22 Aprile 2015 Appunti di Fondamenti Di Informatica In un

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