#5 – Как работает память компьютера?

Память компьютера является важной темой при изучении программирования. Если не следить за памятью, то она может быть переполнена и будет выдана ошибка. В уроке вы узнаете как работает память и как обрабатывается информация внутри компьютера.

Відеоурок

Как хранится информация?

В компьютере вся информация сохраняется исключительно в виде бинарного кода, что состоит из нулей и единиц. Любая программа, изображение, игра, звук, видео и прочее – всегда описывается последовательностью нулей и единиц. Чем больше файл по размеру, тем большая последовательность нулей и единиц необходима для его описания.

Вся информация относительно этой последовательности хранится в памяти компьютера. Под каждый такой файл есть своя ячейка в памяти. Чем больше бинарный код, тем больше ячейка занимает памяти.

Все ячейки хранятся на жестком диске вашего компьютера. Также их можно хранить на накопителях по типу флешки, съёмного жесткого диска и так далее.

Как все работает?

Мы понимаем что вся информация хранится внутри жесткого диска. Но как позже она обрабатывается? Каким образом компьютер достает информацию и запускает ее? Давайте это выясним.

В любом компьютере все операции выполняются за счет процессора. Когда вы запускаете программу, открываете видео или слушаете музыку – все эти вещи обрабатываются процессором и выдаются вам в качестве готового результата.

Но процессор вовсе не единственная технология, что обеспечивает нас возможностью работы с компьютером. Процессор лишь обрабатывает переданные в него данные, а сами данные сохраняются отдельно.

Упрощено схему работы ПК можно представить в трех пунктах:

• жесткий диск
• оперативная память
• процессор

В этой схеме жесткий диск является местом для хранения всей информации что есть у вас на ПК: программы, игры, фото, музыка и так далее. При запуске чего-либо на компьютере данные выбираются из жёсткого диска и перемещаются в оперативную память. Она выполняет роль буфера обмена между накопителем и процессором. То есть данные сперва считываются с жесткого диска (или другого накопителя) в оперативную память и уже затем обрабатываются центральным процессором.

Такая схема применяется, потому что процессор – очень быстрое устройство и ему требуется быстро получать доступ к нужным данным и командам, иначе он будет простаивать и производительность системы уменьшится.

Оперативная память

Из всей этой схемы нас более всего будет интересовать оперативная память. Именно с ней нам как программистам придется работать. В современных языках программирования работа с оперативной памятью поставлена на автомат. Вы практически не задумываетесь о ней при разработке, но при этом всем важно понимать что это такое, как оно работает и каким образом вы можете его перевыполнить.

Раньше когда программирование было более низкоуровневым, то есть когда вы практически сразу писали бинарный код, то работа с памятью была основной задачей.

Оперативная память, как и любая память, имеет свои ограничения. К примеру, если в оперативной памяти вы можете хранить 1КБ информации, а вы передаете туда 2КБ информации, то память переполняется и получается так что программа останавливается, выбивает ошибку и прекращает свою работу.

Чтобы такого не произошло нужно следить за оперативной памятью, а также вовремя ее очищать в случае когда информация что хранится в ней вам больше не нужна.

Формат хранения информации

Для хранения одной ячейки информации используется бит. Он может иметь значение 1 или 0. 1 будет означать передачу тока в транзистор, а 0 – нет.

Компьютер не может обратиться к одной такой ячейке напрямую. Он всегда обращается к байту, то есть набору из 8 таких ячеек. Нумерация ячеек идет от 7 до 0 включительно.

Поэтому наименьший тип данных для компьютера считается именно байт, так как к нему компьютер может получить доступ. Один байт всегда состоит из 8 битов.

У каждого байта есть свой байтовый адрес. Это такой адрес, по которому компьютер может найти нужную ячейку с информацией и прочитать ее. Каждый адрес уникален и каждый хранит свое определенное значение.

Как храниться текст?

В программировании для символов существуют специальные таблицы кодирования. Одна из наиболее популярных таблиц называется ASCII. Суть в том, что под каждый символ в этой таблице есть свое числовое значение. К примеру, символ D равен числу 104. Такие же кодировки есть и для всех прочих символов из алфавита.

Когда вы пытаетесь сохранить слово или предложение, то под каждый символ создается отдельный байт. В этом байте описывается кодировка символа согласно ASCII.

Получается, что для описания слова состоящего из 5 символов будет создано 5 байтовых ячеек или 40 битов информации. Размер занимаемого места в памяти компьютера будет равен 5 байтам. Если вы опишите 1000 символов, то это будет 1000 байт или же 1 КБ. По такой же логике вы можете описывать более длинные текста, что по итогу могут занимать 1000 КБ или 1 МБ.

Какие есть типы хранения информации?

Для хранения разного типа информации в компьютере предусмотрены разные типы данных. Наиболее простой тип данных – байт. Он может хранить в себе значения от -128 до 127. Большее число он хранить не сможет, ведь не хватит битов для описания такого числа при помощи бинарного кода.

Далее идет тип short, что занимает уже 2 байта и может хранить большие числа: от -32768 до 32767. Если в такой тип вы сохраните число 7, то все обработается, но в памяти компьютера будет задействовано на 1 байт больше чем требуется. Этот байт будет пустым, но все же занятым.

Существуют и другие типы как int, что занимает 4 байта или же long, что занимает 8 байтов. Более детально мы эти типы рассмотрим в уроке по изучению переменных.

Завдання до уроку

Вопросы на проверку

Ответьте на несколько вопросов:

• как называется минимальная ячейка памяти?
• что делает оперативная память?
• сколько занимает тип int?
• как сохраняется текст?

Что значит информация для компьютеров? Помогите пожалуйста ​

Информацией для компьютера являются данные представленные в двоичном виде, то есть в виде нулей и единиц – это в общем, а в частном, единица и нуль представляются в устройствах компьютера в виде физических величин, наличия или отсутствия электрического заряда. или другими вариациями с уровнем электрического сигнала – напряжения, тока.

Новые вопросы в Информатика

Напиши програму, яка вводить два цілих числа не рівних нулю Pyton

Вводиться 2 рядки однакової довжини, програма виводить рядок із символами, що знаходяться у двох рядках. Приклад: “мама” “тато” відповідь “аа” (Python … )

ПРОШУ ПОМОГИТЕ Информационный объем изображения, сохраненного в файле как 128-разрядный рисунок, по сравнению с этим же изображением, сохраненным как … 16-цветный рисунок *один правильный ответ больше в 32 раза больше в 64 раза меньше в 64 раза меньше в 32 раза

5 МИНУТ СРОЧНО ПОМОГИТЕ Для хранения графического изображения, занимающего весь экран монитора с разрешением 1600 х 1024 пикселей и палитрой из 4096 ц … ветов, потребуется … *один правильный ответ 2400 Кбайт 2400 Мбайт 1800 Кбайт 1800 Мбайт

СРОЧНООООО 5 минут. Рассчитайте информационный объем фразы «Робот – автоматическое устройство, предназначенное для осуществления различного рода м … еханических операций, которое действует по заранее заложенной программе», сохраненной в кодировке Unicode (в кодировке Unicode один символ занимает 16 бит памяти). Ответ запишите в байтах.

Виды информации в компьютере: какой тип данных находится в памяти компьютера

В каком виде информация представлена в памяти компьютера, какие бывают типы данных

Админ, Вячеслав 04.06.2023 Last Updated: 04.06.2023
0 87 Время чтения: 3 мин.

Виды информации в компьютере – что такое данные и в каком виде они представлены

Виды информации в компьютере: существуют входные и выходные данные. Все, что передается компьютеру в качестве входных данных, называется данными.

Все, что ПК выдает нам в качестве выходных данных, называется информацией. Данные и информация в компьютере являются блоками.

Что такое данные в компьютере?

Данные – это совокупность необработанных фактов и цифр, которые вводятся в компьютер в качестве входных данных.

• Этими входными данными могут быть аудио, видео, изображения, тексты, графики, цифры или, возможно, любой алфавит.

Эти входные данные передаются на компьютер с помощью различных устройств, которые известны как “устройства ввода”.

Например, камера, сенсорная панель, мышь, клавиатура, сканер, считыватель штрих-кодов, указывающие устройства и т.д.

Данные также известны как необработанная форма, которая будет обработана после передачи компьютеру.

1. Необработанная форма;
2. Также не имеют смысла;
3. Являются несанкционированными;
4. Обычно хранятся в большом количестве;
5. Не используются при принятии решений;
6. Очень трудно восстановить;
7. Это все, что мы передаем компьютеру.

Виды информации в компьютере, алфавитные данные:

Алфавитными данными могут быть любые буквы от А до Я, которые вводятся в компьютер. Например, название школы.

Числовыми данными может быть любое число, которое задается в качестве входных данных. Числовые данные содержат от 0 до 9 чисел, которые могут быть как положительными, так и отрицательными.

Существуют различные типы числовых данных, которые задаются в виде:

Данные, которые не имеют десятичной точки, известны как целочисленные данные. Например, 67, -88.

Данные, содержащие десятичные точки, называются реальными данными. Например: -3.2, 2.5.

Это форма данных, которая содержит алфавиты (заглавные и строчные буквы), а также цифры (от 0 до 9), а также специальные цифры (@, #, %).

Аудиоданные – это данные, которые передаются компьютеру в виде аудио, например, любой речи.

Видеоданные передаются на компьютер в виде видео, которое может представлять собой анимированные изображения или воспроизводимое видео. Например, драмы или фильмы.

Графические данные могут быть переданы компьютеру в виде изображения.

Посмотрите отличные ноутбуки на AliExpress или Яндекс.Маркете!

Что такое обработка данных?

Когда данные получены, компьютер готов к обработке этих данных, и это называется обработкой данных. Компьютер предназначен только для расчетов и обработки. Существуют различные типы обработки данных, которые представлены следующим образом:

При арифметических вычислениях компьютер выполняет сложение, вычитание, повторение, а также умножение.

Это вычисления, в которых сравниваются два значения. Первое значение может быть либо меньше, либо больше другого значения, либо может быть ложным или истинным.

Что такое информация в компьютере?

Выходные данные, выдаваемые нам в результате обработки входных данных, поступающих в компьютер, известны как информация. Следовательно, информация находится в обработанном виде.

Итак, виды информации в компьютере могут быть различных типов, таких как аудио, видео, документы или любое изображение.

• Информация передается нам с помощью различных устройств, которые известны как устройства вывода. Например, монитор, принтер и т.д.

1. Обработанная форма данных;
2. Имеет значение для принятия решения;
3. Это выходные данные, которые выдает нам компьютер;
4. Информация понятна;
5. Информацию легко восстановить.

Когда мы поступаем в университет, мы предоставляем нашу информацию университету в виде данных, которые включают наше имя, фамилию отца, дату рождения и другую информацию. Затем эти данные передаются на компьютер.

После того как информация передана университету, университет применяет к этим данным различные типы формул, и начинается обработка данных.

После обработки данных, предоставленных студентом, выходные данные / информация предоставляются нам в виде наших списков заслуг.

Отличие данных от информации

Данные – это обычные факты или цифры. Это только отдельные части информации, но еще не сама информация.

Когда данные проходят обработку, интерпретируются, организуются, структурируются или представляются так, чтобы сделать их значимыми или приносящими пользу, они называются информацией. Информация дает контекст для данных.

• Например, список дат (данных) не имеет смысла без информации, которая в свою очередь делает даты релевантными.

“Данные” и “информация” тесно связаны друг с другом, без разницы, воспринимаете ли вы их как два отдельных понятия или подразумеваете как взаимозаменяемые, как это сейчас принято.

Будут ли они использоваться взаимозаменяемо, в некоторой степени зависит от использования термина “данные” – его контекста и грамматики.

Виды информации в компьютере: примеры данных и информации

История показаний температуры по всему миру за последние 100 лет – это данные. Если эти данные систематизировать и проанализировать, чтобы обнаружить, что глобальная температура повышается, то это информация.

• Примером данных является количество посетителей веб-сайта в разбивке по странам. Обнаружение того, что трафик из России увеличивается, в то время как трафик из Бразилии уменьшается, является важной информацией.

Часто данные требуются для подкрепления утверждения или вывода (информации), полученного на его основе.

Например, прежде чем лекарство будет одобрено FDA, производитель должен провести клинические испытания и представить много данных, чтобы продемонстрировать, что препарат безопасен. Теперь вы все знаете про в иды информации в компьютере. Читайте также про защиту данных.

При подготовке материала использовались источники:
https://itproger.com/course/basics/5
https://znanija.com/task/35397025