Kompyuterlarni tashkil qilishning arifmetik asoslari, ikkilik kodda buyruqlarni bajarilishi

Muhammad Al-Xorazmiy nomidagi
Toshkent axborot texnologiyalari Universiteti
AKTSIM fakulteti elektron tijorat yo’nalishi
Kompyuterni tashkillashtirish fanidan
Mustaqil ish
Bajardi: Faxriddinov Diyorbek Guruh:120-22(СAO001)
Kompyuterlarni tashkil qilishning arifmetik asoslari, ikkilik kodda buyruqlarni bajarilishi
Kompyuterlarni tashkil qilishning arifmetik asoslari va ikkilik kodda buyruqlarni bajarish haqida ma'lumot berishim mumkin. Arifmetik asoslar, kompyuterlarda matematik amallarni bajarish uchun zarur bo'lgan operatsiyalarni, masalan, qo'shish, ayirish, ko'paytirish, va bo'lishni ifodalaydi. Ikkilik kod esa, kompyuterda ma'lumotlarni ifodalash uchun oqimlarni ishlatadi.
Arifmetik asoslarning asosiy operatsiyalari:
Qo'shish (+): Ikki yoki undan ko'p sonlarni qo'shadi.
Ayirish (-): Bir sonni boshqa bir sondan ayiradi.
Ko'paytirish (*): Ikki sonni ko'paytiradi.
Bo'lish (/): Bir sonni boshqa bir sonka bo'ladigan qismi aniqlaydi.
Ikkilik kodda buyruqlar esa, kompyuterda o'qimlarni bajarish uchun ishlatiladi. Ushbu buyruqlar ko'pincha bitlarni to'g'ridan to'g'ri bajarish va hisoblash uchun foydalaniladi.
Masalan, agar biz arifmetik asoslar va ikkilik kodni qo'llab-quvvatlaydigan C++ dasturlash tillarini ko'ramiz:
1. Ikkilik Kodlash (Binary Encoding)
Har bir kompyuter ma'lumotlarni ikkilik kod, ya'ni 0 va 1 lardan iborat raqamlar ketma-ketligi sifatida saqlaydi va qayta ishlaydi. Misol uchun:
Raqam 2 ikkilik kodda 0010 sifatida ifodalansa,
Harf 'A' ASCII kodlash tizimida 01000001 sifatida ifodalanadi.
2,Ikkilik Arifmetika (Binary Arithmetic)
Ikkilik arifmetika ikkilik kodda hisob-kitoblar bajarishni o'z ichiga oladi. Bu, ikkilik qo'shish, ayirish, ko'paytirish va bo'lish kabi arifmetik amallarni bajarishni anglatadi. Misol uchun, ikkilik qo'shish:
Bu yerda natija 11 desimal (yoki 3+6=9 desimal) ga teng.
3. Mantiqiy Amallar (Logical Operations)
Kompyuterlar mantiqiy amallar, shu jumladan AND, OR, NOT va XOR kabi operatsiyalardan foydalanadilar. Bu amallar raqamlar ketma-ketliklarini bir-biriga ta'sir ettirish uchun ishlatiladi. Misol uchun, mantiqiy AND operatsiyasi:
Bu yerda faqat ikkala operandning mos bitlari 1 bo'lganda, natija ham 1 bo'ladi.
4. Shift Amallari (Shift Operations)
Ma'lumot bitlarini chapga yoki o'ngga "shift" qilish orqali raqamlarni ko'paytirish yoki bo'lish mumkin. Masalan, bir bitni chapga shift qilish raqamni ikki barobar ko'paytiradi:
5Alu (Arithmetic Logic Unit)
ALU, kompyuter ichidagi asosiy hisoblash tuzilmasi bo'lib, yuqoridagi arifmetik va mantiqiy amallarni bajaradi. ALU, kompyuter dasturlarining asosiy arifmetik va mantiqiy buyruqlarini qayta ishlaydi.
6. Floating Point Hisoblash
Kompyuterlar, butun sonlardan tashqari, o'nlik kesirli sonlarni ham ishlay oladilar. Bu sonlar "floating point" formatida saqlanadi va bu format matematik aniqlik va juda kichik yoki juda katta sonlarni ifodalash imkonini beradi.
7. Xotira Boshqaruv Tizimlari (Memory Management Systems)
Kompyuterlar, hisob-kitoblar uchun ma'lumotlarni vaqtinchalik saqlash uchun RAM (Random Access Memory) dan foydalanadilar. RAM ichida ma'lumotlar ikkilik formatda saqlanadi va CPU tomonidan tezda qayta ishlanishi mumkin.
8. Raqamli Mantiq (Digital Logic)
Kompyuter ichidagi mikrosxemalar raqamli mantiqqa asoslanadi. Bu sxemalar elektr signallarini ikkilik ma'lumot
Memory Management Systems
# Sahifalar va ularning xotiradagi holati
sahifalar = ["Sahifa1", "Sahifa2", "Sahifa3", "Sahifa4", "Sahifa5"]
xotirada = ["Sahifa1", "Sahifa2", "Sahifa3"]
# Yangi talab qilingan sahifa
talab_qilingan_sahifa = "Sahifa4"
# Talab qilingan sahifa xotirada yoki diskda tekshirish
if talab_qilingan_sahifa in xotirada:
print(f"{talab_qilingan_sahifa} allaqachon xotirada.")
else:
# Xotiradan sahifani diskka o'tkazish
sahifa_diskka = xotirada.pop(0) # Odatda, eng kam ishlatiladigan sahifa diskka yuklanadi
xotirada.append(talab_qilingan_sahifa)
print(f"{sahifa_diskka} diskka yuklandi. {talab_qilingan_sahifa} xotiraga yuklandi.")
print("Xotiradagi sahifalar:", xotirada)
Xulosa:
Kompyuterlar, o'z ishlarini bajarishda asosan ikkilik kodlardan foydalanadilar. Bu ikkilik kodlar, ya'ni faqat 0 va 1 raqamlaridan iborat bo'lgan tizim, kompyuterlarning elektron sxemalarida ma'lumotlarni saqlash va qayta ishlashning asosini tashkil qiladi. Kompyuter arxitekturasining asosiy qismi bo'lgan CPU (Markaziy Ishlov Berish Birligi), bu ikkilik buyruqlarni qabul qilib, ularni amalga oshiradi. Bu jarayon, turli arifmetik va mantiqiy amallarni bajarishni o'z ichiga oladi, bu amallar asosan ALU (Arifmetik Logik Birligi) tomonidan bajariladi.
Kompyuterlarni tashkil qilishning arifmetik asoslari, shuningdek, ma'lumotlarni qanday qilib samarali va tezkor tarzda ishlov berishga imkon berishini qamrab oladi. Bu, xotira boshqaruv tizimlari, ma'lumotlarni saqlash usullari va ma'lumotlarni qayta ishlashning optimallashtirilgan strategiyalari orqali amalga oshiriladi.
Shunday qilib, bu tushunchalar kompyuter sistemalarining ishlash prinsiplarini chuqurroq tushunish uchun juda muhimdir. Ular, kompyuter fanlari sohasidagi ilmiy-tadqiqot ishlarida va amaliy dasturlarni yaratishda asosiy rol o'ynaydi. Ushbu bilimlar, kelajakdagi texnologiyalar rivojlanishida ham muhim ahamiyatga ega bo'lib, yangi avlod kompyuter sistemalarining yaratilishiga xizmat qiladi.
|