Хексадецимална система и позиционен запис

Математически и логически основи на компютърните системи

• Бройни системи:
  • Дефиниция: Бройната система е начин за представяне на числа с помощта на определен набор от символи.
  • Видове бройни системи: декетична, двоична, осмична, шестнадесетична
• Запис на числата в позиционна бройна система:
  • Позиционен запис: Числото се представя като сума от произведения на цифрите и основата, повдигната на степен, съответстваща на позицията на цифрата.
  • Примери: десетична и двоична системи
• Алгоритми за преобразуване на записа:
  • От десетична към двоична: делим числото на 2 и записваме остатъка
  • От двоична към десетична: умножаваме всяка цифра от двоичното число по 2, повдигната на степен съответстваща на позицията й

Двоични функции

• Двоични функции на една и две променливи:
  • Основни операции: NOT, AND, OR, XOR
  • Пълна система от двоични функции: набор от логически операции, чрез които може да се представи всяка друга логическа функция
• Примери за пълни системи: {AND, OR, NOT}, {NAND}, {NOR}

Кодування на информация

• Бинарен код: представяне на данни чрез битове (0 и 1)
• Кодове за грешки:
  • Хемингов код: метод за корекция на грешки, който добавя контролни битове към двоичните данни
  • CRC (Цикличен Редундансен Код): по-сложен метод за откриване на грешки, използван в мрежовите протоколи и дисковите устройства

Представяне на дискретна информация

• Представяне на цели и дробни числа:
  • Цели числа: представят се чрез фиксиран брой битове
  • Дробни числа: представят се чрез плаваща запетая (IEEE 754 стандарт)
• Двоично допълнение (Метод за представяне на отрицателни числа):
  • Представяне на отрицателни числа в компютърните системи

Представяне на аналогова информация

• Представяне на образ и звук:
  • Образ: представя се чрез пиксели, всеки с определен цвят (RGB модел)
  • Звук: представя се чрез цифрови сигнали, които са дискретизация на аналоговите звукови вълниHere are the study notes for the provided text:
• Компютърна Архитектура*

Основни компоненти на компютъра

• Централен процесор (CPU): Изпълнява инструкциите на програмата
• Основна памет (RAM): Съхранява данните и инструкциите, които CPU използва
• Вход/изходни устройства (I/O): Позволяват взаимодействие с периферни устройства
• Системна шина: Свързва всички компоненти и осигурява комуникация между тях

Централен процесор (CPU)

• Съставни части:
  • Арифметико-логическо устройство (ALU): Извършва аритметични и логически операции
  • Управляващо устройство (CU): Координира изпълнението на инструкциите
  • Регистри: Бърза памет вътре в CPU за временно съхранение на данни и инструкции

Основна памет (RAM)

• Характеристики:
  • Времеви достъп: RAM позволява бърз достъп до данни
  • Волатилна памет: Данните се губят при изключване на захранването

Машинен език и изпълнение на машинна програма

• Машинен език: Ниско ниво на програмиране, състоящо се от бинарни кодове, които CPU може директно да изпълнява
• Цикъл на изпълнение:
  • Fetch (извличане): Четене на инструкцията от паметта
  • Decode (декодиране): Преобразуване на инструкцията в сигнали за изпълнение
  • Execute (изпълнение): Изпълнение на операцията от CPU

Паралелизъм

• Типове паралелизъм:
  • Instruction-level parallelism (ILP): Изпълнение на множество инструкции едновременно
  • Data-level parallelism (DLP): Изпълнение на една и съща операция върху множество данни
  • Task-level parallelism (TLP): Изпълнение на различни задачи едновременно
• Дискретна математика*

Теория на множества

• Множества: Колекции от обекти
• Операции с множества: Обединение, пресичане, разлика и допълнение
• Картезианско произведение: Множество от всички подредени двойки, съставени от два други множества

Логика

• ИзчисHere are the study notes for the text:
• Ламбда Изрази и Функции от По-Висок Ред*
• Ламбда изрази се използват за дефиниране на функции от по-висок ред
• Функции от по-висок ред позволяват на програмистите да използват функции като аргументи на други функции
• Java предоставя интерфейси от пакета java.util.function, като Function, Predicate, Consumer и Supplier
• Обработка на Списъци с Потоци (Streams)*
• Streams API в Java позволява лесна и ефективна обработка на колекции от данни
• Потокът може да бъде използван за филтриране, сортиране и агрегиране на данни
• Типични Приложения*
• Паралелни операции с потоци
• Управление на паметта и виртуална памет
• Управление на Операционната Система*
• Операционната система е софтуер, който управлява хардуера на компютъра и осигурява услуги за изпълнение на програми
• Класификация на ОС: еднопотребителски и многопотребителски, еднозадачни и многозадачни, детерминирани и недетерминирани
• Основни компоненти на ОС: ядро, драйвери на устройства, файлова система, потребителски интерфейс
• Управление на Паметта*
• Статично и динамично разпределение на паметта
• Фрагментация: проблем, при който наличната памет е разпределена на малки, несвързани блокове
• Виртуална памет: разпределение на физическата памет на малки блокове, които могат да бъдат разменяни между процесите
• Управление на Процесите*
• Планиране на процесите: алгоритми, които определят реда на изпълнение на процесите
• Типове планиране: FCFS, SJF, Round Robin, Приоритетно планиране
• Управление на Периферните Устройства*
• Входно-изходни операции: операции, които управляват взаимодействието с периферните устройства
• Буфериране: използване на буфери за временно съхранение на данни
• кеширане: използване на бърза памет за съхранение на често използвани данни
• Инструменти за Създаване на Програми*
• Среда за разработка на софтуер (IDE)
• Редактори: текстови редактори и разширени редактори
• Свързващи редактори: инструменти, които комбинират различни обекти файлове в един изпълним файл
• Транслатори: програми, които превеждат код от един програмен език в друг
• Средства за тестване: инструменти и методи, използвани за проверка на коректността, ефективността и надеждността на софтуера

Този квиз включва основите на хексадецималната система, позиционния запис на числа и примери за десетична система.