Axborotning ifodalanish shakllari va uning turlari

Sanoq sistemalariga misollar:

Kodlash tizimlari	Sanoq sistemasi	Belgilar
2	Ikkilik	0,1
3	Uchlik	0,1.2
4	To`rtlik	0,1,2,3
5	Beshlik	0,1,2,3,4
8	Sakkizlik	0,1,2,3,4,5,6,7
10	O`nlik	0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
12	O`n ikkilik	0,1,2,3,4,5,b,7,8,9,A,B
16	O`n oltilik	0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

Sanoq sistemalari

Sanoq sistemalari o’rinli(pozitsion) va o’rinsiz(nopozitsion) bo’ladi.

O’rinli sanoq sistemalarida raqam o’zining sondagi turgan o’rniga qarab turli qiymatni akslantiradi.

O’rinsiz sanoq sistemasi esa raqamning qiymati uning sondagi tutgan o’rniga bog’lik emas.

O’rinli sanoq sistemasiga ikkilik, o’nlik sanoq sistemalari misol bo’la oladi.

O’rinsiz sanoq sistemasiga Rim raqami misol bo’la oladi. Masalan, lotin harflari bilan yoziladigan rim sanoq sistemasi, ya’ni I harf har doim birni, V-beshni, X-o`nni, L-ellikni, C-yuzni, D-besh yuzni, M-mingni va hokazo.

Sanoq sistemalari

Hisoblash mashinalarida asosan o’rinli(pozitsion) sanoq sistemasi ishlatiladi. Sanoq sistemalaridagi ixtiyoriy sonni tasvirlash uchun ishlatiladigan raqamlar soni sanoq sistemasining asosi deb ataladi. Sanoq sistemasi asoslariga bog’liq ravishda ikkilik (0,1), sakkizlik (1,2,3,4,5,6,7), o’nlik (1,2,…,9) va o’n oltilik (1,2,…,9,A,B,S,D,E,F) bo’lishi mumkin.

Sanoq sistemalari

Umumiy holda, pozitsion sanoq sistemasida berilgan har qanday sonni quyidagi ko’phad (polinom) ko’rinishida yozish mumkin:

AnAn-1An-2 … A1A0,A-1An-2 = Аn*Pn + An-1*Pn-1 + ... + A1*P1 + А0*P0 + A-1*P-1 + А-2*P-2 + ... А-s*P-s,

bunda -А sanoq sistemasidagi son, Р- sanoq sistemasining asosi, n- sonning butun kismidagi raqamlar soni, s- sonning kasr kismidagi raqamlar soni.

Kompyuter elektr manbaidan uzilgandan so'ng, tezkor xotira(ОЗУ)dagi barcha ma'lumotlar o'chib ketadi va kompyuter qayta yuklanganda, o'chgan ma'lumotlarni qayta tiklab bo'lmaydi. Shuning uchun ma'lumotlarni saqlashda, elektr energiyasiga bog'liq bo'lmagan, ma'lumotlarni saqlash qurilmalaridan foydalaniladi. Bu maqolada shu qurilmalar haqida yozmoqchiman.
Barcha tashqi qurilmalar energiyaga bog'liq bo'lmagan holda ma'lumotlani saqlaydi. Hozirgi kunda barcha tashqi xotira qurilmalari quyidagi turlarga bo'linadi:

• 
  Magnitli saqlash qurilmasi.
  

• 
  Optik saqlash qurilmasi.
  

• 
  Elektr saqlash qurilmasi.
  

Endi har bir turiga qisqacha to'htab o'tamiz.
Magnit saqlash qurilmalari kompyuterga o'rnatiladigan asosiy saqlash vositasi hisoblanadi. Bu turdagi xotira qurilmasining asosi, ya'ni barcha ma'lumotlar magnit asosga ega bo'lgan materiallarda saqlanadi. Bu turdagi xotiradan, barcha turdagi kompyuterlar(ishchi kompyuterlar, serverlar, portativ kompyuterlar,..) foydalanishadi.
Bu turdagi xotira qurilmasiga quyidagilar kiradi:
— Qattiq disklar(HDD).
— Egiluvchan disklar(floppi disk).
— Magnit lentalar.
Qattiq diskni(vinchester, HDD), kompyuterning asosiy xotirasi deyish mumkin. Bu qurilma kompyuterga bevosita ATA yoki SATA porti orqali ulanadi. Hajmi ham xar hil bo'ladi(250 Gb, 500 Gb, 1 Tb, 2Tb,..). Hajmi qanchalik katta bo'lsa, narxi ham shunchalik qimmat hisoblanadi. Undan tashqari ma'lumotlarni o'qish va yozish tezligi ham narxiga ta'sir qiladi. Bu xotira turiga yana tashqi qattiq disklar ham kiradi. Ular USB port orqali ulanadi va kompyuterdan elektr manbai oladi. Bu turi katta hajmdagi ma'lumotlarni olib yurish uchun ishlatiladi.
Egiluvchan disklar hozirgi kunda kamayib ketgan. 1.44 Mb hajmga ega bo'lib, ma'lumotlarni bir necha martta o'qib, yozish uchun ishlatiladi. Unchalik ishonchli emas, magnit plyonkalar ham yupqa bo'lib, juda tez ishdan chiqish ehtimoli katta. Tashqi ta'sirlarga umuman bardoshli emas.
Keyingi magniitli saqlash qurilmasi bu – magnit lentalardir. Bular asosan server kompyuterlar bilan ishlaganda kerak bo'ladi. Katta hajmdagi ma'lumotlarni arxivlash yoki nusxasini olish jarayonida ishlatiladi. O'qish va yozish tezligi unchalik katta emas, lekin uzoq vaqt davomida saqlash uchun mo'ljallangan.
Navbatdagi tashqi saqlash qurilmasi bu optik disklar hisoblanadi. Bu disklarga ma'lumotlar lazer nurlari orqali yoziladi va lazer nurlari orqali o'qiladi. Optik disklarni quyidagi turlari mavjud:
— Faqat o'qish uchun mo'ljallangan disklar: CD, DVD.
— Faqat bir marotaba yozish uchun mo'ljallangan disklar: CD-R, DVD-R.
— Bir necha marotaba yozish uchun mo'ljallangan disklar: CD-RW, DVD-RW.
CD disklar 700 Mb atrofida, DVD disklar esa 4.7 Gb atrofidagi ma'lumotlarni o'zida saqlay oladi. Bu optik disklarni o'qish uchun kompyuterga CD-ROM, DVD-ROMqirilmalari ulanadi. Hozirgi kunda yangi DVD disklari paydo bo'lgan, bular Blu-ray deb nomlanadi va ular ko'k rangdagi lazer orqali ma'lumotlarni yozadi(oddiy optik disklarga qizil rangdagi lazer ishlatiladi). Blu-ray disklarning hajmi 25 Gb dan boshlanadi.
Keyingi tashqi xotira qurilmasi bu – elektr saqlash qurilmasidir. Bu xotira qirilmasida ma'lumotlar, mikrosxemalar orqali yaratilgan va programmalashtirilgan xotirada saqlanadi. Bunga misol, flesh-xotiralardir(fleshka). Bu qurilmalar kompyuterga USBport orqali ulanadi. Qurilmaning o'lchamlari kichik va hajmi hozirgi kunda 64 Gb dan ham oshdi. Bu qurilmaning asosiy parametri hajmidan tashqari ma'lumotlarni o'qish va yozish tezligi hisoblanadi. Ma'lumotlarni yozish va o'qishda hech qanday dasturlarning keragi yo'q va ishlatish juda soddadir. Flesh xotiralarni sotib olishda pulingizni ayamasdan o'sha paytdagi eng katta hajmliligini sotib olavering, sababi bu xotira qurilmasi juda katta tezlikda o'z hajmini kattalashtirib yubormoqda.
Bir protsessorli protsessorli asosiy kompyuterning blok-sxemasi. Qora chiziqlar ma'lumotlar oqimini, qizil chiziqlar esa boshqaruv oqimini bildiradi. Oklar oqim yo'nalishini bildiradi.
Yilda kompyuter muhandisligi, kompyuter arxitekturasi funktsionalligi, tashkil etilishi va amalga oshirilishini tavsiflovchi qoidalar va usullar to'plamidir kompyuter tizimlar. Arxitekturaning ba'zi bir ta'riflari uni kompyuterning imkoniyatlari va dasturlash modelini tavsiflash sifatida belgilaydi, lekin ma'lum bir dastur emas. Boshqa ta'riflarda kompyuter arxitekturasi o'z ichiga oladi ko'rsatmalar to'plami arxitekturasi dizayn, mikroarxitektura dizayn, mantiqiy dizaynva amalga oshirish.

Dastlabki hujjatlashtirilgan kompyuter arxitekturasi o'zaro yozishmalarda bo'lgan Charlz Babbig va Ada Lovelacetasvirlab beruvchi analitik vosita. Kompyuterni qurishda Z1 1936 yilda, Konrad Zuse kelgusi loyihalari uchun ikkita patent talabnomasida tasvirlangan, mashinalar yo'riqnomalari ma'lumotlar uchun ishlatiladigan bir xil joyda saqlanishi mumkin, ya'ni saqlangan dastur kontseptsiya. Yana ikkita dastlabki va muhim misollar:

Kompyuter adabiyotidagi "me'morchilik" atamasi Layl R. Jonson va Frederik P. Bruks, kichik, 1959 yilda IBMning asosiy tadqiqot markazida Mashinalarni tashkil etish bo'limi a'zolari. Jonson bu haqda mulkiy tadqiqot kommunikatsiyasini yozish imkoniyatiga ega bo'ldi. Stretch, IBM tomonidan ishlab chiqilgan superkompyuter uchun Los Alamos milliy laboratoriyasi (o'sha paytda Los Alamos ilmiy laboratoriyasi sifatida tanilgan). Hashamatli bezatilgan kompyuterni muhokama qilish uchun tafsilotlar darajasini tavsiflash uchun u formatlarni, ko'rsatmalar turlarini, apparat parametrlarini va tezlikni oshirishni tavsiflashi "tizim arxitekturasi" darajasida bo'lganligini ta'kidladi, bu atama "mashinani tashkil qilish" dan ko'ra ko'proq foydali bo'lib tuyuldi. ”.

Keyinchalik Stretch dizayneri Bruks kitobning 2-bobini ochdi Kompyuter tizimini rejalashtirish: Project Stretch "Kompyuter arxitekturasi, boshqa arxitektura singari, bu struktura foydalanuvchisining ehtiyojlarini aniqlash va keyinchalik bu ehtiyojlarni iqtisodiy va texnologik cheklovlar doirasida iloji boricha samarali qondirish uchun loyihalashtirish san'atidir."

Bruks rivojlanishiga yordam berishda davom etdi IBM System / 360 (endi IBM zSeries) "arxitektura" "foydalanuvchi nimani bilishi kerakligini" aniqlovchi ismga aylangan kompyuterlar qatori. Keyinchalik, kompyuter foydalanuvchilari ushbu atamani unchalik aniq bo'lmagan usullarda qo'llashga kirishdilar.

Dastlabki kompyuter arxitekturalari qog'ozda ishlab chiqilgan va keyinchalik to'g'ridan-to'g'ri yakuniy apparat shaklida qurilgan.Keyinchalik kompyuter arxitekturasi prototiplari jismoniy shaklda a shaklida qurilgan tranzistor-tranzistorli mantiq (TTL) kompyuter - masalan prototiplari 6800 va PA-RISC- oxirgi texnik shaklga o'tishdan oldin sinovdan o'tgan va tweaked qilingan. 1990-yillarga qaraganda, kompyuterning yangi arxitekturalari odatda "qurilgan", sinovdan o'tgan va o'zgartirilgan - ba'zi boshqa kompyuter arxitekturalari ichida kompyuter arxitekturasi simulyatori; yoki a sifatida FPGA ichida yumshoq mikroprotsessor; yoki ikkalasi ham - yakuniy apparat shakliga o'tishdan oldin.

Mikrokod: mikrokod - bu chipda ishlash bo'yicha ko'rsatmalarni tarjima qiluvchi dastur. U uskuna atrofidagi o'ramga o'xshab ishlaydi va apparat tomonidan qo'llanma to'plami interfeysining afzal versiyasini taqdim etadi. Ushbu yo'riqnomani tarjima qilish vositasi chip dizaynerlariga moslashuvchan imkoniyatlarni beradi: Masalan. 1. Chipning yangi takomillashtirilgan versiyasi eski kod versiyasi bilan bir xil ko'rsatmalar to'plamini taqdim etish uchun mikrokoddan foydalanishi mumkin, shuning uchun ushbu buyruqlar to'plamiga yo'naltirilgan barcha dasturlar o'zgarishlarni talab qilmasdan yangi chipda ishlaydi. Masalan, 2. Mikrokod bir xil asosiy chip uchun turli xil ko'rsatmalar to'plamini taqdim etishi mumkin, bu unga turli xil dasturiy ta'minotni ishlashiga imkon beradi.

Pin arxitekturasi: A. Funktsiyalari mikroprotsessor apparat platformasini ta'minlashi kerak, masalan x86 A20M, FERR / IGNNE yoki FLUSH pinlari. Shuningdek, protsessor tashqi tomondan chiqarishi kerak bo'lgan xabarlar keshlar bekor qilinishi mumkin (bo'shatilgan). Pin arxitekturasi funktsiyalari ISA funktsiyalariga qaraganda ancha moslashuvchan, chunki tashqi apparat yangi kodlashlarga moslashishi yoki pindan xabarga o'zgarishi mumkin. "Arxitektura" atamasi mos keladi, chunki batafsil usul o'zgargan bo'lsa ham, mos keladigan tizimlar uchun funktsiyalar ta'minlanishi kerak.

Kompyuter arxitekturasi kompyuter tizimining ishlashi, samaradorligi, narxi va ishonchliligini muvozanatlash bilan bog'liq. Ushbu raqobatdosh omillarning muvozanatini ko'rsatish uchun ko'rsatmalar to'plamining arxitekturasidan foydalanish mumkin. Murakkab ko'rsatmalar to'plami dasturchilarga ko'proq bo'sh joy sarflaydigan dasturlarni yozishga imkon beradi, chunki bitta ko'rsatma ba'zi bir yuqori darajadagi abstraktsiyani kodlashi mumkin (masalan, x86 Loop buyrug'i).[16] Biroq, uzoqroq va murakkabroq ko'rsatmalar protsessorning dekodlashi uchun ko'proq vaqt talab etadi va uni samarali amalga oshirish ancha qimmatga tushishi mumkin. Katta ko'rsatmalar to'plamining murakkabligi, shuningdek, ko'rsatmalar kutilmagan tarzda o'zaro ta'sirlashganda ishonchsizlik uchun ko'proq joy yaratadi.

Kompyuterning ISA odatda ko'rsatmalar qanday kodlanganligini tavsiflovchi kichik qo'llanmada tavsiflanadi. Shuningdek, u ko'rsatmalar uchun qisqa (noaniq) mnemonik nomlarni belgilashi mumkin. Ismlarni an deb nomlangan dasturiy ta'minotni ishlab chiqish vositasi orqali tanib olish mumkin montajchi. Assembler - bu ISA ning odam tomonidan o'qiladigan shaklini kompyuter o'qiydigan shaklga o'tkazadigan kompyuter dasturi. Demontajchilar shuningdek, keng tarqalgan bo'lib, odatda tuzatuvchilar ikkitomonlama kompyuter dasturlarida nosozliklarni ajratish va tuzatish uchun dasturiy ta'minot

ISAlar sifati va to'liqligi bilan farq qiladi. Yaxshi ISA dasturchining qulayligi (kodni tushunish qanchalik oson), kodning kattaligi (ma'lum bir amalni bajarish uchun qancha kod talab qilinadi), kompyuterning ko'rsatmalarini talqin qilish uchun sarf-xarajatlari o'rtasida murosaga keladi (yanada murakkabligi uchun qo'shimcha uskunalar kerak bo'ladi dekodlash va ko'rsatmalarni bajarish) va kompyuterning tezligi (murakkabroq dekodlash apparati bilan uzoqroq dekodlash vaqti keladi). Xotirani tashkil qilish ko'rsatmalarning xotira bilan o'zaro ta'sirini va xotira o'zi bilan qanday ishlashini belgilaydi