Informatika va dasturlash

Ma’ruza 4

Ma’lumotlarni kompyuter xotirasida tasvirlanishi. Kodlash. Masalalarni EHMdan foydalanib echish bosqichlari. Hisoblash eksperimenti. Model, algoritm tushunchasi, uning xossalari va tasvirlash usullari

EHM xotirasidagi barcha boshlang‘ich ma’lumotlar kodlashtirilgan holda 0 va 1 ko‘rinishida bo‘ladi. Xotiradagi hamma ishchi programmalar va buyruqlar xotirada bir nechta baytlarda joylashtirilgan bo‘ladi. Har bir buyruq - ko‘rsatma, maxsus kodga ega bo‘lib, kompyuterga u yoki bu amalni bajarish kerakligini bildiradi. Buyruqlar sifatida – ikki son ustida biror arifmetik amal, diskdan ma’lumotni o‘qish, ekranga belgini uzatish, printerda belgini chop qilish kabi ko‘rsatmalar bo‘lishi mumkin. Masalan, yig‘indini hisoblash uchun quyidagi formatdagi buyruq kodi bo‘lishi mumkin.

Buyruq kodi ( amali) 1-operand adresi (s) 2-operand adresi (d)

010110

111010101001

110001100101

Bu yerda 010110 qo‘shish « » amalining kodi, 111010101001 s o‘zgaruvchi uchun xotirada ajratilgan joyning adresi, 110001100101 esa d o‘zgaruvchi uchun qiymatlar ustida qo‘shish amalini bajarib, natijani xotira registrlarining biriga joylashtiradi, ko‘p hollarda bu summator deb nomlanuvchi A registri bo‘ladi.

Programmaga kiruvchi bunday buyruqlar ketma-ketligi xotiraning ma’lum bir qismida joylashadi. Programma bo‘yicha EHM ning ishi Boshqaruv qurilmasini (BQ) Buyruq adresi sanagichi (BAS) deb nomlanuvchi registrga «qarashdan» boshlanadi. BAS da programmadagi birinchi buyruqning xotiradagi adresi bo‘ladi. Shu buyruqni bajarilishi bilan EHM ish boshlaydi. Bu buyruq bajarilish paytida BAS da navbatdagi buyruq adresi paydo bo‘ladi, keyin protsessor shu buyruqni bajaradi, BAS da navbatdagi buyruq adresi paydo bo‘ladi va hokazo. Bu jarayon BAS da «programma bo‘yicha ishlash tugashi» buyrug‘ining adresi paydo bo‘lib, shundan keyin EHM o‘z ishini tugatadi.
BQ ko‘rsatilgan adres bo‘yicha xotirada ma’lumotni o‘qiydi va arifmetik-mantiqiy qurilma (AMQ)ni bu amalni bajarishga sozlaydi. BQ qiymatlar operandlarning buyruqdagi adreslari orqali xotiradan topadi. Bu ishlardan keyin BQ «dam oladi», ya’ni AMQ ga ko‘rsatilgan amalni bajarishga imkon beradi. AMQ bajarilgan amal natijasini o‘zining chiqishlarida nomoyon qiladi. O‘z ishini tugatgan AMQ, bu haqida BQ ga signal orqali ma’lum qiladi. BQ natijani ko‘rsatilgan xotira adresiga yoki translator tomonidan ko‘zda tutilgan joyga (registrga) joylashtiradi. Shundan keyin BQ BAS dan navbatdagi buyruqni o‘qiydi va yuqoridagi jarayon takrorlanadi. Shunday bo‘lishi mumkinki, keyingi buyruq ma’lumotni biror-bir tashqi qurilmaga (ekranga, kog‘ozga, diskka) chiqarish buyrug‘i bo‘lishi mumkin. Bu holda BQ mos qurilmaga murojaat qiladi, uni ishga tayyorlaydi va uni ishga tushiradi. Ma’lumotni chiqarish tugagandan keyin chiqarish qurilmasi BQ ga bu haqida signal beradi. Xuddi shunday, keyingi buyruq ma’lumotni kiritish bo‘lsa, boshqaruv klaviatura, diskdan o‘qish va boshqa qurilmalarga beriladi va ular o‘z ishini tugatadi. Keyin BQ BAS dan navbatdagi buyruqni oladi va uni bajarishga o‘tadi.
Shunday qilib, EHM programmaga rioya qilingan holda mashinaning barcha qurilmalarini muvofiq ishlashini ta’minlaydi.
Sonlarning EHM xotirasida saqlash uchun ikkilik sanoq sistemasidan foydalanish juda ham qulay. Bu sanoq sistemasini qo‘llash, ikki turg‘un holatga o‘tish imkonini beradi. Bu holatlardan biri sonning razryadi 1 uchun boshqasi esa 0 uchun xizmat qiladi. Bunday elementlar tuzilish jihatdan sodda va ishonchlidir. Xuddi shunday sonning ishoralari uchun ham foydalanish mumkin. Odatda elementning 0 ga mos keluvchi holati, ishora registrida Q ishorasi uchun, birga mos keluvchi holati esa, - ishorasi uchun foydalaniladi.
Ikki baytlik ishorali butun sonning EHM xotirasidagi tasvirlanishi:

0	1	0	1	0	1	1	0	0	0	1	1	1	1	0	1

15 bit- Sonning absolut qiymati

To‘rt baytlik haqiqiy sonning tasvirlanish sxemasi: