!A = Y - - 0 1 1 0
A * B = Y - - - 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
A * B = Y - - - 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
A * B = Y - - - 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0
Αθροιστές
- Απλός αθροιστής (adder)
- Αθροιστής με κρατούμενο
- Σύνδεση αθροιστών
Αριθμητική και λογική μονάδα
- Τελεστές
- Πράξη π.χ. 74ALS381:
- A - B
- B - A
- A + B
- A ^ B
- A | B
- A & B
- Αποτέλεσμα
Δισταθή κυκλώματα
- Απλό RS
- RS με ασφάλεια (latch)
- Συνδεσμολογία master-slave
Τεχνολογία ημιαγωγών
- Το πυρίτιο (silicon) (Si)
- Si n (περίσσεια e) με προσθήκη P, As, Sb
- Si p (έλλειμμα e) με προσθήκη B, Al, Ga
- SiO2 (κακός αγωγός)
- Τεχνολογία N-MOS
- Βασικά στοιχεία κατασκευής ολoκληρωμένων κυκλωμάτων
- Ανάπτυξη κρυστάλων Si με τη μέθοδο Czochralski
- Κοπή δίσκων
- Κατασκευή με φωτολιθογραφία
- Διάχυση p
- Οξείδωση SiO2
- Επίστρωση πολυπυριτίου
- Φωτολιθογραφία και απόξεση για εμφάνιση του Si p
- Διάχυση n
- Απόθεση SiO2 για μόνωση
- Φωτολιθογραφία και απόξεση
- Απόθεση Al για δημιουργία συνδέσεων
- Φωτολιθογραφία και απόξεση Al
- Κοπή και συσκευασία
Τεχνολογία μνημών
- RAM (Random Access Memory)
- Στατική (βασισμένη σε δισταθή κυκλώματα)
- Γρήγορη (π.χ. 10ns)
- Υψηλή κατανάλωση
- Χαμηλή πυκνότητα (π.χ. 512 Κbit)
- Δυναμική (βασισμένη σε πυκνωτές (capacitors))
- Σχετικά αργή (π.χ. 70ns)
- Χαμηλή κατανάλωση
- Υψηλή πυκνότητα (π.χ. 16 Μbit)
- Απαιτεί κύκλους ανανέωσης (refresh cycles)
- Πολλαπλών θυρών
- Στατική (βασισμένη σε δισταθή κυκλώματα)
- ROM (Read Only Memory)
- PROM (Programmable Read Only Memory)
- EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)
- EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)
Βιβλιογραφία
- Peter Rechenberg.
Εισαγωγή στην Πληροφορική. σ. 55-79
Κλειδάριθμος, 1992.
- Doug Burger. Memory systems. ACM Computing Surveys, 28(1):63–65, March 1996.
- Toshiba Corporation. CMOS Integrated Circuits Technical Data. 1978.
- Daniel Dobberpuhl and Kevin Fielding. Design of EV-4. Communications of the ACM, 36(2):82, February 1993.
- Richard Hollingsworth. Advanced semiconductor technology. Communications of the ACM, 36(2):83, February 1993.
- Texas Instruments. The TTL Data Book. 1984.
- Gene McWhorter. Understanding Digital Electronics. Texas Instruments, 1978.
Ασκήσεις
- Σχεδιάστε με τη χρήση πυλών NAND τις παρακάτω πύλες:
- AND
- OR
- NOT
- Σχεδιάστε έναν αθροιστή 2 bit.
- Σχεδιάστε με τη βοήθεια δισταθών κυκλωμάτων έναν μετρητή 3 bit.
- Ο επεξεργαστής Alpha DECchip 21064 περιέχει 1.680.000 τρανζίστορ σε chip διαστάσεων 1.4 x 1.7 cm. Υπολογίστε κατά προσέγγιση τις διαστάσεις ενός τρανζίστορ.
Βασικά στοιχεία αρχιτεκτονικής
Προηγούμενα θέματα για σκέψη
- Σχεδιάστε με τη χρήση πυλών NAND τις παρακάτω πύλες:
- AND
- OR
- NOT
- Σχεδιάστε έναν αθροιστή 2 bit.
- Σχεδιάστε με τη βοήθεια δισταθών κυκλωμάτων έναν μετρητή 3 bit.
- Ο επεξεργαστής Alpha DECchip 21064 περιέχει 1.680.000 τρανζίστορ σε chip διαστάσεων 1.4 x 1.7 cm. Υπολογίστε κατά προσέγγιση τις διαστάσεις ενός τρανζίστορ.
Δομή ενός υπολογιστή
- Επεξεργαστής (Processor)
- Κύρια μνήμη (main memory)
- Συσκευές εισόδου εξόδου (Input output devices)
- Δίαυλος (Bus)
Κεντρική μονάδα επεξεργασίας
- Μονάδα αριθμητικής και λογικής (Arithmetic and logical unit)
(
ΜΑΛ) - Γενικοί καταχωρητές (registers) (ΓΚι)
- Μετρητής προγράμματος (Program counter) (ΜΠ (PC))
- Καταχωρητής διεύθυνσης μνήμης (Memory address register) (ΚΔιΜ (MAR))
- Καταχωρητής δεδομένων μνήμης (Memory data register) (ΚΔεΜ (MDR))
- Καταχωρητής εντολής (Instruction register) (ΚΕ (IR))
- Μονάδα ελέγχου (Control unit) (ΜΕ)
O κύκλος εντολών
- Ανάκληση εντολής (Instruction fetch)
- ΚΔιΜ <- ΜΠ
- ΚΕ <- Μνήμη[ΚΔιΜ]
- Αποκωδικοποίηση εντολής (Instruction decode)
- Α <- ΓΚ1
- Β <- ΓΚ2
- ΜΕ <- ΜΕ + 1
- Εκτέλεση εντολής (Instruction execution)
- ΚΔιΜ <- Α + ΚΕ, ΚΔεΜ <- ΓΚι (για εντολές πρόσβασης στη μνήμη)
- Γ <- Α * Β (για αριθμητικές εντολές)
- Γ <- ΜΠ + ΚΕ (έλεγχος τιμής από ΜΑΛ) (για εντολές διακλάδωσης)
- Πρόσβαση μνήμης (Memory access)
- ΚΔεΜ <- Μ[ΚΔιΜ] ή Μ[ΚΔιΜ] <- ΚΔεΜ
- ΜΠ <- Γ (για εντολές διακλάδωσης)
- Γ <- ΜΠ + ΚΕ (έλεγχος τιμής από ΜΑΛ)
- Εγγραφή
- ΓΚι <- Γ ή ΓΚι <- ΚΔεΜ
Κύρια μνήμη
Περιφερειακή μνήμη
- Μαγνητικοί δίσκοι
- Δισκέτες
- CD-ROM
- Μαγνητο-οπτικοί δίσκοι
- Μαγνητικές ταινίες
- Μονάδες αυτοματοποιημένης εναλλαγής μέσων
Συσκευές εισόδου
- Πληκτρολόγιο (keyboard)
- Ποντίκι (mouse)
- Ψηφιοποιητής (digitizer)
- Αναλογικός-ψηφιακός μετατροπέας (Analog to digital converter)
- Σαρωτής (scanner)
- Ψηφιακή κάμερα
Συσκευές εξόδου
- Οθόνη (screen)
- Εκτυπωτές (printers)
- Ακίδων
- Γραμμής
- LASER
- Εκτοξευτή μελάνης
- Σχεδιογράφος (Plotter)
- Ψηφιακός-αναλογικός μετατροπέας (Digital to analog converter)
Συσκευές επικοινωνίας
- Διαμορφωτής / αποδιαμορφωτής (MODEM)
- Σύνδεση με ISDN
- Σύνδεση με δίκτυο Ethernet
- Σύνδεση με δίκτυο οπτικής ίνας
Βιβλιογραφία
- Peter Rechenberg.
Εισαγωγή στην Πληροφορική. σ. 78-85
Κλειδάριθμος, 1992.
- G. B. Bleazard. Handbook of Data Communications. NCC Publications, The National Computing Centre Limited, Oxford Road, Manchester M1 7ED, England, 1986.
- IEEE Computer, July 1985.
- Intel Corporation. i486 Processor Programmer's Reference Manual. McGraw-Hill, 1990.
- John L. Hennessy and David A. Patterson. Computer Architecture: A Quantitative Approach. Morgan Kaufmann Publishers, 1990.
- Richard L. Sites. Alpha AXP architecture. Communications of the ACM, 36(2):33–44, February 1993.
Ασκήσεις
- Βλέπετε στην οθόνη της τηλεόρασης τις στατιστικές ενός αγώνα. Από ποιές μονάδες υπολογιστή(ών) έχουν περάσει μέχρι να φτάσουν στην οθόνη σας;
- Γράψτε βήμα προς βήμα τους κύκλους εντολών που θα εκτελεστούν για τον πολλαπλασιασμό ενός αριθμού που βρίσκεται στον ΓΚ2 με το 5.
- Τι περιφερειακές συσκευές περιλαμβάνει το μηχάνημα αυτόματης συναλλαγής μιας τράπεζας;
Προγραμματισμός σε επίπεδο μηχανής
Προηγούμενα θέματα για σκέψη
- Βλέπετε στην οθόνη της τηλεόρασης τις στατιστικές ενός αγώνα. Από ποιές μονάδες υπολογιστή(ών) έχουν περάσει μέχρι να φτάσουν στην οθόνη σας;
- Γράψτε βήμα προς βήμα τους κύκλους εντολών που θα εκτελεστούν για τον πολλαπλασιασμό ενός αριθμού που βρίσκεται στον ΓΚ2 με το 5.
- Τι περιφερειακές συσκευές περιλαμβάνει το μηχάνημα αυτόματης συναλλαγής μιας τράπεζας;
Οικογένειες επεξεργαστών
- Χαρακτηριστικά ενός επεξεργαστή
- Αρχικοί επεξεργαστές
- Οικογένειες επεξεργαστών
- IBM 360
- CDC 6600
- Digital PDP-11, VAX, Alpha
- Intel 4004, 8008, 8080, 8086
- Motorola 68000
- MIPS
- SPARC
- Power PC
Η οικογένεια επεξεργαστών iAPX86
- 8080 (8 bit, ο πρόγονος)
- 8086/8088 (16 bit)
- 80286 (24 bit, προστατευμένος ρυθμός)
- 80386 (32 bit, ιδεατή μνήμη)
- 80486 (απόδοση, μαθηματικός επεξεργαστής)
- Pentium (παράλληλη εκτέλεση εντολών)
- Pentium MMX (εκτέλεση πολλαπλών δεδομένων)
Παράσταση εντολών
- Δυαδική παράσταση: 01000011
- Συμβολική παράσταση: INC BX
- Το δεκαεξαδικό (hexadecimal) σύστημα
0000 0 0 0001 1 1 0010 2 2 0011 3 3 0100 4 4 0101 5 5 0110 6 6 0111 7 7 1000 8 8 1001 9 9 1010 A 10 1011 B 11 1100 C 12 1101 D 13 1110 E 14 1111 F 15
Καταχωρητές
- Το μοντέλο καταχωρητών ειδικής χρήσης
- Καταχωρητές δεδομένων
- AX (AH/AL): Συσσωρευτής (Accumulator)
- BX (BH/BL): Βάση μνήμης
- CX (CH/CL): Μετρητής
- DX (DH/DL): Πολλαπλασιασμός, διαίρεση
- Καταχωρητές διευθύνσεων
- SP: (stack pointer) Δείκτης στοίβας (Stack pointer)
- BP: (base pointer) Βάση μνήμης
- SI: (source index) Δείκτης προέλευσης
- DI: (desination index) Δείκτης προορισμού
- Καταχωρητές τμημάτων μνήμης
- CS: (code segment) Τμήμα εντολών
- DS: (data segment) Τμήμα δεδομένων
- SS: (stack segment) Τμήμα στοίβας
- ES: (extra segment) Πρόσθετο τμήμα
- Καταχωρητές ελέγχου
- IP: (instruction pointer) Μετρητής εντολής
- FLAGS: Ενδείκτες (Flags)
Προσδιορισμός τελεστέων
- Περιεχόμενο καταχωρητή: AX
- Άμεσος τελεστέος (Immediate operand): 1234
- Άμεση διεύθυνση (Direct address): [1234]
- Έμμεση διεύθυνση από καταχωρητή (Register indirect address): [BX]
- Διεύθυνση με βάση (Based address): [1234 + BX]
- Διεύθυνση με δείκτη (Indexed address): [1234 + SI]
- Διεύθυνση με δείκτη και βάση (Based indexed address): [1234 + BX + SI]
- Καταχωρητής, Καταχωρητής (π.χ. ADD AX, BX)
- Καταχωρητής, Άμεσος (π.χ. SUB CX, 3)
- Καταχωρητής, Μνήμη (π.χ. ADD DX, [54 + SI])
- Μνήμη, Καταχωρητής (π.χ. SUB [54 + SI], AL)
- Μνήμη, Άμεσος (π.χ. MOB [12 + BP + SI], 45)
Ενδείκτης διακλάδωσης
- CF:
- (Carry flag)
Κρατούμενο (Carry):
1 αν η πράξη δημιούργησε κρατούμενο. - ZF:
- (Zero flag)
Μηδέν:
1 αν το αποτέλεσμα της πράξης είναι 0. - SF:
- (Sign flag)
Πρόσημο (sign)
1 αν το αποτέλεσμα είναι αρνητικός αριθμός. - PF:
- (Parity flag)
Ισοτιμία
1 αν το αποτέλεσμα έχει μονό αριθμό από bit που είναι 1. - OF:
- (Overflow flag)
Υπερχείλιση:
1 αν το αποτέλεσμα δε μπορεί να παρασταθεί ως θετικός η αρνητικός αριθμός.
Εντολές μεταφοράς δεδομένων
- MOV προορισμός, πηγή
- (Move)
Μεταφορά
προορισμός <- πηγή - PUSH πηγή
- Μεταφορά στη στοίβα
SP <- SP - 2
[SP] <- πηγή - POP προορισμός
- Μεταφορά από τη στοίβα
προορισμός <- [SP]
SP <- SP + 2 - XCHG προορισμός, πηγή
- (Exchange)
Εναλλαγή
προορισμός <- πηγή
πηγή <- προορισμός
(ταυτόχρονα)
Αριθμητικές εντολές
- ADD προορισμός, πηγή
- (Add)
Πρόσθεση
προορισμός <- προορισμός + πηγή - INC προορισμός
- (Increment)
Αύξηση κατά ένα
προορισμός <- προορισμός + 1 - SUB προορισμός, πηγή
- (Subtract)
Αφαίρεση
προορισμός <- προορισμός - πηγή - DEC προορισμός
- (Decrement)
Μείωση κατά ένα
προορισμός <- προορισμός - 1 - NEG προορισμός
- (Negate)
Αλλαγή προσήμου
προορισμός <- - προορισμός - CMP προορισμός, πηγή
- (Compare)
Σύγκριση
Εκτελείται η πράξη προορισμός - πηγή και ενημερώνονται οι ενδείκτες διακλάδωσης. - MUL πηγή
- (Multiply)
Πολλαπλασιασμός
DX:AX <- AX * πηγή - DIV πηγή
- (Divide)
Διαίρεση
AX <- AX / πηγή
DX <- AX mod πηγή
Εντολές δυαδικών ψηφίων
- AND προορισμός, πηγή
- Σύζευξη
προορισμός <- προορισμός & πηγή - OR προορισμός, πηγή
- Διάζευξη
προορισμός <- προορισμός | πηγή - XOR προορισμός, πηγή
- Αποκλειστική διάζευξη
προορισμός <- προορισμός ^ πηγή - NOT προορισμός
- Αντιστροφή
προορισμός <- ~ προορισμός - TEST προορισμός, πηγή
- Έλεγχος
- SHL προορισμός, αριθμός
- (Shift left)
Ολίσθηση (Shift) αριστερά
προορισμός <- προορισμός << πηγή - SHR προορισμός, αριθμός
- (Shift right)
Ολίσθηση δεξιά
προορισμός <- προορισμός >> πηγή - SAR προορισμός, αριθμός
- (Shift arithmetic right)
Αριθμητική ολίσθηση δεξιά
προορισμός <- προορισμός >> πηγή - ROL προορισμός, αριθμός
- (Rotate left)
Περιστροφή αριστερά - ROR προορισμός, αριθμός
- (Rotate right)
Περιστροφή δεξιά
Εντολές άλματος
- JMP προορισμός
- Άλμα
- CALL προορισμός
- Κλήση
- RET
- (Return)
Επιστροφή - JA/JNBE προορισμός
- (Jump above)
Άλμα αν μεγαλύτερο (χωρίς πρόσημο) - JAE/JNB προορισμός
- (Jump above or equal)
Άλμα αν μεγαλύτερο ή ίσο (χωρίς πρόσημο) - JB/JNAE προορισμός
- (Jump bellow)
Άλμα αν μικρότερο (χωρίς πρόσημο) - JBE/JNA προορισμός
- (Jump below or equal)
Άλμα αν μικρότερο ή ίσο (χωρίς πρόσημο) - JC προορισμός
- (Jump carry)
Άλμα αν κρατούμενο - JNC προορισμός
- (Jump no carry)
Άλμα αν όχι κρατούμενο - JE/JZ προορισμός
- (Jump equal)
Άλμα αν ίσο - JNE/JNZ προορισμός
- (Jump not equal)
Άλμα αν όχι ίσο - JG/JNLE προορισμός
- (Jump greater)
Άλμα αν μεγαλύτερο (με πρόσημο) - JGE/JNL προορισμός
- (Jump greater or equal)
Άλμα αν μεγαλύτερο ή ίσο (με πρόσημο) - JL/JNGE προορισμός
- (Jump less)
Άλμα αν μικρότερο (με πρόσημο) - JLE/JNG προορισμός
- (Jump less or equal)
Άλμα αν μικρότερο ή ίσο (με πρόσημο) - JO προορισμός
- (Jump overflow)
Άλμα αν υπερχείλιση - JNO προορισμός
- (Jump no overflow)
Άλμα αν όχι υπερχείλιση - JS προορισμός
- (Jump sign)
Άλμα αν πρόσημο - JNS προορισμός
- (Jump no sign)
Άλμα αν όχι πρόσημο
Βιβλιογραφία
- Ralf Brown and Jim Kyle. PC Interrupts: A Programmer's Reference to BIOS, DOS, and Third-party Calls. Addison-Wesley, 1991.
- Intel Corporation. iAPX 86, 88 User's Manual. Intel Corporation, 1981.
- Intel Corporation. i486 Processor Programmer's Reference Manual. McGraw-Hill, 1990.
- John L. Hennessy and David A. Patterson. Computer Architecture: A Quantitative Approach, pages 153–160. Morgan Kaufmann Publishers, 1990.
- Motorola Semiconductors. M68000 16/32-Bit Microprocessor Programmer's Reference Manual. Motorola Semiconductors, fourth edition, 1984.
- Bud E. Smith and Mark T. Johnson. Programming the Intel 80386. Scott, Foresman and Company, 1987.
Ασκήσεις
- Γράψτε σε συμβολική γλώσσα σειρά εντολών που να θέτουν τις διευθύνσεις από 1000 - 2000 σε 0.
- Γράψτε σε συμβολική γλώσσα σειρά εντολών που να αποθηκεύουν στις διευθύνσεις από 1000 - 1200 τους άρτιους αριθμούς από 0 - 400.
- Γράψτε σε συμβολική γλώσσα σειρά εντολών που να μεταφέρουν τα περιεχόμενα των διευθύνσεων από 1000 - 2000 στην περιοχή 4000.
- Υπολογίστε πόσες εντολές θα εκτελεστούν για την παραπάνω διαδικασία.
- Αν ο υπολογιστής εργάζεται με ρολόι 133MHz και εκτελεί μια εντολή κάθε δύο κύκλους σε πόσο χρόνο θα εκτελεστεί η παραπάνω διαδικασία;
- Περιγράψτε πως εκτελείται από την ΚΜΕ η εντολή SUB [1234+BX+SI], CX.
Λειτουργικά συστήματα
Προηγούμενα θέματα για σκέψη
- Γράψτε σε συμβολική γλώσσα σειρά εντολών που να θέτουν τις διευθύνσεις από 1000 - 2000 σε 0.
- Γράψτε σε συμβολική γλώσσα σειρά εντολών που να αποθηκεύουν στις διευθύνσεις από 1000 - 1200 τους άρτιους αριθμούς από 0 - 400.
- Γράψτε σε συμβολική γλώσσα σειρά εντολών που να μεταφέρουν τα περιεχόμενα των διευθύνσεων από 1000 - 2000 στην περιοχή 4000.
- Υπολογίστε πόσες εντολές θα εκτελεστούν για την παραπάνω διαδικασία.
- Αν ο υπολογιστής εργάζεται με ρολόι 133MHz και εκτελεί μια εντολή κάθε δύο κύκλους σε πόσο χρόνο θα εκτελεστεί η παραπάνω διαδικασία;
- Περιγράψτε πως εκτελείται από την ΚΜΕ η εντολή SUB [1234+BX+SI], CX.
Ορισμός και λειτουργίες
Το λειτουργικό σύστημα (operating system) είναι το βασικό πρόγραμμα συστήματος ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή. Ελέγχει τη διαχείριση των πόρων του υπολογιστή και θέτει τα θεμέλεια για τη λειτουργία των προγραμμάτων εφαρμογών.- Το λειτουργικό σύστημα ως ένας ανώτερος υπολογιστής.
- Το λειτουργικό σύστημα ως διαχειριστής πόρων (resource manager).
- Το λειτουργικό σύστημα ως σύστημα επικοινωνίας με τον υπολογιστή.
Βασικά στοιχεία
Διεργασίες
- Πολυπρογραμματισμός (Multiprogramming)
- Κατάσταση διεργασιών
- Υπό εκτέλεση
- Σε αναμονή
- Εκτελέσιμη
- Χρονοπρογραμματισμός (Scheduling)
- Επικοινωνία μεταξύ διεργασιών (Interprocess communication)
Είσοδος και έξοδος στοιχείων
- Επικοινωνία με τις συσκευές
- Με σταθμοσκόπηση (polling)
- Με διακοπές
- Χρήση ανεξάρτητα από τη συσκευή
Διαχείριση μνήμης
- Προστασία μεταξύ διεργασιών
- Ανταλλαγή (Swapping)
- Σελιδοποίηση (Paging)
Σύστημα αρχείων
- Αρχεία
- Κατάλογοι και ιεραρχική δομή
- Διαχείριση χώρου
- Ασφάλεια
Βιβλιογραφία
- Peter Rechenberg.
Εισαγωγή στην Πληροφορική. σ. 150-155
Κλειδάριθμος, 1992.
- Brian W. Kernighan and Rob Pike. The UNIX Programming Environment. Prentice-Hall, 1984.
- Andrew S. Tanenbaum. Operating Systems: Design and Implementation. Prentice-Hall, 1987.
Ασκήσεις
- Συζητήστε πως παρέχονται και υλοποιούνται τα παρακάτω στοιχεία
στα λειτουργικά συστήματα MS-DOS, Unix, και Windows 95:
- Χρονοπρογραμματισμός
- Επικοινωνία μεταξύ διεργασιών
- Είσοδος / έξοδος με σταθμοσκόπηση
- Είσοδος / έξοδος με διακοπές
- Είσοδος / έξοδος ανεξάρτητα από τη συσκευή
- Προστασία μεταξύ διεργασιών
- Διαχείριση μνήμης με ανταλλαγή
- Διαχείριση μνήμης με σελιδοποίηση
- Αρχεία
- Κατάλογοι και ιεραρχική δομή
- Διαχείριση χώρου στα αποθηκευτικά μέσα
- Ασφάλεια
Αλγόριθμοι, δεδομένα και διαδικασίες
Προηγούμενα θέματα για σκέψη
- Συζητήστε πως παρέχονται και υλοποιούνται τα παρακάτω στοιχεία
στα λειτουργικά συστήματα MS-DOS, Unix, και Windows 95:
- Χρονοπρογραμματισμός
- Επικοινωνία μεταξύ διεργασιών
- Είσοδος / έξοδος με σταθμοσκόπηση
- Είσοδος / έξοδος με διακοπές
- Είσοδος / έξοδος ανεξάρτητα από τη συσκευή
- Προστασία μεταξύ διεργασιών
- Διαχείριση μνήμης με ανταλλαγή
- Διαχείριση μνήμης με σελιδοποίηση
- Αρχεία
- Κατάλογοι και ιεραρχική δομή
- Διαχείριση χώρου στα αποθηκευτικά μέσα
- Ασφάλεια
Ορισμός
Αλγόριθμος (algorithm) είναι μια διαδικασία που επεξεργαζόμενη ορισμένα στοιχεία με πεπερασμένο αριθμό βημάτων παράγει ένα συγκεκριμένο επιθυμητό αποτέλεσμα. Κάθε βήμα της διαδικασίας αποτελείται από μονοσήμαντα εκτελέσιμες πράξεις.Εύρεση ν!
Παραγοντικό του Ν στο Χ
Πριν: Ν: φυσικός αριθμόςΜετά: Χ = Ν!
Είσοδος:
Ν : Φυσικός αριθμός
Εξοδος:
Χ : Φυσικός αριθμός
Κ : Φυσικός αριθμός
Χ <- 1
Κ <- Ν
Οσο Κ > 0
Χ <- Χ * Κ
Κ <- Κ - 1
Τέλος (όσο)
Ψευδοκώδικας
Ο ψευδοκώδικας (pseudocode) επιτρέπει την περιγραφή των αλγορίθμων.- Στοιχεία εισόδου, εξόδου και μεταβλητές
-
Είσοδος: πλευρά_α, πλευρά_β, πλευρά_γ : Φυσικός αριθμός Εξοδος: εμβαδό : Φυσικός αριθμός αριθμός_πλακών : Φυσικός αριθμός συνολικό_βάρος : Πραγματικός αριθμός είναι_ισοσκελές : Λογική τιμή
- Προϋποθέσεις και μετά-συνθήκες
-
Πριν: Ν Φυσικός αριθμός Μετά: Χ = Ν!
- Εκχωρήσεις
-
ύψος <- συν(κλίση) * πλευρά μέσο <- ύψος / 2
- Βρόχοι
-
Οσο υπόλοιπο_χρημάτων > 0 δώσε_χαρτονόμισμα Τέλος (όσο) Επανάλαβε μείωσε_αέρα Οσο στροφές_κινητήρα < 900 Για πάντα έλεγξε_παραμέτρους_λειτουργίας_εργοστασίου Τέλος (για πάντα)
- Αποφάσεις
-
Αν ζωές_παίκτη > 0 Τότε ξεκίνα_νέο_παιγνίδι Αλλιώς εμφάνισε "Game Over" Τέλος (Αν) Αν στροφές > 8700 Τότε διάκοψε_την_τροφοδοσία Τέλος (Αν) Αν ομάδα ΠΑΟ Τότε χρώμα <- πράσινο Αλλιώς Αν ομάδα Ολυμπιακός Τότε χρώμα <- κόκκινο Αλλιώς Αν ομάδα ΑΕΚ Τότε χρώμα <- κίτρινο Τέλος (Αν)
Γλώσσες προγραμματισμού
- Επιβάλλουν την έκφραση ενός αλγορίθμου με τυπική μορφή.
- Χρησιμοποιούνται άμεσα ή έμμεσα από τον υπολογιστή.
- Διαφορετικές γλώσσες διαθέτουν διαφορετικά επίπεδα και μέσα έκφρασης.
Γλώσσα μηχανής
89 D9 B8 01 00 83 F9 00 74 05 F7 E1 49 EB F6
Συμβολική γλώσσα
; Παραγοντικό του BX στο AX
MOV CX, BX
MOV AX, 1
LOOP: CMP CX, 0
JZ DONE
MUL CX
DEC CX
JMP LOOP
DONE:
C
/* Παραγοντικό */
int
factorial(int n)
{
int result;
int count;
count = n;
result = 1;
while (count > 0) {
result = result * count;
count = count - 1;
}
return (result);
}
int
factorial(int n)
{
int result = 1;
for (; n; n--)
result *= n;
return (result);
}
Prolog
factorial(0, 1). factorial(N, N_Factorial) :- N > 0, M is N - 1, factorial(M, M_Factorial), N_Factorial is M_Factorial * N.
Lisp
(define (factorial n)
(if (= n 1)
1
(* n (factorial (- n 1)))))
Visual Basic
' Παραγοντικό του Ν FUNCTION Factorial(N AS INTEGER) AS INTEGER DIM Count AS INTEGER DIM Result AS INTEGER Count = N Result = 1 WHILE Count > 0 Result = Result * Count Count = Count - 1 WEND END FUNCTION
Pascal
(* Παραγοντικό του Ν *)
function factorial(N : Integer) : Integer;
var
Count, Result : Integer;
begin
Count := N;
Result := 1;
While Count > 0 Do
begin
Result := Result * Count;
Count := Count - 1
end;
Factorial := Result
end (* Factorial *);
Java
public int παραγοντικό(int ν) {
int αποτέλεσμα;
int μετρητής;
μετρητής = ν;
αποτέλεσμα = 1;
while (μετρητής > 0) {
αποτέλεσμα = αποτέλεσμα * μετρητής;
μετρητής = μετρητής - 1;
}
return (αποτέλεσμα);
}
Πίνακες
- Οι πίνακες (arrays) επιτρέπουν τη χρήση πολλών ομοίου τύπου στοιχείων.
- Συνήθως το στοιχείο i ενός πίνακα A προσδιορίζεται ως A[i] ή A(i).
- Μπορούν να οριστούν και πίνακες πολλαπλών διαστάσεων με στοιχεία αντίστοιχα προσδιορισμένα ως A[i,j] κ.λπ.
- Συνήθως υλοποιούνται με τη διαδοχική φύλαξη των στοιχείων τους στη μνήμη.
Παράδειγμα
(* Άθροισμα στοιχείων του πίνακα n στοιχείων a *)
var
a : array [1..10] of integer;
n, i, sum : integer;
begin
sum := 0;
for i := 1 to 10 do
begin
sum := sum + a[i];
end;
end.
Εγγραφές
- Οι εγγραφές (records) επιτρέπουν τον ομαδικό χειρισμό διαφορετικού τύπου στοιχείων.
- Συνήθως το στοιχείο i μιας εγγραφής A προσδιορίζεται ως A.i
- Μπορούν να οριστούν και πίνακες που περιέχουν εγγραφές ή εγγραφές που περιέχουν πίνακες.
- Συνήθως υλοποιούνται με τη διαδοχική φύλαξη των στοιχείων τους στη μνήμη.
Παράδειγμα
var point :
record
x : integer; (* Συντεταγμένη x *)
y : integer; (* Συντεταγμένη y *)
end;
var customer :
record
name : array [1..50] of char; (* Όνομα πελάτη *)
balance : integer; (* Υπόλοιπο λογαριασμού *)
end;
begin
point.x := 1;
point.y := 4;
end.
Δομές με δείκτη
- Οι δείκτες (pointers) επιτρέπουν τον εύκολο ορισμό και χειρισμό σύνθετων δομών. Τέτοιες δομές μπορεί να είναι
- Συνήθως τα περιεχόμενα ενός δείκτη p εκφράζονται ως *p (C) ή p^ (Pascal).
- Οι δείκτες υλοποιούνται ως έμμεσες διευθύνσεις μνήμης.
Παράδειγμα
type
link = ^integer_list;
integer_list =
record
value : integer;
next : link;
end;
Διαδικασίες, συναρτήσεις και τάξεις
- Οι διαδικασίες (procedures) επιτρέπουν την οργάνωση των εντολών ενός προγράμματος που εκτελούν μια συγκεκριμένη λειτουργία σε μια ενότητα.
- Οι συναρτήσεις (functions) επιτρέπουν την οργάνωση των εντολών ενός προγράμματος που υπολογίζουν ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα σε μια ενότητα.
- Οι τάξεις (classes) επιτρέπουν την οργάνωση των στοιχείων και των εντολών που σχετίζονται με ένα αντικείμενο σε μια ενότητα.
Παράδειγμα συνάρτησης και διαδικασίας σε Pascal
program fun;
(* Παραγοντικό του Ν *)
function factorial(N : Integer) : Integer;
var
Count, Result : Integer;
begin
Count := N;
Result := 1;
While Count > 0 Do
begin
Result := Result * Count;
Count := Count - 1
end;
Factorial := Result
end (* Factorial *);
procedure clear_screen;
const number_of_lines = 24;
var i : integer;
begin
for i := 0 to number_of_lines do
writeln('');
end (*clear_screen*);
begin
clear_screen;
writeln(factorial(5));
end.
Παράδειγμα τάξης σε Java
class Point extends Object {
private int x;
private int y;
public void MoveTo(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
public int GetX() {
return (x);
}
}
Αναδρομικές τεχνικές
- Διαδικασίες, συναρτήσεις και δομές που ορίζονται αναδρομικά (recursively) μπορούν εύκολα να ανιμετωπιστούν με τη χρήση αναδρομικών τεχνικών προγραμματισμού.
Παράδειγμα
program recursive;
(* Αναδρομικός ορισμός δεδομένων *)
type
link = ^integer_list;
integer_list =
record
value : integer;
next : link;
end;
(* Αναδρομική διαδικασία *)
procedure russian_doll(size : integer);
var i : integer;
begin
write('[');
for i := 1 to size do
write('-');
writeln(']');
if size > 1 then
russian_doll(size - 1);
end (* russina_doll *) ;
(* Αναδρομική συνάρτηση *)
function factorial(n : integer) : integer;
begin
if n = 0 then
factorial := 1
else
factorial := n * factorial(n - 1)
end (* factorial *);
begin
writeln(factorial(5));
russian_doll(10);
end.
Αποτελέσματα
120 [----------] [---------] [--------] [-------] [------] [-----] [----] [---] [--] [-]
Βιβλιογραφία
- Peter Rechenberg.
Εισαγωγή στην Πληροφορική. σ. 112-133
Κλειδάριθμος, 1992.
- David Harel. Algorithmics: the Spirit of Computing. Addison-Wesley, 1987.
- Ravi Sethi. Programming Languages: Convepts and Constructs. Addison-Wesley, 1989.
Ασκήσεις
- Εκφράστε με ψευδοκώδικα τη διαδικασία μιας πρόσφατης συναλλαγής σας με το Δημόσιο.
- Εκφράστε με ψευδοκώδικα τον τρόπο με τον οποίο δίνονται ρέστα στα καταστήματα.
- Βελτιώστε τον κώδικα φυλάσσοντας σε πίνακες τις αξίες και ποσότητες των νομισμάτων που υπάρχουν στο ταμείο.
- Εκφράστε με ψευδοκώδικα τη διαδικασία πολλαπλασιασμού δύο αριθμών Μ, Ν σε λογ2(MAX(N,M)) βρόχους. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πρόσθεση, σύζευξη και ολίσθηση.
Γλώσσες και εργαλεία προγραμματισμού
Προηγούμενα θέματα για σκέψη
- Εκφράστε με ψευδοκώδικα τη διαδικασία μιας πρόσφατης συναλλαγής σας με το Δημόσιο.
- Εκφράστε με ψευδοκώδικα τον τρόπο με τον οποίο δίνονται ρέστα στα καταστήματα.
- Βελτιώστε τον κώδικα φυλάσσοντας σε πίνακες τις αξίες και ποσότητες των νομισμάτων που υπάρχουν στο ταμείο.
- Εκφράστε με ψευδοκώδικα τη διαδικασία πολλαπλασιασμού δύο αριθμών Μ, Ν σε λογ2(MAX(N,M)) βρόχους. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πρόσθεση, σύζευξη και ολίσθηση.
Ιστορική ανασκόπηση
- Προγραμματισμός με διακόπτες
- Γλώσσα μηχανής
- Συμβολική γλώσσα
- Fortran
- Lisp, Simula, Prolog
Χαρακτηριστικές αλγοριθμικές γλώσσες
Σε μια αλγοριθμική (imperative) γλώσσα το πρόγραμμα εκφράζει άμεσα τα βήματα που επιθυμούμε να εκτελέσει ο υπολογιστής.- Fortran, Fortran 9X
- Cobol
- Algol-60
- Basic
- PL/I
- Pascal, Modula-2, Oberon
- C
- Ada
- Smalltalk
- C++
- Awk, Perl, Tcl/Tk
- Java
Χαρακτηριστικές δηλωτικές γλώσσες
Σε μια δηλωτική (declarative) γλώσσα το πρόγραμμα εκφράζει τη δομή του προβλήματος που θέλουμε να επιλύσουμε. Η γλώσσα προγραμματισμού παρέχει τον κατάλληλο μηχανισμό ελέγχου ο οποίος χρησιμοποιόντας τη δομή που έχουμε ορίσει καταλήγει στο επιθυμητό αποτέλεσμα.Γλώσσες βασισμένες στη λογική
- Prolog
- CHIP
Γλώσσες βασισμένες σε συναρτήσεις
- Lisp
- Scheme
- ML
- Haskell
Τυπική περιγραφή γλωσσών
- Σύνταξη (Syntax)
- Ο τρόπος με τον οποίο τοποθετούνται στη σειρά τα συστατικά στοιχεία της γλώσσας για να αποτελέσουν ένα πρόγραμμα.
- Σημασιολογία (Semantics)
- Η σημασία που αποδίδεται στα συστατικά στοιχεία ενός προγράμματος κατά τη μετάφραση και την εκτέλεσή του.
Γραμματική BNF
ΑΔ ::= ΑΔ + ΠΓ | ΑΔ - ΠΓ | ΠΓ ΠΓ ::= ΠΓ * Β | ΠΓ / Β | Β Β ::= αριθμός | (ΑΔ)
Βασικά γλωσσικά εργαλεία
- Προετοιμαστής/Διορθωτής (Editor)
- Επιτρέπει τη συγγραφή και την αλλαγή του προγράμματος.
- Προεπεξεργαστής (Preprocessor)
- Επεξεργάζεται το πρόγραμμα εκτελώντας απλούς συμβολικούς μετασχηματισμούς και παράγει ένα αντίστοιχο πρόγραμμα. Χρησιμοποιείται σε συμβολικές γλώσσες, τη Fortran (Ratfor), τη C, και τη C++.
- Συμβολομεταφραστής (Assembler)
- Μετατρέπει τη συμβολική γλώσσα του επεξεργαστή σε γλώσσα μηχανής.
- Μεταγλωττιστής (Compiler)
- Μεταφράζει μια γλώσσα υψηλού επιπέδου σε γλώσσα επιπέδου μηχανής.
- Διερμηνευτής (Interpreter)
- Εκτελεί άμεσα ένα πρόγραμμα σε γλώσσα υψηλού επιπέδου.
- Συνδέτης (Linker)
- Συρράφει τμήματα ενός προγράμματος που έχουν μεταγλωττιστεί ξεχωριστά σε ένα συνεχές πρόγραμμα.
- Φορτωτής (Loader)
- Φορτώνει το πρόγραμμα στη μνήμη του επεξεργαστή διορθώνοντας αναφορές σε σχετικές θέσεις μνήμης. Συνήθως τμήμα του λειτουργικού συστήματος.
- Αποσφαλματωτής (Debuger)
- Επιτρέπει την εκτέλεση του προγράμματος βήμα-βήμα, την εξέταση και αλλαγή μεταβλητών του και γενικά ενέργειες που αποσκοπούν στην ανίχνευση λαθών που μπορεί να περιέχει το πρόγραμμα.
Δομή του μεταγλωττιστή
- Λεξική ανάλυση (Lexical analysis)
- Αναγνώριση βασικών λεκτικών τμημάτων του προγράμματος όπως αριθμών, ονόματα μεταβλητών και λέξεων-κλειδιών της γλώσσας.
- Συντακτική ανάλυση (Parsing)
- Η δημιουργία από τα λεξικά τμήματα του συντακτικού δέντρου του προγράμματος.
- Πίνακας συμβόλων (Symbol table)
- Χώρος αποθήκευσης των χαρακτηριστικών όλων των ονομάτων που χρησιμοποιούνται στο πρόγραμμα.
- Έλεγχος τύπων (Type checking)
- Έλεγχος του τύπου των μεταβλητών, των συναρτήσεων και των εκφράσεων.
- Βελτιστοποίηση (Optimization)
- Αλλαγές στη δομή του κώδικα που αυξάνουν την ταχύτητα με την οποία θα εκτελεστεί, χωρίς όμως να επηρεάζουν το αποτέλεσμα.
- Παραγωγή κώδικα (Code generation)
- Παραγωγή συμβολικής γλώσσας ή γλώσσας μηχανής.
Η διεργασία του προγραμματισμού
- Σχεδιασμός
- Συγγραφή σε ψευδοκώδικα
- Συγγραφή στη γλώσσα προγραμματισμού
- Μεταγλώτιση
- Εκτέλεση
- Αποσφαλμάτωση
Βιβλιογραφία
- Peter Rechenberg.
Εισαγωγή στην Πληροφορική. σ. 138-150
Κλειδάριθμος, 1992.
- Alfred V. Aho, Ravi Sethi, and Jeffrey D. Ullman. Compilers, Principles, Techniques, and Tools. Addison-Wesley, 1985.
- Alfred V. Aho, Brian W. Kernighan, and Peter J. Weinberger. The AWK Programming Language. Addison-Wesley, 1988.
- J.W. Backus, F.L. Bauer, J.Green, C.Katz, J.McCarthy, P. Naur, A.J.Perlis, H. Rutishauser, K. Samuelson, B. Vauquois, J.H. Wegstein, A. van Vinjgaarden, and M. Woodger. Revised report on the algorthmic language ALGOL 60. IFIP, 1960.
- Jean D. Ichbiah et al. Reference Manual for the Ada Programming Language, ANSI/MIL-STD-1815 A-1983. Castle House Publication Ltd., 1983.
- Kathleen Jensen and Niklaus Wirth. PASCAL User Manual and Report. Springer Verlag, second edition, 1975.
- Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie. The C Programming Language. Prentice-Hall, second edition, 1988.
- Brian W. Kernighan. Why Pascal is not my favorite programming language. Technical Report 100, Bell Laboratories, Murray Hill, New Jersey 07974, July 1981.
- Günther Lamprecht. Introduction to SIMULA-67. Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig, Wiesbaden, Germany, 1981.
- Martin Richards and Colin Whitby-Strevens. BCPL — The Language and its Compiler. Cambridge University Press, 1979.
- Ravi Sethi. Programming Languages: Convepts and Constructs. Addison-Wesley, 1989.
- Bjarne Stroustrup. The C++ Programming Language. Addison-Wesley, second edition, 1991.
- R. D. Tennent. Princliples of Programming Languages. Prentice Hall, 1981.
- Larry Wall and Randal L. Schwartz. Programming Perl. O'Reilly and Associates, Sebastopol, CA, USA, 1990.
- Richard L. Wexelblat. Maxims for malfeasant designers, or how to design languages to make programming as difficult as possible. In Proceedings of the 2nd International Conference on Software Engineering, pages 331–336, San Fransisco, CA, USA, October 1976. IEEE Computer Society Press.
Ασκήσεις
- Σε τι υπερέχουν και σε τι υστερούν οι δηλωτικές και σε τι οι αλγοριθμικές γλώσσες;
- Περιγράψτε σε BNF τη γλώσσα με την οποία απαγγέλει την ώρα η φωνή στο 141. Λάβετε υπόψη σας ότι μηδενικά λεπτά και δευτερόλεπτα δεν απαγγέλονται.
- Μεταγλωττίστε σε συμβολική γλώσσα 8086 τον υπολογισμό της έκφρασης της Pascal Sum := Sum + 2 * Element[i];
Παραλληλία και προγραμματιστικά παραδείγματα
Προηγούμενα θέματα για σκέψη
- Σε τι υπερέχουν και σε τι υστερούν οι δηλωτικές και σε τι οι αλγοριθμικές γλώσσες;
- Περιγράψτε σε BNF τη γλώσσα με την οποία απαγγέλει την ώρα η φωνή στο 141. Λάβετε υπόψη σας ότι μηδενικά λεπτά και δευτερόλεπτα δεν απαγγέλονται.
- Μεταγλωττίστε σε συμβολική γλώσσα 8086 τον υπολογισμό της έκφρασης της Pascal Sum := Sum + 2 * Element[i];
Παραλληλία σε επίπεδο υλικού
- Είσοδος έξοδος παράλληλα με την εκτέλεση
- Διακοπές και διαμερισμός χρόνου (time sharing)
- Πολλαπλοί επεξεργαστές
Παραλληλία με τη χρήση αγωγών
- Διεργασίες που διαβάζουν στοιχεία και παράγουν αποτελέσματα
- Επικοινωνία μέσα από έναν αγωγό (pipe)
- Αναμονή για γράψιμο ή ανάγνωση
Παραδείγματα
Ανάγνωση αποτελεσμάτων
υπολογισμός | μετατροπή σε λέξη | φωνητική ανάγνωση bc | number | speak
Συχνότητα λέξεων
Μετατροπή κειμένου σε λέξεις | φιλτράρισμα λέξεων | ταξινόμηση | μέτρηση κοινών γραμμών | ταξινόμηση tr -cs A-Za-z '\012' | grep '^A-Za-z' | sort | uniq -c | sort -rn
Ιδιότητες ζωτικότητας
Η ιδιότητα της ζωτικότητας (liveness) σε μια σειρά από παράλληλες (concurrent) διεργασίες σχετίζεται με το ρυθμό της προόδου που επιτυγχάνεται.Οι δειπνούντες φιλόσοφοι
- Αδιέξοδο (Deadlock)
-
Επανάλαβε Πιάσε το αριστερό πηρούνι Πιάσε το δεξί πηρούνι Φάε Άφησε τα πηρούνια Σκέψου Τέλος - Ζωντανό αδιέξοδο (Livelock)
-
Επανάλαβε Πιάσε το αριστερό πηρούνι Αν δεν υπάρχει δεξί πηρούνι Άσε το αριστερό πηρούνι Επανάλαβε Τέλος Πιάσε το δεξί πηρούνι Φάε Άφησε τα πηρούνια Σκέψου Τέλος - Δικαιοσύνη (Fairness)
-
Επανάλαβε Περίμενε να ελευθερωθούν και τα δύο πηρούνια Πιάσε το αριστερό και το δεξί πηρούνι Φάε Άφησε τα πηρούνια Σκέψου Τέλος
Ιδιότητες ασφάλειας
Η ιδιότητα της ασφάλειας (safety) σε μια σειρά από παράλληλες διεργασίες σχετίζεται με την επίτευξη του σωστού αποτελέσματος.Κράτηση εισιτηρίων
Αν υπάρχει θέση Κράτησε ένα εισητήριο Τέλος
Αλληλοαποκλεισμός (Mutual exclusion) με βάση σηματοφόρο (semaphore)
P(Κράτηση)
Αν υπάρχει θέση
Κράτησε ένα εισητήριο
Τέλος
V(Κράτηση)
Προγραμματισμός με βάση τη λογική
- Ο λογικός προγραμματισμός (logic programming)
έχει ως θεωρητική βάση την
κατηγορηματική λογική (predicate logic).
Νησί(Σάμος). Διπλάσιο(4, 8). Αγαπά(Γιώργος, Μαρία). Δρομολόγιο(Αθήνα, Σάμος). Δρομολόγιο(Σάμος, Αθήνα). Δρομολόγιο(Αθήνα, Ηράκλειο). Δρομολόγιο(Ηράκλειο, Αθήνα). Δρομολόγιο(Α, Β) :- Δρομολόγιο(Α, Αθήνα), Δρομολόγιο(Αθήνα, Β). ? Δρομολόγιο(Σάμος, Αθήνα). ? Δρομολόγιο(Σάμος, Ηράκλειο). ? Δρομολόγιο(Σάμος, Αλεξανδρούπολη).
- Επέκταση του σχεσιακού μοντέλου βάσεων δεδομένων
- Πολυμορφικές λίστες και ταίριασμα σχημάτων
len([], 0). len([H | T], L) :- len(T, L1), L is L1 + 1.
- Αυτόματο ψάξιμο όλων των συνδυασμών
- Δυνατότητα παράλληλης υλοποίησης
- Δυνατότητα μαθηματικής απόδειξης της ορθότητας ενός προγράμματος
Προγραμματισμός με βάση τις συναρτήσεις
- Ο συναρτησιακός προγραμματισμός (functional programming)
έχει ως θεωρητική βάση την ανάλυση λ (lambda calculus)
λχ.+(χ 2) 1 = 3
- Αναφορική διαφάνεια (referential transparency)
- Πολυμορφικές λίστες και ταίριασμα σχημάτων
len [] = 0 len (h : t) = 1 + len t
- Συναρτήσεις ως πολίτες πρώτης κατηγορίας
map f [] = [] map f (h : t) = (f h) : (map f t) map ((+) 1) [5, 8, 10] = [6, 9, 11]
- Δυνατότητα παράλληλης υλοποίησης
- Δυνατότητα μαθηματικής απόδειξης της ορθότητας ενός προγράμματος
Προγραμματισμός με βάση τα αντικείμενα
- Κάθε αντικείμενο απαρτίζεται από τις τιμές του και τις μεθόδους του.
- Τα αντικείμενα παράγονται από τάξεις (εργοστάσια παραγωγής αντικειμένων)
- Οι τάξεις δομούνται ιεραρχικά και κληρονομούν τα χαρακτηριστικά των προπατόρων τους.
class σχήμα {
int χρώμα;
void χρωμάτισε(int χρώμα) {
this.χρώμα = χρώμα;
ζωγράφισε();
}
};
class τετράγωνο extends σχήμα {
int x1, y1, x2, y2;
void ζωγράφισε(void) {
line(x1, y1, x1, y2, χρώμα);
line(x1, y1, x2, y1, χρώμα);
line(x2, y2, x1, y2, χρώμα);
line(x2, y2, x2, y1, χρώμα);
}
int εμβαδό(void) {
return (abs(x2 - x1) * abs(y2 - y1));
}
}
class κύκλος extends σχήμα {
int x, y, ακτίνα;
void ζωγράφισε(void) {
circle(x, y, ακτίνα, χρώμα);
}
int εμβαδό(void) {
return (2 * π * ακτίνα * ακτίνα);
}
}
