55. Ячейки, адреси, машинні слова, розряди, біти, байти.

Ячейка пам'яті — в інформатиці це частина системи пам'яті ЕОМ, в яку процесор може звернутися за одну операцію (Jump, Move і ін.). Кожна ячейка оперативної пам'яті має свою індивідуальну адресу.

Адреса - код, що визначає місце розміщення інформації в ЕОМ.

Адреса даних, Віртуальна адреса, Абсолютна адреса, спец. – адреса машинною мовою, що ідентифікує комірку пам'яті або пристрій без використання будь-якого проміжного посилання.

N-рівнева адреса – непряма адреса, яка використовує N рівнів адресації.

Адреса бази – адреса регістра, яка містить базову адресу.

Адреса вектора переривань – адреса, яка вказує на дві послідовні комірки пам'яті, що містять початкову адресу програми обробки переривань та пріоритет, згідно з яким обробляється переривання.

Адреса входу до програми – адреса команди або сама команда, з якої починається виконання програми чи процедури.

Адреса даних – адреса поля пам'яті, в якому розміщені дані.

Адреса ділянки – адреса першого байта даної ділянки пам'яті.

Адреса зв'язку – поле у записі файлу, яке вказує положення наступного запису, що читається у логічній послідовності.

Адреса команди – адреса пам'яті, яка зайнята командою.

Адреса переходу – адреса комірки пам'яті, яка (адреса) зазначається командою передачі керування.

Адреса повернення – адреса, за якою виконується повернення керування викличній команді після завешення програми, що викликається.

Адреса пристрою – логічна адреса, що складається з номера каналу та номера пристрою в каналі.

Адреса регістра – число, яке дорівнює порядковому номеру регістра, або символічне ім'я, еквівалентне цьому числу.

Багаторівнева адреса – непряма адреса з числом рівнів адресації два і більше.

Базова адреса – адитивна частина виконавчої адреси, постійна для певної сукупності адресованих даних.

Відносна адреса – пряма адреса, яка визначає розміщення елемента через його зміщення відносно базової адреси.

Віртуальна адреса – адреса розташування у віртуальній пам'яті; в процесі використання перетворюється на адресу дійсної пам'яті.

Внутрішня адреса – адреса, яка вказується у командах переходу, що передають керування в межах програми.

Глобальна адреса (у комп'ютерних мережах) – адреса, що вказує на те, що даний кадр призначений усім станціям.

Дійсна адреса – адреса частини дійсної пам'яті.

Зовнішня адреса – адреса, яка вказується у командах переходу до інших програм, з якими взаємодіє дана програма.

Індексована адреса – адреса, що модифікується за допомогою індексу.

Істинна адреса – те саме, що абсолютна адреса.

Логічна адреса – символічна або умовна адреса комірки чи ділянки пам'яті, пристрою або вузла мережі, яка перетворюється у фізичну адресу відповідним програмним або апаратним забезпеченням.

Логічна адреса запису в базі даних – внутрішній номер (ключ бази даних), який ідентифікує запис у базі даних або її фрагменті і присвоюється запису в процесі його завантаження в базу даних. Машинна адреса:

а) адреса у числовому вигляді;

б) те саме, що фізична адреса;

в) однозначно визначений у просторі номер комірки, де розміщується операнд.

Мережева адреса – адреса порту в комп'ютерній мережі.

Непряма адреса – адреса, що визначає розміщення елемента посиланням на іншу адресу.

Поточна адреса:

а) вміст лічильника адреси команд;

б) поточне значення логічного лічильника адреси в програмній секції.

Початкова адреса:

а) абсолютна адреса першого байта програми (даних), відносно якої обчислюється решта адрес цієї програми (даних);

б) перша адреса багатоадресної команди.

Пряма адреса – адреса, що визначає розміщення елемента без посилань на іншу адресу.

Реальна адреса – те саме, що дійсна адреса.

Стартова адреса – початкова адреса, з якої починається виконання програми.

Фізична адреса – число, що індентифікує комірку або ділянку фізичної пам'яті.

Широкомовна адреса – адреса, яка вказує, що повідомлення адресоване всім станціям даної мережі.

Явна адреса – адреса, записана у вигляді двох абсолютних виразів, один з яких вказує значення зміщення.

Машинне слово — машиннозалежна і платформозавісимая величина, вимірювана в бітах або байтах (трітах або трайтах), рівна розрядності регістрів процесора і розрядності шини даних (зазвичай деяка міра двійки). На ранніх комп'ютерах розмір слова збігався також з мінімальним розміром інформації, що адресувалася (розрядністю даних, розташованих за однією адресою); на современих комп'ютерах мінімальним блоком інформації, що адресується, зазвичай є байт, а слово складається з декількох байтів.Одиницею інформації в комп`ютері є двійковий розряд, який може приймати значення 1 або 0 і називається біт. Вісім послідовних біт утворюють байт. В одному байті можна закодувати значення одного з 256 символів (256 = 28). Машинне слово визначає наступні характеристики апаратної платформи:

- розрядність даних, що обробляються процесором;

- розрядність даних, що адресуються (розрядність шини даних);

- максимальне значення беззнакового цілого типа, безпосередньо підтримуваного процесором: якщо результат арифметичної операції перевершує це значення, то відбувається переповнювання;

-максимальний об'єм оперативної пам'яті, що безпосередньо адресується процесором.

Одним з критеріїв для вибору довжини машинного слова був розмір символу.[джерело не вказане 24 дні] У 1950-х — 1960-х роках в багатьох комп'ютерах, вироблюваних в США, використовувалося шестибітове кодування, тому довжина слова там була кратна шести бітам. У переважній більшості сучасних комп'ютерів використовуються 8-бітові символи, тому довжина слова кратна 8 бітам; найчастіше вона є мірою двійки.

На ранніх комп'ютерах слово було елементом пам'яті, що мінімально адресувався; зараз елементом пам'яті, що мінімально адресується, є байт, а слово складається з декількох байт. Це приводить до неоднозначного тлумачення розміру слова. Наприклад, на процесорах 80386 і їх нащадках «словом» традиційно називають 16 біт (2 байти), хоча ці процесори можуть одночасно обробляти і крупніші блоки даних.

Слова довжиною n бітів набувають чисельних (беззнакові) значень від 0 до 2n - 1 включно.

Двійковий розряд — а) одиниця кількості інформації; б) одиниця ємності пам'яті.

Знаковий розряд: у поданні двійкових даних у пам'яті ЕОМ — розряд, що містить код знаку числа.

Зна́ковий розря́д — розряд регістра або суматора арифметичного пристрою або комірки пристрою цифрової обчислювальної машини, в якому зберігається код знака числа. Прийнято знак «+» позначати через «0», а знак «—» — через «1». В машинах з плаваючою крапкою, на відміну від машин з фіксованою комою, при представленні чисел потрібне два знакові розряди: один — для представлення знака мантиси, інший — для представлення знака порядку. Крім того, при використовуванні в ЦОМ для представлення чисел з фіксованою крапкою модифікованих зворотного і доповнювального кодів знак числа також зображається як двохрозрядний код «00» у разі додатних чисел і як код «11» — у разі від'ємних чисел. Це дає можливість легко визначати ситуацію, при якій відбулося переповнення розрядної сітки машини (ознакою переповнювання є наявність коду «01» або коду «10» у знаковому розряді). При виконанні в ЦВМ операцій додавання (віднімання) знак результату виходить автоматично, оскільки в операції беруть участь не самі числа, а їх коди (включаючи і код знака). При виконанні операцій множення (ділення) знак результату визначається сумуванням кодів знакового розряду множеного і множника (ділимого і дільника) по mod 2.

Біт — (англ. bit, переклад:шматочок})- мінімальна одиниця кількості інформації, яка дорівнює одному двійковому розряду, який може бути рівним одному з двох значень/станів (0 і 1), застосовуваних для представлення даних у двійковій системі числення. Число бітів пам'яті ЕОМ визначається максимальною кількістю двійкових цифр, які в ній вміщаються. Число бітів даних — це кількість двійкових розрядів, в яких вони записані.

Поняття біта і його застосування пов'язане з чисто фізичними явищами, та станами в них: щось-нічого (є заряд, нема заряду). Розряди транзистора, вони використовуються у розповсюджених накопичувачах пам'яті - флешках, оперативній пам'яті, мікропроцесорах, так всім відомі компакт-диски та DVD і т.д., всі вони найкраще підходять для виконання необхідних операцій запису та обчислення (операцій множення двійкових значень).

8 бітів дорівнюють одному байту.

Байт (byte) — одиниця виміру обсягу даних. Найменша адресована одиниця пам'яті ЕОМ. Містить 8 бітів.

Для вимірювання обсягу даних також використовують похідні терміни, що утворюються додаванням префіксу (Див. таблицю Кількість байтів).п • о • р

Кількість байтів

кілобайт (кB) 103 210 кібібайт (КіБ) 210

мегабайт (МБ) 106 220 мебібайт (МіБ) 220

гігабайт (ГВ) 109 230 гібібайт (ГіБ) 230

терабайт (ТБ) 1012 240 тебібайт (ТіБ) 240

петабайт (ПБ) 1015 250 пебібайт (ПіБ) 250

ексабайт (ЕБ) 1018 260 ексбібайт (ЕіБ) 260

зетабайт (ЗБ) 1021 270 зебібайт (Зіб) 270

йотабайт (ЙБ) 1024 280 йобібайт (ЙіБ) 280

Іноді на практиці (переважно в сфері інтернет-послуг та виробництві накопичувачів інформації) через плутанину двійкових префіксів з десятковими відношення похідних одиниць до основної відрізняється від прийнятих в програмуванні, що призводить до похибок при обчисленні:

Префікс Десяткове значення Двійкове значення Похибка

k кіло 103 = 1000 210 = 1024 2.40 %

M мега 106 = 10002 220 = 10242 4.86 %

Г гіга 109 = 10003 230 = 10243 7.37 %

T тера 1012 = 10004 240 = 10244 9.95 %

56. Двоїчне представлення інформації в комп’ютерах. Все компьютеры используют для хранения информации двоичную систему. Это значит, что каждый элемент хранимой информации может иметь два состояния - "включен" - "выключен", "истина" - "ложь", или "1" - "0". Компьютер хранит эти значения в виде уровней напряжения. К счастью у нас нет нужды связываться с напряжением. При написании программ мы имеем дело только с числами. Используя простейшие числа 0 и 1, можно выполнять очень сложные вычисления. Из-за двоичного представления данных компьютеры используют в своих вычислениях арифметику с двоичным основанием. Арифметика с основанием 2 пользуется только двумя цифрами: 0 и 1. Мы обычно применяем систему исчисления по основанию 10. В десятичной арифметике употребляется десять различных цифр - от 0 до 9. Двоичную арифметику можно представить себе как систему для людей, имеющих только два пальца. Ограничение лишь десятью цифрами в десятичной арифметике не мешает нам представлять более крупные числа. Мы пользуемся многозначными числами, в каждой позиции которых стоят разные степени 10. Самая правая цифра любого числа обозначает число едениц, соседняя слева - количество десятков, следующая - число сотен и т.д. Прогрессия справа налево выстраивается такая:

10**0, 10**1, 10**2 и т.д. Число 2368 в дейстительности представляет 2 тысячи, 3 сотни, 6 десятков и 8 едениц.