Lecture 1

Question 1

Bus

Answer 1

ערוץ תקשורת פנימי שדרכו עובר מידע בין היחידות השונות.

רוחבו מכתיב את מהירותו (לדוגמה, 64bits)

Question 2

CPU

Answer 2

CPU - Central Proccing Unit -
יחידת עיבוד מרכזית: אוסף רכיבים ומעגלים אלקטרוניים המנהלים את פעילות המחשב.
יחידה זו מבצעת הבאת פקודות מהזיכרון, פענוחן, וביצוען.

Question 3

RAM memory

Answer 3

זיכרון ראשי:
• בו נשמרים הנתונים והפקודות של התכניות בזמן ביצועם.
• מהיר – Random-Access-Memory
• המידע ברובו אינו נשמר כאשר מכבים את המחשב

Question 4

זיכרון משני

Answer 4

cdrom, disk on key, hard disk
• עליו נשמרים מידע משני שאינו נחוץ לפעולות המחשב המידיות
• בעת הצורך מועבר מידע מהזיכרון המשני לראשי ולהפך
• המידע בזיכרון המשני נשמר עד אשר מוחקים אותו

Question 5

I/O devices

Answer 5

אמצעי קלט ופלט:
התקני חומרה כדוגמת מקלדת, עכבר, מסך, מצלמה, מדפסת, אמצעי תקשורת וכיו”ב שבאמצעותם נקלטים נתונים הנחוצים לתכניות שמריץ המחשב ומוצגים (פלט) נתונים שמייצרות תכניות אלו.

Question 6

Moore Law

Answer 6

Moore’s law is the observation that the number of transistors in a dense integrated circuit doubles approximately every two years.

Question 7

CPU :קצב עבודה

Answer 7

מחזורי הפקודות מבוצעים תחת פיקוחו של השעון הפנימי. מקובל לכן
למדוד את מהירות ה – CPU
על פי תדירות השעון (מספר הפעימות בשנייה)
דוגמאות:
1 .II Apple 1MHz ( ~מיליון תקתוקי שעון בשנייה)
2 .מחשב 486 משנת 93 :’כ- 33MHz) 33) מיליון בשנייה
3 .מחשבי IV Pentium :5GHz.3 (כשלושה וחצי מיליארד בשנייה)
4 .טלפון סלולארי נוקיה 6680 :280MHz.
.800MHz : Apple של iPhone 4S .5

Question 8

ALU

Answer 8

Arithmetic Logic Unit
יחידה אריתמטית לוגית - זוהי יחידת
החישוב המבצעת
– פעולות אריתמטיות (חיבור, כפל, ...)
– פעולות לוגיות (OR, AND.)
– השוואת נתונים הנמצאים בזיכרון הראשי או ברגיסטרים.

Question 9

רגיסטרים

Answer 9

(אוגרים): מספר יחידות זיכרון שהגישה אליהן מהירה
במיוחד (מעין RAM מקומי וקטן בתוך ה-CPU.)
– אחד הרגיסטרים משמש כ-counter program (המציין מהי הפקודה
הבאה לביצוע).

Question 10

bit

Answer 10

בעברית - סיבית
הינה יחידת המידע הקטנה ביותר של הזיכרון במחשב.
– סיבית מקבלת ערכים בינאריים, כלומר 0 או 1.

Question 11

bytes

Answer 11

זיכרון - מאורגן בבתים בני 8 סיביות
בית: יחידת הזיכרון הקטנה ביותר בעלת כתובת
ניתן לפרש סדרה כזו כמספר הכתוב בבסיס 2
משמעויות נוספות שיתכנו: חלק מפקודה, ועוד.

Question 12

זיכרון ראשי

Answer 12

התקן זיכרון קטן (יחסית לדיסק) שהגישה אליו מהירה - הזיכרון הראשי בנוי משבבי זיכרון

Question 13

chips

Answer 13

שבבי זיכרון

Question 14

Software

Answer 14

תוכנה
• תוכנית מחשב הינה סדרת פקודות שנועדו לבצע משימה
מסוימת.
• פקודות התוכנית, בשעת ריצתה, נמצאות בזיכרון הראשי.
• ב-CPU יש מנגנון אשר באופן סידרתי קורא פקודה, מפענח
אותה ומבצעה.
• הפקודות מבוצעות בזו אחר זו, לפי סדר ישיבתן בזיכרון,
למעט פקודות הסתעפות.

Question 15

מערכת ההפעלה

Answer 15

• מערכת הפעלה – תוכנה (אוסף תוכניות) אשר:
מפקחת על ומנהלת את המחשב על התקניו, משאביו ומשימותיו.
מאתחלת ביצוע משימות (תוכניות).
מקצה משאבים למשימות (תוכניות).
• מערכת ההפעלה מתווכת בין התוכנה לחמרה.
• כשמחשב דלוק, מערכת ההפעלה בפעולה ומשרתת אותנו.
• דוגמאות - אנדרואיד, MSDOS, WINDOWS,

Question 16

שפת מכונה

Answer 16

השפה שמבין ה-CPU והיא משתנה בין מחשב למחשב
שפות מכונה מכילות פקודות בסיסיות מהסוגים הבאים:
– העברת נתונים בין הרגיסטרים ותאי הזיכרון.
– פעולות אריתמטיות ולוגיות.
– קפיצות והסתעפויות מותנות.
שפת מכונה הינה שפה בינארית

Question 17

שפת אסמבלי(סף)

Answer 17

ייצוג סמלי של שפת מכונה

Question 18

אסמבלר

Answer 18

תכנית המתרגמת פקודות שפת סף לשפת מכונה בינארית

Question 19

שפה עילית

Answer 19

שפה עילית 
Pascal, Fortran, C++, Java, C, Python
-דמוית אנגלית
-פקודות מורכבות יותר מפקודות מכונה
-תוכנית בשפה עלילית מתאימה לריצה על מחשבים שונים ואינה תלויה בשפת המכונה של מעבד ספציפי

Question 20

Compiler

Answer 20

מהדר - תוכנית המתרגמת תכניות משפה עילית לתכניות בשפת מכונה של מעבד נתון
את הקוד המכונה קובץ הרצה המתקבל ניתן להריץ פעמים רבות

Question 21

שלב התרגום

Answer 21

1. כתיבת תוכנית בשפה עילית prog.c
2. מהדר compiler
3. מקבלים תוכנית בשפת מכונה prog.exe
4. שגיאות הידור אם יש נקראות compilation errors כלומר שגיאות בזמן תרגום = קומפילציה

Question 22

שלב ההרצה

Answer 22

1. תוכנית בשפת מכונה prog.exe
2. קלט לתוכנית input
3. פלט התוכנית output
4. שגיאות הרצה אם יש נקראות runtime errors כלומר שגיאות בזמן הריצה

Question 23

שפת C - רקע

Answer 23

• פותחה ע”י דניס ריצ’י (Ritchie Dennis) בשנות ה-70 של המאה ה-20
• במקור יועדה לכתיבת מערכת הפעלה (UNIX) ומהדר (Compiler)
• זוהי שפה יעילה המאפשרת כתיבה עילית וירידה לפרטים ברמת
הביטים (אם רוצים זאת)
• בשימוש נרחב במגוון יישומים הנדסיים.
• שפה זו הינה הבסיס ל- ++C ,ל- Java ,ול-Ada.
• קל לשגות בה, וקשה לאתר ולתקן שגיאות אלה.
– הרגלים נכונים בתכנות משפרים את המצב, ממש!

Question 24

הערות - comments

Answer 24

טקסט בתוך
/* … */
ההערה מתחילה בצירוף */ ומסתיימת בצירוף /
הערה יכולה להשתרע על פני מספר שורות
לפי תקן C99 הערה היא גם טקסט שבא אחרי // עד לסוף השורה
דוגמאות
/ In this part of the program we handle the
computation of the final grades. */
// This is a comment
a = b + c; // This is another comment

Question 25

Function פונקציה

Answer 25

``` יחידת חישוב אשר יכולה: – לקבל ערכים (פרמטרים) – לחשב חישוב מסוים – לבצע קלט/פלט (ודברים נוספים) – להחזיר ערך בשפות אחרות משתמשים גם במונחים Routine, Procedure ועוד.. ```

Question 26

לכל פונקציה יש

Answer 26

– הצהרה המתארת את שמה, הפרמטרים שהיא מקבלת ואת ערך החזרה. | – הגדרת גוף הפונקציה. הגדרה מכילה, בין היתר, את ההצהרה.

Question 27

לפני השימוש בפונקציה

Answer 27

חייבת לבוא ההצהרה עלייה לדוגמא: double power(double x, int n); הפונצקיה מחזירה טיפוס double שמה power והיא מקבלת שני פרמטרים מטיפוסים שונים

Question 28

קובץ כותרת

Answer 28

``` Header File קובץ בעלת סיומת "h." אשר מכיל הצהרות על עצמים חיצוניים. ללא ההכללה הקוד לא יעבור קומפילציה כי הקומפיילר מצפה לראות הצהרה על פונקציה לפני השימוש בה לדוגמא: stdio - מכיל הצהרות על פונצקיות קלט-פלט math - מכיל הצהרות על פונקציות מתמטיות ```

Question 29

stdio.h פלט מעוצב printf

Answer 29

• פרמטרים: הארגומנט הראשון הוא מחרוזת בקרה ואחריה באים הערכים אותם יש לכתוב לפי הפורמט. – כל ארגומנט מתאים לקוד ה-% הבא בתור במחרוזת הבקרה. – מחרוזת הבקרה יכולה גם להכיל טקסט רגיל (ללא %) שיודפס כמו שהוא. • ערך החזרה: מספר התווים שנכתבו, או מספר שלילי בעת כישלון.

Question 30

h.stdio – קלט מעוצב ע"י scanf

Answer 30

• פרמטרים: הארגומנט הראשון הוא מחרוזת בקרה ואחריה באים המשתנים אותם יש לקרוא לפי הפורמט. – כל ארגומנט מתאים לקוד ה-% הבא בתור במחרוזת הבקרה. – יש להוסיף & לפני שם המשתנה (נבין מדוע בהמשך) • ערך החזרה: מספר הנתונים שנקראו בהצלחה, או 1 -במקרה של כשלון.

Question 31

הפונקציה main

Answer 31

תוכנית ב-C חייבת להכיל פונקציה אשר שמה הוא main .הביצוע המעשי של התוכנית יחל בפונקציה זו. בשלב זה נניח כי main אינה מקבלת פרמטרים הערך המוחזר ממנה הוא "קוד סיום התוכנית" ערך מוחזר למערכת ההפעלה. מוחזר 0 = סיום בהצלחה אחרת יש בעיה כלשהי

Question 32

מחזור החיים של תוכנה

Answer 32

1. ניתוח הבעיה - הגדרת הקלט והפלט הרצוי 2. תכנות - Desgin מציאת אלגוריתם לפתרון, תכנון מבנה הנתונים, חלוקת האלגוריתם לתתי מרכיבים 3. מימוש 4. מציאת שגיאות debug, שימוש ותחזוקה

Question 33

debug

Answer 33

השלב של מציאת השגיאות - כאשר כותבים תוכניות גדולות ומורכבות השלב הזה יחד עם השימוש והתחזוקה הוא הארוך ביותר

Question 34

ככל ששלב ניתוח הבעיה והתכנון יסודיים יותר

Answer 34

כך שלב המימוש ומציאת השגיאות קצרים ופשוטים יותר

Question 35

Syntax Errors

Answer 35

שגיאות תחביר - קוד מקור שאינו חוקי - המהדר מגלה בקלות

Question 36

Semantics Errors

Answer 36

שגיאות משמעות - קוד מקור חוקי אבל שגוי - קשה יותר לגלות. תוביל לשגיאה בפעולת התוכנית אך הקומפיילר לא יזהה אותה

Question 37

Run Time Errors

Answer 37

שגיאות זמן ריצה כגון חלוקה ב 0 וכד'

Question 38

Logical Errors

Answer 38

שגיאות לוגיות - שגיאות בפיתוח האלוגריתם - לא תמיד מצליחים לאתר את כולם

Question 39

circuit

Answer 39

מעגל חשמלי