Вопрос 3. Представление информации в компьютере

Информация, подлежащая обработке в АЛУ, ОЗУ машины, должна быть представлена в виде специальных (машинных) кодов в принятой для данной ЭВМ двоичной системе счисления, т.е. в виде последовательностей нулей и единиц.

            Информация, циркулирующая в ЭВМ, подразделяется на следующие виды:

-         Данные (информация подлежащая обработке);

-         Команды (информация указывающая вид обработки);

-         Адреса (информация о местонахождении данных и команд).

Как мы хорошо знаем, вычислительная техника первоначально возникла как средство автоматизации вычислений, о чем совершенно недвусмысленно говорит название ЭВМ.

Каждый новый вид информации, добавляемый к компьютерной обработке, исторически тем или иным способом сводился к числовому представлению, а числа хранятся в двоичной системе.

Исходя из принципов устройства компьютера, можно утверждать, что любая информация хранится и обрабатывается в нем в двоичном виде. В памяти машины не существует принципиального различия между закодированной информацией различных типов. Над всеми видами данных, включая дополнительно и саму программу, процессор способен производить арифметические, логические и прочие операции, которые содержатся в системе его команд.

Наименьшей единицей информации является бит (двоичный разряд).

Элементы, из которых состоит дискретное сообщение, передаваемое в ЭВМ или выводимое на экран дисплея, устройство печати, называют символами. Как символы могут выступать графические знаки, изображающие цифру, букву, служебные, математические и другие обозначения. В качестве машинной единицы информации для представления символа используется группа двоичных разрядов, которая именуется байтом. Байт состоит из 8 бит. В зависимости от типа ЭВМ дискретное сообщение, передаваемое между элементами и блоками ЭВМ, состоит из одного байта (8 двоичных разрядов), двух байт (16 разря­дов), четырех байт (32 разряда), соответственно ЭВМ и подразделяют на 8-, 16 -, 32- и т.д. разрядные. Такое дискретное сообщение принято называть машинным словом.

Бит                             - один двоичный разряд

Байт - восемь двоичных разрядов

Слово - 16 двоичных разрядов

Операции запоминания и извлечения из памяти принято называть соответственно записью и считыванием. ЭВМ обычно оперирует с информацией двух типов — с данными и командами. В том случае, когда слово заключает в себе инструкцию по обработке других данных, его принято называть командой. Совокупность нескольких машинных слов, объединенных единым смыслом, называется записью. Группа записей, последо­вательно расположенных на носителе внешнего запоминающего устройства, записываемая из ОЗУ или считываемая в нее, назы­вается блоком. Блок содержит 512 байт. Несколько блоков, содержащих записи, объединенные каким-либо признаком в информационный массив, называются файлом.

За один такт работы ЭВМ выполняются действия с одним машинным словом. Таким образом, при передаче более одного байта данных 16-разрядный процессор работает вдвое быстрее 8-разрядного, так как в машинное слово 16-разрядного процессора входят 4 десятичных числа, а не 2. Точность представления числа зависит от количества отводимых под число разрядов: 8 разрядов — точность составляет два десятичных знака, 32 разряда — точность 10 десятичных знаков. Самым большим преимуществом увеличения разрядности ЭВМ является использование оперативной памяти увеличенного объема, 8-разрядный процессор позволяет обращаться к ОЗУ объемом до 64 кб, 16-разрядный процес­сор может работать с ОЗУ до 1024 кб, 32-разрядный до 4 Гб.