22 Aprile 2015 Appunti di Fondamenti Di Informatica In un calcolatore, dati e istruzioni sono codificate in forma binaria, ovvero in una determinata sequenza di 1 e 0. La pìù piccola unità di informazione, come detto nelle lezioni precedenti, è il bit. Un’altra unità di informazione è il byte, la quale è pari a 8 bit. Esistono solo multipli (il mezzo bit non esiste) 10bit=1024byte KB=1024b = 10^3 bit MB= 10^4 bit GB= 10^9 bit TB = 10^12 bit PB= 10^15 bit EB =10^18 bit OB=10^21 bit Con n bit, è possibile produrre 2 alla n valori. Per esempio: 1 bit=2^1= 2 2 bit= 2^2= 4 3 bit= 2^3= 8 Si ricordi però, che nelle precedent operazioni, il primo numero “da considerare” è lo 0; ad esempio, con 4 bit si ottengono 16 valori, da 0 a 15 (0 ; n-1) Detto ciò, con 8 bit è possibile ricavare 256 valori, con 16 bit 65536 valori, con 32 bit circa 4 miliardi di valori, con 64 bit circa 16 miliardi di miliardi di valori. Queste ultime tre gradezze sono le più usate dai computer. Tuttavia hanno particolare importanza le basi 2,8 e 16, che corrispondono ai sistemi di numerazione binario, ottale ed esadecimale. Il Sistema binario ha base b=2; le cifre sono 0 e 1. Ad esempio il numero 1001 vale: 2^3 2^2 2^1 2^0 1 0 0 1 = 9 (in decimale) Il Sistema esadecimale ha base b=16; le cifre sono 0,1,….9,A,B,C,D,E,F. Immaginiamo di avere 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 , possiamo definire un codice tra le cifre binarie, cifre decimali ed esadecimali. Queste vengono chiamate stringhe di bit. Un’altra codifica binaria è detta rappresentazione in complemento a 2, utilizzata sempre per semplificare l’esecuzione di operazioni tra numeri interi. La rappresentazione in complemento a 2 di un numero –x con n bit, si ottiene sottraendo N al numero 2^n.(esempio pag.38) I numeri reali sono dodati di una parte intera e una parte frazionaria. Per questo godono di una rappresentazione detta in virgola fissa perchè un numero fisso di cifre viene dedicato alla parte intera e uno alla parte frazionaria. Una seconda rappresentazione detta in virgola mobile utilizza la notazione esponenziale per la codifica di numeri reali; A ciascun numero reale r vengono associate due numeri: il primo è detto mantissa, interpretato come numero frazionario, definite cioè nell’intervallo 0 e 1. Il secondo numero invece, rappresentato come un intero con segno, è detto caratteristica e viene usato come esponente. In informatica, il MIPS (Acronimo di Million Instructions Per Second, milioni di istruzioni per secondo) è un'unità di misura della frequenza di esecuzione delle istruzioni effettuata da un microprocessore. In informatica MFLOPS è un'abbreviazione di Milion FLoating point Operations Per Second e indica il numero di operazioni in virgola mobile eseguite in un secondo dalla CPU. IEEE 754-1985 Lo standard IEEE 754-1985 è il più usato nei calcolatori e nei linguaggi macchina. I formati più utilizzati di questo standard sono lo standard a precisione singola, ovvero a 32bit, e quello a precisione doppia ovvero a 64bit. Come viene mostrato nella figura che segue, la precisione singola, usa 1bit per il segno, 8 bit per la caratteristica e 23 per la mantissa. La caratteristica n , viene rappresentata con un valore compreso tra 0 e 255. La mantissa invece viene rappresentata su 32bit non contando il primo. Trascurando il primo bit si hanno 24bit in totale. Grazie alle procedure di compressione è possibile usare una codifica a lunghezza variabile, la quale permette di occupare meo spazio senza perdere dati. Esse si distinguono in: Tecniche Lossless Tecniche Lossly Nella prima non avvengono perdite di informazioni ed è inoltre possibile decomprimere ed otterenere l’informazione originale. (Zip. Rar….) Nela seconda avvengono perdite di informzioni, per questo sono adatte per foto e immagini molto colorate.(JPG. MP3. H264.) Gli studenti Castelluzzo Giuseppe Mangia Matteo