Представление информации и команд в компьютере — это отображение информационных данных и команд в формате битового набора, то есть совокупности нулей и единиц.
Введение
Сегодня в век информационных технологий, когда информационные потоки подходят к определённому пределу плотности трафика каналов передачи, вместе с задачами информационной обработки, стоят и самые важные задачи ее упорядочивания, сохранения и обеспечения к ней оперативного доступа.
Именно поэтому знание принципов формирования и работы, а также оптимальное создание и работа с разными структурами хранения информационных данных, тот есть, с файлами, базами данных, файловыми системами, считается одним из наиболее важных аспектов.
Компьютер является электронной системой, работающей с информацией в виде сигналов. Компьютер способен работать лишь с такой информацией, которую возможно преобразовать в сигналы. Компьютер способен отлично работать с числовой информацией. Любое число в компьютере представлено своим двоичным кодом, то есть, закодировано при помощи только двух символов единица и нуль, которые достаточно просто могут быть представлены в виде сигналов. Весь информационный набор, который использует компьютер, может быть закодирован совокупностью чисел. Вне зависимости от типа информации (графика, текст или звук), что бы её смог обработать центральный процессор она должна быть отображена в виде набора чисел.
Основные способы представления информации и команд в компьютере
Информационными данными являются материальные объекты произвольной формы, которые выступают как средство представления информации. Преобразование и обработка данных даёт возможность извлечения информации, то есть, данные считаются исходным материалом для извлечения информации. Зафиксировать информацию в виде данных можно при помощи определённых средств общения на конкретном физическом носителе.
Суть обработки информации в компьютере может считаться взаимодействие исходных данных, которые являются операндами, и потока команд, находящихся в программе, с целью выработки на выходе результирующего итогового потока. Взаимодействие операндов и команд в компьютере включает процедуры их хранения, выборки для исполнения, собственно исполнения операции взаимодействия и далее сохранение результатов, которые могут являться промежуточными или окончательными.
Хранение и выборка информации предполагают некоторый заданный метод обращения к командам и операндам, и, следовательно, применение адресной информации, то есть, кода адреса, признаков поиска и тому подобное. Сам компьютер, его внутренние устройства и системы, а также режимы их работы должны как-то идентифицироваться, то есть, должна быть представлена информация о текущем состоянии блоков компьютера в видовом формате и режимах их функционирования. Коды состояний и адресные данные представляют собой внутренние потоки операндов.
Главными видами операндов, которые являются информационными единицами, считаются:
- Операнды, представляющие числовой тип.
- Операнды, представляющие символьный тип, то есть коды символов.
- Операнды, представляющие логический тип.
Существуют также дополнительные типы операндов, к которым могут быть отнесены следующие типы:
- Операнды, которые являются битовыми полями.
- Операнды, которые являются битовыми и байтовыми строчками.
- Операнды, которые являются символьными (тестовыми) строчками.
- Операнды, которые являются адресами (кодами адресов) и указателями.
- Операнды, которые представляют собой коды состояний и коды команд.
Есть ещё производные типы операндов, являющиеся информационными единицами, к которым можно отнести следующие:
- Операнды, которые являются массивами данных (различных кодов).
- Операнды, которые являются файлами с графическими изображениями, аудио- и видеоинформацией.
Все эти типы операндов в компьютере могут быть представлены в определённых формах, а именно, в стандартной или нестандартной форме.
Известны следующие стандартные числовые формы:
- Числа с фиксированной запятой.
- Числа с плавающей запятой.
- Логические формы.
При этом числа с фиксированной запятой подразделяются на следующие типы:
- Тип целых чисел с различными основаниями системы счисления, а именно, числа, имеющие основание два (q=2), и реже основание восемь и шестнадцать. Помимо этого, у них может присутствовать или отсутствовать знак, а также они могут быть двоично-десятичными в разных кодах.
- Тип дробных чисел.
- Тип смешанных чисел.
Нестандартными формами чисел считаются следующие формы:
- Форма чисел, которые представлены в системе счисления, отличной от двоичной, например, в троичной.
- Форма чисел, которые имеют переменные основания, а также имеют иррациональные основания.
- Форма чисел в непозиционных системах счисления.
- Логарифмическая форма представления чисел.
- Другие формы.
Команды в компьютере представляют собой коды, которые содержат информацию, требуемую для управления машинными операциями. Операцией является преобразование информации, которое выполняется под воздействием одной команды. Содержанием машинной операции может быть запоминание, трансляция, арифметические и логические преобразования различных машинных слов (операндов).
По типу исполняемых операций необходимо различать следующие главные группы команд:
- Команды арифметических операций для чисел с фиксированной и плавающей запятой.
- Команды десятичных арифметических действий.
- Команды логических операций (И, ИЛИ и других).
- Команды, выполняющие пересылку.
- Команды, реализующие операции ввода-вывода.
- Команды, предназначенные для управления очерёдностью выполнения команд (команды передачи управления) и другие.
Программа управления работой компьютера состоит из последовательности команд. Командой является информация, которая обеспечивает выработку управляющих сигналов, реализуемых в устройстве управления процессора, для исполнения компьютером определенных действий.
