KULIAH No. 1 “Konsep maklumat, ciri umum proses mengumpul, menghantar, memproses dan mengumpul maklumat”
Maklumat. Jenis kewujudan maklumat. Sifat maklumat. Pembentangan data dalam komputer. Notasi. Sistem nombor kedudukan. Menukar nombor dari satu sistem nombor ke sistem nombor yang lain. Pengekodan maklumat. Unit pengukuran maklumat. Pemindahan maklumat. Pemprosesan data. Simpanan data. Memori magnetik. Memori optik.
Maklumat
Penggal "maklumat" berasal daripada perkataan Latin "maklumat", yang bermaksud maklumat, penerangan, persembahan. Walaupun penggunaan istilah ini secara meluas, konsep maklumat adalah salah satu yang paling kontroversi dalam sains. Pada masa ini, sains cuba mencari sifat dan corak umum yang wujud dalam konsep pelbagai rupa maklumat, tetapi buat masa ini konsep ini sebahagian besarnya kekal intuitif dan menerima kandungan semantik yang berbeza dalam pelbagai cabang aktiviti manusia.
Dalam kehidupan seharian misalnya , maklumat ialah sebarang data atau maklumat yang menarik minat seseorang. "Maklumkan" dalam pengertian ini maksudnya "untuk menyampaikan sesuatu,sebelum ini tidak diketahui".
Idea maklumat saintifik moden dirumuskan dengan sangat tepat oleh Norbert Wiener, "bapa" sibernetik. Iaitu: Maklumat ialah sebutan kandungan yang diterima daripada dunia luar dalam proses penyesuaian kita terhadapnya dan penyesuaian deria kita kepadanya.
Orang ramai bertukar maklumat dalam bentuk mesej. Mesej ialah satu bentuk penyampaian maklumat dalam bentuk ucapan, teks, gerak isyarat, pandangan, imej, data digital, graf, jadual, dll.
Dalam kes di mana mereka berkata tentang kerja automatik dengan maklumat menggunakan sebarang peranti teknikal, Lazimnya, orang ramai terutamanya tidak berminat dengan kandungan mesej, tetapi pada berapa banyak aksara yang terkandung dalam mesej itu.
Berkaitan dengan pemprosesan data komputer, maklumat difahami sebagai urutan tertentu sebutan simbolik (huruf, nombor, imej dan bunyi grafik yang dikodkan, dsb.), membawa beban semantik dan dibentangkan dalam bentuk yang boleh difahami oleh komputer. Setiap aksara baharu dalam urutan aksara sedemikian meningkatkan jumlah maklumat mesej.
Jenis kewujudan maklumat
Maklumat boleh wujud dalam bentuk:
Teks, lukisan, lukisan, gambar;
Isyarat cahaya atau bunyi;
Gelombang radio;
Impuls elektrik dan saraf;
Rekod magnetik; dan lain-lain.
Objek, proses, fenomena bahan atau sifat tidak ketara, dipertimbangkan dari sudut sifat maklumatnya, dipanggil objek maklumat.
Maklumat boleh:
Semua proses ini yang dikaitkan dengan operasi tertentu pada maklumat dipanggil proses maklumat.
Sifat maklumat
Maklumat boleh dipercayai jika ia mencerminkan keadaan sebenar. Maklumat yang tidak tepat boleh menyebabkan salah faham atau keputusan yang salah.
Maklumat yang boleh dipercayai mungkin menjadi tidak boleh dipercayai dari semasa ke semasa, kerana ia cenderung menjadi lapuk, iaitu, ia tidak lagi mencerminkan keadaan sebenar.
Maklumat lengkap, jika ia mencukupi untuk pemahaman dan membuat keputusan. Kedua-dua maklumat yang tidak lengkap dan berlebihan menghalang membuat keputusan atau boleh membawa kepada kesilapan.
Ketepatan maklumat ditentukan oleh tahap kedekatannya dengan keadaan sebenar objek, proses, fenomena, dsb.
Nilai maklumat bergantung pada betapa pentingnya untuk menyelesaikan masalah, serta sejauh mana ia akan digunakan dalam apa-apa jenis aktiviti manusia.
Sahaja maklumat yang diterima tepat pada masanya mungkin membawa faedah yang diharapkan. Kedua-dua pembentangan maklumat pramatang (apabila ia belum dapat diasimilasikan) dan kelewatannya adalah sama-sama tidak diingini.
Jika maklumat yang berharga dan tepat pada masanya dinyatakan dengan cara yang tidak jelas, ia boleh menjadi tidak berguna.
Maklumat menjadi jelas, jika ia dinyatakan dalam bahasa yang dituturkan oleh mereka yang ditujukan kepada maklumat ini.
Maklumat mesti disampaikan dengan cara yang boleh diakses(mengikut tahap persepsi) bentuk. Oleh itu, soalan yang sama dikemukakan secara berbeza dalam buku teks sekolah dan penerbitan saintifik.
Maklumat mengenai isu yang sama boleh diringkaskan(ringkas, tanpa butiran yang tidak penting) atau secara meluas(terperinci, verbose). Ketepatan maklumat diperlukan dalam buku rujukan, ensiklopedia, buku teks, dan semua jenis arahan.
Pembentangan data dalam komputer
Semua maklumat dalam komputer disimpan dalam bentuk set bit, iaitu gabungan 0 dan 1. Nombor diwakili oleh kombinasi binari mengikut format nombor yang diterima pakai untuk kerja dalam komputer tertentu, dan kod simbolik menetapkan surat-menyurat huruf dan simbol lain kepada kombinasi binari.
Terdapat tiga format nombor untuk nombor:
Titik tetap binari;
Titik terapung binari;
Perpuluhan Berkod Binari (BCD).
Nombor titik terapung diproses pada coprocessor khas (FPU - unit titik terapung), yang, bermula dengan MP I486, adalah sebahagian daripada mikropemproses LSI. Data di dalamnya disimpan dalam daftar 80-bit.
Notasi.
Kaedah mewakili imej nombor arbitrari menggunakan set simbol terhingga tertentu akan dipanggil sistem nombor.
Dalam amalan harian, kita biasanya menggunakan sistem nombor perpuluhan.
Sistem nombor biasanya dibahagikan kepada...
1. Kedudukan.
2. Bukan kedudukan.
3. Simbolik.
Simbolik. Dalam sistem ini, setiap nombor dikaitkan dengan simbolnya sendiri. Sistem ini tidak digunakan secara meluas kerana batasan semula jadinya (alkimia, mesej berkod) - bilangan simbol yang tidak terkira banyaknya yang diperlukan untuk mewakili semua nombor yang mungkin. Oleh itu, kami akan mengetepikan sistem ini daripada pertimbangan.
Topik 1. Prinsip organisasi komputer
Mengekod maklumat dalam komputer.
Pengekodan ialah perwakilan aksara daripada satu abjad dengan menggunakan abjad yang lain.
Kuantiti yang mampu mengambil hanya dua nilai berbeza dipanggil sedikit.
Bagaimana untuk mewakili aksara daripada abjad lain menggunakan abjad binari?
Untuk mengekod abjad yang mengandungi lebih daripada 2 aksara, urutan aksara abjad binari digunakan. Sebagai contoh, urutan dua aksara binari boleh mengekod 4 aksara abjad lain:
00 --> A 01 à B 10 à C 11 à D .
Ia boleh ditunjukkan bahawa bilangan kombinasi yang mungkin apabila menggunakan abjad binari ialah 2n, di mana n ialah bilangan aksara binari dalam jujukan. Dengan n bersamaan dengan 8, bilangan kombinasi yang mungkin ialah 256, yang cukup untuk mengekodkan abjad yang paling terkenal, jadi urutan lapan aksara binari digunakan secara meluas untuk mengekod maklumat dalam komputer. Urutan lapan digit binari biasanya dipanggil bait.
Contoh pengekodan:
simbol A à 1100 0001 simbol 9 à 1111 1001.
Pada masa ini, jujukan 16 aksara binari (2 bait) juga digunakan untuk mengekod aksara.
Pembawa teknikal maklumat dalam komputer ialah sel memori, yang terdiri daripada satu set elemen ringkas, setiap satunya boleh berada dalam satu daripada dua keadaan yang mungkin (ditandakan sebagai 0 dan 1). Sel memori boleh mengandungi bilangan elemen ringkas yang berbeza. Biasanya bilangan elemen dalam sel ialah gandaan 8.
Unit yang lebih besar juga digunakan untuk mengukur memori:
1 kilobait (kb) = 2 10 bait = 1024 bait;
1 megabait (MB) = 2 20 bait = 1048576 bait;
1 gigabait (gb) = 2 30 bait =
Kod mesin (atau ringkasnya kod) ialah koleksi 0s dan 1s yang boleh disimpan oleh sel memori.
Kod yang panjangnya 2 bait dipanggil separuh perkataan.
kod 4 bait panjang dipanggil perkataan,
Kod yang panjangnya 8 bait dipanggil kata ganda.
Seni bina komputer
Pada setiap masa, manusia telah berusaha untuk mengembangkan keupayaannya dengan mencipta pelbagai peranti (alat, pengetahuan tentang dunia). Sebagai contoh, dia mengimbangi kekurangan penglihatannya dengan mikroskop dan teleskop. Keupayaan terhad untuk menghantar maklumat antara satu sama lain diperluaskan dengan bantuan telefon, radio dan televisyen.
Komputer (komputer) "menambah" keupayaan pemprosesan maklumat otak manusia dan memungkinkan untuk meningkatkan kelajuan pengiraan, dan oleh itu membuat keputusan dalam menjalankan pelbagai tugas, sebanyak ratusan dan ribuan kali.
Manusia sentiasa perlu melakukan pengiraan, jadi orang berusaha untuk mengembangkan keupayaan mereka untuk memproses maklumat, dan terutamanya dalam bidang pengiraan. Untuk tujuan ini, abakus, mesin tambah, dan lain-lain telah dicipta. Walau bagaimanapun, semua peranti ini tidak membenarkan pengiraan automatik.
Idea untuk menggunakan kawalan program untuk membina peranti pengkomputeran automatik pertama kali dinyatakan oleh ahli matematik Inggeris Charles Babbage pada tahun 1833. Walau bagaimanapun, tahap pembangunan sains dan teknologi yang rendah tidak membenarkan penciptaan peranti pengkomputeran automatik pada masa itu. masa. Idea kawalan program dikembangkan lagi dalam karya saintis Amerika John von Neumann.
Pada 40-an abad ke-20, bekerja dalam bidang fizik nuklear, balistik, aerodinamik, dll. memerlukan kerja pengiraan yang besar. Sains dan teknologi berhadapan dengan dilema: sama ada semua orang perlu duduk dengan menambah mesin atau membuat alat automatik baharu yang berkesan untuk pengiraan. Pada masa inilah J. von Neumann merumuskan prinsip asas membina komputer. Akibatnya, komputer pertama dibina pada tahun 1945, dan pada tahun 1953 pengeluaran besar-besaran komputer bermula.
Seni bina komputer yang dicadangkan oleh Neumann ditunjukkan dalam Rajah. 1.1.1. Komputer mengandungi:
Peranti Input(contohnya, papan kekunci) untuk memasukkan program dan data ke dalam komputer;
- Peranti output(contohnya, monitor, pencetak, dsb.) untuk mengeluarkan data daripada komputer;
- ingatan- peranti untuk menyimpan maklumat. Memori boleh dibina berdasarkan pelbagai prinsip fizikal, tetapi dalam apa jua keadaan ia adalah koleksi sel di mana pelbagai data (nombor, simbol) boleh disimpan dalam bentuk yang dikodkan. Semua sel memori bernombor. Nombor sel memori dipanggil alamat.
- CPU ialah peranti yang mampu melaksanakan set operasi tertentu pada data dan menjana nilai set keadaan logik yang diberikan pada data ini. Pemproses terdiri daripada unit kawalan (CU) dan unit logik aritmetik (ALU).
Unit kawalan direka bentuk untuk melaksanakan arahan dan mengawal operasi komputer apabila melaksanakan arahan berasingan.
ALU direka bentuk untuk melaksanakan operasi aritmetik dan logik, set yang ditentukan oleh sistem arahan yang diterima pakai untuk jenis komputer tertentu.
Program ialah algoritma untuk menyelesaikan masalah, dibentangkan dalam bentuk komputer yang boleh difahami.
Komputer adalah berdasarkan dua prinsip asas J. Von Neumann.
1 Prinsip program tersimpan. Mengikut prinsip ini, program yang dikodkan secara digital disimpan dalam memori komputer bersama dengan nombor (data). Arahan tidak menunjukkan nombor itu sendiri yang terlibat dalam operasi, tetapi alamat sel memori di mana ia berada.
Contoh arahan
| KO | A1 | A2 | A3 |
di mana KO ialah kod operasi; A1 – alamat operan pertama; A2 – alamat operan kedua; A3 ialah alamat sel memori di mana hasilnya harus diletakkan. KO, A1, A2, A3 ialah jujukan sifar dan satu. Sebagai contoh
A1: 00011110……110001 (32 bit).
Jika KO ialah kod operasi penambahan, maka makna arahan ini boleh dirumuskan seperti berikut:
Ambil data dari sel dengan alamat A1;
Ambil data dari sel dengan alamat A2;
Lakukan operasi penambahan data ini;
Letakkan keputusan dalam sel dengan alamat A3.
Ambil perhatian bahawa arahan tidak menunjukkan data yang sedang diproses, tetapi alamat sel memori. Semua ini menjadikan komputer sebagai alat pemprosesan maklumat sejagat. Untuk menyelesaikan masalah lain, anda tidak perlu menukar peralatan. Ia cukup untuk memasukkan program dan data lain ke dalam ingatan.
2. Prinsip capaian rawak kepada ingatan utama. Menurut prinsip ini, mana-mana sel memori tersedia untuk pemproses pada bila-bila masa.
Prinsip operasi komputer
Selaras dengan prinsip ini, komputer menyelesaikan masalah dengan cara berikut.
1. Atur cara dalam bentuk urutan arahan dalam bentuk berkod (program mesin) terletak di dalam ingatan komputer.
2. Semua data yang digunakan oleh atur cara juga terletak dalam ingatan.
3. Pemproses membaca arahan seterusnya dari memori, unit kawalan mentafsirnya dan menentukan siapa yang harus melaksanakannya (ICU, ALU,). Jika ini adalah perintah jenis aritmetik, maka kawalan dipindahkan ke ALU, yang menentukan operasi dan data apa yang mesti dilakukan. ALU kemudian mendapatkan semula nilai data dari memori dan melaksanakan operasi yang ditentukan. Selepas memindahkan keputusan ke memori, ALU memberitahu unit kawalan bahawa arahan seterusnya boleh dilaksanakan.
Hampir semua komputer yang dihasilkan pada masa ini mempunyai seni bina Neumann (struktur komputer mungkin berbeza).
Pembentangan data dalam komputer.
Kod mesin maklumat yang diproses (data) dipanggil operan. Mengikut kandungan semantiknya, operan dibahagikan kepada simbolik dan berangka.
Operan aksara.
Operan aksara ialah urutan aksara daripada abjad asal (huruf, nombor, tanda). Untuk menyimpan setiap aksara, sel memori 1 bait diperuntukkan, di mana kod aksara dimasukkan.
Contohnya A (rus): 11100001: A (lat) 01000001.
Data berangka.
Sebarang maklumat diwakili pada komputer sebagai urutan bait. Bait itu sendiri tidak mengandungi maklumat tentang cara ia harus ditafsirkan (nombor/aksara teks/imej grafik). Walau apa pun, maklumat dikodkan sebagai urutan 0s dan 1s, i.e. integer perduaan positif(nombor ditulis menggunakan dua digit - 0/1). Tafsiran mereka bergantung pada program apa dan tindakan yang dilakukan dengan mereka pada masa ini. Jika program mengandungi urutan perintah yang berorientasikan ke arah bekerja dengan nombor, maka bait dianggap sebagai nombor. Jika program mengambil tindakan dengan data teks, maka bait ditafsirkan sebagai kod angka bersyarat yang menandakan aksara teks.
I. Sistem nombor
Sebarang nombor ialah gandaan bagi suatu jumlah (contohnya, 168 = 100 + 60 + 8 = 1 10 2 + 6 10 1 + 8 10 0), i.e. nombor– jujukan pekali pada kuasa nombor 10 => jika kita mempunyai nombor itu d = a 1 a 2 …a n(a 1 a 2 …a n ialah nombor), maka d = a 1 10 n-1 + a 2 10 n-2 +…a n 10 0.
Secara ringkas, jumlah tersebut ditulis seperti berikut: n
d = ∑ a i 10 n-i
Nombor 10 ialah asas sistem nombor perpuluhan; jika kita mengambil nombor lain sebagai asas, kita akan mendapat sistem penulisan nombor yang berbeza, i.e. sistem nombor lain.
Sistem nombor ditentukan oleh nilai asas dan set digit. Nombor– aksara khas yang digunakan untuk menulis nombor. Bilangan mereka mestilah sama dengan saiz tapak.
Sebarang nombor boleh diwakili dalam sistem nombor yang berbeza; perwakilan ini akan (satu-dengan-satu) sepadan antara satu sama lain.
Sebagai contoh, mari kita takrifkan sistem nombor perenambelasan: asas = 16 => harus ada 16 digit (0-15) = 1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C, D ,E,F. Di sini A-F ialah nombor 10,11,12,13,14,15. Penamaan sedemikian digunakan kerana fakta bahawa nombor tidak boleh ditulis menggunakan nombor lain, jika tidak akan berlaku kekeliruan dalam membaca nombor. Mari kita tuliskan rupa nombor perpuluhan 168 dalam sistem nombor ini, dengan mengingati undang-undang umum menulis nombor, serta fakta bahawa asasnya ialah 16, kita mempunyai: 168 (10) = A 16 1 + 8 16 0 => A8 (16 ).
Operasi aritmetik dalam mana-mana sistem nombor dilakukan dengan cara yang sama seperti dalam sistem nombor perpuluhan. Semua yang berikut ialah saiz tapak.
Contohnya, dalam sistem nombor perlapanan + 15 = 1 8 1 + 5 8 0 => + 13
14 = 1 8 1 + 4 8 0 => = 12
Dalam komputer, semua data diwakili dalam sistem nombor binari. Sebagai contoh, nombor 5 dalam bentuk binari ditulis sebagai 101. Begitu juga, nombor perduaan 1111 sepadan dengan nombor perpuluhan 15: 1111 (2) = 1 2 3 + 1 2 2 + 1 2 1 + 1 2 0
Itu. Empat bit boleh mewakili sehingga 16 nombor perpuluhan (0-15).
Sebagai jalan pintas apabila melihat atau membetulkan data binari yang terletak dalam ingatan komputer, sistem nombor perenambelasan digunakan. Program yang membolehkan seseorang "secara langsung" berfungsi dengan memori komputer secara automatik menukar perwakilan binari data kepada perenambelasan dan begitu juga sebaliknya apabila berinteraksi dengannya. Sebarang data yang ditulis dalam 1 bait diwakili oleh hanya dua digit heksadesimal, yang pertama sepadan dengan empat kali ganda bit pertama, dan digit kedua kepada empat kali ganda bit kedua.
Bentuk ini mewakili nombor perduaan (data), terletak dalam ingatan komputer, adalah kompromi antara seseorang dan konsep kemudahannya dan komputer, di mana semua maklumat hanya dibentangkan dalam bentuk binari.
II. Jenis data dan perwakilannya
Satu bait (8 bit) boleh mewakili 256 integer positif (0-255). Jenis data ini dipanggil integer satu bait yang tidak ditandatangani.
Nombor yang lebih besar daripada 255 memerlukan lebih daripada satu bait untuk diwakili. Jenis berikut digunakan untuk bekerja dengannya:
- integer tak bertanda dua bait– memberikan perwakilan integer positif (0-65535)
- integer tak bertanda empat bait- memberikan perwakilan integer positif (0-≈4.2 bilion)
Jenis di atas menganggap bahawa nombor mestilah positif sahaja => dipanggil "tidak bertanda". Mereka berbeza dalam jumlah memori yang diperuntukkan untuk menyimpan nombor. Jenis sedemikian digunakan untuk pengekodan berangka aksara teks, warna, keamatan titik grafik, penomboran unsur, dsb.
Untuk bekerja dengan integer, yang bukan sahaja positif, tetapi juga negatif, gunakan jenis berikut:
- integer bertanda satu bait
- integer bertanda dua bait
- integer bertanda empat bait
Mereka berbeza dalam jumlah memori yang diperuntukkan untuk menyimpan setiap nombor.
Asas untuk mewakili kedua-dua nombor positif dan negatif ialah prinsip berikut: jumlah bilangan kod berangka yang mungkin untuk bilangan bait tertentu (contohnya, untuk bait tunggal - 256) dibahagikan kepada separuh, separuh digunakan untuk mewakili positif nombor dan sifar, separuh lagi digunakan untuk mewakili nombor negatif . Nombor negatif diwakili sebagai pelengkap kepada jumlah bilangan kod angka. Contohnya, untuk nombor bait tunggal (-1) = 255, (-2) – 254, dsb. hingga 128, yang menandakan nombor (-128) => integer bertanda satu bait membolehkan anda bekerja dengan integer dari (-128) hingga 127, satu dua bait - dari (- 32768) hingga 32767, empat- bait satu - daripada (≈-2.1 bilion. ) sehingga 2.1 bilion (2147483648).
Nombor yang ditandatangani digunakan untuk mewakili data berangka yang mana operasi aritmetik dilakukan.
Apabila berinteraksi dengan program, perkara berikut digunakan: jenis data:
- semuanya pendek y (PENDEK)
- biasa-biasa sahaja(INTEGER)
- sepanjang masa(INTEGER PANJANG)
- ketepatan tunggal sebenar(Apung/SEBENAR)
- berganda nyata(DOUBLEFLOAT/REAL)
- aksara (rentetan, teks)(CHAR)
- logik(LOGIKAL)
Seluruh pendek, keseluruhan biasa dan keseluruhan panjang– jenis, masing-masing, integer bertanda satu bait, integer bertanda dua bait, integer bertanda empat bait.
Dalam sains komputer, apabila menulis nombor, titik digunakan sebagai tanda yang memisahkan bahagian pecahan dan integer (contohnya, 68.314). Titik ini membetulkan kedudukan selepas bahagian pecahan ditunjukkan. Menukar lokasi titik membawa kepada perubahan dalam nombor => jenis rakaman (format rakaman) nombor nyata ini dipanggil format titik tetap.
Nombor titik terapung sebenar terdiri daripada 2 bahagian:
- mantissa
- pesanan
Mereka dipisahkan oleh tanda khas (E, D). Mantissa ialah nombor nyata dengan titik tetap, susunannya ditentukan oleh integer yang menunjukkan kuasa berapa nombor 10 mesti dinaikkan untuk, apabila didarab dengan mantissa, mendapatkan nombor yang dimaksudkan. Sebagai contoh, 68.314 dalam format ini boleh ditulis sebagai 6.8314E+1 = 0.68314E+2 = 683.14E-1, yang bermaksud 6.8314 10 1 = 0.68314 10 2 = 68.314 10 -1.
Dengan jenis tatatanda ini, lokasi titik tidak tetap; kedudukannya dalam mantissa ditentukan oleh nilai pesanan. Mantissa dan perintah boleh mempunyai tanda. Jika modulo mantissa<1, причем первая цифра не равна 0, то такой вид записи вещественного числа с плавающей точкой называется dinormalkan(0.68314E+2).
Dalam komputer, nombor nyata diwakili dalam format titik terapung dalam bentuk ternormal. Mantissa dan susunan terletak dalam bait bersebelahan; tiada pemisah (E, D).
Biasanya nombor dibezakan daripada ketepatan tunggal dan berganda. Dalam kes pertama, apabila memasukkan atau mengeluarkan nombor, nyatakan pemisah mantissa dan pesanan E. Dalam ingatan komputer, nombor sedemikian biasanya mengambil masa 4 bait. Dalam kes kedua, sebagai pemisah - D, dalam ingatan komputer, nombor ketepatan berganda biasanya mengambil masa 8 bait. Jenis ini memberikan ketepatan pengiraan yang jauh lebih besar daripada ketepatan tunggal.
Data aksara terdiri daripada aksara teks individu. Setiap aksara diwakili dalam memori komputer dengan kod angka tertentu. Untuk pengekodan berangka aksara teks, jadual pengekodan khas digunakan (bait tunggal, bait berganda, dsb.). Ini merujuk kepada jenis integer tidak bertanda yang digunakan untuk pengekodan berangka. Program yang berbeza mungkin bergantung pada jadual yang berbeza => dokumen ujian yang dicipta oleh satu program tidak semestinya boleh dibaca oleh yang lain.
Kuantiti jenis boolean ambil hanya dua nilai:
- BENAR(benar)
- SALAH(bohong)
Anda boleh menggunakan operasi logik kepada mereka, yang utama ialah dan(Dan), atau(atau), bukan(Penafian). Dan, atau – kepada dua nilai logik (a>c dan a = b). Bukan – kepada satu nilai logik (bukan a = b). Hasil ungkapan dengan data logik (ungkapan logik) ialah nilai logik. Hasil operasi dan = TRUE hanya dalam satu kes, jika kedua-dua nilai = TRUE. Hasil daripada operasi atau = FALSE hanya dalam satu kes, jika kedua-dua nilai = FALSE. Operasi bukan mengubah nilai nilai logik.
Dalam ungkapan campuran, operasi aritmetik mempunyai keutamaan, kemudian perbandingan, dan terakhir, operasi logik. Antaranya, operasi tidak mempunyai keutamaan tertinggi, kemudian – dan, selepas – atau.
Fail dan storannya
Sebarang objek maklumat (dokumen berasingan, program berasingan) disimpan pada cakera dan mempunyai nama adalah fail. Maklumat tentang fail (nama, saiz, tarikh dan masa penciptaan, lokasi pada cakera, dll.) disimpan dalam direktori. Katalog– jadual, setiap baris mengandungi maklumat tentang fail atau direktori lain. Direktori = fail (kecuali akar) daripada jenis khas. Apabila fail ditulis ke cakera, maklumat mengenainya secara automatik ditulis ke direktori yang ditentukan oleh pengguna. Secara konvensional, demi ringkasnya, mereka berkata: "salin fail dari direktori ke direktori", "buat direktori dalam direktori", "padam fail dalam direktori", dll. Walau bagaimanapun, ini sebenarnya tidak berlaku kerana direktori tidak mengandungi direktori mahupun fail, hanya maklumat tentangnya.
Apabila setiap cakera dibentuk, direktori dibuat secara automatik padanya, dipanggil akar. Ia menduduki ruang saiz tetap tertentu pada cakera. Namanya terdiri daripada 2 aksara: nama pemacu diikuti dengan titik bertindih.
Dalam direktori akar anda boleh membuat direktori lain yang dipanggil subdirektori atau direktori peringkat pertama hierarki. Sebaliknya, direktori di peringkat pertama hierarki boleh mencipta direktori di peringkat kedua, dsb. Dengan cara ini ia terbentuk hierarki (seperti pokok) struktur fail data pada cakera. Direktori ciptaan pengguna ialah fail. Setiap fail atau direktori mempunyai nama yang terdiri daripada dua bahagian, dipisahkan oleh noktah. Sebelah kiri - Nama, betul - sambungan. Sambungan bersama-sama dengan titik mungkin tidak dinyatakan. Nama boleh mengandungi tidak lebih daripada 8 aksara (nama pendek) atau tidak lebih daripada 256 aksara (nama panjang). Sambungan tidak boleh melebihi 3 aksara. Ia dianggap standard untuk menggunakan hanya huruf Latin, nombor dan garis bawah dalam nama. Adalah disyorkan untuk menamakan fail dengan sambungan apabila bekerja dengan senarai, dan namakan direktori tanpa sambungan.
Jika anda ingin menggunakan fail, anda mesti menunjukkan di direktori mana fail itu terletak. Ini dilakukan dengan menentukan laluan (laluan) ke fail di sepanjang pepohon direktori.
Laluan(path) ialah senarai direktori mengikut susunan sarangnya (dari luar ke dalam), dipisahkan oleh garis serong ke belakang (\ - sengkang terbalik). Apabila menentukan fail, laluan ditunjukkan sebelum namanya, diikuti dengan \ - nama fail (contohnya, C:\Windows\win.com - bermakna fail win.com terletak dalam direktori Windows, yang terletak dalam direktori akar pemacu C). Rekod sedemikian dipanggil lengkap spesifikasi fail. Yang pendek termasuk hanya nama fail. Direktori dan fail yang dibuat oleh pengguna diletakkan di tempatnya pada memori cakera apabila ditulis kepada. Fail boleh ditulis dalam bahagian di tempat yang berbeza pada cakera. Semasa proses rakaman, fail dibahagikan secara automatik kepada bahagian tersebut, dan setiap daripada mereka ditulis ke tempat yang percuma pada masa ini. Bahagian ini dipanggil kelompok. Saiz kluster bergantung pada jumlah memori cakera; ia biasanya menduduki beberapa sektor. Sehubungan dengan prinsip rakaman ini, seluruh kawasan cakera dibahagikan kepada kelompok tersebut, dan ia digunakan untuk menulis fail. Fail juga dibaca dalam bahagian saiz satu kelompok: fail dipasang daripada bahagian berasingan yang direkodkan di tempat yang berbeza pada cakera. Kaedah menyimpan fail ini dijalankan menggunakan apa yang dipanggil jadual peruntukan failLEMAK. Ia dicipta pada setiap cakera secara automatik apabila ia dibentuk dan digunakan untuk mengingati di mana bahagian fail disimpan. Sel FAT dinomborkan bermula dengan "0" dan sepadan dengan 1 bahagian memori cakera bersaiz kluster. Setiap sel mungkin mengandungi 0 (menunjukkan bahawa kluster yang sepadan adalah percuma), nombor kluster seterusnya bagi fail tertentu, atau kod berangka khas yang menunjukkan penghujung rantai kluster untuk fail tertentu. Untuk mewakili nombor dalam FAT, jenis data integer tidak bertanda digunakan. Bergantung pada bilangan bit yang digunakan untuk mewakili setiap nombor, terdapat 16-bit FAT (16-bit), 32-bit FAT (32-bit). Nombor maksimum yang boleh diwakili dalam sel FAT digunakan sebagai kod khas yang menunjukkan penghujung rantai gugusan. Untuk 16-bit, nombor ini ialah 65535 (dalam bentuk perenambelasan - FFFFF). Program yang menyediakan paparan dan pembetulan FAT memaparkan kod ini pada skrin dalam bentuk teks (E OF). Direktori mengandungi maklumat tentang fail dan, khususnya, nombor urutan kluster dari mana fail bermula. Maklumat ini, bersama-sama dengan maklumat yang terkandung dalam FAT (pautan ke kelompok seterusnya), digunakan untuk mencari dan membaca fail.
Jaringan komputer
I.Ciri-ciri utama
Rangkaian komputer– satu set komputer yang saling berhubung melalui saluran penghantaran maklumat, menyediakan pengguna dengan cara pertukaran maklumat dan penggunaan sumber secara kolektif (perkakasan, perisian, maklumat).
Jenis rangkaian:
- tempatan– ciri membezakan utama ialah, sebagai peraturan, semua komputer yang disambungkan olehnya disambungkan oleh satu saluran komunikasi. Jarak antara komputer adalah sehingga 10 km (apabila menggunakan komunikasi berwayar), sehingga 20 km (saluran komunikasi radio). Rangkaian tempatan menghubungkan komputer satu atau lebih bangunan berdekatan satu institusi.
- global– mereka dicirikan oleh pelbagai saluran komunikasi dan penggunaan saluran satelit, yang membolehkan menyambungkan nod komunikasi dan komputer yang terletak pada jarak 10-15 ribu km dari satu sama lain. Mereka biasanya mempunyai struktur nod dan terdiri daripada subnet, setiap satunya termasuk nod komunikasi dan saluran komunikasi. Nod komunikasi memastikan rangkaian berfungsi dengan cekap; komputer, rangkaian tempatan, komputer kerangka utama, dsb. disambungkan kepada mereka.
- intranet– menyatukan pengguna yang bekerja dalam organisasi yang sama. Ada yang menggunakan keupayaan rangkaian tempatan dan global sedia ada. Rangkaian sedemikian boleh menyambungkan komputer yang terletak di dalam bangunan yang sama dan di tempat yang berbeza di seluruh dunia.
Rangkaian mengandungi komputer awam yang menyediakan maklumat atau perkhidmatan pengkomputeran kepada pengguna. pelayan boleh merujuk kepada komputer yang digunakan untuk tujuan ini atau tempat (pada rangkaian global) di mana permintaan untuk melaksanakan perkhidmatan boleh dihantar. Tempat sedemikian boleh menjadi komputer pelayan, rangkaian tempatan, komputer kerangka utama, dsb.
Komputer pengguna boleh berfungsi pada rangkaian dalam dua mod:
Mod stesen kerja– komputer digunakan bukan sahaja untuk menghantar permintaan kepada pelayan dan menerima maklumat daripadanya, tetapi juga untuk memproses maklumat ini
Mod terminal – yang terakhir tidak dilakukan: maklumat diproses pada pelayan, dan hanya hasil pemprosesan ini dihantar kepada pengguna.
Komputer pelayan adalah jauh lebih unggul daripada stesen kerja dalam keupayaannya dan dilengkapi dengan banyak kad rangkaian ( penyesuai) menyediakan sambungan kepada rangkaian. Satu set program yang menyediakan operasi rangkaian - perisian rangkaian. Ia menentukan jenis perkhidmatan yang boleh dilakukan pada rangkaian tertentu. Pada masa ini biasa 2 konsep utama membina perisian sedemikian:
- "konsep pelayan fail"– adalah berdasarkan fakta bahawa perisian rangkaian mesti menyediakan sumber maklumat dalam bentuk fail kepada ramai pengguna => pelayan dalam rangkaian sedemikian dipanggil fail, dan perisian rangkaian ialah sistem pengendalian rangkaian. Bahagian utamanya terletak pada pelayan fail, dan sebahagian kecil daripadanya, dipanggil cangkerang. Cangkang bertindak sebagai antara muka antara program yang mengakses sumber dan pelayan fail. Pelayan sedemikian adalah repositori fail yang digunakan oleh semua pengguna. Dalam kes ini, kedua-dua program dan fail data yang terletak pada pelayan fail dialihkan secara automatik ke stesen kerja, di mana data ini diproses.
- "seni bina pelayan pelanggan"- dalam kes ini, perisian rangkaian terdiri daripada sistem perisian 2 kelas:
- program pelayan– ini adalah nama sistem perisian yang memastikan operasi pelayan
- program pelanggan– sistem perisian yang menyediakan pelanggan-pengguna
Operasi sistem kelas ini diatur seperti berikut: program klien menghantar permintaan ke program pelayan, pemprosesan data utama dijalankan pada komputer pelayan, dan hanya hasil permintaan dihantar ke komputer pengguna.
Rangkaian tempatan biasanya menggunakan jenis konsep pertama dengan pelayan fail tunggal. Dalam yang global, yang utama ialah "seni bina pelayan pelanggan".
Maklumat dipersembahkan dan dihantar melalui rangkaian mengikut konvensyen standard. Satu set konvensyen standard sedemikian dipanggil protokol.
II.Tipologi rangkaian tempatan
Tipologi rangkaian– gambarajah logik menghubungkan komputer (komputer) dengan saluran komunikasi.
Selalunya digunakan dalam rangkaian tempatan 3 tipologi utama:
- monochannel
- cincin
- berbentuk bintang
Penggunaan saluran penghantaran maklumat yang menyambungkan nod rangkaian pada tahap fizikal ditentukan oleh protokol yang dipanggil kaedah capaian. Kaedah capaian ini dilaksanakan oleh kad rangkaian yang sepadan (penyesuai). Penyesuai sedemikian dipasang dalam setiap komputer pada rangkaian dan memastikan penghantaran dan penerimaan maklumat melalui saluran komunikasi.
Tipologi monochannel– saluran komunikasi terbuka digunakan di mana semua komputer disambungkan. Ia dikenali sebagai bas saluran mono(bas biasa).
Terminator
Terminal digunakan untuk menyambung ke kabel rangkaian terbuka dan direka bentuk untuk menyerap isyarat yang dihantar. Dalam tipologi ini, sebagai peraturan, kaedah akses digunakan dengan mendengar awal saluran untuk menentukan sama ada ia percuma.
Ethernet(kelajuan – 10 Mbit/saat) – nama kaedah capaian. Kaedah capaian boleh digunakan Ethernet pantas(kelajuan – 100Mbit/saat)
Rintangan kepada kerosakan komponen individu
Kelemahan utama tipologi:
Pemutus kabel menyebabkan keseluruhan rangkaian gagal
Pengurangan ketara dalam kapasiti rangkaian dengan jumlah yang ketara lalu lintas(- maklumat dihantar melalui rangkaian)
Tipologi cincin
 |
Menggunakan cincin tertutup yang terdiri daripada segmen sebagai saluran komunikasi. Segmen disambungkan oleh peranti khas - pengulang(pengulang). Pengulang direka untuk menyambungkan segmen rangkaian.
Kaedah akses utama di sini ialah Token Ring - kaedah akses yang melibatkan penghantaran token.
Terdapat nod komunikasi pusat yang menyatukan semua komputer pada rangkaian. Pusat aktif mengawal sepenuhnya komputer pada rangkaian. Kaedah capaian juga biasanya berasaskan token (cth Arcnet dengan 2 Mbps). Selain itu, kaedah capaian Ethernet dan Fast Ethernet boleh dilaksanakan.
Kelebihan utama tipologi:
Kemudahan dari segi mengurus interaksi komputer
Mudah untuk menukar dan mengembangkan rangkaian
Kelemahan utama rangkaian:
Jika pusat aktif gagal, keseluruhan rangkaian akan turun
III. Struktur rangkaian global
Adalah mungkin untuk bertukar-tukar maklumat antara rangkaian; untuk memastikan komunikasi sedemikian, alat kerja internet dipanggil jambatan, penghala Dan pintu masuk. Ini ialah komputer khas di mana dua atau lebih penyesuai rangkaian dipasang, setiap satunya menyediakan komunikasi dengan satu rangkaian. Jambatan digunakan untuk menyambungkan rangkaian dengan jenis saluran komunikasi intrarangkaian yang sama. Penghala menghubungkan rangkaian jenis yang sama, tetapi dengan saluran komunikasi intranet yang berbeza. Gerbang digunakan untuk menyediakan komunikasi antara rangkaian pelbagai jenis, untuk menyambung rangkaian dengan pelbagai sistem komputer (contohnya, rangkaian tempatan - komputer besar, rangkaian tempatan - rangkaian global, komputer peribadi tertentu - rangkaian global).
Rangkaian global termasuk subnet komunikasi yang mana rangkaian tempatan, stesen kerja dan terminal pengguna, serta komputer pelayan disambungkan. Subrangkaian komunikasi terdiri daripada saluran penghantaran maklumat dan nod komunikasi. Nod komunikasi direka untuk menghantar maklumat dengan cepat melalui rangkaian, memilih laluan optimum untuk menghantar maklumat, dsb., i.e. memastikan kecekapan rangkaian secara keseluruhan. Nod sedemikian adalah sama ada peranti perkakasan khas atau komputer khusus dengan perisian yang sesuai.
Pelayan dan pengguna menyambung ke rangkaian global paling kerap melalui pembekal perkhidmatan akses rangkaian - pembekal.
IV.Ciri utama Internet global
Setiap pengguna dan pelayan mesti mempunyai alamat yang unik. Mesej yang dihantar melalui rangkaian dibekalkan dengan alamat penerima dan penghantar dan, semasa penghantaran, dibahagikan secara automatik oleh penyesuai rangkaian kepada bahagian dengan panjang tetap, dipanggil pakej. Dalam kes ini, setiap pakej (juga secara automatik) dibekalkan dengan alamat pengirim dan penerima. Pada komputer penerima, paket dikumpulkan ke dalam satu mesej.
Setiap pelayan atau komputer pengguna pada rangkaian mempunyai 3 alamat peringkat:
- alamat tempatan– alamat penyesuai rangkaian. Alamat sedemikian diberikan oleh pengeluar peralatan dan unik, kerana tujuan mereka adalah berpusat. Alamat ini hanya digunakan dalam rangkaian tempatan.
- Alamat IP– ialah jujukan empat bait (4 integer tidak bertanda satu bait) dan terdiri daripada 2 bahagian:
2 bait pertama mencirikan rangkaian
2 bait kedua - nod khusus
Alamat ini diberikan oleh pentadbir rangkaian tanpa mengira alamat setempat. Jika rangkaian ingin beroperasi sebagai sebahagian daripada Internet, maka nombor rangkaian (2 bait pertama) diberikan atas cadangan organisasi khas yang dipanggil ICANN. Jika tidak, nombor rangkaian dipilih sewenang-wenangnya oleh pentadbir. Nombor hos (2 bait kedua) diberikan oleh pentadbir rangkaian (contohnya, 192.100.2.15). Nod boleh menjadi sebahagian daripada beberapa rangkaian. Dalam kes ini, ia mesti mempunyai beberapa alamat IP => Alamat IP tidak mencirikan satu komputer, tetapi satu sambungan rangkaian. Mesej yang dihantar melalui rangkaian dibekalkan dengan alamat IP penerima dan pengirim.
- alamat domain(nama domain) – ia menyusahkan pengguna untuk menggunakan alamat IP dalam kerja semasa => di Internet terdapat apa yang dipanggil. sistem nama domain (DNS). Dalam sistem ini, nama teks mesra pengguna (pengecam), dipanggil nama domain, diberikan, di belakangnya alamat IP yang sepadan disembunyikan. Pengguna bekerja dengan nama domain, dan perisian yang sepadan, menggunakan pelayan DNS khas, menukarnya secara automatik kepada alamat, yang membekalkannya kepada paket yang dihantar. Nama domain yang layak sepenuhnya (alamat DNS) ialah jujukan nama yang dipisahkan oleh titik. Yang pertama di sebelah kiri ialah nama komputer tertentu, kemudian ialah nama domain organisasi, wilayah, dll., yang terakhir di sebelah kanan ialah nama yang dipanggil. domain akar. Nama domain akar menunjukkan setiap negeri(contohnya, ru – Rusia, kami – Amerika Syarikat, kz – Kazakhstan, dsb.) atau untuk tergolong dalam jenis organisasi tertentu(com - komersial, edu - pendidikan, kerajaan - kerajaan, mil - tentera, bersih - rangkaian, org - organisasi). Kemudian, domain akar lain yang serupa telah ditakrifkan (seni - seni, budaya, firma - perniagaan, maklumat - maklumat, nom - individu).
Nama komputer yang mempunyai akses kepada Internet melalui hos (contohnya, pelayan rangkaian tempatan) dipisahkan daripada bahagian seterusnya dalam nama penuh bukan dengan titik, tetapi dengan tanda @ (“ini”). Sebagai contoh, [e-mel dilindungi].
V. Jenis perkhidmatan di Internet
Penyediaan perkhidmatan di Internet adalah berdasarkan model pelanggan-pelayan. Untuk menyambungkan komputer ke Internet, cukup untuk mempunyai talian telefon, pembekal yang mempunyai pintu masuk ke Internet dan modem (mo duulator- dem odulator) ialah penyesuai khas untuk menyambung ke rangkaian global melalui telefon. Komputer pembekal yang digunakan oleh pengguna untuk bekerja di Internet dipanggil tuan rumah. Perkhidmatan yang paling terkenal yang disediakan oleh pelayan Internet termasuk:
- E-mel(e-mel) – ialah proses penghantaran mesej antara komputer
- pemindahan fail(sistem FTP) – direka untuk menghantar fail dari pelayan FTP khas kepada mana-mana pengguna; untuk menerima fail, anda mesti menyatakan nama pelayan penuh dan spesifikasi fail penuh
- lihat sumber(Sistem GOPHER) – menyediakan carian untuk fail pada pelayan GOPHER mengikut kandungan (topik, kata kunci, frasa, dll.)
- telesidang– direka untuk perbincangan dan pertukaran berita, membolehkan anda membaca dan menghantar mesej kepada kumpulan maklumat yang terbuka mengenai pelbagai topik. Yang terbesar ialah sistem telesidang UseNet(pengguna boleh "melanggan" mana-mana topik yang tersedia, melihat berita, menghantar mesej). Satu lagi sistem telesidang utama ialah IRC(Internet Relay Chat) (membolehkan ahli kumpulan berkomunikasi dalam masa nyata (mod interaktif), dalam kes ini pengguna melihat maklumat yang sentiasa masuk pada skrin dan pada masa yang sama boleh menghantar mesej mereka, yang segera dihantar ke skrin semua ahli kumpulan lain)
- World Wide Web www(web sedunia) - ialah percubaan untuk menggabungkan keupayaan alatan di atas dalam satu alat maklumat, menambah kepada mereka penghantaran imej grafik, bunyi dan video. Prinsip asasnya ialah hiperteks(- sistem objek maklumat dengan rujukan silang; dokumen mengandungi pautan ke dokumen lain yang berkaitan dengan makna). Sebelum ini hanya digunakan untuk dokumen teks, pada masa ini dokumen hiperteks dipanggil dokumen hipermedia. Objek yang dirujuk mungkin terdapat pada komputer jauh. Dokumen hipermedia dicipta menggunakan bahasa khas yang dipanggil HTML (HyperText Markup Language) dan disimpan pada pelayan khas (pelayan www, pelayan web). Selalunya dokumen sedemikian dipanggil halaman Web atau laman web. Program pelanggan yang sepadan dipanggil pelayar(dari pelayar bahasa Inggeris) – enjin carian. Kebanyakan penyemak imbas moden menyediakan akses bukan sahaja kepada halaman pelayan web, tetapi juga kepada jenis perkhidmatan lain. Pada masa yang sama, apabila mengakses pelbagai sumber, yang dipanggil URL ( Pencari Sumber Seragam). Ia mempunyai format berikut: kod sumber: // spesifikasi permintaan. Kod sumber menentukan jenis perkhidmatan yang perlu diusahakan: http – bekerja dengan pelayan web, untuk melihat tapak web, ftp – sistem ftp, gopher – sistem gopher, berita – komunikasi dengan use-net, mailto – e-mel dan lain-lain.
Sumber dan pembawa maklumat boleh menjadi isyarat dalam apa jua bentuk: teks, pertuturan, muzik, dsb. Pada masa yang sama, menyimpan dan memproses maklumat dalam bentuk semula jadi adalah menyusahkan dan kadangkala mustahil. Dalam kes sedemikian, pengekodan digunakan. Kod biasanya dipanggil peraturan yang digunakan untuk membandingkan abjad dan perkataan yang berbeza ( mereka muncul pada zaman dahulu dalam bentuk tulisan rahsia, apabila mereka digunakan untuk mengklasifikasikan mesej penting). Dari segi sejarah, kod universal pertama yang bertujuan untuk menghantar mesej dikaitkan dengan nama pencipta alat telegraf Morse dan dikenali sebagai kod Morse, di mana setiap huruf atau nombor sepadan dengan urutan isyarat jangka pendeknya sendiri yang dipanggil titik dan panjang- isyarat istilah yang dipanggil sempang, dipisahkan dengan jeda.
Komputer diketahui mampu memproses maklumat yang dipersembahkan dalam bentuk berangka. Terdapat pelbagai cara untuk menulis nombor. Set teknik untuk merekod dan menamakan nombor biasanya dipanggil sistem nombor. Anda boleh menentukan dua kelas asas di mana sistem nombor dibahagikan - kedudukan Dan bukan kedudukan. Contoh sistem nombor kedudukan ialah sistem nombor perpuluhan, manakala sistem nombor bukan kedudukan ialah sistem nombor Rom.
Dalam sistem bukan kedudukan, nilai kuantitatif digit hanya ditentukan oleh imejnya dan tidak bergantung pada lokasinya ( jawatan) antara. Ia memperkenalkan satu siri simbol untuk mewakili nombor asas, dan nombor yang selebihnya adalah hasil penambahan dan penolakannya. Simbol asas untuk menandakan tempat perpuluhan dalam sistem angka Rom: saya- satu, X- sepuluh, C- seratus, M- seribu setengah mereka V- lima, L- lima puluh, D- lima ratus. Nombor asli ditulis dengan mengulangi digit ini ( contohnya, II – dua, III – tiga, XXX – tiga puluh, CC – dua ratus). Jika nombor yang lebih besar berada di hadapan nombor yang lebih kecil, maka mereka ditambah, jika sebaliknya, mereka ditolak ( contohnya, VII – tujuh, IX – sembilan). Sistem nombor bukan kedudukan tidak mewakili nombor pecahan dan negatif, jadi kami hanya akan berminat dengan sistem nombor kedudukan.
Sistem nombor biasanya dipanggil kedudukan jika nilai nombor di dalamnya ditentukan oleh simbol yang diterima dalam sistem dan oleh kedudukan ( kedudukan) daripada aksara ini dalam bilangan. Sebagai contoh:
123,45 = 1∙10 2 + 2∙10 1 + 3∙10 0 + 4∙10 –1 + 5∙10 –2 ,
atau, secara umum:
X (q) = x n -1 q n -1 + x n -2 q n -2 + … + x 1 q 1 + x 0 q 0 + x -1 q -1 + x -2 q -2 + … + x -m q –m.
Di sini X(q) – menulis nombor dalam sistem nombor dengan asas q;
x I – nombor asli kurang daripada q, ᴛ.ᴇ. nombor;
n– bilangan digit bahagian integer;
m– bilangan digit bahagian pecahan.
Dengan menulis digit nombor dari kiri ke kanan, kami mendapat perwakilan nombor yang dikodkan q-sistem nombor.
X (q) = x n-1 x n-2 x
1 x 0 , x -1 x -2 x -m .
Dalam sains komputer, kerana penggunaan teknologi komputer elektronik, sistem nombor binari adalah sangat penting, q= 2. Pada peringkat awal perkembangan teknologi komputer, operasi aritmetik dengan nombor nyata dilakukan dalam sistem binari kerana kemudahan pelaksanaannya dalam litar elektronik komputer. Perhatikan bahawa prinsip pengendalian elemen asas komputer digital adalah berdasarkan dua keadaan stabil - sama ada arus elektrik dijalankan atau tidak, atau ke arah mana medium magnet dimagnetkan, dsb. dan untuk menulis nombor perduaan adalah cukup untuk menggunakan hanya dua digit 0 dan 1, sepadan dengan setiap negeri. Jadual penambahan dan jadual pendaraban dalam sistem binari masing-masing mempunyai empat peraturan. Dan untuk melaksanakan aritmetik bitwise dalam komputer, bukannya dua jadual seratus peraturan dalam sistem nombor perpuluhan, dua jadual empat peraturan dalam sistem nombor binari diperlukan.
| 0 + 0 = 0 | 0 * 0 = 0 |
| 0 + 1 = 1 | 0 * 1 = 0 |
| 1 + 0 = 1 | 1 * 0 = 0 |
| 1 + 1 = 10 | 1 * 1 = 1 |
Sehubungan itu, pada peringkat perkakasan, bukannya dua ratus litar elektronik, terdapat lapan. Dalam kes ini, menulis nombor dalam sistem nombor binari adalah lebih lama daripada menulis nombor yang sama dalam sistem nombor perpuluhan. Ini menyusahkan dan menyusahkan untuk digunakan, kerana biasanya seseorang secara serentak boleh melihat tidak lebih daripada lima hingga tujuh maklumat. Atas sebab ini, bersama-sama dengan sistem nombor binari, oktal ( di dalamnya, nombor itu ditulis tiga kali lebih pendek daripada dalam sistem nombor binari) dan sistem nombor perenambelasan ( nombor di dalamnya adalah empat kali lebih pendek daripada dalam binari).
Memandangkan sistem perpuluhan adalah mudah dan biasa kepada kita, kita melakukan semua operasi aritmetik di dalamnya, dan menukar nombor daripada bukan perpuluhan arbitrari (q ≠ 10) berdasarkan pengembangan dalam kuasa q. Penukaran daripada perpuluhan kepada sistem nombor lain dilakukan dengan menggunakan peraturan pendaraban dan pembahagian. Dalam kes ini, keseluruhan dan bahagian pecahan diterjemahkan secara berasingan.
ALFABET sistem nombor 2 digit: 0 1
ABAB sistem nombor perlapanan: 0 1 2 3 4 5 6 7
ABJAD sistem nombor 10 digit: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
ALFABET sistem nombor perenambelasan: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
Untuk menukar nombor daripada perpuluhan sistem nombor ke dalam mana-mana sistem nombor lain, anda perlu membahagikan nombor ini "sepanjang jalan" dengan asas sistem itu ( asas sistem ialah bilangan aksara dalam abjadnya), di mana kita menukar nombor, dan kemudian membaca baki dari kanan ke kiri. Untuk menukar nombor daripada mana-mana Untuk sistem nombor perpuluhan, anda perlu mendarab kandungan setiap digit dengan asas sistem kepada kuasa yang sama dengan nombor siri digit dan menambah semuanya. Menukar nombor daripada oktal sistem menjadi binari dijalankan dengan menggantikan digit perlapanan dari kiri ke kanan dengan tiga digit perduaan. Menukar nombor daripada binari Sistem nombor ditukarkan kepada perlapanan dengan menggantikan dari kanan ke kiri setiap triad digit binari dengan satu digit perlapanan.
Untuk menukar nombor daripada sistem perpuluhan penomboran kepada mana-mana sistem nombor lain, anda boleh menggunakan program standard Kalkulator.
Dengan menaip nombor dan klik pada salah satu butang radio Hex, Dis, Okt atau tong sampah, kami memperoleh perwakilan nombor ini dalam sistem yang sepadan.
Seperti yang dinyatakan, sistem nombor binari, walaupun semula jadi untuk komputer, tidak sesuai untuk persepsi manusia. Bilangan digit nombor perduaan yang besar berbanding dengan nombor perpuluhan yang sepadan, selang seli satu dan sifar adalah punca kesilapan dan kesukaran membaca nombor perduaan. Untuk kemudahan menulis dan membaca nombor binari ( tetapi bukan untuk pengendalian komputer digital!), sistem nombor yang lebih mudah untuk menulis dan membaca diperlukan. Begitulah sistem dengan asas 2 3 = 8 dan 2 4 = 16, ᴛ.ᴇ. sistem nombor oktal dan heksadesimal. Sistem ini mudah kerana, di satu pihak, mereka menyediakan terjemahan yang sangat mudah daripada sistem binari ( serta terjemahan terbalik), kerana asas sistem adalah kuasa 2, sebaliknya, bentuk padat nombor dipelihara. Sistem perlapanan digunakan secara meluas untuk merakam program mesin dalam komputer generasi pertama dan kedua. Pada masa ini ia digunakan terutamanya
sistem heksadesimal. Berikut ialah contoh korespondensi antara sistem heksadesimal dan binari:
Contoh untuk buku nota:
0000 = 0; 0001 = 1; 0010 = 2; 0011 = 3; 0100 = 4; 0101 = 5; 0110 = 6; 0111 = 7; 1000 = 8; 1001 = 9; 1010 = A; 1011 = B; 1100 = C; 1101 = D; 1110 = E; 1111 = F.
Komputer menggunakan perwakilan maklumat dalam bentuk "perkataan mesin", yang panjangnya adalah sama dengan bilangan bit tertentu ciri-ciri jenis komputer tertentu. Dalam generasi pertama komputer, perkataan mesin dengan pelbagai panjang digunakan, contohnya 45 bit, dsb., iaitu, tidak sama dengan nombor integer bait. Dalam komputer moden, panjang perkataan biasanya 4 atau 8 bait ( model pertama komputer peribadi mempunyai 1 atau 2 bait).
Perkataan dalam ingatan mesin
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Sumber dan pembawa maklumat boleh menjadi isyarat dalam apa jua bentuk: teks, pertuturan, muzik, dsb. Walau bagaimanapun, menyimpan dan memproses maklumat dalam bentuk semula jadi adalah menyusahkan dan kadangkala mustahil. Dalam kes sedemikian, pengekodan digunakan. Kod ialah peraturan yang digunakan untuk membandingkan abjad dan perkataan yang berbeza ( mereka muncul pada zaman dahulu dalam bentuk tulisan rahsia, apabila mereka digunakan untuk mengklasifikasikan mesej penting). Dari segi sejarah, kod universal pertama yang bertujuan untuk menghantar mesej dikaitkan dengan nama pencipta alat telegraf Morse dan dikenali sebagai kod Morse, di mana setiap huruf atau nombor sepadan dengan urutan jangka pendeknya sendiri, dipanggil titik dan panjang. -jangka, isyarat putus-putus, dipisahkan dengan jeda.
Komputer diketahui mampu memproses maklumat yang dipersembahkan dalam bentuk berangka. Terdapat pelbagai cara untuk menulis nombor. Set teknik untuk menulis dan menamakan nombor dipanggil sistem nombor. Anda boleh menentukan dua kelas utama di mana sistem nombor dibahagikan - kedudukan Dan bukan kedudukan. Contoh sistem nombor kedudukan ialah sistem nombor perpuluhan, manakala sistem nombor bukan kedudukan ialah sistem nombor Rom.
Dalam sistem bukan kedudukan, nilai kuantitatif digit hanya ditentukan oleh imejnya dan tidak bergantung pada lokasinya ( jawatan) antara. Ia memperkenalkan satu siri simbol untuk mewakili nombor asas, dan nombor yang selebihnya adalah hasil penambahan dan penolakannya. Simbol asas untuk menandakan tempat perpuluhan dalam sistem angka Rom: saya- satu, X- sepuluh, C- seratus, M- seribu setengah mereka V- lima, L- lima puluh, D- lima ratus. Nombor asli ditulis dengan mengulangi digit ini ( contohnya, II – dua, III – tiga, XXX – tiga puluh, CC – dua ratus). Jika nombor yang lebih besar datang sebelum nombor yang lebih kecil, maka mereka ditambah, jika sebaliknya, mereka ditolak ( contohnya, VII – tujuh, IX – sembilan). Sistem nombor bukan kedudukan tidak mewakili nombor pecahan dan negatif, jadi kami hanya akan berminat dengan sistem nombor kedudukan.
Sistem nombor dipanggil kedudukan jika nilai nombor di dalamnya ditentukan oleh simbol yang diterima dalam sistem dan oleh kedudukan ( kedudukan) daripada aksara ini dalam bilangan. Sebagai contoh:
123,45 = 1∙10 2 + 2∙10 1 + 3∙10 0 + 4∙10 –1 + 5∙10 –2 ,
atau, secara umum:
X (q) = x n -1 q n -1 + x n -2 q n -2 + … + x 1 q 1 + x 0 q 0 + x -1 q -1 + x -2 q -2 + … + x -m q –m.
Di sini X(q) – menulis nombor dalam sistem nombor dengan asas q;
x I – nombor asli kurang daripada q, i.e. nombor;
n– bilangan digit bahagian integer;
m– bilangan digit bahagian pecahan.
Dengan menulis digit nombor dari kiri ke kanan, kami mendapat perwakilan nombor yang dikodkan q-sistem nombor.
X (q) = x n-1 x n-2 x
1 x 0 , x -1 x -2 x -m .
Dalam sains komputer, kerana penggunaan teknologi komputer elektronik, sistem nombor binari adalah sangat penting, q= 2. Pada peringkat awal perkembangan teknologi komputer, operasi aritmetik dengan nombor nyata dilakukan dalam sistem binari kerana kemudahan pelaksanaannya dalam litar elektronik komputer. Perhatikan bahawa prinsip pengendalian elemen asas komputer digital adalah berdasarkan dua keadaan stabil - sama ada arus elektrik dijalankan atau tidak, atau ke arah mana medium magnet dimagnetkan, dsb. dan untuk menulis nombor perduaan adalah cukup untuk menggunakan hanya dua digit 0 dan 1, sepadan dengan setiap negeri. Jadual penambahan dan jadual pendaraban dalam sistem binari masing-masing mempunyai empat peraturan. Dan untuk melaksanakan aritmetik bitwise dalam komputer, bukannya dua jadual seratus peraturan dalam sistem nombor perpuluhan, dua jadual empat peraturan dalam sistem nombor binari diperlukan.
| 0 + 0 = 0 | 0 * 0 = 0 |
| 0 + 1 = 1 | 0 * 1 = 0 |
| 1 + 0 = 1 | 1 * 0 = 0 |
| 1 + 1 = 10 | 1 * 1 = 1 |
Sehubungan itu, pada peringkat perkakasan, bukannya dua ratus litar elektronik, terdapat lapan. Walau bagaimanapun, menulis nombor dalam sistem nombor binari adalah lebih lama daripada menulis nombor yang sama dalam sistem nombor perpuluhan. Ini menyusahkan dan menyusahkan untuk digunakan, kerana biasanya seseorang secara serentak boleh melihat tidak lebih daripada lima hingga tujuh maklumat. Oleh itu, bersama-sama dengan sistem nombor binari, oktal ( di dalamnya, nombor itu ditulis tiga kali lebih pendek daripada dalam sistem nombor binari) dan sistem nombor perenambelasan ( nombor di dalamnya adalah empat kali lebih pendek daripada dalam binari).
Memandangkan sistem perpuluhan adalah mudah dan biasa kepada kita, kita melakukan semua operasi aritmetik di dalamnya, dan menukar nombor daripada bukan perpuluhan arbitrari (q ≠ 10) berdasarkan pengembangan dalam kuasa q. Penukaran daripada perpuluhan kepada sistem nombor lain dilakukan dengan menggunakan peraturan pendaraban dan pembahagian. Dalam kes ini, keseluruhan dan bahagian pecahan diterjemahkan secara berasingan.
ALFABET sistem nombor 2 digit: 0 1
ABAB sistem nombor perlapanan: 0 1 2 3 4 5 6 7
ABJAD sistem nombor 10 digit: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
ALFABET sistem nombor perenambelasan: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
Untuk menukar nombor daripada perpuluhan sistem nombor ke dalam mana-mana sistem nombor lain, anda perlu membahagikan nombor ini "sepanjang jalan" dengan asas sistem itu ( Asas sistem ialah bilangan aksara dalam abjadnya), di mana kita menukar nombor, dan kemudian membaca baki dari kanan ke kiri. Untuk menukar nombor daripada mana-mana Untuk sistem nombor perpuluhan, anda perlu mendarab kandungan setiap digit dengan asas sistem kepada kuasa yang sama dengan nombor siri digit dan menambah semuanya. Menukar nombor daripada oktal sistem menjadi binari dijalankan dengan menggantikan digit perlapanan dari kiri ke kanan dengan tiga digit perduaan. Menukar nombor daripada binari Sistem nombor ditukarkan kepada perlapanan dengan menggantikan dari kanan ke kiri setiap triad digit binari dengan satu digit perlapanan.
Untuk menukar nombor daripada sistem perpuluhan penomboran kepada mana-mana sistem nombor lain, anda boleh menggunakan program standard Kalkulator.
Dengan menaip nombor dan mengklik salah satu butang radio Hex, Dis, Okt atau tong sampah, kami memperoleh perwakilan nombor ini dalam sistem yang sepadan.
Seperti yang dinyatakan, sistem nombor binari, walaupun semula jadi untuk komputer, tidak sesuai untuk persepsi manusia. Bilangan digit nombor perduaan yang besar berbanding dengan nombor perpuluhan yang sepadan, selang seli satu dan sifar adalah punca kesilapan dan kesukaran membaca nombor perduaan. Untuk kemudahan menulis dan membaca nombor binari ( tetapi bukan untuk pengendalian komputer digital!), sistem nombor yang lebih mudah untuk menulis dan membaca diperlukan. Ini adalah sistem dengan asas 2 3 = 8 dan 2 4 = 16, i.e. sistem nombor oktal dan heksadesimal. Sistem ini mudah kerana, di satu pihak, mereka menyediakan terjemahan yang sangat mudah daripada sistem binari ( serta terjemahan terbalik), kerana asas sistem adalah kuasa 2, sebaliknya, bentuk padat nombor dipelihara. Sistem perlapanan digunakan secara meluas untuk merakam program mesin dalam komputer generasi pertama dan kedua. Pada masa ini ia digunakan terutamanya
sistem heksadesimal. Berikut ialah contoh korespondensi antara sistem heksadesimal dan binari:
Contoh untuk buku nota:
0000 = 0; 0001 = 1; 0010 = 2; 0011 = 3; 0100 = 4; 0101 = 5; 0110 = 6; 0111 = 7; 1000 = 8; 1001 = 9; 1010 = A; 1011 = B; 1100 = C; 1101 = D; 1110 = E; 1111 = F.
Komputer menggunakan perwakilan maklumat dalam bentuk "perkataan mesin", yang panjangnya adalah sama dengan bilangan bit tertentu ciri-ciri jenis komputer tertentu. Dalam generasi pertama komputer, perkataan mesin dengan pelbagai panjang digunakan, contohnya 45 bit, dsb., iaitu, tidak sama dengan nombor integer bait. Dalam komputer moden, panjang perkataan biasanya 4 atau 8 bait ( model pertama komputer peribadi mempunyai 1 atau 2 bait).
Perkataan dalam ingatan mesin
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
bait tinggi bait rendah
