- •1 Информация. Понятие информации. Концепции информации
- •2 Информация. Свойства информации
- •3 Информация. Дополнительные свойства информации
- •4 Информация. Формы сигналов
- •5 Информация. Количество информации, равновероятностные события. Энтропия
- •6 Информация. Количество информации, неравновероятностные события. Энтропия
- •7 Информация. Количество информации, Алфавитный подход к измерению информации
- •8 Кодирование числовой и графической информации
- •9 Кодирование текстовой информации и звука
- •10 Информатика. Меры количества информации
- •11 Основные функции компьютера. Схема работы компьютера
- •12 Команда, схема взаимодействия. Выполнение команды
- •13 Системы счисления (основание, полином, понятие разряда, длина числа)
- •14 Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •15 Перевод чисел из любой системы счисления в десятичную и наоборот
- •16 Перевод чисел из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную и наоборот
- •17 Выполнение арифметических операций в различных системах счисления (сдвиг в право, сдвиг влево)
- •18 Прямой код. Обратный код. Назначение и свойства обратного кода
- •19 Дополнительный код. Назначение и свойства дополнительного кода
- •20 Арифметические операции над числами с фиксированной точкой в двоичном коде
- •21 Арифметические операции над числами с плавающей точкой в двоичном коде
- •22 История развития вычислительной техники
- •23 Представление информации в памяти эвм. Представление целых чисел
- •24 Представление информации в памяти эвм. Числа с плавающей точкой
- •25 Основные блоки пк
- •26 Основные функциональные характеристики пк
- •27 Монитор, его характеристики, виды мониторов
- •28 Системный блок, его устройство
- •29 Процессор, устройства, основные параметры
- •30 Клавиатура, принципы работы
- •31 Память компьютера, внутренняя память
- •32 Память компьютера, внешняя память
- •33 Мышь, принцип действия
- •34 Сканеры, основные характеристики, классификация
- •Основные характеристики сканеров.
- •Классификация сканеров.
- •35 Принтеры, основные характеристики, классификация
- •36 Плоттер
- •37 Архитектура эвм, схема устройств
- •38 Архитектура эвм, многопроцессорная архитектура
- •39 Поколения эвм
- •40 Основные понятия программного обеспечения. Классификация программных продуктов по сфере использования
- •41 Категории специалистов, занятых разработкой и эксплуатацией программ
- •42 Классификация программных продуктов по сфере использования. Системное по
- •43 Классификация программных продуктов по сфере использования. Прикладные программы
- •44 Инструментарий технологии программирования. Процесс разработки программ
- •2. Этап проектирования:
- •3. Этап кодирования:
- •4. Этап отладки и тестирования:
- •5. Этап эксплуатации и сопровождения:
- •45 Схема процесса создания загрузочного модуля
- •46 Классификация инструментария технологии программирования
- •47 Локальные средства разработки программ
- •48 Основные принципы построения эвм (по фон Нейману)
- •49 Операционная система. Функции ос
- •50 Организация файловой структуры
- •Fat – таблица размещения файлов.
- •51 Размещение информации на диске (создание файла, каталога) Создание и именование файлов
- •Создание каталогов (папок)
- •52 Fat– таблица размещения файлов fat – таблица размещения файлов.
- •Размещение fat таблицы на гибком диске
- •53 Структура каталога, структура fat- таблицы
- •54 Особенности ос Windows
- •55 Программы оболочки. Назначение и основные возможности
- •56 Основные типы окон ocWindows, их особенности
- •57 Текстовый процессор, его возможности
- •58 Процессор электронных таблиц, его возможности
- •59 Компьютерные вирусы, их характеристика и виды вирусов, основные меры по защите от компьютерных вирусов
- •60 Программы защиты от компьютерных вирусов, виды программ и их характеристики. Основные меры по защите от компьютерных вирусов
23 Представление информации в памяти эвм. Представление целых чисел
В памяти ЭВМ информация хранится в двоичном виде. Числа бывают с фиксированной точкой (целые) и с плавающей запятой. Для хранения в памяти целых чисел используется прямой код – для чисел без знака, и обратный и дополнительный коды – для чисел со знаком.
Прямой код– это представление числа в двоичной системе счисления, при котором первый (старший) разряд отводится под знак числа. Если число положительное, то в левый разряд записывается 0; если число отрицательное, то в левый разряд записывается 1. Количество значений, которые можно поместить в семиразрядной ячейке со знаком в дополнительном разряде равно 256 (от -128 до 127).
В дополнительном коде, также как и прямом, первый разряд отводится для представления знака числа. Прямой код используется для представления положительных чисел, а дополнительный – для представления отрицательных. Поэтому, если в первом разряде находится 1, то мы имеем дело с дополнительным кодом и с отрицательным числом. Все остальные разряды числа в дополнительном коде сначала инвертируются, т.е. заменяются противоположными (преобразование вобратный код). Далее следует прибавить единицу к получившемуся инверсией числу. В итоге и получается число, которое принято называть дополнительным кодом числа.
Целые числа без знака могут занимать в памяти ЭВМ 1 или 2 байта, т.е. отводится 8 или, 16 разрядов для числа, соответственно формату. Разряды нумеруются справа налево. Все биты ячейки памяти участвуют в указании количественного значения числа. Например, 1 байт=8 битам дает возможность задать числа в диапазоне от 00000000 до (0-255). Если же используется для кодирования машинное слово (2 байта), то возможен числовой диапазон от 0 до 2^16-1=65535 в десятичной системе
В случае если нужно указать число со знаком, старший бит в двоичной системе выделяется для указания знака. При этом одним байтом можно задать числа от -128 до +127, а 16 разрядное целое со знаком позволяет указать числовой диапазон от -32768 до +32767 в десятичной системе. Для замены операции вычитания операцией сложения, отрицательные числа в памяти компьютера хранятся в дополнительном коде.
24 Представление информации в памяти эвм. Числа с плавающей точкой
В компьютерной технике вещественными называются числа, имеющие дробную часть.
Дробные числа могут содержать большой набор цифр. Например: 0.0000345 или 10900000 (т.е очень большие или очень маленькие числа). Для удобства вещественные числа приводят к виду так называемого нормализованного представления числа. Заключается такое представление в том, что число записывается в виде произведения на основание системы счисления, возведенное в ту или иную степень. Например, предыдущие два числа в нормализованном виде будут выглядеть так: 0.345 * 10-4 и 0.109 * 10^8. Здесь числа 0.345 и 0.109 – мантиссы вещественных чисел, 10 – основание системы счисления, а -4 и 8 – порядки. При этом запятая (точка), разделяющая дробную и целую части ставится перед первой значащей цифрой (отличной от 0).
Нормализованная форма числа является наиболее удобной для представления дробных чисел в компьютере.Понятно, что нормализированное представление используется не только для десятичной системы счисления. Вот примеры нормализованных записей дробных чисел в двоичной системе счисления:
101.11 = 0.10111 * 2^11; 0.001 = 0.1 * 2^-10
Здесь степени 11 и 10 – это двоичная форма десятичных чисел 3 и 2.
Есть 4 вида форматов для вещественных чисел: одинарный – 4б; вещественный – 6б; 2-ной – 8б; расширенный – 10б. Чем больше разрядов отводится под запись мантиссы, тем выше точность представленного числа и тем шире диапазон от наименьшего отличного от нуля до наибольшего, представленного в машине при заданном формате.
Пусть слово состоит из 2 байт, два слова – это 4 байта или 32 бита. Нормализированное число одинарной точности, представленное в формате с плавающей точкой, записывается в память следующим образом: знак числа – в бите 15 первого слова (0 – для положительных и 1 – для отрицательных чисел); порядок размещается в битах 7-14 первого слова, а мантисса занимает остальные 23 бита в двух словах (с 0 по 6 бит первого слова и все биты второго слова). Нормализированное число двойной точности записывается в четыре слова памяти и отличается от представления чисел с одинарной точностью только тем, что продолжение мантиссы размещается в следующих за первым словом трех последовательных словах памяти, а всего под мантиссу в этом случае отводится 55 бит.
Порядок числа, представленного в формате с плавающей точкой, изменяется в диапазоне от -128 до +127 и запоминается увеличенным на 128. Такой способ представления порядка называется смещенным.
Следует иметь в виду, что, хотя для мантиссы отведено 23 разряда для чисел одинарной точности и 55 разрядов – для чисел двойной точности, в операциях участвует 24 и 56 разрядов соответственно, т.к. старший разряд мантиссы нормализированного числа не хранится, т.е. имеет место так называемый скрытый разряд. Однако при аппаратном выполнении операций этот разряд автоматически восстанавливается и учитывается. Порядок числа также учитывает скрытый старший разряд мантиссы