355 Физические, арифметические и логические способы представления информации в эвм.

Логический уровень – уровень представления более сложных инф. структур (от байта до файла) на основе элементарных компонент физич. уровня. Данный уровень вкл. две группы правил объединения – общие и специальные.

На логич. уровне работают с логич. структурами данных, отражающими реальные отношения, которые существуют между объектами и их характеристиками, т.е. указывающими в каком виде данные представляются пользователю сист. Единицей инф. на этом уровне является логич. запись. Каждый объект, описываемый соответствующей логич. записью, хар-ся опред. признаками, являющимися атрибутами записи. На логич. уровне устанавливается перечень признаков, полностью характеризующий описываемый класс объектов. Совокупность и их взаимосвязь определяют внутр. структуру логич. записи.

Физический уровень – уровень материальных носителей инф., где инф. представлена в виде конкретных характеристик вещ-ва (намагниченность домена – для магнитн. дисков, угол и дальность плоскости отражения лазерного луча – для лазерных компакт-дисков), электромагнитн. поля(амплитуда, фаза, частота).

В настоящее время практически все ЭВМ являются цифровыми и используют двоичную сист. счисл., большие объемы инф. могут быть представлены в виде последоват-ти из элементарных инф.единиц («0» и «1»).

На физическом уровне представление данных оперируют с физическими структурами данных. На этом уровне решаются задачи реализации структуры хранения непосредственно в конкретной памяти конкретной ЭВМ. Единицей инф. на этом уровне является физическая запись, представляющая участок носителя на котором размещаются одна или несколько логических записей.

При разработке структур данных всех уровней должен обеспечиваться принцип независимости данных,это означает что изменения в физич. расположе-нии данных и в техническом обеспечении сист. не должны отражаться на логич.структурах и прикладных программах,т.е. не должны вызывать в них изменений.

Арифметический уровень Обычно входные и выходные данные представ-ляются в форме, удобной для человека. Числа люди привыкли изображать в деся-тичной сист.е счисления. Для компьютера удобнее двоичная сист. Это объясня-ется тем, что технически гораздо проще реализовать устройства с двумя, а не с де-сятью устойчивыми сост-ми. Одно состояний означает единицу, другое — ноль.

Любые данные (числа, символы, графические и звуковые образы) в компью-тере представляются в виде последовательностей из нулей и единиц.

Элемент последоват-ти из нулей и единиц называют битом. Отображение внешней инф. во внутреннее представление называется кодированием. Кодом на-зывают как сам способ отображения, так и множество слов (кодовых комбинаций), используемых при кодировании. Для представления чисел в ЭВМ обычно используют битовые наборы — последовательности нулей и единиц фиксированной длины. Организовать обработку наборов фиксированной длины технически легче, чем наборов переменной длины. Позиция в битовом наборе называется разрядом. В ЭВМ разрядом называют также часть регистра (или ячейки памяти), хранящую один бит.