コンピューター内のデータはゼロと1です。 あなたが今読んでいるテキストは、私たちのサーバーからあなたのコンピューターに直接転送され、メモリに記録されました-それはゼロと1の連続です。現時点では、ピクセルで構成され、当社のWebサイトを表示するモニターを見ています。画像もゼロと1です。ビデオはゼロと1です。音楽はゼロと1です。コンピューターで使用可能なコンテンツは、ゼロと1で表すことができます。しかし、どのように？
RAMは複雑なデバイスであり、誰もがその動作を知っています。
コンピューターが理解しているという事実から始める価値がありますバイナリ表記のみ。人生では、10本の指を使用しており、10本の指を使用しているため、コンピューターには10本の指がありますが、コンピューターには10本の指はありません-オンまたはオフ、現在の供給または供給なしの2つの状態でのみ動作する論理デバイスでのみ動作します現在。論理デバイスがアクティブな場合、電流供給があり、ビットは1に等しくなり、電流供給がない場合、ビットはゼロになります。ビットは測定の最小単位です。 1ビットには1と0の2つの状態しかありません。1バイトは8ビットです。したがって、0と1のすべての可能な組み合わせをソートすると、256バイトの組み合わせまたは2の8乗を1バイトに格納できます。たとえば、「0000001」、「0000010」、または「10110010」-英語のアルファベットの文字は8ビット（1バイト）として。
バイナリコードはまさにそのように見えます！
さまざまなエンコーディングのおかげでバイナリ形式で情報を提供します。同じことが、さまざまなプログラミング言語で書かれたプログラムにも当てはまります。プログラムを実行するには、バイナリコードにコンパイルする必要があります。したがって、バイナリ形式で、このデータを操作するためのデータと命令（コード）の両方を表すことができます。解釈可能な言語（JavaScript、Python）も存在します。この場合、プログラムが実行されると、インタープリターがコードを分析し、コンピューターが理解できる言語、つまり0と1のシーケンスにコンパイルします。この場合、毎回プログラムをコンパイルする必要はありません。実行したい。
プロセッサはどのように機能しますか？
記憶について語ることはできませんプロセッサ。プロセッサとRAMは非常に似ています。どちらの場合も、2つの状態しかとれない論理デバイスが使用されているためです。ただし、プロセッサは計算タスクを実行します。これを行うために、彼は制御デバイス（受信する命令、算術論理デバイス）を持ち、すべての算術演算（加算、減算など）とレジスタを担当します。
RAMに加えて、コンピューターにはキャッシュメモリがあります。このトピックに興味がある場合は、最近の資料をご覧ください。
命令はプロセッサーに送られるため、メモリからのデータを操作する場合、このデータはどこかに保存する必要があります。 RAMから絶えずそれらを取り出すには長すぎます。そのため、プロセッサには独自のメモリがあり、複数のレジスタの形式で表示されます。これはコンピュータで最も高速なメモリです。
レジスタとは何ですか？ プロセッサのレジスタは、1ビットの情報を保存できるトリガーの形式で提供されます。トリガーは、マイクロチップの多くのロジック要素の1つです。そのロジックのおかげで、情報を保存できます。 Dトリガーは次のようになります。
これはDトリガーであり、情報を保存できます。 Dトリガーを含む最も単純な論理デバイスは、論理操作で構成されています。上の写真では、「＆」記号を見ることができます-これは論理的なANDです
論理「AND」の真理値表
Dトリガーの一番上のスイッチ「D」が変更されますビットの値、および下位の「C」はそのストレージを有効または無効にします。おそらく、この「Dトリガー」がどのように機能するのか疑問に思うでしょう。トリガーの操作の詳細については、以下のビデオをご覧ください。
Dトリガーに加えて、RSトリガーもあります。JKトリガーなど。この本は複数の本に捧げられており、マイクロチップの論理デバイスを自分で調べることができます。量子プロセッサのトピックを掘り下げてみるといいでしょう。なぜなら、将来は量子プロセッサにかかっていることは明らかだからです。
RAMは何で構成されていますか？
記憶に戻りますデータを格納するレジスタの大きなグループ。 SRAM（静的メモリ）とDRAM（動的メモリ）があります。静的メモリでは、レジスタはトリガーの形式で表示され、動的メモリではコンデンサの形式で表示されるため、時間とともに電荷が失われる可能性があります。現在、RAMはDRAMを使用しています。各セルはトランジスタとキャパシタであり、電力がないとすべてのデータが失われます。そのため、コンピューターの電源を切ると、RAMがクリアされます。コンピューターはすべてのドライバーとその他の重要なプログラムをSSDにオフ状態で保存し、オンになると必要なデータをRAMに保存します。
RAMの種類を知りたいと思うでしょう。このテーマに関する優れた資料があります。
ダイナミックメモリセル、既にコンデンサとトランジスタで構成され、1ビットの情報を保存すると言われました。より正確には、コンデンサ自体が情報を保存し、トランジスタが状態の切り替えを担当します。コンデンサを小さなバケツの形で提示することができます。このバケツには、電流が流れると電子が充填されます。ダイナミックランダムアクセスメモリの動作については、7年前に詳しく検討しました。それ以来、その仕事の原則はほとんど変わっていません。コンデンサが電子で満たされている場合、その状態は単一です。つまり、出力では1ビットの情報があります。そうでない場合は、ゼロ。
コンピューターはどのようにデータをRAMに保存しますか？
ビットのシーケンスまたは1バイト「01000001」、RAMに書かれたものは何でも意味します-数字の「65」、文字の「A」、または画像の色です。オペレーティングシステムがこれらのビットの意味を理解できるように、さまざまなデータタイプ（MP3、WAV、MPEG4、ASCII、Unicode、BMP、Jpeg）のさまざまなエンコーディングが発明されました。たとえば、メモリにキリル文字「p」を書き込もうとします。これを行うには、最初にUnicode文字（16進数）の形式に変換する必要があります。 Unicodeテーブルの「p」は「0440」です。次に、数値を格納するエンコードを選択する必要があります。UTF-16にします。次に、バイナリシステムでは、Unicode文字は "00000100 01000000"の形式を取ります。そして、この値はすでにRAMに書き込むことができます。 2バイトで構成されます。しかし、英語の「s」をバイナリ形式で使用すると、「01110011」のようになります。
実際、英語のアルファベットはUTFエンコードでは0から255の範囲の数値に収まるため、1バイト、および日本語または中国語の文字については、すでに3または4バイトも必要です。
そこで、RAMがどのように機能し、どのようにデータを書き込むことができるかを考えました。好きですか？友達と共有して、チャットで議論しましょう。
