Основные параметры процессора.

1. разрядность его внутр. рег.(16-ти, 32-х и 64-х разрядные);

2. регистровая модель—набор регистров;

3. быстродействие (тактовая частота—оп./сек.);

Система команд.

Тактовые сигналы процессор получ. от материнской платы. В отличие от процессора, кот. есть кристалл Si, устройство получения тактов есть набор микросхем (с тактовой частотой V=100-133 МГц). Для получ. более высокого быстродейств. т.ч. нужно перемножать. Это происходит в процессоре. Чем выше коэф. умножения, тем сложнее его реализовать (в наст. вр. V 36ГГц). Быстродейств. определяется не только т.ч., но и самой архитектурой (наличием суперскалярной архитектуры). Суперскал. арх.—арх. вычислительного ядра, использующая несколько потоков команд, кажд. из кот. может нагружать работой отдельные блоки.

Форматы целых чисел в ЭВМ.

Формат числа—представление числа в конкретной разрядной сетке ЭВМ.

Для предст. целых чисел в памяти компьютера используют 3 осн. формата:

1. byte (1 байт);

2. word (слово-2 бата);

3. long (двойное слово—4 байта).

Различают формы цел. чисел со знаком и без. Если имеем дело с отриц. числом, то старший бит в формате отводится под знак: 1—отриц.

Диапазон представления для беззнаковых чисел .

Для чисел со знаком . ЭВМ работает не с числами, а с их кодами.

Отрицательные числа обычно хранятся в дополнительном коде

Х_ДК=Х, если 0≥Х

Х_ДК=|X|+1, если Х<0.

Вещественные числа:

Вещественными называются числа, имеющие дробную часть. Обозначаются [REAL]. Для их представления используется «представление плавающей точки».

q – основание системы исчисления, М_х – мантисса, —порядок числа (целое число).

(d≠0 – признак нормализованного числа)

|М_х|- диапазон мантисс для нормализованного числа 2^-1≤М_х≤1

Х=-21=-10101₂=-0.10101∙2⁺⁵=-0.10101∙2¹⁰¹

Х=-0.10101е5

Х=-1.0101е4

В нормализованной форме разряд d₁ всегда равен 1, поэтому в машинном представлении он не хранится и называется скрытый бит.

Такой формат представления чисел с плавающей точкой позволяет увеличить диапазон и точность представления чисел при той е длине используемой разрядной сетки, что и для чисел с фиксируемой точкой.

Представление памяти вещественных чисел:

Представление памяти вещественных чисел стандартизировано. Они хранятся в памяти в прямом коде. Стандарт, регламентирующий хранение – «IEEE – 754». Согласно этому стандарту вводятся 3 машинных формата:

1) Одинарной точности (размер 4 байта)

Двойной точности (размер 8 байт)

Расширенной точности (размер 10 байт)

Язык Паскаль использует 6-и байтовый формат.

Канонический двоичный формат →

-21=-0.10101∙2⁺¹⁰¹

Знак мантиссы 1 (т.к. 21>0)

Мантисса 10101

Знак порядка 0

Порядок 101

Машинные информаторы вещественных чисел:

В различных алгоритмических языках принятые стандарты описываются разными ключевыми словами. Например, в Паскале определены следующие форматы вещественных чисел:

Название типа	Длина в байтах	Мантисса десятичных чисел (колич. значащих чисел)	Диапазон десятичного порядка (от-до)
Single		7…8	(-45)-(+38)
Real		11…12	(-39)-(+38)
Double		15…16	(-324)-(+308)

Во всех типах мантисса хранится в прямом коде. Порядок или экспонента задается в смещенной форме. Смещение выбирается таким образом, чтобы порядок был целым положительным числом. В этом случае не требуется хранить его знак. Например для real смещение равно 129, для single 127, для double 1023. Соответственно смещенный порядок Е определяется по формуле (П-истинный порядок).

Мантисса хранится в прямом коде в следующем виде: d₀.d₁d₂… (d₁d₂… реально хранится в памяти).

.

Особые случаи:

Хранение чисел в памяти:

Х=-21=-10101₂=-0.10101∙2⁺⁵=-1.0101*2⁺⁴ [ S=1(-21<0);

M=0101 (первая 1—скрытый бит); E=+4+127=131₁₀=10000011₂ ]

Т.к. в начале мантиссы всегда должна находится 1, то она не кодируется (скрытый бит).

Элементы Булевой алгабры.

Б. алг. оперирует двумя понятиями—истина(1) и ложь(0). Базовые операции Б. алг.:

1. и (˄)—конъюнкция;

2. или—дизъюнкция;

3. не;

4. «сложение по модулю 2» (⊕);

5. эквивалентность;

6. следствие;

Базовые законы Б. алг.:

1. —операции с константами;

2. —идемпотентность;

3. —двойное отрицание;

4. —коммутативность;

5. —поглощение;

6. —законы де-Моргана;

7. —ассоциативность;

8. —дистрибутивность.

Файловые системы:

Файловые системы – часть ОС, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечивать пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на носителе информации, а также обеспечить возможность совместного использования файлов несколькими пользователями и процессорами.

Типы файловых систем:

1) Дисковые ФС;

2) Запись-ориентированные ФС;

3) Распределенные ФС;

4) Шифрованные ФС;

5) ФС специального назначения;

Понятие ФС включает в себя:

1) Совокупность всех файлов на диске;

2) Набор из структурных данных, используемый для хранения файлов (каталоги, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства);

3) Комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами (созд., удал., измен., поиск…).