaas) niet standaard

35 Inleiding Informatica Oct :18 ASCII voorbeeld H e l l o.

36 Inleiding Informatica Oct :18 Symbolen representeren n Standaard is Unicode = 16 bits (in o.a. Java) n zie: n zeer grote tekenset: 256 * 256 = mogelijke combinaties n elk teken van elke taal ter wereld krijgt een uniek nummer, platform onafhankelijk n alle Arabische tekens, Russische tekens, Hindi, Tibetaans, Chinees, etc. n zelfs voorstel voor Egyptische hiëroglyphen !

37 Inleiding Informatica Oct :18 Egyptische hiëroglyphen

38 Inleiding Informatica Oct :18 Getallen representeren n Getallen representeren met ASCII is inefficiënt ä 25: twee cijfers --> 2 bytes = 16 bits ä grootste getal met 16 bits is 99 n Alternatief: binaire of “base two” representatie ä alleen 0 en 1 (niet 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) ä getal wordt patroon van nullen en enen

39 Inleiding Informatica Oct :18 Representeren van beelden n 1. Bit-map technieken ä beeld is grote verzameling puntjes (pixels) ä heel precies, maar kost veel bits ä kleur: 3 bytes per pixel, 3 kleuren + intensiteit ä nadeel 1: compressie nodig bij verwerking ä nadeel 2: beperkte schaalbaarheid

40 Inleiding Informatica Oct :18 Representeren van beelden n 2. Vector technieken ä beeld wordt uitgerekend met serie formules voor lijnen en krommingen ä voordeel 1: eenvoudige opslag ä voordeel 2: grote schaalbaarheid ä resultaat: schaalbare fonts (True Type, PostScript) ä populair bij CAD systemen ä nadeel: minder precies dan bitmaps

41 Inleiding Informatica Oct :18 Overzicht college 2 n 1.1 Opslag van bits n 1.2 Hoofdgeheugen n 1.3 Massa geheugen n 1.4 Representatie van informatie als bitpatronen n NIET: par. 1.5 t/m 1.9


Download ppt "Inleiding Informatica 2000-2001 - 16-Oct-00 - 16:18 Inleiding Informatica College 2 Woensdag 17 januari 2001 Brookshear Hoofdstuk 1."

Verwante presentaties


Ads door Google