Як працює комп’ютер
Як працює комп’ютер — безкоштовна інтерактивна симуляція зі StudyFi Lab. Працює просто в браузері, без реєстрації та встановлення.
Двійкові числа і маленький процесор, що виконує команди
Експерименти
Двійкові числа
Комп’ютер зберігає числа у вигляді бітів 0 і 1. Кожен біт має свою вагу — степінь двійки: 128, 64, … 2, 1, — а число дорівнює сумі ваг увімкнених бітів. Шістнадцятковий запис передає кожні 4 біти однією цифрою 0–F, вісімковий — кожні 3 біти. У доповняльному коді старший біт має від’ємну вагу −128, тому 11111111 означає −1.
Спробуй: Увімкни всі 8 бітів (255), перемкнися на доповняльний код і подивись, як 255 стає −1.
Двійкове додавання
Числа додаються стовпчиком справа наліво, як на папері, тільки 1 + 1 = 10: пишемо 0 і переносимо 1 у наступний розряд. Якщо перенесення виходить за 8-й біт, результат не вміщується у 8 біт — це переповнення. Віднімання a − b комп’ютер виконує як a + (інвертоване b) + 1, тобто додає доповняльний код.
Спробуй: Задай 200 + 100 і пройди кроками: перенесення випадає ліворуч, і результат лише 44. Потім спробуй віднімання 5 − 12.
Крихітний процесор
Програма і дані лежать в одній і тій самій пам’яті RAM. Процесор повторює три кроки: fetch — копіює байт за адресою з лічильника команд PC у регістр команд IR і збільшує PC; decode — пристрій керування розпізнає команду; execute — виконує її, наприклад A ← A + B. Старші 4 біти байта — код операції, молодші 4 — адреса або число. JZ виконує перехід, лише якщо прапорець Z = 1 (останній результат був нулем).
Спробуй: Запусти програму «Множення», потім зміни комірку 14 з 4 на 5 і перевір, що виведення закінчується на 15.
Поширені запитання
Що таке «Як працює комп’ютер»?
Як працює комп’ютер — безкоштовна інтерактивна симуляція зі StudyFi Lab. Працює просто в браузері, без реєстрації та встановлення. Двійкові числа і маленький процесор, що виконує команди
Застосунок «Як працює комп’ютер» безкоштовний?
Так. Застосунок «Як працює комп’ютер» повністю безкоштовний. Він працює в браузері на комп’ютері, планшеті й телефоні, акаунт не потрібен.
Що можна дослідити в застосунку «Як працює комп’ютер»?
Двійкові числа, Двійкове додавання, Крихітний процесор.
Що показує експеримент «Двійкові числа»?
Комп’ютер зберігає числа у вигляді бітів 0 і 1. Кожен біт має свою вагу — степінь двійки: 128, 64, … 2, 1, — а число дорівнює сумі ваг увімкнених бітів. Шістнадцятковий запис передає кожні 4 біти однією цифрою 0–F, вісімковий — кожні 3 біти. У доповняльному коді старший біт має від’ємну вагу −128, тому 11111111 означає −1.
Що показує експеримент «Двійкове додавання»?
Числа додаються стовпчиком справа наліво, як на папері, тільки 1 + 1 = 10: пишемо 0 і переносимо 1 у наступний розряд. Якщо перенесення виходить за 8-й біт, результат не вміщується у 8 біт — це переповнення. Віднімання a − b комп’ютер виконує як a + (інвертоване b) + 1, тобто додає доповняльний код.
Готуєшся до контрольної?
Завантаж свої конспекти, і StudyFi перетворить їх на картки, тести й подкасти.