П р е д с т а в л е н и е и н ф о р м а ц и и в п э в м

Языки высокого уровня (Паскаль, Си, Бейсик и т.п.) не ориентированы на конкретный тип ПК. Это означает, что программа, написанная, например, на языке Си, должна решаться без изменений на ПК любого типа, имеющей транслятор с данного языка. В связи с этим программиста практически не интересуют конкретные технические сведения о конструкции и особенностях функционирования отдельных устройств ПК. Тем не менее для создания эффективной программы необходимо обладать некоторым минимальным объемом знаний о технических параметрах ПК, на которой будет реализована эта программа, в частности о способах представления числовой и нечисловой информации.

В ПК, как и во многих машинах другого типа, минимальной единицей обрабатываемой информации является байт (byte). Байт состоит из 8 двоичных разрядов, или бит (bit, от слов BInary digiT - двоичная цифра). Биты нумеруются 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Биты 0..3 и 4..7 образуют два полубайта - левый и правый, представляемые как двоичные тетрады. При записи содержимого байта каждый полубайт обозначают одной шестнадцатеричной цифрой.

Возможные значения байта:

0000 0000 = 00

0000 0001 = 01

0000 0010 = 02

................

1111 1111 = FF₁₆ = 255₁₀.

Следовательно, байт может принимать 256 различных значений.

Соответствие между кодовыми комбинациями байта и символами, реализуемыми на ПК, отображается в кодовой таблице ASCII. В этой таблице представлены латинские и русские буквы, цифры, знаки операций и др. Например, цифре 6 соответствует кодовая комбинация 00110110 (), букве K - код 01001011 (4B₁₆) и т.д.

Каждый байт в памяти ПК имеет свой номер (адрес). Адреса изменяются последовательно от 0 до некоторого максимального значения, определяемого объемом памяти ПК. Объем памяти измеряют в килобайтах, мегабайтах, гигабайтах.

1 Kбайт = байт = 1024 байта;

1 Мбайт = Kбайт = байт;

1 Гбайт = Мбайт = байт.

Для ПК, имеющей объем памяти 1 Гбайт, максимальный адрес равен FFFFFFFF (FFFFFFFF = 100000000 - 1 = - 1 = - 1).

Байты могут обрабатываться каждый отдельно или полями. Поле - это группа последовательных байтов. Длина поля равна количеству содержащихся в нем байтов. Адресом поля является адрес его крайнего левого байта. Некоторые поля имеют отдельные наименования: например, для 32-х разрядного процессора слово (поле длиной 4 байта), двойное слово (поле длиной 8 байта).

Все, что обрабатывает ПК, обобщенно называют данными. К ним, в частности, относятся целые и вещественные числа, а также так называемые логические данные.

1. Целые числа (числа с фиксированной запятой).

ПК имеет несколько типов целых чисел, различающихся между собой количеством содержащихся в них разрядов. Здесь будет рассмотрен тип short int для 32-х разрядных процессоров.

Для чисел типа short int отводится поле длиной 2 байта. Биты этого поля нумеруются в последовательности 15, 14,..., 1, 0. Пятнадцатый бит, т.е. бит с пятнадцатым порядковым номером содержит знак числа (" 0" - это знак " +", " 1" - знак " -").

Например, число 3104 = C20 в формате short int имеет вид

0C20 = 0000 1100 0010 0000

Здесь 16 c/c используется для компактного изображения двоичного числа.

Примечание. Поскольку число в формате short int имеет размер 2 байта, то шестнадцатеричная запись числа, применяемая для его компактного представления, должна всегда содержать 4 цифры. С этой целью в приведенном выше примере к шестнадцатеричной записи числа добавлен незначащий нуль.

Отрицательные числа с фиксированной запятой представлены в так называемом дополнительном коде.

Дополнительный код отрицательного числа - это его дополнение до такого числа, которое в этой же системе счисления представлено единицей и столькими нулями, сколько цифр имеет исходное число.