Ta’limda axborot texnologiyalari fanining predmeti, maqsadi va vazifalari

Axborot kodlangan deyiladi, agar uning ixtiyoriy bo’lagi sonlar ko’rinishida ifodalangan bo’lsa. Bunday sonlar kodlar deb yuritiladi. Matnning har bir harfini kodlarga almatirish orqali kodlash mumkin bo’ladi.
Kompyuter faqat kodlangan axborotlarni qayta ishlaydi. Axborotlar bilan ishlanganda uning kompyuter xotirada egallangan hajmini bilish kerak bo’ladi. Buning uchun o’lchov birliklaridan foydalaniladi.
Axborotlarning eng kichik o’lchov birligi bit hisoblanadi. Bir bit axborot- bu ikkilik raqam 0 yoki 1 dan iborat bo’ladi. Bit - axborotlarning eng kichik o’lchov birligidir. Shuning uchun kompyuterda axborotlarni elementar qismlarini qayta ishlash uchun kattaroq o’lchov birligi – bayt ishlatiladi. Bir bayt bu sakkiz razryadli kod orqalibo’lib, u yordamida qanday kattalikdagi butun sonni yozish mumkin degan savol hosil bo’lishi mumkin.
Bu son 8 bitning hammasi 1 ga teng bo’lgan sondir. Uning o’nli sanoq sistemasidagi qiymatini aniqlash uchun, unga 1 sonini ham qo’shamiz ham ayiramiz.
11111111₂=(11111111₂+1)-1=100000000₂-1=2⁸-1=255
Bundan ko’rinib turibdiki, 1 baytda 0 dan 255 tagacha bo’lgan 256 ta butun sonlardan bittasini saqlash mumkin ekan. Lotin alifbosi harflarini kodlash uchun 52 ta son kerak bo’ladi. (26 ta bosh va 26 ta kichik harflar). Rus alifbosi harflarini kodlash uchun 66 ta son, unli raqamlarni kodlash uchun yana 10 ta son kerak bo’ladi. Shunday qilib, 1 bayt orqali lotin, rus alifbosi harflari, o’nli raqamlardan tashqari yana 128 ta (256-52-66-10=12*) bosh belgilarni (nuqta, vergul, arifmetik amallar va boshqalar) ham kodlash mumkin ekan.
1 bayt= 1 belgi.
Bir bayt – bu faqatgina axborotlarning o’lchov birligi emas balki kompyuter xotirasininig elementar yacheykasi hamdir. Kompyuterlar xotirasi ana shunday yacheykalar ketma-ketligidan tuzilgan. Har bir yacheyka, ya’ni bayt o’zining adresiga ega. Adres bu yacheyka nomeridan va unda saqlanayotgan ikkilik koddan iborat bo’ladi. Prosessor axborotlarni qayta ishlayotganda xotiradan kerakli yacheykani nomer bo’yicha topadi, unda saqlanayotgan axborotni o’qiydi, kerakli amallarni bajaradi va hosil bo’lgan natijasi boshqa yacheykaga saqlaydi.
Kompyuter xotirasining hajmi baytlarda o’lchanadi, lekin buning uchun ko’p hollarda boshqa o’lchov birliklari ham ishlatiladi: kilobayt (Kbayt) va megabayt (Mbayt).
1 K bayt= 2¹⁰bayt-1024 bayt
1Mbayt-2¹⁰ Kbayt=1024 Kbayt
Odatda yaxshi kompyuterlarning tezkor xotirasining hajmi 512 Kbayt yoki 640 Kbaytni tashkil qiladi. Shu o’rinda yaxshi kompyuter uchun bu ko’pmi yoki ozmi degan savol tug’ilishi tabiiy. Bitta sahifaga taxminan 50 ta satr joylashadi. Shuning uchun bitta sahifa taxminan 60x50=300 belgidan iborat yoki 3 Kbayt axborotdan iborat bo’ladi. Demak kompyuterning tezkor xotirasiga 640:3=200 varaqdan iborat matnni sig’dirish mumkin ekan. Quvvati yuqori kompyuterlarning tezkor xotirasi bir necha Mbaytgacha hajmga ega bo’lishi mumkin.
Biz yuqorida ta’kidlanimizdek bitta belgidan iborat bo’lgan axborot kompyuter xotirasining 1 baytida saqlanadi. Kompyuter sonli axborotlarni qanda tartibda qayta ishlashi, unda foydalanilayotgan prosessorga bog’liq bo’ladi. Har bir prosessor ma’lum bir uzunlikdagi ikkilik kodlarni qayta ishlash uchun mo’ljallangan bo’ladi. Eng birinchi yaratilgan shaxsiy kompyuterlarda bir buyruq bilan faqat bir bayt axborotlarni qayta ishlovi prosessorlar qo’llanilgan. Bu kompyuterlar sakkiz razryadli hisoblangan. Ko’pchilik zamonaviy kompyuterlar 16 razryadlidir. Bu kompyuterlarda bitta buyruq bilan 2 bayt axborotni qayta ishlash mumkin.
16 –razryadli kompyuterlarda butun sonlarni saqlash va qayta ishlash uchun xotiraning 2 bayti ishlatiladi. Bunday kompyuterlar qanday butun sonlarni qayta ishlashi mumkin degan savol hosil bo’lishi tabiiy. Bizga ma’lumki, butun sonlar musbat va manfiy bo’lishi mumkin. Shuning uchun son ishorasini qanday kodlash mumkin? Buning uchun 16 bitdan bittasi, ya’ni chap tomondagi bit ishlatiladi. Agar u 0 ga teng bo’lsa, demak on ishorasi musbat, agar u 1 ga teng bo’lsa, u holda son manfiy bo’ladi. Quyida butun sonlarni saqlash sxemasi keltirilgan.

2 bayt=16 bit
1 bit sonishorasi uchun	15 bit sonning absolyut qiymat uchun

Agar sxema bo’yicha 15 bitning hammasi 1ga teng 7 bo’lsa, u holda butun son eng katta absalyut qiymatiga ega bo’ladi:
(111 1111 1111 1111₂+1)-1=1000 0000 0000 0000₂=2¹⁵-1=32767
16-razryadli kompyuterlar qayta ishlashi mumkin bo’lgan eng katta butun son 32767 ga teng.
Agar katta miqdordagi butun sonlarni qayta ishlash kerak bo’lsa, u holda ularni saqlash uchun 2 baytdan ziyod xotira lozim bo’ladi. Prosessor bitta buyruq bilan bunday axborotni qayta ishlay olmaydi. Shuning uchun 32767 dan katta sonlarni qayta ishlash uchun maxsus dastur tuzish kerak bo’ladi.
Butun sonlarni qayta ishlash jarayoni bo’yicha aytilgan fikrlar haqiqiy (kasr) sonlari uchun ham tegishli bo’ladi. Odatda 16-razryadli kompyuter kasr sonlarnini qayta ishlay olmaydi, buning uchun maxsus dastur ishlatiladi. Kompyuter xotirasida haqiqiy sonlar odatda 4 baytni egallaydi. Haqiqiy sonning o’zi eksponensial (qo’zg’aluvchan nuqtali) ko’rinishda tasvirlanadi. Masalan,
-184.525 soni -0.184525Ye+3 ko’rinishida yoziladi. Bu yerda 184525 sonning mantissasi, 3 esa son tartib (Ye+3 yozuv 10³ni anglatadi.
4 baytdan iborat yacheykada sonning mantissasi ishorasi bilan tartibi ishorasi bilan saqlanishi lozim. Haqiqiy sonlarning saqlanilish sxemasi quyida berilgan.

4 bayt=32 bit
7 bit tartib uchun	25 bit son mantissasi uchun

Bu sxema bo’yicha son eng katta absalyut miqdori 2⁶-1=63 ga teng, mantissasi eng katta qiymati 2²⁴-1=16777215 ga teng. Bundan ko’rinib turibdiki, mantissa 8 tadan ortiq o’nli raqamli haqiqiy sondan iborat bo’la olmaydi. Kompyuter hisoblash jarayonida mantissadagi ortiqcha raqamlarni tashlab yuboradi. Shuning uchun haqiqiy sonlar bilan bajariladigan barcha hisoblashlar har doim taqriban hisoblanadi.

Zamonaviy kompyuterlar va ularning arxitekturasi.

REJA:

1.