1.Co to jest informatyka - dziedzina wiedzy zajmująca się problemem
przetwarzania i przesyłania danych.
2.Algorytm - jest to ciąg informacji służących wykonywaniu pewnego
zadania. W każdym algorytmie można wyróżnić szereg instrukcji które są
szczegółowym przepisem do wykonania procedury.
3.Języki programowania proceduralne i deklaratywne - wiążą się ze
strukturą i reprezentacją danych w komputerze, wykonywaniem działań i
operacji.
J.p. Proceduralne - zapisują procedury które komputer wykonuje
(procedura- moduł programu wykonujący określone zadania)
J.p. Deklaratywne - umożliwiają wyszukiwanie danych w dużych zbiorach.
4.Różnica między obliczeniami numerycznymi i symbolicznymi -
obliczenia numeryczne to przetwarzanie konkretnych liczb. Obliczenia
symboliczne – operacje wykonywane na wyrażeniach(symbolach)
matematycznych. Programy z grupy obliczeń symbolicznych nazywane są
programami algebry komputerowej. Np. Matlab.
5.Czym zajmuje się inżynieria oprogramowania - zajmuje się
doskonaleniem i optymalizacją oprogramowania. Dobre oprogramowanie
powinno być: zgodne z wymaganiami użytkownika, niezawodne, efektywne,
łatwe w konwersacji, ergonomiczne. Przyczyny powstania: duża złożoność
systemów operacyjnych, niepowtarzalność poszczególnych przedsięwzięć,
pozorna łatwość dokonywania poprawek.
6.Co to jest baza danych - zbiór informacji z pewnej dziedziny,
prowadzony w taki sposób, aby łatwo je można było analizować. Każdy zbiór
danych to baza danych, nie musi być komputerowa. Komputerowa baza
danych jest podzielona na rekordy. Najprostszą bazą danych jest tabela
składająca się z rekordów.
7.Siec komputerowa – system połączonych ze sobą urządzeń sieciowych
które pozwalają na wymianę informacji pomiędzy urządzeniami
przyłączonymi do tej sieci (wymiana danych wewnątrz sieci, korzystanie z 1
drukarki sieciowej, komunikacja użytkowników dzięki oprogramowaniu
sieciowemu). Rodzaje: LAN(lokalna), MAN(miejska), WAN(światowa).
8. Internet
- globalna sieć komputerowa, umożliwiająca wymianę
informacji dzięki jednolitemu sposobowi kodowania i przesyłu informacji
protokołem TCP/IPv4 obecnie lub w przyszłości TCP/IPv6. Intranet
-
wewnętrzna sieć lokalna w przedsiębiorstwie lub instytucji. Serwer WWW
udostępnia swoje zasoby wewnątrz przedsiębiorstwa lub instytucji.
9.KONWERSJA BIN-DEC-HEX (samemu)
10.Relacja pomiędzy ilościami informacji - 8bitów= 1bajt,
1kbajt=1024bitów, 1Mb=1024^2bajtów, 1Gb=1024^3bajtów.
11.Cyfrowe kodowanie informacji - dowolna informacja w komputerze
występuje tylko w postaci binarnej dlatego potrzebne są zatem reguły które
przekształcają różne postacie informacji na postać ciągu cyfr binarnych.
Proces przekształcenia informacji nazywamy kodowaniem, polega ono na
zamianie każdego kodu na kod binarny. Z kolei skróceniem kodu binarnego
jest kod hexadecymalny.
12.Co to jest kod ASCII- służy do kodowania tekstu i przesyłania go
między urządzeniami cyfrowymi oprócz znaków alfanumerycznych, koduje
także znaki sterujące pracę drukarki, przyporządkowuje znakom
alfanumerycznym i znakom sterującym ciąg złożony z 8 cyfr binarnych.
Kodowanie ASCI ma 83 znaków. Posługując się kodem ASCI możemy każdy
tekst zapisać jako ciąg bitów i na odwrót.
13.Porównanie kombinacyjnych i sekwencyjnych - Ukł.
kombinacyjny - układ w którym stan wyjść układu zależy wyłącznie od
stanu wejść. Ukł. sekwencyjny – układ w którym stan wyjść zależy od
stanu wejść oraz od poprzedniego stanu wyjść.
14.Układ synchroniczny i asynchroniczny - układem
asynchronicznym (niejednoczesnym) nazywamy taki układ cyfrowy
którego stan wyjść ustala się po kolei. Czas ustalania się stanu wyjść nie jest
sterowany. Układem synchronicznym nazywamy taki układ którego stan
każdego z wyjść ustalany jest taktem zegarowym. Eliminuje to błąd mogący
powstać gdy pojawia się impuls wejściowy a układ nie zdąży zadziałać na
skutek zbyt długiego czasu propagacji(zadziałania).
15.Do czego rejestr i rodzaje - układ cyfrowy służący do krótkotrwałego
zapamiętywania określonej porcji bitów danych. Na wejście podaję się
informację do zapamiętania w rejestrze. W tym momencie na wejście
sterujące podaje się sygnał sterujący który zapisuje informację z wejść.
Informacja przechowywana w rejestrze pojawia się na wyjściu. Rodzaje:
przesuwny (WE i WY) szeregowy, (WE i WY) równoległy, (WE)szeregowo-
(WY)równoległy, (WE)równoległo-(WY)szeregowy, synchroniczny,
asynchroniczny.
16.Co to jest magistrala - w systemie mikroprocesorowym należy
zapewnić przesyłanie informacji między różnymi układami w systemie
mikroprocesorowym, najprościej każdy układ połączyć z każdym, co jest
jednak fizycznie niemożliwe, więc tych połączeń jest mniej i droga którą
komunikują się dane układy nazywana jest magistralą. Składa się ona z 2
lub więcej układów będących nadajnikami lub(i) odbiornikami informacji.
17.U2(kod uzupełnień do dwóch) obecnie najpopularniejszy sposób
zapisu liczb całkowitych oraz ułamkowych przedstawionych w formacie
stałoprzecinkowym na bitach. Operacje dodawania i odejmowania są w nim
wykonywane tak samo jak dla liczb binarnych bez znaku. Nazwa kodu wzięła
się ze sposobu obliczania liczb przeciwnych. Dla liczb n-bitowych wartości
przeciwne uzyskujemy odejmując liczbę od dwukrotnej wagi najstarszego
bitu (2·2n–1 = 2n).
18.Dekodery i kodery priorytetu. Dekoder - układ kombinacyjny
posiadający n wejść oraz k wyjść (k=2n). Jego działanie polega na
zamianie kodu binarnego (o długości n), lub każdego innego kodu, na kod
"1 z k". Koder priorytetu – układ kodera z następującymi zmianami: na
wejściu kodera może pojawić się więcej niż 1 wyróżniony sygnał, każde
wejście ma przypisany swój priorytet. Na wyjściu pojawia się zakodowany
numer tego wejścia wyróżniony sygnałem który posiada najwyższy priorytet.
19. Podział pamięci półprz. RAM- pamięć ulotna służy do zapisu i
odczytu. Tą pamięć dzielimy na: DRAM- są to pamięci wolne, tanie, łatwe w
miniaturyzacji stosuje się je jako RAM w komputerach; SDRAM- szybkie,
drogie stosuje się je jako pamięci podręczne (cache) w procesorach. ROM -
pamięć nieulotna przeznaczone tylko do odczytu. Dzieli się ją na: ROM-tylko
do odczytu, PROM - jednorazowego zapisu, EPROM – kasowalna(UV) pamięć
tylko do odczytu, EEPROM - pamięć kasowalna i programowalna
elektrycznie(Flash).
20.Laczenie pamięci - zwiększenie liczby slów, zwiększenie liczby adresów,
zwiększenie długości slow, zwiększenie ilości linii w szynie adresowej
21. Skracanie czasu dostępu do pamięci. Skracanie czasu dostępu do
pamięci polega na zwiększaniu częstotliwości taktowania pamięci poprzez
podnoszenie taktowania szyny FSB. Niektóre płyty główne umożliwiają
modyfikację timingów z jakimi pamięć pracuje (CAS Latency(CL), RAS-to-
CAS Delay(tRCD), RAS Precharge Time(tRP), Cycle Time(Tras), Command
Rate(CR), xxxMHz). Wraz ze zmianą częstotliwości pracy magistrali
procesorów parametry pamięci ulegają zmianom.
22.Na czym polega odświeżanie pamięci – Odświeżanie pamięci polega
na okresowym odświeżaniu zawartości pamięci, ponieważ w przeciwnym
przypadku dane mogą zaniknąć (kondensatory się rozładują). Odświeżanie
musi następować w regularnych odstępach czasu oraz bezpośrednio po
każdej operacji odczytu i polega na ponownym zapisie odczytanej wartości w
tych samych komórkach pamięci.
23. SDRAM - pamięć dynamiczna, synchroniczna, zbudowana na
kondensatorach i tranzystorach. Synchroniczna, ponieważ działa ona zgodnie
z przebiegiem taktu zegara procesora.
DRAM - ulotna pamięć półprzewodnikowa o dostępie swobodnym,
której bity są reprezentowane przez stan naładowania kondensatorów. Nie
wymagają stałego zasilania, a jedynie okresowego odświeżania zawartości,
przez co zużywają mniej energii. Komórka pamięci dynamicznej składa się z
mniejszej liczby elementów niż analogiczna komórka pamięci statycznej.
Powyższe cechy pozwalają na większe upakowanie elementów w układach
scalonych, niższe koszty produkcji, budowa układów pamięci o większych
pojemnościach.
24.ROM i rodzaje – pamięć tylko do odczytu. Rodzaje: PROM -
jednorazowego zapisu, EPROM – kasowalna(UV) pamięć tylko do odczytu,
EEPROM - pamięć kasowalna i programowalna elektrycznie(Flash).
25. Specjalizowany układ cyfrowy
– nie wymaga programu, układ może
realizować tylko jeden (konkretny) algorytm przetwarzania informacji
prowadząc do wyników przetwarzania. System mikroprocesorowy, do
przetworzenia informacji wymaga wprowadzonych danych i szczegółowego
zbioru instrukcji zwanych programem który realizuje proces przetwarzania
danych prowadząc do otrzymania wyników. System mikroprocesorowy jest
zdolny do szerszego i bardziej uniwersalnego przetwarzania danych, zależnie
od wprowadzonego programu.
26.Schemat blokowy systemu mikroprocesorowego:
+omów poszczególne części(każdy to musi znać)
27.J
ednostka arytmetyczno logiczna ALU - jednostka ta wykonuje operacje
takie jak: dodawanie, odejmowanie, przyrównanie bitów, porównanie
wartości 2 słów, operacje iloczynowe i sumy algebraiczne, negacji,
alternatywy, wyboru rodzaju operacji dokonujemy sygnałem sterującym.
Układ nie ma pamięci własnej, dlatego współpracuje z rejestrem.
28. Struktura mikroprocesora – w każdym mikroprocesorze możemy
wyróżnić następujące elementy: ALU, interpreter rozkazów, rejestry, szynę
danych i szynę adresową.
29.Przykładowe rejestry mikroprocesora: rejestry danych, rejestry
adresowe, licznik rozkazów, rejestr instrukcji, wskaźnik stosu.
30. Magistrala – zespół linii oraz układów przełączających służących do
przesyłania sygnałów między połączonymi urządzeniami w systemach
mikroprocesorowych, złożony z trzech współdziałających szyn: sterująca -
mówi, czy sygnał ma zostać zapisany, czy odczytany, adresowa - mówi,
z(do) jakiej komórki pamięci sygnał ma zostać odczytany(zapisany),
danych - tą magistralą przepływają dane. Przykłady: PCI, PCI Express,
PCMCIA, USB, AGP, COM…
31. Cykl adresowy - przy realizacji jakiegokolwiek rozkazu procesora z
pamięci następują: wczytywanie do układu sterowania, realizacji rozkazu.
Faza pobrana: 1.odczytujemy rozkaz z licznika rozkazu, a dokładniej
odczytuje się adres komórki z nowym kodem rozkazu, adres ten jest
przesyłany magistralą danych, 2.pobranie kodu rozkazu z pamięci i
umieszczenie go w IR, 3.modyfikacja licznika rozkazu IPC=PC+1. Faza
wykonana: 1.zdekodowanie kodu rozkazu 2.wysyłanie sygnałów sterujących
realizujących dany rozkaz.
32. Zadania i rodzaje WE/WY. Układy pośredniczące w wymianie
informacji miedzy pamięcią, procesorem, a urządzeniami zewnętrznymi.
Układy we/wy mogą być dedykowane tylko do pracy z konkretnym
urządzeniem np. mysz PS/2, lub pracować z wieloma urządzeniami np. USB.
Wyróżniamy układy we/wy :
*Współadresowe z pamięcią operacyjna (traktuje się te układy jako
pewien zespól rejestrów, które są wybierane za pomocą adresów np. karta
grafiki-w celu wyświetlenia grafiki.
*Izolowane-obiekt we/wy wybierany jest poprzez podanie uprzedniego
sygnału sterującego. Przestrzeń adresowa układu we/wy i pamięć może się
pokrywać, o wyborze decyduje sygnał sterujący (sterowanie dysku IDE).
33. Tryb DMA - technika pozwalająca niektórym urządzeniom uzyskiwać
bezpośredni dostęp do modułów pamięci operacyjnej, a więc bez
pośrednictwa procesora, nie zajmując jego mocy obliczeniowej.
*Adresowanie w trybie rzeczywistym - adresy mają 20 bitów.
Natomiast rejestry mają 16 bitów. Zatem by uzyskać fizyczny adres komórki
pamięci zawartość rejestru segmentowego mnoży się razy 16 i dodaje
przesunięcie (OFFSET).
*Adresowanie w trybie chronionym - rejestry segmentowe
zawierają selektory, które wskazują na pole w tablicy deskryptorów. Z
wskazanego elementu tablicy deskryptorów procesor pobiera 32-bitowy
adres bazowy, który sumowany jest z przesunięciem. Tak powstaje adres
liniowy, który przy włączonym mechanizmie stronicowania zostaje poddany
transformacji na adres fizyczny.
35.Tablica deskryptorów - w trybie chronionym procesora x86 struktura
ulokowana w dedykowanym segmencie, zawierająca deskryptory
wszystkich segmentów znajdujących się w pamięci operacyjnej. Dysponując
rozmiarem tablicy deskryptorów można określić maksymalny rozmiar pamięci
wirtualnej, którą może zaadresować pojedynczy proces.
36.Różnice w adresowaniu rzeczywistym a wirtualnym -
W trybie
rzeczywistym procesor 80286 jest kompatybilny z 8086 na poziomie kodu
wynikowego, co oznacza, że procesor może wykonywać skompilowane
programy z systemu 8086 bez dokonywania w nich jakichkolwiek zmian. W
trybie adresów wirtualnych zgodność programowa z procesorem ’86 dotyczy
tylko postaci źródłowych programów. Program wynikowy dla 8086 będzie
błędnie wykonywany przez ‘286 pracujący w trybie adresów wirtualnych.
37.Praca wielozadaniowa w systemie jednoprocesowym - w tym
samym czasie jest wykonywanych kilka zadań współbieżnie, każde na innym
etapie zaawansowania. Na ogół jeden proces jest realizowany przez
określony czas, po czym ustępuje miejsca innemu procesowi, który również
jest realizowany przez określony czas. System realizuje wielozadaniowość
drogą przełączania procesora pomiędzy poszczególnymi zadaniami, dzięki
czemu każde zadanie zyskuje na swoje potrzeby pewną ilość czasu. Na
platformach jednoprocesorowych to przełączanie procesora pomiędzy
poszczególnymi procesami.
38.Cel stosowania pamięci cache i współpraca z mikroprocesorem –
coraz szybsze procesory wymagają coraz szybszych układów pamięciowych.
Doszło do sytuacji w której procesor musiał odczekać kilka cyklów
zegarowych zanim otrzymał dane z pamięci.
W celu usunięcia tego
ograniczenia wprowadzona została pamięć podręczna stanowiąca bufor o
krótkim czasie dostępu. Zastosowanie jej zaowocowało zwiększeniem
wydajności obliczeniowej procesorów. Sterownik cache cały czas monitoruje
czy potrzebna informacja jest przechowywana w buforze. Jeżeli tak to mamy
do czynienia z cache hit tzn. dane nie muszą być wyszukiwane i pobierane
od początku ponieważ znajdują się już w pamięci cache i mogą być więc
bezpośrednio wysłane do CPU, co znacznie zwiększa wydajność. W drugim
przypadku mamy do czynienia z cache miss czyli należy pobrać nie obecne w
cach'u adresy i dane potrzebne procesorowi. W tym celu konieczny jest
dostęp do pamięci (wolniejszej) gdzie owe dane są przechowywane i
pobranie ich co w rezultacie spowalnia pracę CPU i owocuje spadkiem
wydajności komputera.
39.Praca potokowa procesora - polega na jednoczesnym przetwarzaniu
kilku zadań. Na każdy takt przypada jedno rozpoczęcie zadania, jedno
przetworzenie wszystkich zadań i jedno zakończenie zadania. Pozwala to na
maksymalnie efektywne wykorzystanie magistrali procesora oraz
zwiększenie wydajności procesora.
40.*FSB(Front Side Bus) - magistrala łącząca procesor z kontrolerem
pamięci.
*FCore - częstotliwość rdzenia procesora (fsb x mnożnik).
*DDR(Double Data Rate) - 2x większa przepustowość(FSBx2).
41.Złożoność algorytmu –zależność między mocą obliczeniową a
rozmiarami wprowadzonych danych z zakresu danego zagadnienia.
42. *Algorytm iteracyjny - algorytm, który uzyskuje wynik przez
powtarzanie danej operacji określoną ilość razy.
*Algorytm rekurencyjny – algorytm, którego wynik zależy od swojego
poprzedniego wyniku (funkcja, która odwołuje się do samej siebie).
43.*NWD – Podajemy 2 liczby. Sprawdzamy czy obie cyfry są podzielne
przez kolejne cyfry rozpoczynając od 2. Iloczyn otrzymanych cyfr da NWD.
36,18|2; 18,9|3; 6,3|3; 2,1|STOP bo nie ma już wspólnych dzielników czyli
NWD(36,18)=2x3x3
*F(n):
F(n)= 1) 0
dla n=0
2) 1
dla n=1
3) F(n-1)+F(n-2)
dla n>1
Ciąg Fibonacciego wyraża się rekurencyjnym wzorem: F(n)=F(n-2)+F(n-1),
gdy F(1)=1 oraz F(2)=1.
Łatwo obliczyć, że:
F(3)=F(1)+F(2)=1+1=2
F(4)=F(2)+F(3)=1+2=3 itd.
*2^n – Przyjmujemy założenia dla n: Gdy n należy do l. całkowitych
n<0, n=0, n>0, gdy n należy do l. wymiernych… Przyjmijmy że algorytm
odnosi się do liczb całkowitych to: Gdy n=0 to n^0=1, gdy n>0 to wynik to
n krotny iloczyn cyfry 2, czyli gdy n=3 to wynik=2*2*2. Gdy n<0 to wynik to
1/(n krotny iloczyn cyfry 2).
*n! – Podaj n, gdy n=0 to wynik=1, gdy n>0 to wynik =1*2*3*…*n
czyli iloczyn kolejnych liczb naturalnych kończąc na n.
*czy n jest liczbą pierwszą – sprawdzam czy n przy dzieleniu przez
wszystkie liczby z zakresu od 2 do n-1 daje resztę z dzielenia, jeśli tak to n
jest liczbą pierwszą.
*równanie kw. Mam równanie w postaci Ax^2+Bx+C=0. Sprawdzam
jakie współczynniki ma równanie. Jeżeli A=0 to nie jest to równanie
kwadratowe. Jeśli A≠0 i Δ=0 to x= -B/2A, jeśli A≠0 i Δ>0 to x1=(-B-
sqrΔ)/2A; x2=(-b+sqrΔ)/2A, jeśli A≠0 i Δ<0 to brak rozwiązań.
C++
44.Instrukcje: przypisania, warunkowa, warunkowa zagnieżdżona,
instrukcje do realizacji pętli obliczeń, instrukcja wyboru, break,
continua, skoku, typedef – składnia (przykłady).
*Przypisania - w językach programowania to instrukcja w której do pewnej
lokacji (l-wartości) przypisuje się wartość, która będzie w nim
przechowywana.
np. int x=5; a=20; d=a+x;
*Warunkowa - umożliwia wykonanie pewnej instrukcji w zależności od
wartości wyrażenia. Wszystkie wartości różne od 0 są w języku C++
traktowane jako prawda, równe 0 jako fałsz. Wyrażenia logiczne są liczone
tylko do momentu, w którym można określić jego wartość.
if (warunek)
{instrukcja}
else
{instrukcja}
int a=4;
if (a > 5)
cout<<”a jest wieksze od 5”;
else if
cout<<”a jest mniejsze od 5”;
else
cout<<”a jest rowne 5”;
*Warunkowa zagnieżdżona - instrukcja if...else... wykonuje serię testów
aż wystąpi jedna z poniższych sytuacji:
-jeden z warunków w instrukcji if lub else if jest prawdziwy. W tym wypadku
wykonują się instrukcje występujące po tym warunku
- żaden z testowanych warunków nie jest prawdziwy. Program wykonuje
instrukcję z ostatniej instrukcji else (jeżeli występuje)
-jeżeli warunek jest spełniony, po prostu wykonuje instrukcje. Np.
if (warunek)
{if(warunek2)
{ instrukcja1}
else {instrukcja2}
}
else {instrukcja3}
char c ;
clrscr () ;
cout << "Podaj znak" ;
cin >> c ;
if (c >= 'A' && c <= 'Z')
cout << "litera duza\n" ;
else if (c >= 'a' && c <= 'z')
cout << "litera mala\n" ;
else if (c >= '0' && c <= '9')
cout << "cyfra/n" ;
else
cout << "inny znak\n" ;
*Pętle
for (inicjacja; warunek; instrukcja1) instrukcja2 ;
{
double a = 10 ;
int n ;
cout << "Podaj liczbe z zakresu [1..30]: " ;
cin << n ;
if (n > 0 && n <= 30)
{
for (int i = 1 ; i <= n ; i++) a += (double)i ;
cout << n << " != " << a << '\n' ;
}
else cout << "Liczba z poza zakresu" ;
return 0 ;
}
dodatkowo pętle:
while
do-while
while (zmienna < 100)
{
instrukcja_1;
instrukcja_2;
instrukcja_3;
}
do
{
instrukcja_1;
instrukcja_2;
instrukcja_3;
}
while (zmienna > 10);
*Wyboru – switch
- instrukcja wymaga wartości całkowitej, wartość ta może być stałą
zmienną, wywołaniem funkcji lub wyrażeniem. Switch nie działa ze
zmiennoprzecinkowymi typami danych.
- wartość występująca po każdej etykiecie case musi być stałą.
- C++ nie zezwala na użycie etykiet case z zakresem wartości, każda
wartość musi występować w oddzielnej etykiecie case.
- po każdej grupie wykonywanych instrukcji, trzeba użyć instrukcji break.
Powoduje ona wyjście programu z instrukcji switch. Jeżeli nie użyje się
instrukcji break program przejdzie do wykonania instrukcji po kolejnych
etykietach case.
- zbiór instrukcji dla każdej etykiety lub etykiet musi być zawarty w
nawiasach klamrowych.
- instrukcja po etykiecie default jest wykonywana gdy nie natrafiono na
żadną etykietę else.
Przykład:
char c ;
clrscr () ;
cout << "Podaj znak" ; cin >> c ;
switch (c)
{
case "A":
case "B":
…
cout << "Duza litera" ;
break ;
case "a":
case "b":
…
cout << "Mala litera" ;
case "0":
case "1":
…
cout << "Cyfra" ;
break ;
default :
cout << "Inny znak" ;
