Architektúrák és operációs rendszerek: Adatreprezentáció
|
|
- Ábel Bognár
- 5 évvel ezelőtt
- Látták:
Átírás
1 Architektúrák és operációs rendszerek: Adatreprezentáció Balogh Ádám Lőrentey Károly Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatikai Kar Algoritmusok és Alkalmazásaik Tanszék
2 Tartalomjegyzék 1. Egész számok ábrázolása 2. Törtszámok ábrázolása 3. Szövegek ábrázolása 4. Digitális logika 2. oldal
3 Helyi értékes számrendszerek Emlékeztetőül a tízes számrendszer: Általánosítás: = Legyen b > 1 a számrendszer pozitív egész alapszáma (bázisa) Legyenek a i { 0,, b 1 } számjegyek Az ( a 2 a 1 a 0.a -1 a -2...) b, b-számrendszerbeli szám számértéke: Példák: + a 2 b 2 + a 1 b 1 + a 0 + a -1 b -1 + a -2 b -2 + = Σa i b i (453.82) 9 = /9 + 2/81 = / (242.13) 5 = /5 + 3/25 = /25 = ( ) 3 = /3 + 2/9 + 1/ oldal
4 Helyi értékes számrendszerek A tíznél nagyobb alapszámú számrendszerek leírásához a 0-9 számjegyeket az angol ábécé betűivel egészítjük ki: (3E8) 16 = = 1000 (BEEF) 16 = = (CICA) 20 = = Vigyázat, a jelölés nem egységes! Ahány ember, annyi jelölés Gyakran csak a szövegkörnyezetből derül ki az alapszám (BEEF) 16 helyett általában 0xBEEF-et írnak (C nyelv) (7342) 8 helyett gyakran t írnak (szintén C nyelv) 4. oldal
5 Átszámolás új alapszámra A számrendszerek között a cél-alapszámmal történő sorozatos maradékos osztással tudunk átszámolni A legkisebb helyiértéktől kezdve kapjuk meg a számjegyeket: jobbról balra haladunk Az osztás maradéka lesz az eredmény következő számjegye A hányadost ismét leosztjuk Addig ismételjük, míg nullát nem kapunk 5. oldal
6 Átszámolási példa Írjuk át 1000-et nyolcas alapra! 1000 div 8 = div 8 = div 8 = 1 1 div 8 = mod 8 = mod 8 = 5 15 mod 8 = 7 1 mod 8 = 1 (vége) Eredmény: 1000 = (1750) 8 6. oldal
7 Nevezetes számrendszerek Tízes számrendszer Ezt szoktuk meg, ezt szeretjük Az ujjaink számától eltekintve kevés praktikus haszna van Hatos, tizenkettes stb. számrendszerek Hagyományos mértékegységrendszerek Tucat Könnyű harmadolhatóság Hatvanas számrendszer Babilóniai eredet Időmérés, trigonometria (fokok/órák, percek, másodpercek) Kettes (bináris) számrendszer Számjegyek: bitek (0, 1) Tizenhatos számrendszer Számjegyek: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F A nyers bináris adatok leggyakoribb megjelenítési formája Nyolcas számrendszer A tizenhatos régimódi alternatívája Hatvannégyes számrendszer Adatátvitel (base64 kódolás, mellékletek) 7. oldal
8 Érdekesség: egzotikus számrendszerek Negatív alapú számrendszerek Ugyanezen képlet alapján A számjegyek ugyanazok, mint a pozitív megfelelőnél Pl: (18005) -10 = 2005; (2015) -10 = -2005; Nincs szükség előjelre! Valós alapú számrendszerek Pl. 2 alapú számrendszer Általában csak a 0, 1 számjegyeket megengedve Az egész számok kifejtése általában végtelen hosszú Kiegyensúlyozott ternáris számrendszer Hármas alap, -1, 0, +1 számjegyek ( tritek ) Sok szép, szimmetrikus tulajdonság A binárishoz hasonlóan könnyű aritmetika Szovjet kísérleti számítógépek alkalmazták, ma sajnos nincs használatban, pedig megépíteni is könnyű 8. oldal
9 Számábrázolás feladata Feladat: számhalmazokat ügyes kódolással bitsorozattal ábrázolni A bitsorozat hossza általában előre adott, rögzített Neve: szóhossz, n-nel fogjuk jelölni n a gyakorlatban általában 8, 16, 32 vagy 64 Így véges számú (2 n db) különböző számot írhatunk le Ugyanaz a bitsorozat más és mást jelenthet a különböző megoldásokban Így jelöljük a bitsorozatot: b n-1 b 2 b 1 b 0 Példa: (vajon mit jelent?) 9. oldal
10 Nemnegatív egész számok ábrázolása Triviális feladat, egyszerűen használjuk a bináris számrendszerbeli átírás számjegyeit A kettes számrendszer az informatika számrendszere Leibniz (1703) világított rá először Neumann János tette általánossá alkalmazását Példák: := (0) 2 = := ( ) 2 = := ( ) 2 = 255 Ábrázolható számtartomány: [0.. 2 n -1] 10. oldal
11 Néhány kerek szám 2 0 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = oldal
12 SI Informatikai mennyiségprefixek kilobyte (kb) 10 3 kibibyte (KiB) 2 10 megabyte (MB) 10 6 gigabyte (GB) 10 9 terabyte (TB) petabyte (PB) exabyte (EB) zettabyte (YB) yottabyte (YB) mebibyte (MiB) 2 20 gibibyte (GiB) 2 30 tebibyte (TiB) 2 40 pebibyte (PiB) 2 50 exibyte (EiB) 2 60 A gyakorlatban általában kettőhatványértelemben használjuk a baloldali jelöléseket is 12. oldal
13 Előjelbites számábrázolás Hogyan ábrázoljunk negatív számokat? Ötlet: a legnagyobb helyiértékű bitet használjuk fel az előjel ábrázolására Ha b n értéke 0, akkor a sorozat értéke (b n-1 b 2 b 1 b 0 ) 2, egyébként -(b n-1 b 2 b 1 b 0 ) 2 Példák: := ( ) 2 = := -( ) 2 = := ( ) 2 = := -( ) 2 = := ( ) 2 = := -( ) 2 = -127 Ábrázolható számtartomány: [-2 n n-1-1] Gépi feldolgozásra kellemetlen, kényelmetlen ábrázolás: Dupla nulla; emellett a nullából visszalépve váratlan ugrás történik Összeadás, kivonás nehézkes, az előjelbitet figyelembe kell venni 13. oldal
14 Egyes komplemens ábrázolás Az előjelbitet továbbra is fenntartjuk, de a negatív számokat úgy ábrázoljuk, hogy az abszolútértékük valamennyi bitjének értékét az ellenkezőjére állítjuk Ezzel megszűnik a 0000 és az 1111 sorozatok közötti kellemetlen ugrás, jobban kezeljük tehát az alulcsordulást Példák: := ( ) 2 = := -( ) 2 = := ( ) 2 = := -( ) 2 = := ( ) 2 = := -( ) 2 = 0 Ábrázolható számtartomány: [-2 n n-1-1] (mint előbb) Használata mára szinte teljesen kikopott a gyakorlatból A nullát továbbra is duplán ábrázoljuk! 14. oldal
15 Kettes komplemens számábrázolás Kézenfekvő javítás a két nullaérték összevonása A negatív számokat egyszerűen ábrázoljuk úgy, hogy nullából egy pozitív számot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredményt Pontos leírás: a -k szám ábrázolásához először k bináris reprezentációjának komplemensét képezzük, majd az így kapott számhoz hozzáadunk 1-et Példák: := (0) 2 = := -( ) 2 = -( ) 2 = := ( ) 2 = := -( ) 2 = -( ) 2 = := -(0) 2 = := -(1) 2 = -1 Ábrázolható számtartomány: [-2 n n-1-1] Ez szinte valamennyi mai számítógép-architektúra belső számábrázolási módszere 15. oldal
16 Kettes komplemens számábrázolás Összeadás, kivonás közben nem kell előjelekkel bíbelődni: Összeadáskor egyszerűen összeadjuk a számokat Kivonáskor megváltoztatjuk a kivonandó előjelét (komplemens+1), majd egyszerűen összeadunk Példa: Mennyi 45 23? 1. Számábrázolás 45 = , 23 = A kivonandó előjelváltása -23 = Összeadás = 45 + (-23) = (túlcsordulást levágva) 4. Visszaírás tizedes alakba = oldal
17 Bájtsorrend A különböző processzorok más és más sorrendben tárolják a memóriában az egész számokat reprezentáló bájtsorozatokat A választás önkényes, egyik megoldás sem egyértelműen jobb a többinél Big-endian: A legmagasabb helyiértékű bájt kerül a legkisebb memóriacímre = 0x = Motorola 68000, SPARC, System/370 Előnye: könnyen olvasható, érthető Little-endian: A legkisebb helyiértékű bájt kerül az első címre = 0x = Intel x86, MOS Technology 6502, DEC VAX Előnye: a szó bájtokra vagy duplabájtokra bontásakor a kisebb helyiértékű részek kisebb címeken lesznek megtalálhatók, ami valamivel intuitívebb Az elnevezéseket illetően lásd Swift Gulliver utazásait 17. oldal
18 Bájtsorrend Egyes processzorok esetében a bájtsorrend menet közben konfigurálható ARM, PowerPC, DEC Alpha, MIPS, PA-RISC, IA64 (Itanium) Régebbi architektúrákon vegyes bájtsorrend is előfordult (middle-endian) PDP-11: 0x = Architektúrák közötti adatátvitelkor gondoskodni kell alkalmas bájtsorrend-konverziókról Ha erről megfeledkezünk, értelmetlen adatokat kapunk Igen gyakori, kellemetlen hibaforrás Az internet protokollok egységesen big-endian ábrázolást rögzítenek 18. oldal
19 Binary Coded Decimal (BCD) Gyakran van szükség tízes számrendszerbeli számok ábrázolására Pl. számviteli rendszerek A bináris ábrázolás használható volna, de az oda-vissza konverzió rontaná a hatékonyságot Ötlet: a tízes alapú számaink számjegyeit kódoljuk egy-egy négyes bitcsoportban! 0 = = = = = = = = = = 1001 A fennmaradó hat kódpozícióhoz nem rendelünk értéket, vagy pl. előjel jelölésére használjuk A reprezentációhoz négyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatot Példa: 4255 = (n = 16) Ábrázolható számtartomány: [ n/4 ] 19. oldal
20 Bigints, tetszőleges pontosság Ha nem férünk el egy szóban, rakjunk több szót egymás mellé Az elemi műveletek úgy végezhetők, mintha 2 n alapú számrendszerben dolgoznánk, és a szavak volnának a számjegyeink Az összeadó/szorzótáblát a gép elemi műveletei implementálják A tulajdonképpeni műveleteket kézzel programozzuk be A reprezentálható számtartomány a memóriamérettől függ, gyakorlatilag korlátlan 20. oldal
21 Gray-kód Frank Gray, Bell Labs, 1953 Bináris számrendszer, melyben az egymás utáni értékek csupán egy bitben különböznek egymástól Motiváció: (mechanikus) kapcsolók nem tudnak pontosan egyszerre váltani, ezért kapcsolás közben a belőlük épített számlálók egy rövid ideig rossz értéket látszanak felvenni A Gray-kód használata elkerüli a dupla kapcsolásokat, így a hibaforrás meszűnik Számlálás céljára használatos (+1 művelet) 21. oldal
22 Gray-kód előállítása Ábrázolási tartomány: nemnegatív egészek, [0..2 n ] n szélességű Gray-sorozatok rekurzív definíciója: Ha n = 1, akkor a sorozat: {0, 1} Egyébként az n széles sorozatot az n 1 széles sorozatból állítjuk elő Először az n-1-sorozat minden eleme elé írjunk nullát Majd az így kapott sorozat után írjuk le az n-1-sorozat megfordítottját, minden elem elé egy 1-est írva Példák: n = 2: {00, 01, 11, 10} n = 3: {000, 001, 011, 010, 110, 111, 101, 100} 22. oldal
23 5 széles Gray-sorozat oldal
24 Gray-kód alkalmazásai Kapcsolókkal működő adatátviteli szerkezeteknél a mai napig használják Kombinatorikus programozási feladatok Pl. soroljuk fel egy H halmaz összes részhalmazát Ha a k. bit 1, akkor az aktuális részhalmaz tartalmazza H k. elemét Hanoi tornyai probléma Rendeljük a k. bitet a k. koronghoz Ha a Gray-sorozat következő elemében a k. bit változott, akkor azt a korongot kell mozgatni a következő lépésben 24. oldal
25 Linear Feedback Shift Register (LFSR) Pszeudovéletlen számsorozatokat is használhatunk számlálásra Egy lináris visszacsatolású eltolóregiszter ügyes visszacsatolófüggvénnyel igen hosszú ciklusú, véletlennek látszó bitsorozatot generál A leggyorsabb számlálók Közvetlenül hardverben építhetők Rengeteg érdekes alkalmazás Kriptográfia Visszacsatolás GPS (minden műhold saját, 1023 bit hosszú szekvenciát generál) Digitális televíziózás A bitfolyam zavaró szabályosságainak elfedésére oldal 1 1 XOR kapuk Kimenet
26 Tartalomjegyzék 1. Egész számok ábrázolása 2. Törtszámok ábrázolása 3. Szövegek ábrázolása 4. Digitális logika 26. oldal
27 Törtszámok ábrázolása A cél a valós számok ábrázolása véges bitsorozattal Tökéletes pontossággal lehetetlen Maximum megszámlálható részhalmazokat tudunk csak ábrázolni A cél az érdekes számok minél jobb közelítése Érdekesség: vannak olyan valós számok, amelyek számjegyeit logikai képtelenség számítógéppel előállítani Kiszámíthatatlan számok, Alan Turing Lásd: megállási probléma 27. oldal
28 Fixpontos számábrázolás Használjuk a papíron megszokott tizedespontos ábrázolást A kettedespontot képzeljük mindig ugyanazon két bitpozíció közé Példák: (5+3-as ábrázolással, nyolcbites szavakkal) = ( ) 2 = = (0.001) 2 = = (1) 2 = = -( ) 2 = (kettes komplemens) Viszonylag kényelmes ábrázolási mód A reprezentált számok homogén eloszlásúak Az összeadás/kivonás változatlan módon elvégezhető A szorzás/osztás után normalizálni kell Maja civilizáció 20-as alapú, fixpontos számábrázolás 28. oldal
29 Racionális számábrázolás Minden racionális szám felírható két egész szám hányadosaként Ábrázoljuk a számlálót és a nevezőt külön-külön! A négy alapművelet az ismert összefüggések alapján elvégezhető (p/q) (u/v) = pu / qv (p/q) / (u/v) = pv / qu (p/q) ± (u/v) = (pv ± qu) / qv A műveletek után célszerű egyszerűsíteni a számláló és a nevező legnagyobb közös osztójával Az elérhető pontosság a megengedhető szélességtől függ Túlcsordulás esetén ügyes algoritmussal meg kell találni a legközelebbi ábrázolható számot Gyakori a tetszőleges pontosságú egészek használata Viszonylag művelet- és tárigényes számábrázolási mód 29. oldal
30 Komplex számok ábrázolása Általában két külön szám ábrázolásával Valós és képzetes részre bontás Polárkoordinátás felírás 2i alapú egzotikus számrendszer is használható Számjegyek: 0, 1, 2, 3 Nincs szükség külön előjel használatára Szorzás, osztás a valós számoknál szokásos algoritmussal elvégezhető Lásd Knuth II. 30. oldal
31 Lebegőpontos számábrázolás Induljunk ki a számok tudományos jelöléséből: e {0, 1}: előjel a = (-1) e m 10 k m [1, 10): mantissza, törtrész k Z: kitevő, exponens Példák: = (-1) = (-1) A digitális számábrázoláshoz az (e, m, k) hármasokat fogjuk szabványos formában rögzíteni A mantissza hosszától függ a pontosság Babilóniai Birodalom: 60-as alapú lebegőpontos számrendszer, kitevő nélkül A nullát ismerték, de csak számjegyek között volt rá szükség 31. oldal
32 IEEE bites ábrázolás (egyszeres pontosság) 1 bit előjel, 8 bit kitevő, 23 bit szignifikáns e kitevő+127 szignifikáns A kitevő -126 és 127 között lehet, 127 hozzáadásával kerül eltárolásra A mantissza kettedespont előtti számjegye nemnulla számokra garantáltan egy, ezt nem tároljuk Példa: ( ) 2 = ( ) 2 2 (111) = oldal 0
33 IEEE 754 A csupa nulla és csupa 1 bitből álló kitevő speciális jelentéssel bír Kitevő és szignifikáns is 0: a nulla szám Az előjel szerint -0, +0 számokat is reprezentálhatunk Kitevő 0, szignifikáns nem 0: denormalizált szám Alulcsordulás elkerülésére használják Ha a kitevő 255, a szignifikáns 0: végtelen mennyiség Az előjel a - és a + között tesz különbséget 42/0 = +, -42/0 = - Ha a kitevő 255, a szignifikáns nem 0: nemszám érték NaN, Not a Number Hibajelzésre szolgálnak, pl. 0/0 esetén Dupla pontosság is definiált 64 bit, 11 bit kitevő (1023-as eltolás), 52 bit mantissza 33. oldal
34 Konverzió tizedes számrendszerből e kitevő+127 szignifikáns = ( ) 2 = ( ) ; ( ) 2 = ( ) 2 = = (0.101) = (1.01) ; ( ) 2 = ( ) 2 = oldal 0
35 Konverzió tízes számrendszerbe =? Kitevő: = ( ) 2 ( ) 2 = ( ) 2 = 6 Szignifikáns: = ( ) 2 = Eredmény: = =? Normalizálatlan szám! = = Ez a legkisebb abszolútértékű reprezentáns =? = = Ez a legnagyobb abszolútértékű reprezentáns 35. oldal
36 IEEE754 reprezentánsok sűrűségeloszlása Egységnyi hosszú intervallumba eső reprezentánsok száma... Normalizált reprezentánsok Normalizálatlan reprezentánsok oldal
37 A lebegőpontos ábrázolás problémái Sok véges tizedestörtnek végtelen a kettedes kifejtése 1/5, 1/10, 1/100, stb. Pénzügyi, számviteli alkalmazásokra nem jó (lásd BCD) Mindig észben kell tartani, hogy közelítő mennyiségekkel dolgozunk Szigorú egyenlőségvizsgálat szinte mindig hiba: f := 0.1; while not f = 10.0 do f := f + 0.1; end; A fenti programkód végtelen ciklust eredményez! Mindig kisebb/nagyobb relációt vizsgáljunk, vagy ε-sugarú környezettel hasonlítsunk: f := 0.1; while f < 10.0 do f := f + 0.1; end; f := 0.1; while f ε > 10.0 or f + ε < 10.0 do f := f + 0.1; end; 37. oldal
38 A lebegőpontos ábrázolás problémái A számábrázolás tartománya nem homogén Nullához közel nagyon sűrűek a reprezentánsok Ahogy növeljük az abszolútértéket, úgy csökken a pontosság Két egymáshoz közeli számot kivonva egymásból romlik a pontosság A mantissza elejéről kiesnek az azonos számjegyek Ha nem vigyázunk, egészen rossz eredményt kapunk Több nagyságrendben eltérő számokat összeadva a nagyobb szám lenyeli a kisebbet Nem mindegy, hogy milyen sorrendben adunk egy számsorozatot! Nullával közeli számmal osztva is hibát vezetünk be A numerikus analízis nevű tudományág egyik feladata, hogy stabil algoritmusokat találjon, melyek elkerülik a fenti szituációkat 38. oldal
39 Szimbolikus számábrázolás Egyelőre csak erre specializált matematikai programcsomagokban A pontosan nem reprezentálható függvényeredmények helyett megőrizzük a kiszámolandó formulát, így dolgozunk tovább Azonosságok segítségével egyszerűsítjük a képletet (x 2 + 2x + 1) = x + 1 Mesterséges intelligencia algoritmusok Első alkalmazások: szimbolikus deriválás, Lisp, hatvanas évek Manapság: új matematika Mathematica, Maple 39. oldal
40 Tartalomjegyzék 1. Egész számok ábrázolása 2. Törtszámok ábrázolása 3. Szövegek ábrázolása 4. Digitális logika 40. oldal
41 Karakterek, -halmazok, -kódolások Karakter: egy nyelvi szimbólumot, grafémát reprezentáló információegység Példák: A! 5 % Ж ق vagy akár a szóköz Nem tartalmazza a megjelenítés pontos módját (a karakter alakját) A különböző megjelenítési variációkat (pl. a, a, a) ugyanannak a karakternek tekintjük Karakterhalmaz (kódkészlet): ezek valamely együttese Karakterkódolás: a karakterhalmaz elemei és az őket reprezentáló bitsorozatok közötti hozzárendelés Egy adott karakterhalmazhoz több különböző szabványos kódolás is tartozhat Karakterek sorozatát sztringeknek vagy füzéreknek szokás hívni 41. oldal
42 EBCDIC Az IBM hagyományos kódtáblázata Lyukkártyák olvasható kódolása volt Emberi szemmel is viszonylag könnyen leolvasható Az IBM nagyszámítógépeken a mai napig használják Nyolcbites kódolás, sok nemzeti és egyéb variáns 95 közös kódpozíció Jellegzetessége, hogy az angol ábécé 26 betűjének kódpozíciói nem folytonosak Az i/j és az r/s betűk közé más karakterek ékelődnek Oka a lyukkártyás eredet 42. oldal
43 EBCDIC oldal
44 Emlékeztető: Lyukkártya mm széles, 82.55mm magas (7.75''x3.25'') A fenti kártyán, balról jobbra: betűk (A-Z), számjegyek (0-9) és speciális szimbólumok oldal
45 ASCII (ISO 646) American Standard Code for Information Interchange 1963, a Bell cég távírógép-kódjaiból Hétbites, 127 karaktert tartalmazó kódtábla Angol ábécé, számjegyek, írásjegyek, maroknyi speciális karakter (\^_` ~) Nyomtatási képpel rendelkező `abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{ }~ Az első 32 kódpozíción ún. vezérlő karakterek találhatók Többségük mára okafogyottá vált Minden idők legsikeresebb informatikai szabványa Az IBM nagyszámítógépeken kívül mindenhol ezt használják Manapság a Unicode kezdi leváltani 45. oldal
46 ASCII (ISO 646) oldal
47 ISO 8859 Nyolcbites karakterkódolások ISO/IEC nemzetközi szabványa ASCII kompatibilis, az első 127 jel megegyezik vele Jelenleg 15 különböző kódlapot ír le ISO : Nyugat-európai kódkészlet (Latin-1) A Latin-2 ő, ű helyén õ, ill. û áll, a magyar szövegek így is olvashatók, bár a rossz ékezetek szúrják a szemet ISO : Közép-európai kódkészlet (Latin-2) Teljes magyar ábécé ISO : A Latin-1 második kiadása (Latin-9) Euró karakter ( ), egzotikusabb francia, finn és észt betűk ISO : A Latin-2 második kiadása (Latin-10) Euró karakter, alsó idézőjelek Sajnos az ű karakter kódpozíciója eltér a Latin-2-től 47. oldal
48 ISO és oldal
49 Unicode és UCS Universal Character Set, ISO/IEC Jelenleg mintegy százezer karaktert tartalmazó kódkészlet Kb különböző karakterig bővíthető Pontos érték: = 0x10FFFF = karakter Minden élő (és sok holt) nyelv összes írásjele, matematikai szimbólumok, valamennyi korábbi karakterkészlet összes jele Több-bájtos karakter-kódok Unicode: ipari szabvány Kezdetben jóval egyszerűbb és korlátozottabb volt Mára a kettő teljesen kompatibilis A Unicode szabványok részletes használati útmutatót, implementációs segédletet is adnak az egyes karakterekhez Rendezési, megjelenítési, szerkesztési útmutatók 49. oldal
50 Unicode kódtáblázat oldal
51 Unicode és UCS A Unicode általános, nemzetközi kódkészlet Latin ábécéktől a kínai írásjeleken át az egyiptomi hieroglifákig Jellegzetesség, hogy az ékezetes karaktereket építőelemeikből egyesével is öszerakhatjuk Igen kifinomult megjelenítési, szerkesztési, rendezési, konverziós szabályok A karakterekhez a szabvány számértéket rendel Jelölésük: U+kódpozíció; példa: 'A' = U+0041 A kódpozícióhoz különféle szabványos eljárásokkal rendelhetünk bitsorozatokat UTF-8, UCS-2, UTF-16, UTF-32/UCS oldal
52 A Unicode kódok A kódpozíciót a könnyebb kezelhetőség érdekében 17 db (2 16 ) kódot tartalmazó síkra (plane) osztották A legelső síkba kerültek a leggyakoribb karakterek Basic Multilingual Plane (BMP) Ezen a karakterek reprezentációja a leggazdaságosabb Egyes reprezentációk csak ezt az egy síkot támogatják Az első 256 kódpozíció megegyezik a Latin-1 kódtáblázat kiosztásával Ebből következően az első 128 pozíció az ASCII 52. oldal
53 Basic Multilingual Plane (BMP) Az ábra minden négyzete 256 kódpozíciót takar: Latin karakterek Egyéb európai karakterek Nyelvészeti karakterek Közelkelet Afrika Dél-Ázsia Kelet-Ázsia Egységesített CJK Ausztrália Szimbólumok Ékezet-építő karakterek Tiltott (UTF-16), ill. privát felhasználás Egyéb Kiosztatatlan oldal
54 UTF-32 / UCS-4 Ötlet: minden Unicode karaktert reprezentáljunk a kódpozíciójával Négy bájton kényelmesen elfér A legegyszerűbb megoldás Példa: az Szőr sztring kódjai: 0x x A 0x x Minden karaktert azonos hosszúságú bitsorozat reprezentál Az ékezet-építő karakterek miatt így is előfordulhat, hogy egyetlen megjelenített szimbólumot több négybájtos karakteren ábrázolunk Pl. az ő betűt az U+006F U+030B párral is megadhatjuk: 0x x A 0x F 0x B 0x Hátrányai: A reprezentáció függ az alkalmazott bájtsorrendtől Viszonylag gazdaságtalan kódolás (32 bájt négy karakterért!) Az extra biteket viszont különböző egyéb célokra használhatjuk Nulla bájtokat tartalmaz, ami megzavarhatja a korábban írt programokat Viszonylag ritkán használatos 54. oldal
55 UTF , Ken Thompson, Rob Pike Az egyes Unicode karaktereket 1-4 bájt hosszúságú bájtsorozatokra képezi Az ASCII karakterek reprezentációja nem változik: 0xxxxxxx A BMP többi karaktere két vagy három bájt hosszú: 110xxxxx 10xxxxxx 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx A többi 16 sík karakterei négybájtosak: 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (7 bit) (11 bit) (16 bit) (21 bit) A karakterekhez a lehető legrövidebb sorozatot rendeljük Az első bájt legmagasabb helyiértékű egyes bitjeinek száma határozza meg a sorozat hosszát A további bájtok egyértelműen megkülönbeztethetőek a karakterkezdő bájtoktól 55. oldal
56 UTF-8 Például a Szőr reprezentációja: 'S' = U+0053, 0x53 = ( ) 2 'z' = U+007A, 0x7A = ( ) 2 'ő' = U+0151, 0x0151 = ( ) 2 'r' = U+0072, 0x72 = ( ) x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72 S z ő r 56. oldal
57 UTF-8 Előnyök Bájtsorrend-független reprezentáció Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter reprezentációjában sem fordul elő nulla bájt A létező programok jó része számára így az UTF-8 szövegek kezelhetőek maradnak Állapotmentes kódolás; ha hiba történik, a következő karaktertől egyértelműen folytatható a dekódolás Hátrányok A változó hossz miatt a sztringműveletek nehézkesebbek Elvileg ugyanaz a karakter többféleképpen is kódolható volna Pl =?= A jelenlegi szabvány már tiltja a hosszabb forma elfogadását Az adatátvitelben az UTF-8 kezdi felváltani az ASCII-t 57. oldal
58 UTF-16 / UCS-2 A C, C++, Java, C# programozási nyelvek széles karaktereinek reprezentációja Az UTF-16 a BMP karaktereit egységesen 2 bájton, a többi sík (ritka) karaktereit pedig 4 bájton reprezentálja A BMP karaktereinek számértéke megegyezik az Unicode kódpozíciójukkal Például Szőr : 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072 Ha csak a BMP karaktereit engedjük meg, az így kapott egyszerűsített kódolás az UCS oldal
59 UTF-16 / UCS-2 Az UTF-16-ban a BMP-n kívül rekedt (2 20 db) kódpozíciót két duplabájtos kóddal ábrázoljuk Surrogate pairs, pótpárok A duplabájtos összetevők értéke 0xD800 és 0xDFFF közé esik Ez egy 11 bit széles tartomány, amit két 10 bites részre osztunk: Felső fél: Alsó fél: xxxxxxxxxx xxxxxxxxxx A BMP-ben ezekhez a pozíciókhoz nincs karakter rendelve Az x-ek helyére szabadon választható bit értéke az ábrázolandó karakter Unicode pozíciója mínusz 2 16 Példa: mükénéi Lineáris B Nő karakter: U x x10000 = 0x0081 = ( ) 2 ( ) 2 = 0xD800 0xDC oldal
60 UTF-16 / UCS-2 Előnyök: A népszerű programozási nyelvek beépített támogatást adnak Viszonylag gazdaságos kódolás A hétköznapi használatban lévő karakterekre egységesen kétbájtos reprezentációhossz Hátrányok: A BMP-n kívüli karakterek változó hosszúságú kódolást eredményeznek A konkrét reprezentáció függ az architektúra bájtsorrendjétől UTF-16, UTF-16BE, UTF-16LE A szövegeket bájtsorrend-jelző (BOM, Byte Order Mark) U+FEFF karakterrel szokás kezdeni ( nulla hosszúságú nem törhető térköz ) Az U+FFFE kódpozícióhoz nincs karakter rendelve, így egyértelmű a döntés Az UTF-16-t gyakran használják belső ábrázoláshoz 60. oldal
61 Tartalomjegyzék 1. Egész számok ábrázolása 2. Tört számok ábrázolása 3. Szövegek ábrázolása 4. Digitális logika 61. oldal
62 Digitális áramkörök, logikai kapuk A digitális áramkörökben csupán két logikai értéket különböztetünk meg Pl. 0V := 0 (hamis), 5V := 1 (igaz) A logikai kapuk egyszerű digitális áramkörök, melyeket építőkockaként használhatunk bonyolultabb áramkörök készítéséhez A kapuk összeállításához valamilyen kapcsolóként viselkedő áramköri elemre van szükség Relé, vákumcső, tranzisztor 62. oldal B C E
63 NEM kapu (NOT) A NEM kapu a bemenetére érkező jel ellenkezőjét állítja elő a kimenetén Inverter avagy fordító U be +U cc U ki 63. oldal A A X X
64 NEM-ÉS kapu (NAND) A NAND kapu értéke mindig 1, kivéve ha mindkét bemenete is 1 U 1 U 2 +U cc U ki 64. oldal A B A B X X
65 NEM-VAGY kapu (NOR) A NOR kapu értéke csak akkor 1, ha mindkét bemenete 0 U 1 +U cc U 2 U ki 65. oldal A B A B X X
66 ÉS kapu (AND) Az ÉS kapu csak akkor ad 1-es értéket, ha mindkét bemenete egyaránt 1-es U 1 U 2 +U cc +U cc U ki 66. oldal A B A B X X
67 VAGY kapu (OR) A VAGY kapu kimenetére akkor kerül 1-es jel, ha legalább az egyik bemenete 1-es U 1 +U cc U 2 +U cc 67. oldal U ki A B A B X X
68 Kizáró VAGY kapu (XOR) Akkor kerül 1 a kimenetére, ha pontosan egy bemenete 1-es A B X A B X oldal
69 Boole-függvények Boole-függvényeknek nevezzük az egy vagy több igazságértékről igazságértékre képező függvényeket A Boole-függvényeket egyértelműen megadhatjuk, ha felírjuk, hogy mely paraméterértékekre milyen értéket vesznek fel (igazságtábla, 2 n számú sor) Bármely Boole-függvényhez készíthető egy NOT, OR, AND kapukból álló, őt előállítható áramkör Az igazságtábla 1-es értékű soraihoz rendeljünk AND kapukat a megfelelően beinvertált bemenetekkel, majd kössük őket össze OR kapuval 69. oldal
70 Boole-függvények Pl. Többségi függvény: A B C A B C A B C M A B C 70. oldal ABC ABC ABC ABC M
71 NAND (és NOR) áramkörök A NAND és NOR kapuk egymagukban is képesek a többi kapu megvalósítására NOT: egyszerűen kössük össze a bemeneteket AND, OR: A B A B A&B A&B 71. oldal A B A B A B A B
72 Példa: 1 bites összeadó áramkör Adjuk össze A-t és B-t! Az összeg kerüljön S-be Az esetleges túlcsordulást (átvitelt) jelezzük C-ben A B C A B S C oldal S
73 Példa: Teljes összeadó áramkör Ha többbites összeadót szeretnénk építeni, bemenő átvitelre is szükség van: A B C' C A B C S C' oldal S
74 Példa: többites összeadó Ha több bites számokat szeretnénk összeadni, egyszerűen egymás mellé kötjük a teljes összeadóinkat: C A3 Teljes összeadó B3 C2 A2 Teljes összeadó B2 Teljes összeadó Teljes összeadó 74. oldal C1 A1 B1 S3 S2 S1 S0 C0 A0 B0
Máté: Számítógép architektúrák
Fixpontos számok Pl.: előjeles kétjegyű decimális számok : Ábrázolási tartomány: [-99, +99]. Pontosság (két szomszédos szám különbsége): 1. Maximális hiba: (az ábrázolási tartományba eső) tetszőleges valós
RészletesebbenDr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 2
Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 2 Számrendszerek A leggyakrabban használt számrendszerek: alapszám számjegyek Tízes (decimális) B = 10 0, 1, 8, 9 Kettes (bináris) B = 2 0, 1 Nyolcas (oktális) B = 8
RészletesebbenInformatikai Rendszerek Alapjai
Informatikai Rendszerek Alapjai Egész és törtszámok bináris ábrázolása http://uni-obuda.hu/users/kutor/ IRA 5/1 A mintavételezett (egész) számok bináris ábrázolása 2 n-1 2 0 1 1 0 1 0 n Most Significant
RészletesebbenBináris egység: bit (binary unit) bit ~ b; byte ~ B (Gb Gigabit;GB Gigabyte) Gb;GB;Gib;GiB mind más. Elnevezés Jele Értéke Elnevezés Jele Értéke
Kódolások Adatok kódolása Bináris egység: bit (binary unit) bit ~ b; byte ~ B (Gb Gigabit;GB Gigabyte) Gb;GB;Gib;GiB mind más. Elnevezés Jele Értéke Elnevezés Jele Értéke Kilo K 1 000 Kibi Ki 1 024 Mega
RészletesebbenAssembly programozás: 2. gyakorlat
Assembly programozás: 2. gyakorlat Számrendszerek: Kettes (bináris) számrendszer: {0, 1} Nyolcas (oktális) számrendszer: {0,..., 7} Tízes (decimális) számrendszer: {0, 1, 2,..., 9} 16-os (hexadecimális
Részletesebben3. gyakorlat. Kettes számrendszer: {0, 1} Tízes számrendszer: {0, 1, 2,..., 9} 16-os (hexadecimális számrendszer): {0, 1, 2,..., 9, A, B, C, D, E, F}
3. gyakorlat Számrendszerek: Kettes számrendszer: {0, 1} Tízes számrendszer: {0, 1, 2,..., 9} 16-os (hexadecimális számrendszer): {0, 1, 2,..., 9, A, B, C, D, E, F} Alaki érték: 0, 1, 2,..., 9,... Helyi
RészletesebbenBevezetés az informatikába gyakorló feladatok Utoljára módosítva:
Tartalom 1. Számrendszerek közti átváltás... 2 1.1. Megoldások... 4 2. Műveletek (+, -, bitműveletek)... 7 2.1. Megoldások... 8 3. Számítógépes adatábrázolás... 12 3.1. Megoldások... 14 A gyakorlósor lektorálatlan,
Részletesebben2. Fejezet : Számrendszerek
2. Fejezet : Számrendszerek The Architecture of Computer Hardware and Systems Software: An Information Technology Approach 3. kiadás, Irv Englander John Wiley and Sons 2003 Wilson Wong, Bentley College
RészletesebbenThe Architecture of Computer Hardware and Systems Software: An InformationTechnology Approach 3. kiadás, Irv Englander John Wiley and Sons 2003
. Fejezet : Számrendszerek The Architecture of Computer Hardware and Systems Software: An InformationTechnology Approach. kiadás, Irv Englander John Wiley and Sons Wilson Wong, Bentley College Linda Senne,
RészletesebbenINFO1 Számok és karakterek
INFO1 Számok és karakterek Wettl Ferenc 2014. szeptember 9. Wettl Ferenc INFO1 Számok és karakterek 2014. szeptember 9. 1 / 17 Tartalom 1 Bináris számok, kettes komplemens számábrázolás Kettes számrendszer
Részletesebben1. előadás. Lineáris algebra numerikus módszerei. Hibaszámítás Számábrázolás Kerekítés, levágás Klasszikus hibaanalízis Abszolút hiba Relatív hiba
Hibaforrások Hiba A feladatok megoldása során különféle hibaforrásokkal találkozunk: Modellhiba, amikor a valóságnak egy közelítését használjuk a feladat matematikai alakjának felírásához. (Pl. egy fizikai
RészletesebbenSZÁMRENDSZEREK KÉSZÍTETTE: JURÁNYINÉ BESENYEI GABRIELLA
SZÁMRENDSZEREK KÉSZÍTETTE: JURÁNYINÉ BESENYEI GABRIELLA BINÁRIS (kettes) ÉS HEXADECIMÁLIS (tizenhatos) SZÁMRENDSZEREK (HELYIÉRTÉK, ÁTVÁLTÁSOK, MŰVELETEK) A KETTES SZÁMRENDSZER A computerek világában a
RészletesebbenÁTVÁLTÁSOK SZÁMRENDSZEREK KÖZÖTT, SZÁMÁBRÁZOLÁS, BOOLE-ALGEBRA
1. Tízes (decimális) számrendszerből: a. Kettes (bináris) számrendszerbe: Vegyük a 2634 10 -es számot, és váltsuk át bináris (kettes) számrendszerbe! A legegyszerűbb módszer: írjuk fel a számot, és húzzunk
RészletesebbenBevezetés az informatikába Tételsor és minta zárthelyi dolgozat 2014/2015 I. félév
Bevezetés az informatikába Tételsor és minta zárthelyi dolgozat 2014/2015 I. félév Az informatika története (ebből a fejezetből csak a félkövér betűstílussal szedett részek kellenek) 1. Számítástechnika
RészletesebbenHarmadik gyakorlat. Számrendszerek
Harmadik gyakorlat Számrendszerek Ismétlés Tízes (decimális) számrendszer: 2 372 =3 2 +7 +2 alakiérték valódi érték = aé hé helyiérték helyiértékek a tízes szám hatványai, a számjegyek így,,2,,8,9 Kettes
Részletesebben(jegyzet) Bérci Norbert szeptember 10-i óra anyaga. 1. Számrendszerek A számrendszer alapja és a számjegyek
Egész számok ábrázolása (jegyzet) Bérci Norbert 2015. szeptember 10-i óra anyaga Tartalomjegyzék 1. Számrendszerek 1 1.1. A számrendszer alapja és a számjegyek........................ 1 1.2. Alaki- és
Részletesebben4. Fejezet : Az egész számok (integer) ábrázolása
4. Fejezet : Az egész számok (integer) ábrázolása The Architecture of Computer Hardware and Systems Software: An Information Technology Approach 3. kiadás, Irv Englander John Wiley and Sons 2003 Wilson
RészletesebbenBevezetés a számítástechnikába
Bevezetés a számítástechnikába Beadandó feladat, kódrendszerek Fodor Attila Pannon Egyetem Műszaki Informatikai Kar Villamosmérnöki és Információs Rendszerek Tanszék foa@almos.vein.hu 2010 október 12.
RészletesebbenKedves Diákok! A feladatok legtöbbször egy pontot érnek. Ahol ettől eltérés van, azt külön jelöljük.
Kedves Diákok! Szeretettel köszöntünk Benneteket abból az alkalomból, hogy a Ceglédi Közgazdasági és Informatikai Szakközépiskola informatika tehetséggondozásának első levelét olvassátok! A tehetséggondozással
RészletesebbenMáté: Számítógép architektúrák
Bit: egy bináris számjegy, vagy olyan áramkör, amely egy bináris számjegy ábrázolására alkalmas. Bájt (Byte): 8 bites egység, 8 bites szám. Előjeles fixpontok számok: 2 8 = 256 különböző 8 bites szám lehetséges.
RészletesebbenDigitális technika VIMIAA01
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM VILLAMOSMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR MÉRÉSTECHNIKA ÉS INFORMÁCIÓS RENDSZEREK TANSZÉK Digitális technika VIMIAA01 Fehér Béla BME MIT Digitális Rendszerek Számítógépek
RészletesebbenLEBEGŐPONTOS SZÁMÁBRÁZOLÁS
LEBEGŐPONTOS SZÁMÁBRÁZOLÁS A fixpontos operandusoknak azt a hátrányát, hogy az ábrázolás adott hossza miatt csak korlátozott nagyságú és csak egész számok ábrázolhatók, a lebegőpontos számábrázolás küszöböli
RészletesebbenSegédlet az Informatika alapjai I. című tárgy számrendszerek fejezetéhez
Segédlet az Informatika alapjai I. című tárgy számrendszerek fejezetéhez Sándor Tamás, sandor.tamas@kvk.bmf.hu Takács Gergely, takacs.gergo@kvk.bmf.hu Lektorálta: dr. Schuster György PhD, hal@k2.jozsef.kando.hu
RészletesebbenI+K technológiák. Számrendszerek, kódolás
I+K technológiák Számrendszerek, kódolás A tárgyak egymásra épülése Magas szintű programozás ( számítástechnika) Alacsony szintű programozás (jelfeldolgozás) I+K technológiák Gépi aritmetika Számítógép
RészletesebbenBevezetés az informatikába gyakorló feladatok Utoljára módosítva:
Tartalom 1. Számrendszerek közti átváltás... 2 1.1. Megoldások... 4 2. Műveletek (+, -, bitműveletek)... 7 2.1. Megoldások... 8 3. Számítógépes adatábrázolás... 10 3.1. Megoldások... 12 A gyakorlósor lektorálatlan,
RészletesebbenAdattípusok. Dr. Seebauer Márta. Budapesti Műszaki Főiskola Regionális Oktatási és Innovációs Központ Székesfehérvár
Budapesti Műszaki Főiskola Regionális Oktatási és Innovációs Központ Székesfehérvár Adattípusok Dr. Seebauer Márta főiskolai tanár seebauer.marta@roik.bmf.hu Az adatmanipulációs fa z adatmanipulációs fa
RészletesebbenSzámítógép architektúrák
Számítógép architektúrák Számítógépek felépítése Digitális adatábrázolás Digitális logikai szint Mikroarchitektúra szint Gépi utasítás szint Operációs rendszer szint Assembly nyelvi szint Probléma orientált
RészletesebbenDigitális technika VIMIAA02 1. EA Fehér Béla BME MIT
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM VILLAMOSMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR MÉRÉSTECHNIKA ÉS INFORMÁCIÓS RENDSZEREK TANSZÉK VIMIAA02 1. EA Fehér Béla BME MIT Digitális Rendszerek Számítógépek Számítógép
RészletesebbenMatematikai alapok. Dr. Iványi Péter
Matematikai alapok Dr. Iványi Péter Számok A leggyakrabban használt adat típus Egész számok Valós számok Bináris számábrázolás Kettes számrendszer Bitek: és Byte: 8 bit 28 64 32 6 8 4 2 bináris decimális
RészletesebbenDigitális technika VIMIAA02 1. EA
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM VILLAMOSMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR MÉRÉSTECHNIKA ÉS INFORMÁCIÓS RENDSZEREK TANSZÉK Digitális technika VIMIAA02 1. EA Fehér Béla BME MIT Digitális Rendszerek
RészletesebbenINFO1 Számok és karakterek
INFO1 Számok és karakterek Wettl Ferenc 2015. szeptember 29. Wettl Ferenc INFO1 Számok és karakterek 2015. szeptember 29. 1 / 22 Tartalom 1 Bináris számok, kettes komplemens számábrázolás Kettes számrendszer
Részletesebben5. Fejezet : Lebegőpontos számok. Lebegőpontos számok
5. Fejezet : Lebegőpontos The Architecture of Computer Hardware and Systems Software: An InformationTechnology Approach 3. kiadás, Irv Englander John Wiley and Sons 2003 Wilson Wong, Bentley College Linda
RészletesebbenBevezetés az informatikába
Bevezetés az informatikába 2. előadás Dr. Istenes Zoltán Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatikai Kar Programozáselmélet és Szoftvertechnológiai Tanszék Matematikus BSc - I. félév / 2008 / Budapest Dr.
RészletesebbenDIGITÁLIS TECHNIKA I BINÁRIS SZÁMRENDSZER BEVEZETŐ ÁTTEKINTÉS BINÁRIS SZÁMRENDSZER HELYÉRTÉK. Dr. Lovassy Rita Dr.
26..5. DIGITÁLIS TEHNIK I Dr. Lovassy Rita Dr. Pődör álint Óbudai Egyetem KVK Mikroelektronikai és Technológia Intézet INÁRIS SZÁMRENDSZER 5. ELŐDÁS 2 EVEZETŐ ÁTTEKINTÉS 6. előadás témája a digitális rendszerekben
Részletesebben5. Fejezet : Lebegőpontos számok
5. Fejezet : Lebegőpontos The Architecture of Computer Hardware and Systems Software: An Information Technology Approach 3. kiadás, Irv Englander John Wiley and Sons 2003 Wilson Wong, Bentley College Linda
Részletesebben5-6. ea Created by mrjrm & Pogácsa, frissítette: Félix
2. Adattípusonként különböző regisztertér Célja: az adatfeldolgozás gyorsítása - különös tekintettel a lebegőpontos adatábrázolásra. Szorzás esetén karakterisztika összeadódik, mantissza összeszorzódik.
RészletesebbenNegatív alapú számrendszerek
2015. március 4. Negatív számok Legyen b > 1 egy adott egész szám. Ekkor bármely N 0 egész szám egyértelműen felírható N = m a k b k k=1 alakban, ahol 0 a k < b egész szám. Negatív számok Legyen b > 1
RészletesebbenAlapfogalmak. Dr. Kallós Gábor A Neumann-elv. Számolóeszközök és számítógépek. A számítógép felépítése
Alapfogalmak Dr. Kallós Gábor 2007-2008. A számítógép felépítése A Neumann-elv A számítógéppel szemben támasztott követelmények (Neumann János,. Goldstine, 1945) Az elv: a szekvenciális és automatikus
Részletesebben1. forduló. 1.1. Az adat, az információ és a hír jelentése és tartalma. A kommunikáció
1. Az információ 1.1. Az adat, az információ és a hír jelentése és tartalma. A kommunikáció A tárgyaknak mérhető és nem mérhető, számunkra fontos tulajdonságait adatnak nevezzük. Egy tárgynak sok tulajdonsága
RészletesebbenHatványozás. A hatványozás azonosságai
Hatványozás Definíció: a 0 = 1, ahol a R, azaz bármely szám nulladik hatványa mindig 1. a 1 = a, ahol a R, azaz bármely szám első hatványa önmaga a n = a a a, ahol a R, n N + n darab 3 4 = 3 3 3 3 = 84
RészletesebbenDigitális technika VIMIAA01
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM VILLAMOSMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR MÉRÉSTECHNIKA ÉS INFORMÁCIÓS RENDSZEREK TANSZÉK Digitális technika VIMIAA01 Fehér Béla BME MIT Digitális Rendszerek Számítógépek
RészletesebbenDigitális technika VIMIAA01
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM VILLAMOSMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR MÉRÉSTECHNIKA ÉS INFORMÁCIÓS RENDSZEREK TANSZÉK VIMIAA01 Fehér Béla BME MIT Digitális Rendszerek Számítógépek Számítógép
RészletesebbenBevezetés az Informatikába
Bevezetés az Informatikába Karakterek bináris ábrázolása Készítette: Perjési András andris@aries.ektf.hu Alap probléma A számítógép egy bináris rendszerben működő gép Mindent numerikus formátumban ábrázolunk
RészletesebbenINFORMATIKA MATEMATIKAI ALAPJAI
INFORMATIKA MATEMATIKAI ALAPJAI Készítette: Kiss Szilvia ZKISZ informatikai szakcsoport Az információ 1. Az információ fogalma Az érzékszerveinken keresztül megszerzett új ismereteket információnak nevezzük.
RészletesebbenInformatikai alkalmazások - levelező. 2013. ősz
Informatikai alkalmazások - levelező 2013. ősz Követelmények 2 db a félév gyakorlati anyagához kötődő házi feladat elkészítése Egyenként 20 pont (min. 50%) Utosló alkalommal megírt dolgozat Max. 25 pont
RészletesebbenA számrendszerekrl általában
A számrendszerekrl általában Készítette: Dávid András A számrendszerekrl általában Miért foglalkozunk vele? (Emlékeztet) A mai számítógépek többsége Neumann-elv. Neumann János a következ elveket fektette
Részletesebben(jegyzet) Bérci Norbert szeptember i óra anyaga A számrendszer alapja és a számjegyek Alaki- és helyiérték...
Számábrázolás és karakterkódolás (jegyzet) Bérci Norbert 2014. szeptember 15-16-i óra anyaga Tartalomjegyzék 1. Számrendszerek 1 1.1. A számrendszer alapja és a számjegyek........................ 2 1.2.
Részletesebben1. fogalom. Add meg az összeadásban szereplő számok elnevezéseit! Milyen tulajdonságai vannak az összeadásnak? Hogyan ellenőrizzük az összeadást?
1. fogalom Add meg az összeadásban szereplő számok 73 + 19 = 92 összeadandók (tagok) összeg Összeadandók (tagok): amiket összeadunk. Összeg: az összeadás eredménye. Milyen tulajdonságai vannak az összeadásnak?
RészletesebbenMatematikai alapok. Dr. Iványi Péter
Matematikai alapok Dr. Iványi Péter Számok A leggyakrabban használt adat típus Egész számok Valós számok Bináris számábrázolás Kettes számrendszer Bitek: 0 és 1 Byte: 8 bit 128 64 32 16 8 4 2 1 1 1 1 1
RészletesebbenBevezetés az informatikába
Bevezetés az informatikába 4. előadás Dr. Istenes Zoltán Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatikai Kar Programozáselmélet és Szoftvertechnológiai Tanszék Matematikus BSc - I. félév / 2008 / Budapest Dr.
RészletesebbenFelvételi vizsga mintatételsor Informatika írásbeli vizsga
BABEȘ BOLYAI TUDOMÁNYEGYETEM MATEMATIKA ÉS INFORMATIKA KAR A. tételsor (30 pont) Felvételi vizsga mintatételsor Informatika írásbeli vizsga 1. (5p) Egy x biten tárolt egész adattípus (x szigorúan pozitív
RészletesebbenProgramozott soros szinkron adatátvitel
Programozott soros szinkron adatátvitel 1. Feladat Név:... Irjon programot, mely a P1.0 kimenet egy lefutó élének időpontjában a P1.1 kimeneten egy adatbitet ad ki. A bájt legalacsonyabb helyiértéke 1.
Részletesebben3. óra Számrendszerek-Szg. történet
3. óra Számrendszerek-Szg. történet 1byte=8 bit 2 8 =256 256-féle bináris szám állítható elő 1byte segítségével. 1 Kibibyte = 1024 byte mert 2 10 = 1024 1 Mebibyte = 1024 Kibibyte = 1024 * 1024 byte 1
RészletesebbenA feladatok legtöbbször egy pontot érnek. Ahol ettől eltérés van, azt külön jelöljük.
Szeretettel üdvözlünk Benneteket abból az alkalomból, hogy a Ceglédi Közgazdasági és Informatikai Szakközépiskola informatika tehetséggondozásának első levelét olvassátok! A tehetséggondozással az a célunk,
RészletesebbenDigitális technika VIMIAA hét
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM VILLAMOSMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR MÉRÉSTECHNIKA ÉS INFORMÁCIÓS RENDSZEREK TANSZÉK VIMIAA02 14. hét Fehér Béla BME MIT Rövid visszatekintés, összefoglaló
RészletesebbenAz Informatika Elméleti Alapjai
Az Informatika Elméleti Alapjai dr. Kutor László Törtszámok bináris ábrázolása, Az információ értelmezése és mérése http://mobil.nik.bmf.hu/tantargyak/iea.html Felhasználónév: iea Jelszó: IEA07 BMF NIK
RészletesebbenDigitális technika VIMIAA hét
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM VILLAMOSMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR MÉRÉSTECHNIKA ÉS INFORMÁCIÓS RENDSZEREK TANSZÉK Digitális technika VIMIAA02 14. hét Fehér Béla BME MIT Digitális technika
RészletesebbenInformatika 11. el adás: Hardver
Informatika 1 1. el adás: Hardver Kovács Kristóf prezentációjának felhasználásával Budapesti M szaki és Gazdaságtudományi Egyetem 2015-09-08 Követelmények 3 ZH 5. 9. 14. héten egyenként 20 pontot érnek
RészletesebbenMűveletek lebegőpontos adatokkal
Budapesti Műszaki Főiskola Regionális Oktatási és Innovációs Központ Székesfehérvár Műveletek lebegőpontos adatokkal Dr. Seebauer Márta főiskolai tanár seebauer.marta@roik.bmf.hu Műveletek az IEEE 754
Részletesebben3. óra Számrendszerek-Szg. történet
3. óra Számrendszerek-Szg. történet 1byte=8 bit 2 8 =256 256-féle bináris szám állítható elő 1byte segítségével. 1 Kibibyte = 1024 byte mert 2 10 = 1024 1 Mebibyte = 1024 Kibibyte = 1024 * 1024 byte 1
RészletesebbenDigitális Rendszerek és Számítógép Architektúrák
Pannon Egyetem Képfeldolgozás és Neuroszámítógépek Tanszék Digitális Rendszerek és Számítógép Architektúrák 1. előadás: Számrendszerek, Nem-numerikus információ ábrázolása Előadó: Vörösházi Zsolt Szolgay
RészletesebbenÖsszeadás BCD számokkal
Összeadás BCD számokkal Ugyanúgy adjuk össze a BCD számokat is, mint a binárisakat, csak - fel kell ismernünk az érvénytelen tetrádokat és - ezeknél korrekciót kell végrehajtani. A, Az érvénytelen tetrádok
RészletesebbenKomputeralgebra Rendszerek
Komputeralgebra Rendszerek Számkezelés Czirbusz Sándor ELTE IK, Komputeralgebra Tanszék 2015. február 24. TARTALOMJEGYZÉK 1 of 53 TARTALOMJEGYZÉK 1 TARTALOMJEGYZÉK 2 Az egzakt aritmetika Bignum aritmetika
RészletesebbenFixpontos és lebegőpontos DSP Számrendszerek
Fixpontos és lebegőpontos DSP Számrendszerek Ha megnézünk egy DSP kinálatot, akkor észrevehetjük, hogy két nagy család van az ajánlatban, az ismert adattipus függvényében. Van fixpontos és lebegőpontos
RészletesebbenAnalízis előadás és gyakorlat vázlat
Analízis előadás és gyakorlat vázlat Készült a PTE TTK GI szakos hallgatóinak Király Balázs 2010-11. I. Félév 2 1. fejezet Számhalmazok és tulajdonságaik 1.1. Nevezetes számhalmazok ➀ a) jelölése: N b)
RészletesebbenC programozás. { Márton Gyöngyvér, 2009 } { Sapientia, Erdélyi Magyar Tudományegyetem } http://www.ms.sapientia.ro/~mgyongyi
C programozás Márton Gyöngyvér, 2009 Sapientia, Erdélyi Magyar Tudományegyetem http://www.ms.sapientia.ro/~mgyongyi 1 Könyvészet Kátai Z.: Programozás C nyelven Brian W. Kernighan, D.M. Ritchie: A C programozási
RészletesebbenBevezetés az informatikába
Bevezetés az informatikába Az összeadás, kivonás, szorzás algoritmusai. Prefixumok az informatikában Előjel nélküli egész számok ábrázolása a digitális számítógépeknél. Szorzás, összeadás, kivonás. Előjeles
Részletesebben2018, Diszkrét matematika
Diszkrét matematika 3. előadás mgyongyi@ms.sapientia.ro Sapientia Egyetem, Matematika-Informatika Tanszék Marosvásárhely, Románia 2018, őszi félév Miről volt szó az elmúlt előadáson? számtartományok: természetes
RészletesebbenVektorok. Octave: alapok. A fizika numerikus módszerei I. mf1n1a06- mf1n2a06 Csabai István
Vektorok A fizika numerikus módszerei I. mf1n1a06- mf1n2a06 Csabai István Octave: alapok Az octave mint számológép: octave:##> 2+2 ans = 4 Válasz elrejtése octave:##> 2+2; octave:##> + - / * () Hatványozás:
RészletesebbenProgramozás II. Segédlet az első dolgozathoz
Programozás II. Segédlet az első dolgozathoz 1 Tartalomjegyzék 1. Bevezető 4 2. Számrendszerek közötti átváltások 5 2.1 Tízes számrendszerből tetszőleges számrendszerbe................. 5 2.1.1 Példa.....................................
RészletesebbenNAGYPONTOSSÁGÚ RACIONÁLIS-ARITMETIKA EXCEL VISUAL BASIC KÖRNYEZETBEN TARTALOM
NAGYPONTOSSÁGÚ RACIONÁLIS-ARITMETIKA EXCEL VISUAL BASIC KÖRNYEZETBEN TARTALOM 0. A feladat... 2 1. A racionális számok ábrázolásai... 2 2. A műveletek... 3 A műveletek szignatúrája... 3 A műveletek algoritmusa...
RészletesebbenLogikai áramkörök. Informatika alapjai-5 Logikai áramkörök 1/6
Informatika alapjai-5 Logikai áramkörök 1/6 Logikai áramkörök Az analóg rendszerekben például hangerősítő, TV, rádió analóg áramkörök, a digitális rendszerekben digitális vagy logikai áramkörök működnek.
RészletesebbenSzámítógép Architektúrák (MIKNB113A)
PANNON EGYETEM, Veszprém Villamosmérnöki és Információs Rendszerek Tanszék Számítógép Architektúrák (MIKNB113A) 2. előadás: Számrendszerek, Nem-numerikus információ ábrázolása Előadó: Dr. Vörösházi Zsolt
RészletesebbenA SZÁMFOGALOM KIALAKÍTÁSA
A SZÁMFOGALOM KIALAKÍTÁSA TERMÉSZETES SZÁMOK ÉRTELMEZÉSE 1-5. OSZTÁLY Számok értelmezése 0-tól 10-ig: Véges halmazok számosságaként Mérőszámként Sorszámként Jelzőszámként A számok fogalmának kiterjesztése
RészletesebbenBevezetés a programozásba. 5. Előadás: Tömbök
Bevezetés a programozásba 5. Előadás: Tömbök ISMÉTLÉS Specifikáció Előfeltétel: milyen körülmények között követelünk helyes működést Utófeltétel: mit várunk a kimenettől, mi az összefüggés a kimenet és
RészletesebbenAlgoritmusok Tervezése. 4. Előadás Visual Basic 1. Dr. Bécsi Tamás
Algoritmusok Tervezése 4. Előadás Visual Basic 1. Dr. Bécsi Tamás Bevezetés A BASIC (Beginner s All-purpose Symbolic Instruction Code) programnyelvet oktatási célokra hozták létre 1964-ben. Az általános
RészletesebbenLaborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)
Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD) Bevezetés A laborgyakorlatok alapvető célja a tárgy későbbi laborgyakorlataihoz szükséges ismeretek átadása, az azokban szereplő
RészletesebbenSzámítógép Architektúrák (MIKNB113A)
PANNON EGYETEM, Veszprém Villamosmérnöki és Információs Rendszerek Tanszék Számítógép Architektúrák (MIKNB113A) 2. előadás: Számrendszerek, Nem-numerikus információ ábrázolása Előadó: Dr. Vörösházi Zsolt
RészletesebbenInformatikai rendszerek alapjai (Informatika I.) NGB_SZ003_1
Informatikai rendszerek alapjai (Informatika I.) NGB_SZ003_1 1. előadás Történeti áttekintés Információelméleti alapfogalmak Lovas Szilárd SZE MTK MSZT lovas.szilard@sze.hu B607 szoba Történeti áttekintés:
RészletesebbenJelek és adatok. A jelek csoportosítása:
Jelek és adatok A jel fogalma: Érzékszerveinkkel vagy műszereinkkel felfogható, mérhető jelenség, amelynek jelentése van. A jelek elemi jelekre bonthatók. Pl.: egy szó (jel) betűkből (elemi jelekből) áll,
Részletesebben10-es számrendszer, 2-es számrendszer, 8-as számrendszer, 16-os számr. Számjegyek, alapműveletek.
Számrendszerek: 10-es számrendszer, 2-es számrendszer, 8-as számrendszer, 16-os számr. Számjegyek, alapműveletek. ritmetikai műveletek egész számokkal 1. Összeadás, kivonás (egész számokkal) 2. Negatív
RészletesebbenSZÁMÉRTÉKEK (ÁT)KÓDOLÁSA
1 ELSŐ GYAKORLAT SZÁMÉRTÉKEK (ÁT)KÓDOLÁSA A feladat elvégzése során a következőket fogjuk gyakorolni: Számrendszerek közti átváltás előjelesen és előjel nélkül. Bináris, decimális, hexadexcimális számrendszer.
RészletesebbenNagypontosságú aritmetika I.
Nagypontosságú aritmetika I. Nagypontosságú aritmetika Problémák: sokjegyű (100 vagy 1000 vagy...) egész számok kellenek több alkalmazásban; jó lenne, ha 1/3*3 értéke 1 lenne, azaz kellenének racionális
RészletesebbenSzámrendszerek. Átváltás a számrendszerek között: Általában 10-es számrendszerből váltunk tetszőlegesre és tetszőlegest 10-esre.
Számrendszerek Tízes számrendszer: Ez az általános, informatikán kívül is használt legelterjedtebb számrendszer. Alapja 10 szám 0,1,2,3 9. Decimális számrendszernek is nevezzük. Egyik felhasználása az
RészletesebbenShannon és Huffman kód konstrukció tetszőleges. véges test felett
1 Shannon és Huffman kód konstrukció tetszőleges véges test felett Mire is jók ezek a kódolások? A szabványos karakterkódolások (pl. UTF-8, ISO-8859 ) általában 8 biten tárolnak egy-egy karaktert. Ha tudjuk,
RészletesebbenFeladat: Indítsd el a Jegyzettömböt (vagy Word programot)! Alt + számok a numerikus billentyűzeten!
Jelek JEL: információs értékkel bír Csatorna: Az információ eljuttatásához szükséges közeg, ami a jeleket továbbítja a vevőhöz, Jelek típusai 1. érzékszervekkel felfogható o vizuális (látható) jelek 1D,
RészletesebbenA racionális számok és a fixpontos processzorok numerikus felületének a kapcsolata
7.2.1. A racionális számok és a fixpontos processzorok numerikus felületének a kapcsolata A valósidejű jel- és képfeldolgozás területére eső alkalmazások esetében legtöbbször igény mutatkozik arra, hogy
RészletesebbenNagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz
Diszkrét matematika 1. középszint 2017. ősz 1. Diszkrét matematika 1. középszint 9. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján Komputeralgebra
RészletesebbenDiszkrét matematika I.
Diszkrét matematika I. középszint 2014. ősz 1. Diszkrét matematika I. középszint 8. előadás Mérai László diái alapján Komputeralgebra Tanszék 2014. ősz Elemi számelmélet Diszkrét matematika I. középszint
RészletesebbenSzámrendszerek. 1. ábra: C soportosítás 2-es számrendszerben. Helyiértékek: A szám leírva:
. Elméleti alapok Számrendszerek.. A kettes számrendszerről Számlálás közben mi tízesével csoportosítunk (valószínűleg azért, mert ujjunk van). Ezt a számírásunk is követi. A helyiértékek: egy, tíz, száz
RészletesebbenLaborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)
Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD) Összeadó áramkör A legegyszerűbb összeadó két bitet ad össze, és az egy bites eredményt és az átvitelt adja ki a kimenetén, ez a
RészletesebbenKOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.
KOVÁCS BÉLA MATEmATIkA I 6 VI KOmPLEX SZÁmOk 1 A komplex SZÁmOk HALmAZA A komplex számok olyan halmazt alkotnak amelyekben elvégezhető az összeadás és a szorzás azaz két komplex szám összege és szorzata
RészletesebbenAritmetikai utasítások I.
Aritmetikai utasítások I. Az értékadó és aritmetikai utasítások során a címzési módok különböző típusaira látunk példákat. A 8086/8088-as mikroprocesszor memóriája és regiszterei a little endian tárolást
RészletesebbenBrósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Számelmélet I.
Számelmélet I. DEFINÍCIÓ: (Osztó, többszörös) Ha egy a szám felírható egy b szám és egy másik egész szám szorzataként, akkor a b számot az a osztójának, az a számot a b többszörösének nevezzük. Megjegyzés:
RészletesebbenAlapfogalmak. ember@vodafone.hu
Alapfogalmak 1 Mértékegységek Bit kettes számrendszerbeli számjegy értéke 0 vagy 1 lehet Byte (bájt) 8 bitből álló bináris szám, a számítástechnika alapegységként kezeli Egy bájton ábrázolható legegyszerűbben
Részletesebben2018, Diszkrét matematika
Diszkrét matematika 7. előadás mgyongyi@ms.sapientia.ro Sapientia Egyetem, Matematika-Informatika Tanszék Marosvásárhely, Románia 2018, őszi félév Miről volt szó az elmúlt előadáson? számrendszerek számrendszerek
RészletesebbenWebdesign II Oldaltervezés 3. Tipográfiai alapismeretek
Webdesign II Oldaltervezés 3. Tipográfiai alapismeretek Tipográfia Tipográfia: kép és szöveg együttes elrendezésével foglalkozik. A tipográfiát hagyományosan a grafikai tervezéssel, főként a nyomdai termékek
RészletesebbenKomputeralgebrai Algoritmusok
Komputeralgebrai Algoritmusok Adatábrázolás Czirbusz Sándor, Komputeralgebra Tanszék 2015-2016 Ősz Többszörös pontosságú egészek Helyiértékes tárolás: l 1 s d i B i i=0 ahol B a számrendszer alapszáma,
RészletesebbenKombinációs hálózatok Számok és kódok
Számok és kódok A történelem folyamán kétféle számábrázolási mód alakult ki: helyiértékes számrendszerek nem helyiértékes számrendszerek n N = b i B i=0 i n b i B i B = (természetes) szám = számjegy az
Részletesebben5. KOMBINÁCIÓS HÁLÓZATOK LEÍRÁSÁNAK SZABÁLYAI
5. KOMBINÁCIÓS HÁLÓZATOK LEÍRÁSÁNAK SZABÁLYAI 1 Kombinációs hálózatok leírását végezhetjük mind adatfolyam-, mind viselkedési szinten. Az adatfolyam szintű leírásokhoz az assign kulcsszót használjuk, a
Részletesebben