Základy ukládání dat v počítači

1. Základy ukládání dat v počítači

2. Základní rozdělení: • Program (strojové instrukce) • řídí manipulaci s daty • Data (objekt zpracování pomocí instrukcí)

4. Zobrazení znaků: každý počítač má svoji znakovou sadu ; nejpoužívanější jsou tyto 2 sady: EBCDIC ( Extended Binary Coded Decimal Interchange Code ) - používaná u mainframů od firmy IBM ASC II ( American Standard Code Information Interchange) V praxi se používá nejčastěji , má setříděna nejen čísla,ale i abecední znaky.

5. V praxi se nejčastěji užívá kód ASCII . Základní ASCII kód je na 7 bitech (dolní polovina kódové tabulky). Vyšší polovina tabulky je vyhrazena pro národní znaky jednotlivých abeced a různé symboly. V Česku jsou 3 základní kódové tabulky lišící se právě horní polovinou ASCII: • Kód Kamenických • Latin 2 (mezinárodně užívaný MS,IBM apod.) • KOI-8 (pozůstatek norem RVHP)

6. Platí , že 1 znak = 1 byte. U dvouznakových konstant může být v paměti uložen obráceně ‘AB’ jako B A Znaky: - zobrazitelné - tzv. „white spaces“ – neviditelné ( některé mají i svou grafickou podobu a mají svůj specifický význam – tzv.řídící znaky) Tyto řídící znaky jsou někdy i závislé na konkrétním systému.

7. Neviditelné řídící znaky: Bell,BS,TAB,CR,LF,FF

8. Zobrazení řetězců: Jsou v paměti uloženy po znacích od nižších adres k vyšším. Někdy bývají řetězce ukončeny znakem NUL – tj bytem s hexadecimální hodnotou 00H (ASCIZ). U vyšších programovacích jazyků je to věcí překladače, u Assemblerů je to věcí programátora. Př.: ‘A’ ‘H’ ‘O’ ‘J’ 00H

9. Dekadickáčísla • rozložený tvar (ukládají se po znacích), jedna číslice = 1 byte (vysoká redundance – nepoužívá se) • spakovaný tvardvě číslice = 1 byte BCD (Binary Coded Decimal) (občas se používá při hromadném zpracování dat) Výhody: jednoduchost konverzí volitelný rozsah čísla Nevýhody: velká redundance obtížné operace pomalost

10. Celá čísla v pevné řádové čárce Používají se pro aritmetiku celých čísel (nejčastěji používané u SJ). Číslo je převedeno do binární podoby. Znaménkový bit zpravidla nelevější, ostatní bity jsou významové. Podle zobrazení záporného čísla se dělí na: Kód přímý: +1 … 0 0 0 0 0 0 0 1 -1 … 1 0 0 0 0 0 0 1 Výhody: snadno záporné číslo, snadno se hardwarově násobí. Nevýhody: obtížné sčítání a odčítání 2 nuly: 0 0 0 0 0 0 0 0 a 1 0 0 0 0 0 0 0

11. Kód inverzní (jedničkový doplněk) • kladná čísla jsou jako u kódu přímého • Ze každému kladnému existuje záporné číslo, které je jeho inverzní doplněk +1 … 0 0 0 0 0 0 0 1 -1 … 1 1 1 1 1 1 1 0 Nevýhoda: má opět 2 nuly 0 0 0 0 0 0 0 0 a 1 1 1 1 1 1 1 1 Používá se pouze pro přechod k doplňkovému kódu

12. Kód doplňkový (inverzní + 1) • kladná čísla jsou jako u kódu přímého • Záporné číslo: +1 … 0 0 0 0 0 0 0 1 -1 … 1 1 1 1 1 1 1 0 + 0 0 0 0 0 0 0 1 -1 … 1 1 1 1 1 1 1 1 Nejvíce používaný kód u mikropočítačů. • Zmizely 2 nuly , zvětšil se rozsah tj. na 8-mi bitech (-128,127) • Jednoduché aritmetické operace na bázi sčítání

13. Kód s posunutou nulou • Nule je definována do středu rozsahu • Co je napravo od této nuly – je kladné • Co je nalevo od této nuly – je záporné Výhody: - normální obraz na číselné ose: záporná – nula – kladná - nejmenší záporné číslo je skutečně nejmenší Nevýhody: kladná čísla se nepodobají bezznaménkovým číslům 0 v MSB = záporné číslo a 1 kladné Použití: kódování exponentu u reálných čísel

15. reálná čísla v pevné řádové čárce číslo< 1 … řádováčárka je umístěna zcela vlevo číslo > 1 … řádováčárka je umístěna zcela vpravo • reálná čísla v pohyblivé řádové čárce formát IEEE: (jednoduchá přesnost:4 byty)

16. (čísla v paměti jsou uložena opačně)