Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Architektuacuteraacutek eacutesoperaacutecioacutes rendszerekAdatreprezentaacutecioacute
Balogh AacutedaacutemLőrentey Kaacuteroly
Eoumltvoumls Loraacutend TudomaacutenyegyetemInformatikai Kar
Algoritmusok eacutes Alkalmazaacutesaik Tanszeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 2 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 3 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Helyi eacuterteacutekes szaacutemrendszerekbull Emleacutekeztetőuumll a tiacutezes szaacutemrendszer
27343 = 2 102 + 7 101 + 3 100 + 4 10-1 + 3 10-2
bull Aacuteltalaacutenosiacutetaacutesndash Legyen b gt 1 a szaacutemrendszer pozitiacutev egeacutesz alapszaacutema (baacutezisa)ndash Legyenek a
i isin 0 hellip b ndash 1 szaacutemjegyek
ndash Az (hellipa2a
1a
0a
-1a
-2)
b b-szaacutemrendszerbeli szaacutem szaacutemeacuterteacuteke
hellip + a2b2 + a
1b1 + a0 + a
-1b-1 + a
-2b-2 + hellip = Σa
ibi
bull Peacuteldaacutekndash (45382)
9= 4 81 + 5 9 + 3 + 89 + 281 = 372 + 7481 asymp 37291358
ndash (24213)5= 2 25 + 4 5 + 2 + 15 + 325 = 72 + 825 = 7232
ndash (11021121)3= 1 81 + 1 27 + 2 3 + 1 + 13 + 29 + 127 asymp 115592
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 4 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Helyi eacuterteacutekes szaacutemrendszerekbull A tiacutezneacutel nagyobb alapszaacutemuacute szaacutemrendszerek leiacuteraacutesaacutehoz
a 0-9 szaacutemjegyeket az angol aacutebeacuteceacute betűivel egeacutesziacutetjuumlk kindash (3E8)
16 = 3 256 + 14 16 + 8 = 1000
ndash (BEEF)16
= 11 4096 + 14 256 + 14 16 + 15 = 48879
ndash (CICA)20
= 12 8000 + 18 400 + 12 20 + 10 = 103450
bull Vigyaacutezat a jeloumlleacutes nem egyseacutegesndash Ahaacuteny ember annyi jeloumlleacutesndash Gyakran csak a szoumlvegkoumlrnyezetből deruumll ki az alapszaacutemndash (BEEF)
16 helyett aacuteltalaacuteban 0xBEEF-et iacuternak (C nyelv)
ndash (7342)8 helyett gyakran 07342-t iacuternak (szinteacuten C nyelv)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 5 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Aacutetszaacutemolaacutes uacutej alapszaacutemra
bull A szaacutemrendszerek koumlzoumltt a ceacutel-alapszaacutemmal toumlrteacutenő sorozatos maradeacutekos osztaacutessal tudunk aacutetszaacutemolnindashA legkisebb helyieacuterteacutektől kezdve kapjuk meg a
szaacutemjegyeket jobbroacutel balra haladunkndashAz osztaacutes maradeacuteka lesz az eredmeacuteny koumlvetkező
szaacutemjegyendashA haacutenyadost ismeacutet leosztjukndashAddig ismeacuteteljuumlk miacuteg nullaacutet nem kapunk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 6 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bull Iacuterjuk aacutet 1000-et nyolcas alapra
Aacutetszaacutemolaacutesi peacutelda
1000 div 8 = 125125 div 8 = 15
15 div 8 = 11 div 8 = 0
1000 mod 8 = 0125 mod 8 = 515 mod 8 = 71 mod 8 = 1
(veacutege)
Eredmeacuteny 1000 = (1750)8
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 7 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nevezetes szaacutemrendszerekbull Tiacutezes szaacutemrendszerndash Ezt szoktuk meg ezt szeretjuumlkndash Az ujjaink szaacutemaacutetoacutel eltekintve
keveacutes praktikus haszna van
bull Hatos tizenkettes stb szaacutemrendszerekndash Hagyomaacutenyos
meacuterteacutekegyseacutegrendszerekndash bdquoTucatrdquondash Koumlnnyű harmadolhatoacutesaacuteg
bull Hatvanas szaacutemrendszerndash Babiloacuteniai eredetndash Időmeacutereacutes trigonometria
(fokokoacuteraacutek percek maacutesodpercek)
bull Kettes (binaacuteris) szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek bitek (0 1)
bull Tizenhatos szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek 0 1 2 3 4 5 6 7 8
9 A B C D E Fndash A nyers binaacuteris adatok
leggyakoribb megjeleniacuteteacutesi formaacuteja
bull Nyolcas szaacutemrendszerndash A tizenhatos bdquoreacutegimoacutedirdquo
alternatiacutevaacuteja
bull Hatvanneacutegyes szaacutemrendszerndash Adataacutetvitel (base64 koacutedolaacutes
email melleacutekletek)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 8 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Eacuterdekesseacuteg egzotikus szaacutemrendszerekbull Negatiacutev alapuacute szaacutemrendszerekndash Ugyanezen keacuteplet alapjaacutenndash A szaacutemjegyek ugyanazok mint a pozitiacutev megfelelőneacutelndash Pl (18005)
-10 = 2005 (2015)
-10 = -2005 Nincs szuumlkseacuteg előjelre
bull Valoacutes alapuacute szaacutemrendszerekndash Pl radic2 alapuacute szaacutemrendszerndash Aacuteltalaacuteban csak a 0 1 szaacutemjegyeket megengedvendash Az egeacutesz szaacutemok kifejteacutese aacuteltalaacuteban veacutegtelen hosszuacute
bull Kiegyensuacutelyozott ternaacuteris szaacutemrendszerndash Haacutermas alap -1 0 +1 szaacutemjegyek (bdquotritekrdquo)ndash Sok szeacutep szimmetrikus tulajdonsaacutegndash A binaacuterishoz hasonloacutean koumlnnyű aritmetikandash Szovjet kiacuteseacuterleti szaacutemiacutetoacutegeacutepek alkalmaztaacutek ma sajnos nincs
hasznaacutelatban pedig megeacutepiacuteteni is koumlnnyű
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 9 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szaacutemaacutebraacutezolaacutes feladata
bull Feladat szaacutemhalmazokat uumlgyes koacutedolaacutessal bitsorozattal aacutebraacutezolnindashA bitsorozat hossza aacuteltalaacuteban előre adott roumlgziacutetettbullNeve szoacutehossz n-nel fogjuk jeloumllnibull n a gyakorlatban aacuteltalaacuteban 8 16 32 vagy 64bull Iacutegy veacuteges szaacutemuacute (2n db) kuumlloumlnboumlző szaacutemot iacuterhatunk le
ndashUgyanaz a bitsorozat maacutes eacutes maacutest jelenthet a kuumlloumlnboumlző megoldaacutesokbanndash Iacutegy jeloumlljuumlk a bitsorozatot b
n-1hellipb
2b
1b
0
ndashPeacutelda 01101011 (vajon mit jelent)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 10 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nemnegatiacutev egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Triviaacutelis feladat egyszerűen hasznaacuteljuk a binaacuteris szaacutemrendszerbeli aacutetiacuteraacutes szaacutemjegyeitndashA kettes szaacutemrendszer az informatika szaacutemrendszerendashLeibniz (1703) vilaacutegiacutetott raacute előszoumlrndashNeumann Jaacutenos tette aacuteltalaacutenossaacute alkalmazaacutesaacutetndashPeacuteldaacutek
00000000 = (0)2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107
11111111 = (11111111)2 = 255
bull Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 2n-1]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 11 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Neacutehaacuteny kerek szaacutem
20 = 121 = 222 = 423 = 824 = 1625 = 3226 = 6427 = 12828 = 256
29 = 512210 = 1024211 = 2048212 = 4096213 = 8192214 = 16384215 = 32768216 = 65536
231 = 2147483648232 = 4294967296264 = 184467440737095516162128 = 3402823669209
38463463374607431768211456
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 2 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 3 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Helyi eacuterteacutekes szaacutemrendszerekbull Emleacutekeztetőuumll a tiacutezes szaacutemrendszer
27343 = 2 102 + 7 101 + 3 100 + 4 10-1 + 3 10-2
bull Aacuteltalaacutenosiacutetaacutesndash Legyen b gt 1 a szaacutemrendszer pozitiacutev egeacutesz alapszaacutema (baacutezisa)ndash Legyenek a
i isin 0 hellip b ndash 1 szaacutemjegyek
ndash Az (hellipa2a
1a
0a
-1a
-2)
b b-szaacutemrendszerbeli szaacutem szaacutemeacuterteacuteke
hellip + a2b2 + a
1b1 + a0 + a
-1b-1 + a
-2b-2 + hellip = Σa
ibi
bull Peacuteldaacutekndash (45382)
9= 4 81 + 5 9 + 3 + 89 + 281 = 372 + 7481 asymp 37291358
ndash (24213)5= 2 25 + 4 5 + 2 + 15 + 325 = 72 + 825 = 7232
ndash (11021121)3= 1 81 + 1 27 + 2 3 + 1 + 13 + 29 + 127 asymp 115592
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 4 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Helyi eacuterteacutekes szaacutemrendszerekbull A tiacutezneacutel nagyobb alapszaacutemuacute szaacutemrendszerek leiacuteraacutesaacutehoz
a 0-9 szaacutemjegyeket az angol aacutebeacuteceacute betűivel egeacutesziacutetjuumlk kindash (3E8)
16 = 3 256 + 14 16 + 8 = 1000
ndash (BEEF)16
= 11 4096 + 14 256 + 14 16 + 15 = 48879
ndash (CICA)20
= 12 8000 + 18 400 + 12 20 + 10 = 103450
bull Vigyaacutezat a jeloumlleacutes nem egyseacutegesndash Ahaacuteny ember annyi jeloumlleacutesndash Gyakran csak a szoumlvegkoumlrnyezetből deruumll ki az alapszaacutemndash (BEEF)
16 helyett aacuteltalaacuteban 0xBEEF-et iacuternak (C nyelv)
ndash (7342)8 helyett gyakran 07342-t iacuternak (szinteacuten C nyelv)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 5 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Aacutetszaacutemolaacutes uacutej alapszaacutemra
bull A szaacutemrendszerek koumlzoumltt a ceacutel-alapszaacutemmal toumlrteacutenő sorozatos maradeacutekos osztaacutessal tudunk aacutetszaacutemolnindashA legkisebb helyieacuterteacutektől kezdve kapjuk meg a
szaacutemjegyeket jobbroacutel balra haladunkndashAz osztaacutes maradeacuteka lesz az eredmeacuteny koumlvetkező
szaacutemjegyendashA haacutenyadost ismeacutet leosztjukndashAddig ismeacuteteljuumlk miacuteg nullaacutet nem kapunk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 6 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bull Iacuterjuk aacutet 1000-et nyolcas alapra
Aacutetszaacutemolaacutesi peacutelda
1000 div 8 = 125125 div 8 = 15
15 div 8 = 11 div 8 = 0
1000 mod 8 = 0125 mod 8 = 515 mod 8 = 71 mod 8 = 1
(veacutege)
Eredmeacuteny 1000 = (1750)8
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 7 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nevezetes szaacutemrendszerekbull Tiacutezes szaacutemrendszerndash Ezt szoktuk meg ezt szeretjuumlkndash Az ujjaink szaacutemaacutetoacutel eltekintve
keveacutes praktikus haszna van
bull Hatos tizenkettes stb szaacutemrendszerekndash Hagyomaacutenyos
meacuterteacutekegyseacutegrendszerekndash bdquoTucatrdquondash Koumlnnyű harmadolhatoacutesaacuteg
bull Hatvanas szaacutemrendszerndash Babiloacuteniai eredetndash Időmeacutereacutes trigonometria
(fokokoacuteraacutek percek maacutesodpercek)
bull Kettes (binaacuteris) szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek bitek (0 1)
bull Tizenhatos szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek 0 1 2 3 4 5 6 7 8
9 A B C D E Fndash A nyers binaacuteris adatok
leggyakoribb megjeleniacuteteacutesi formaacuteja
bull Nyolcas szaacutemrendszerndash A tizenhatos bdquoreacutegimoacutedirdquo
alternatiacutevaacuteja
bull Hatvanneacutegyes szaacutemrendszerndash Adataacutetvitel (base64 koacutedolaacutes
email melleacutekletek)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 8 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Eacuterdekesseacuteg egzotikus szaacutemrendszerekbull Negatiacutev alapuacute szaacutemrendszerekndash Ugyanezen keacuteplet alapjaacutenndash A szaacutemjegyek ugyanazok mint a pozitiacutev megfelelőneacutelndash Pl (18005)
-10 = 2005 (2015)
-10 = -2005 Nincs szuumlkseacuteg előjelre
bull Valoacutes alapuacute szaacutemrendszerekndash Pl radic2 alapuacute szaacutemrendszerndash Aacuteltalaacuteban csak a 0 1 szaacutemjegyeket megengedvendash Az egeacutesz szaacutemok kifejteacutese aacuteltalaacuteban veacutegtelen hosszuacute
bull Kiegyensuacutelyozott ternaacuteris szaacutemrendszerndash Haacutermas alap -1 0 +1 szaacutemjegyek (bdquotritekrdquo)ndash Sok szeacutep szimmetrikus tulajdonsaacutegndash A binaacuterishoz hasonloacutean koumlnnyű aritmetikandash Szovjet kiacuteseacuterleti szaacutemiacutetoacutegeacutepek alkalmaztaacutek ma sajnos nincs
hasznaacutelatban pedig megeacutepiacuteteni is koumlnnyű
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 9 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szaacutemaacutebraacutezolaacutes feladata
bull Feladat szaacutemhalmazokat uumlgyes koacutedolaacutessal bitsorozattal aacutebraacutezolnindashA bitsorozat hossza aacuteltalaacuteban előre adott roumlgziacutetettbullNeve szoacutehossz n-nel fogjuk jeloumllnibull n a gyakorlatban aacuteltalaacuteban 8 16 32 vagy 64bull Iacutegy veacuteges szaacutemuacute (2n db) kuumlloumlnboumlző szaacutemot iacuterhatunk le
ndashUgyanaz a bitsorozat maacutes eacutes maacutest jelenthet a kuumlloumlnboumlző megoldaacutesokbanndash Iacutegy jeloumlljuumlk a bitsorozatot b
n-1hellipb
2b
1b
0
ndashPeacutelda 01101011 (vajon mit jelent)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 10 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nemnegatiacutev egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Triviaacutelis feladat egyszerűen hasznaacuteljuk a binaacuteris szaacutemrendszerbeli aacutetiacuteraacutes szaacutemjegyeitndashA kettes szaacutemrendszer az informatika szaacutemrendszerendashLeibniz (1703) vilaacutegiacutetott raacute előszoumlrndashNeumann Jaacutenos tette aacuteltalaacutenossaacute alkalmazaacutesaacutetndashPeacuteldaacutek
00000000 = (0)2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107
11111111 = (11111111)2 = 255
bull Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 2n-1]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 11 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Neacutehaacuteny kerek szaacutem
20 = 121 = 222 = 423 = 824 = 1625 = 3226 = 6427 = 12828 = 256
29 = 512210 = 1024211 = 2048212 = 4096213 = 8192214 = 16384215 = 32768216 = 65536
231 = 2147483648232 = 4294967296264 = 184467440737095516162128 = 3402823669209
38463463374607431768211456
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 3 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Helyi eacuterteacutekes szaacutemrendszerekbull Emleacutekeztetőuumll a tiacutezes szaacutemrendszer
27343 = 2 102 + 7 101 + 3 100 + 4 10-1 + 3 10-2
bull Aacuteltalaacutenosiacutetaacutesndash Legyen b gt 1 a szaacutemrendszer pozitiacutev egeacutesz alapszaacutema (baacutezisa)ndash Legyenek a
i isin 0 hellip b ndash 1 szaacutemjegyek
ndash Az (hellipa2a
1a
0a
-1a
-2)
b b-szaacutemrendszerbeli szaacutem szaacutemeacuterteacuteke
hellip + a2b2 + a
1b1 + a0 + a
-1b-1 + a
-2b-2 + hellip = Σa
ibi
bull Peacuteldaacutekndash (45382)
9= 4 81 + 5 9 + 3 + 89 + 281 = 372 + 7481 asymp 37291358
ndash (24213)5= 2 25 + 4 5 + 2 + 15 + 325 = 72 + 825 = 7232
ndash (11021121)3= 1 81 + 1 27 + 2 3 + 1 + 13 + 29 + 127 asymp 115592
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 4 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Helyi eacuterteacutekes szaacutemrendszerekbull A tiacutezneacutel nagyobb alapszaacutemuacute szaacutemrendszerek leiacuteraacutesaacutehoz
a 0-9 szaacutemjegyeket az angol aacutebeacuteceacute betűivel egeacutesziacutetjuumlk kindash (3E8)
16 = 3 256 + 14 16 + 8 = 1000
ndash (BEEF)16
= 11 4096 + 14 256 + 14 16 + 15 = 48879
ndash (CICA)20
= 12 8000 + 18 400 + 12 20 + 10 = 103450
bull Vigyaacutezat a jeloumlleacutes nem egyseacutegesndash Ahaacuteny ember annyi jeloumlleacutesndash Gyakran csak a szoumlvegkoumlrnyezetből deruumll ki az alapszaacutemndash (BEEF)
16 helyett aacuteltalaacuteban 0xBEEF-et iacuternak (C nyelv)
ndash (7342)8 helyett gyakran 07342-t iacuternak (szinteacuten C nyelv)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 5 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Aacutetszaacutemolaacutes uacutej alapszaacutemra
bull A szaacutemrendszerek koumlzoumltt a ceacutel-alapszaacutemmal toumlrteacutenő sorozatos maradeacutekos osztaacutessal tudunk aacutetszaacutemolnindashA legkisebb helyieacuterteacutektől kezdve kapjuk meg a
szaacutemjegyeket jobbroacutel balra haladunkndashAz osztaacutes maradeacuteka lesz az eredmeacuteny koumlvetkező
szaacutemjegyendashA haacutenyadost ismeacutet leosztjukndashAddig ismeacuteteljuumlk miacuteg nullaacutet nem kapunk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 6 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bull Iacuterjuk aacutet 1000-et nyolcas alapra
Aacutetszaacutemolaacutesi peacutelda
1000 div 8 = 125125 div 8 = 15
15 div 8 = 11 div 8 = 0
1000 mod 8 = 0125 mod 8 = 515 mod 8 = 71 mod 8 = 1
(veacutege)
Eredmeacuteny 1000 = (1750)8
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 7 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nevezetes szaacutemrendszerekbull Tiacutezes szaacutemrendszerndash Ezt szoktuk meg ezt szeretjuumlkndash Az ujjaink szaacutemaacutetoacutel eltekintve
keveacutes praktikus haszna van
bull Hatos tizenkettes stb szaacutemrendszerekndash Hagyomaacutenyos
meacuterteacutekegyseacutegrendszerekndash bdquoTucatrdquondash Koumlnnyű harmadolhatoacutesaacuteg
bull Hatvanas szaacutemrendszerndash Babiloacuteniai eredetndash Időmeacutereacutes trigonometria
(fokokoacuteraacutek percek maacutesodpercek)
bull Kettes (binaacuteris) szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek bitek (0 1)
bull Tizenhatos szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek 0 1 2 3 4 5 6 7 8
9 A B C D E Fndash A nyers binaacuteris adatok
leggyakoribb megjeleniacuteteacutesi formaacuteja
bull Nyolcas szaacutemrendszerndash A tizenhatos bdquoreacutegimoacutedirdquo
alternatiacutevaacuteja
bull Hatvanneacutegyes szaacutemrendszerndash Adataacutetvitel (base64 koacutedolaacutes
email melleacutekletek)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 8 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Eacuterdekesseacuteg egzotikus szaacutemrendszerekbull Negatiacutev alapuacute szaacutemrendszerekndash Ugyanezen keacuteplet alapjaacutenndash A szaacutemjegyek ugyanazok mint a pozitiacutev megfelelőneacutelndash Pl (18005)
-10 = 2005 (2015)
-10 = -2005 Nincs szuumlkseacuteg előjelre
bull Valoacutes alapuacute szaacutemrendszerekndash Pl radic2 alapuacute szaacutemrendszerndash Aacuteltalaacuteban csak a 0 1 szaacutemjegyeket megengedvendash Az egeacutesz szaacutemok kifejteacutese aacuteltalaacuteban veacutegtelen hosszuacute
bull Kiegyensuacutelyozott ternaacuteris szaacutemrendszerndash Haacutermas alap -1 0 +1 szaacutemjegyek (bdquotritekrdquo)ndash Sok szeacutep szimmetrikus tulajdonsaacutegndash A binaacuterishoz hasonloacutean koumlnnyű aritmetikandash Szovjet kiacuteseacuterleti szaacutemiacutetoacutegeacutepek alkalmaztaacutek ma sajnos nincs
hasznaacutelatban pedig megeacutepiacuteteni is koumlnnyű
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 9 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szaacutemaacutebraacutezolaacutes feladata
bull Feladat szaacutemhalmazokat uumlgyes koacutedolaacutessal bitsorozattal aacutebraacutezolnindashA bitsorozat hossza aacuteltalaacuteban előre adott roumlgziacutetettbullNeve szoacutehossz n-nel fogjuk jeloumllnibull n a gyakorlatban aacuteltalaacuteban 8 16 32 vagy 64bull Iacutegy veacuteges szaacutemuacute (2n db) kuumlloumlnboumlző szaacutemot iacuterhatunk le
ndashUgyanaz a bitsorozat maacutes eacutes maacutest jelenthet a kuumlloumlnboumlző megoldaacutesokbanndash Iacutegy jeloumlljuumlk a bitsorozatot b
n-1hellipb
2b
1b
0
ndashPeacutelda 01101011 (vajon mit jelent)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 10 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nemnegatiacutev egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Triviaacutelis feladat egyszerűen hasznaacuteljuk a binaacuteris szaacutemrendszerbeli aacutetiacuteraacutes szaacutemjegyeitndashA kettes szaacutemrendszer az informatika szaacutemrendszerendashLeibniz (1703) vilaacutegiacutetott raacute előszoumlrndashNeumann Jaacutenos tette aacuteltalaacutenossaacute alkalmazaacutesaacutetndashPeacuteldaacutek
00000000 = (0)2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107
11111111 = (11111111)2 = 255
bull Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 2n-1]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 11 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Neacutehaacuteny kerek szaacutem
20 = 121 = 222 = 423 = 824 = 1625 = 3226 = 6427 = 12828 = 256
29 = 512210 = 1024211 = 2048212 = 4096213 = 8192214 = 16384215 = 32768216 = 65536
231 = 2147483648232 = 4294967296264 = 184467440737095516162128 = 3402823669209
38463463374607431768211456
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 4 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Helyi eacuterteacutekes szaacutemrendszerekbull A tiacutezneacutel nagyobb alapszaacutemuacute szaacutemrendszerek leiacuteraacutesaacutehoz
a 0-9 szaacutemjegyeket az angol aacutebeacuteceacute betűivel egeacutesziacutetjuumlk kindash (3E8)
16 = 3 256 + 14 16 + 8 = 1000
ndash (BEEF)16
= 11 4096 + 14 256 + 14 16 + 15 = 48879
ndash (CICA)20
= 12 8000 + 18 400 + 12 20 + 10 = 103450
bull Vigyaacutezat a jeloumlleacutes nem egyseacutegesndash Ahaacuteny ember annyi jeloumlleacutesndash Gyakran csak a szoumlvegkoumlrnyezetből deruumll ki az alapszaacutemndash (BEEF)
16 helyett aacuteltalaacuteban 0xBEEF-et iacuternak (C nyelv)
ndash (7342)8 helyett gyakran 07342-t iacuternak (szinteacuten C nyelv)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 5 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Aacutetszaacutemolaacutes uacutej alapszaacutemra
bull A szaacutemrendszerek koumlzoumltt a ceacutel-alapszaacutemmal toumlrteacutenő sorozatos maradeacutekos osztaacutessal tudunk aacutetszaacutemolnindashA legkisebb helyieacuterteacutektől kezdve kapjuk meg a
szaacutemjegyeket jobbroacutel balra haladunkndashAz osztaacutes maradeacuteka lesz az eredmeacuteny koumlvetkező
szaacutemjegyendashA haacutenyadost ismeacutet leosztjukndashAddig ismeacuteteljuumlk miacuteg nullaacutet nem kapunk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 6 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bull Iacuterjuk aacutet 1000-et nyolcas alapra
Aacutetszaacutemolaacutesi peacutelda
1000 div 8 = 125125 div 8 = 15
15 div 8 = 11 div 8 = 0
1000 mod 8 = 0125 mod 8 = 515 mod 8 = 71 mod 8 = 1
(veacutege)
Eredmeacuteny 1000 = (1750)8
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 7 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nevezetes szaacutemrendszerekbull Tiacutezes szaacutemrendszerndash Ezt szoktuk meg ezt szeretjuumlkndash Az ujjaink szaacutemaacutetoacutel eltekintve
keveacutes praktikus haszna van
bull Hatos tizenkettes stb szaacutemrendszerekndash Hagyomaacutenyos
meacuterteacutekegyseacutegrendszerekndash bdquoTucatrdquondash Koumlnnyű harmadolhatoacutesaacuteg
bull Hatvanas szaacutemrendszerndash Babiloacuteniai eredetndash Időmeacutereacutes trigonometria
(fokokoacuteraacutek percek maacutesodpercek)
bull Kettes (binaacuteris) szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek bitek (0 1)
bull Tizenhatos szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek 0 1 2 3 4 5 6 7 8
9 A B C D E Fndash A nyers binaacuteris adatok
leggyakoribb megjeleniacuteteacutesi formaacuteja
bull Nyolcas szaacutemrendszerndash A tizenhatos bdquoreacutegimoacutedirdquo
alternatiacutevaacuteja
bull Hatvanneacutegyes szaacutemrendszerndash Adataacutetvitel (base64 koacutedolaacutes
email melleacutekletek)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 8 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Eacuterdekesseacuteg egzotikus szaacutemrendszerekbull Negatiacutev alapuacute szaacutemrendszerekndash Ugyanezen keacuteplet alapjaacutenndash A szaacutemjegyek ugyanazok mint a pozitiacutev megfelelőneacutelndash Pl (18005)
-10 = 2005 (2015)
-10 = -2005 Nincs szuumlkseacuteg előjelre
bull Valoacutes alapuacute szaacutemrendszerekndash Pl radic2 alapuacute szaacutemrendszerndash Aacuteltalaacuteban csak a 0 1 szaacutemjegyeket megengedvendash Az egeacutesz szaacutemok kifejteacutese aacuteltalaacuteban veacutegtelen hosszuacute
bull Kiegyensuacutelyozott ternaacuteris szaacutemrendszerndash Haacutermas alap -1 0 +1 szaacutemjegyek (bdquotritekrdquo)ndash Sok szeacutep szimmetrikus tulajdonsaacutegndash A binaacuterishoz hasonloacutean koumlnnyű aritmetikandash Szovjet kiacuteseacuterleti szaacutemiacutetoacutegeacutepek alkalmaztaacutek ma sajnos nincs
hasznaacutelatban pedig megeacutepiacuteteni is koumlnnyű
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 9 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szaacutemaacutebraacutezolaacutes feladata
bull Feladat szaacutemhalmazokat uumlgyes koacutedolaacutessal bitsorozattal aacutebraacutezolnindashA bitsorozat hossza aacuteltalaacuteban előre adott roumlgziacutetettbullNeve szoacutehossz n-nel fogjuk jeloumllnibull n a gyakorlatban aacuteltalaacuteban 8 16 32 vagy 64bull Iacutegy veacuteges szaacutemuacute (2n db) kuumlloumlnboumlző szaacutemot iacuterhatunk le
ndashUgyanaz a bitsorozat maacutes eacutes maacutest jelenthet a kuumlloumlnboumlző megoldaacutesokbanndash Iacutegy jeloumlljuumlk a bitsorozatot b
n-1hellipb
2b
1b
0
ndashPeacutelda 01101011 (vajon mit jelent)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 10 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nemnegatiacutev egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Triviaacutelis feladat egyszerűen hasznaacuteljuk a binaacuteris szaacutemrendszerbeli aacutetiacuteraacutes szaacutemjegyeitndashA kettes szaacutemrendszer az informatika szaacutemrendszerendashLeibniz (1703) vilaacutegiacutetott raacute előszoumlrndashNeumann Jaacutenos tette aacuteltalaacutenossaacute alkalmazaacutesaacutetndashPeacuteldaacutek
00000000 = (0)2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107
11111111 = (11111111)2 = 255
bull Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 2n-1]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 11 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Neacutehaacuteny kerek szaacutem
20 = 121 = 222 = 423 = 824 = 1625 = 3226 = 6427 = 12828 = 256
29 = 512210 = 1024211 = 2048212 = 4096213 = 8192214 = 16384215 = 32768216 = 65536
231 = 2147483648232 = 4294967296264 = 184467440737095516162128 = 3402823669209
38463463374607431768211456
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 5 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Aacutetszaacutemolaacutes uacutej alapszaacutemra
bull A szaacutemrendszerek koumlzoumltt a ceacutel-alapszaacutemmal toumlrteacutenő sorozatos maradeacutekos osztaacutessal tudunk aacutetszaacutemolnindashA legkisebb helyieacuterteacutektől kezdve kapjuk meg a
szaacutemjegyeket jobbroacutel balra haladunkndashAz osztaacutes maradeacuteka lesz az eredmeacuteny koumlvetkező
szaacutemjegyendashA haacutenyadost ismeacutet leosztjukndashAddig ismeacuteteljuumlk miacuteg nullaacutet nem kapunk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 6 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bull Iacuterjuk aacutet 1000-et nyolcas alapra
Aacutetszaacutemolaacutesi peacutelda
1000 div 8 = 125125 div 8 = 15
15 div 8 = 11 div 8 = 0
1000 mod 8 = 0125 mod 8 = 515 mod 8 = 71 mod 8 = 1
(veacutege)
Eredmeacuteny 1000 = (1750)8
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 7 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nevezetes szaacutemrendszerekbull Tiacutezes szaacutemrendszerndash Ezt szoktuk meg ezt szeretjuumlkndash Az ujjaink szaacutemaacutetoacutel eltekintve
keveacutes praktikus haszna van
bull Hatos tizenkettes stb szaacutemrendszerekndash Hagyomaacutenyos
meacuterteacutekegyseacutegrendszerekndash bdquoTucatrdquondash Koumlnnyű harmadolhatoacutesaacuteg
bull Hatvanas szaacutemrendszerndash Babiloacuteniai eredetndash Időmeacutereacutes trigonometria
(fokokoacuteraacutek percek maacutesodpercek)
bull Kettes (binaacuteris) szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek bitek (0 1)
bull Tizenhatos szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek 0 1 2 3 4 5 6 7 8
9 A B C D E Fndash A nyers binaacuteris adatok
leggyakoribb megjeleniacuteteacutesi formaacuteja
bull Nyolcas szaacutemrendszerndash A tizenhatos bdquoreacutegimoacutedirdquo
alternatiacutevaacuteja
bull Hatvanneacutegyes szaacutemrendszerndash Adataacutetvitel (base64 koacutedolaacutes
email melleacutekletek)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 8 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Eacuterdekesseacuteg egzotikus szaacutemrendszerekbull Negatiacutev alapuacute szaacutemrendszerekndash Ugyanezen keacuteplet alapjaacutenndash A szaacutemjegyek ugyanazok mint a pozitiacutev megfelelőneacutelndash Pl (18005)
-10 = 2005 (2015)
-10 = -2005 Nincs szuumlkseacuteg előjelre
bull Valoacutes alapuacute szaacutemrendszerekndash Pl radic2 alapuacute szaacutemrendszerndash Aacuteltalaacuteban csak a 0 1 szaacutemjegyeket megengedvendash Az egeacutesz szaacutemok kifejteacutese aacuteltalaacuteban veacutegtelen hosszuacute
bull Kiegyensuacutelyozott ternaacuteris szaacutemrendszerndash Haacutermas alap -1 0 +1 szaacutemjegyek (bdquotritekrdquo)ndash Sok szeacutep szimmetrikus tulajdonsaacutegndash A binaacuterishoz hasonloacutean koumlnnyű aritmetikandash Szovjet kiacuteseacuterleti szaacutemiacutetoacutegeacutepek alkalmaztaacutek ma sajnos nincs
hasznaacutelatban pedig megeacutepiacuteteni is koumlnnyű
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 9 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szaacutemaacutebraacutezolaacutes feladata
bull Feladat szaacutemhalmazokat uumlgyes koacutedolaacutessal bitsorozattal aacutebraacutezolnindashA bitsorozat hossza aacuteltalaacuteban előre adott roumlgziacutetettbullNeve szoacutehossz n-nel fogjuk jeloumllnibull n a gyakorlatban aacuteltalaacuteban 8 16 32 vagy 64bull Iacutegy veacuteges szaacutemuacute (2n db) kuumlloumlnboumlző szaacutemot iacuterhatunk le
ndashUgyanaz a bitsorozat maacutes eacutes maacutest jelenthet a kuumlloumlnboumlző megoldaacutesokbanndash Iacutegy jeloumlljuumlk a bitsorozatot b
n-1hellipb
2b
1b
0
ndashPeacutelda 01101011 (vajon mit jelent)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 10 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nemnegatiacutev egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Triviaacutelis feladat egyszerűen hasznaacuteljuk a binaacuteris szaacutemrendszerbeli aacutetiacuteraacutes szaacutemjegyeitndashA kettes szaacutemrendszer az informatika szaacutemrendszerendashLeibniz (1703) vilaacutegiacutetott raacute előszoumlrndashNeumann Jaacutenos tette aacuteltalaacutenossaacute alkalmazaacutesaacutetndashPeacuteldaacutek
00000000 = (0)2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107
11111111 = (11111111)2 = 255
bull Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 2n-1]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 11 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Neacutehaacuteny kerek szaacutem
20 = 121 = 222 = 423 = 824 = 1625 = 3226 = 6427 = 12828 = 256
29 = 512210 = 1024211 = 2048212 = 4096213 = 8192214 = 16384215 = 32768216 = 65536
231 = 2147483648232 = 4294967296264 = 184467440737095516162128 = 3402823669209
38463463374607431768211456
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 6 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bull Iacuterjuk aacutet 1000-et nyolcas alapra
Aacutetszaacutemolaacutesi peacutelda
1000 div 8 = 125125 div 8 = 15
15 div 8 = 11 div 8 = 0
1000 mod 8 = 0125 mod 8 = 515 mod 8 = 71 mod 8 = 1
(veacutege)
Eredmeacuteny 1000 = (1750)8
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 7 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nevezetes szaacutemrendszerekbull Tiacutezes szaacutemrendszerndash Ezt szoktuk meg ezt szeretjuumlkndash Az ujjaink szaacutemaacutetoacutel eltekintve
keveacutes praktikus haszna van
bull Hatos tizenkettes stb szaacutemrendszerekndash Hagyomaacutenyos
meacuterteacutekegyseacutegrendszerekndash bdquoTucatrdquondash Koumlnnyű harmadolhatoacutesaacuteg
bull Hatvanas szaacutemrendszerndash Babiloacuteniai eredetndash Időmeacutereacutes trigonometria
(fokokoacuteraacutek percek maacutesodpercek)
bull Kettes (binaacuteris) szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek bitek (0 1)
bull Tizenhatos szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek 0 1 2 3 4 5 6 7 8
9 A B C D E Fndash A nyers binaacuteris adatok
leggyakoribb megjeleniacuteteacutesi formaacuteja
bull Nyolcas szaacutemrendszerndash A tizenhatos bdquoreacutegimoacutedirdquo
alternatiacutevaacuteja
bull Hatvanneacutegyes szaacutemrendszerndash Adataacutetvitel (base64 koacutedolaacutes
email melleacutekletek)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 8 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Eacuterdekesseacuteg egzotikus szaacutemrendszerekbull Negatiacutev alapuacute szaacutemrendszerekndash Ugyanezen keacuteplet alapjaacutenndash A szaacutemjegyek ugyanazok mint a pozitiacutev megfelelőneacutelndash Pl (18005)
-10 = 2005 (2015)
-10 = -2005 Nincs szuumlkseacuteg előjelre
bull Valoacutes alapuacute szaacutemrendszerekndash Pl radic2 alapuacute szaacutemrendszerndash Aacuteltalaacuteban csak a 0 1 szaacutemjegyeket megengedvendash Az egeacutesz szaacutemok kifejteacutese aacuteltalaacuteban veacutegtelen hosszuacute
bull Kiegyensuacutelyozott ternaacuteris szaacutemrendszerndash Haacutermas alap -1 0 +1 szaacutemjegyek (bdquotritekrdquo)ndash Sok szeacutep szimmetrikus tulajdonsaacutegndash A binaacuterishoz hasonloacutean koumlnnyű aritmetikandash Szovjet kiacuteseacuterleti szaacutemiacutetoacutegeacutepek alkalmaztaacutek ma sajnos nincs
hasznaacutelatban pedig megeacutepiacuteteni is koumlnnyű
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 9 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szaacutemaacutebraacutezolaacutes feladata
bull Feladat szaacutemhalmazokat uumlgyes koacutedolaacutessal bitsorozattal aacutebraacutezolnindashA bitsorozat hossza aacuteltalaacuteban előre adott roumlgziacutetettbullNeve szoacutehossz n-nel fogjuk jeloumllnibull n a gyakorlatban aacuteltalaacuteban 8 16 32 vagy 64bull Iacutegy veacuteges szaacutemuacute (2n db) kuumlloumlnboumlző szaacutemot iacuterhatunk le
ndashUgyanaz a bitsorozat maacutes eacutes maacutest jelenthet a kuumlloumlnboumlző megoldaacutesokbanndash Iacutegy jeloumlljuumlk a bitsorozatot b
n-1hellipb
2b
1b
0
ndashPeacutelda 01101011 (vajon mit jelent)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 10 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nemnegatiacutev egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Triviaacutelis feladat egyszerűen hasznaacuteljuk a binaacuteris szaacutemrendszerbeli aacutetiacuteraacutes szaacutemjegyeitndashA kettes szaacutemrendszer az informatika szaacutemrendszerendashLeibniz (1703) vilaacutegiacutetott raacute előszoumlrndashNeumann Jaacutenos tette aacuteltalaacutenossaacute alkalmazaacutesaacutetndashPeacuteldaacutek
00000000 = (0)2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107
11111111 = (11111111)2 = 255
bull Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 2n-1]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 11 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Neacutehaacuteny kerek szaacutem
20 = 121 = 222 = 423 = 824 = 1625 = 3226 = 6427 = 12828 = 256
29 = 512210 = 1024211 = 2048212 = 4096213 = 8192214 = 16384215 = 32768216 = 65536
231 = 2147483648232 = 4294967296264 = 184467440737095516162128 = 3402823669209
38463463374607431768211456
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 7 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nevezetes szaacutemrendszerekbull Tiacutezes szaacutemrendszerndash Ezt szoktuk meg ezt szeretjuumlkndash Az ujjaink szaacutemaacutetoacutel eltekintve
keveacutes praktikus haszna van
bull Hatos tizenkettes stb szaacutemrendszerekndash Hagyomaacutenyos
meacuterteacutekegyseacutegrendszerekndash bdquoTucatrdquondash Koumlnnyű harmadolhatoacutesaacuteg
bull Hatvanas szaacutemrendszerndash Babiloacuteniai eredetndash Időmeacutereacutes trigonometria
(fokokoacuteraacutek percek maacutesodpercek)
bull Kettes (binaacuteris) szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek bitek (0 1)
bull Tizenhatos szaacutemrendszerndash Szaacutemjegyek 0 1 2 3 4 5 6 7 8
9 A B C D E Fndash A nyers binaacuteris adatok
leggyakoribb megjeleniacuteteacutesi formaacuteja
bull Nyolcas szaacutemrendszerndash A tizenhatos bdquoreacutegimoacutedirdquo
alternatiacutevaacuteja
bull Hatvanneacutegyes szaacutemrendszerndash Adataacutetvitel (base64 koacutedolaacutes
email melleacutekletek)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 8 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Eacuterdekesseacuteg egzotikus szaacutemrendszerekbull Negatiacutev alapuacute szaacutemrendszerekndash Ugyanezen keacuteplet alapjaacutenndash A szaacutemjegyek ugyanazok mint a pozitiacutev megfelelőneacutelndash Pl (18005)
-10 = 2005 (2015)
-10 = -2005 Nincs szuumlkseacuteg előjelre
bull Valoacutes alapuacute szaacutemrendszerekndash Pl radic2 alapuacute szaacutemrendszerndash Aacuteltalaacuteban csak a 0 1 szaacutemjegyeket megengedvendash Az egeacutesz szaacutemok kifejteacutese aacuteltalaacuteban veacutegtelen hosszuacute
bull Kiegyensuacutelyozott ternaacuteris szaacutemrendszerndash Haacutermas alap -1 0 +1 szaacutemjegyek (bdquotritekrdquo)ndash Sok szeacutep szimmetrikus tulajdonsaacutegndash A binaacuterishoz hasonloacutean koumlnnyű aritmetikandash Szovjet kiacuteseacuterleti szaacutemiacutetoacutegeacutepek alkalmaztaacutek ma sajnos nincs
hasznaacutelatban pedig megeacutepiacuteteni is koumlnnyű
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 9 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szaacutemaacutebraacutezolaacutes feladata
bull Feladat szaacutemhalmazokat uumlgyes koacutedolaacutessal bitsorozattal aacutebraacutezolnindashA bitsorozat hossza aacuteltalaacuteban előre adott roumlgziacutetettbullNeve szoacutehossz n-nel fogjuk jeloumllnibull n a gyakorlatban aacuteltalaacuteban 8 16 32 vagy 64bull Iacutegy veacuteges szaacutemuacute (2n db) kuumlloumlnboumlző szaacutemot iacuterhatunk le
ndashUgyanaz a bitsorozat maacutes eacutes maacutest jelenthet a kuumlloumlnboumlző megoldaacutesokbanndash Iacutegy jeloumlljuumlk a bitsorozatot b
n-1hellipb
2b
1b
0
ndashPeacutelda 01101011 (vajon mit jelent)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 10 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nemnegatiacutev egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Triviaacutelis feladat egyszerűen hasznaacuteljuk a binaacuteris szaacutemrendszerbeli aacutetiacuteraacutes szaacutemjegyeitndashA kettes szaacutemrendszer az informatika szaacutemrendszerendashLeibniz (1703) vilaacutegiacutetott raacute előszoumlrndashNeumann Jaacutenos tette aacuteltalaacutenossaacute alkalmazaacutesaacutetndashPeacuteldaacutek
00000000 = (0)2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107
11111111 = (11111111)2 = 255
bull Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 2n-1]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 11 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Neacutehaacuteny kerek szaacutem
20 = 121 = 222 = 423 = 824 = 1625 = 3226 = 6427 = 12828 = 256
29 = 512210 = 1024211 = 2048212 = 4096213 = 8192214 = 16384215 = 32768216 = 65536
231 = 2147483648232 = 4294967296264 = 184467440737095516162128 = 3402823669209
38463463374607431768211456
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 8 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Eacuterdekesseacuteg egzotikus szaacutemrendszerekbull Negatiacutev alapuacute szaacutemrendszerekndash Ugyanezen keacuteplet alapjaacutenndash A szaacutemjegyek ugyanazok mint a pozitiacutev megfelelőneacutelndash Pl (18005)
-10 = 2005 (2015)
-10 = -2005 Nincs szuumlkseacuteg előjelre
bull Valoacutes alapuacute szaacutemrendszerekndash Pl radic2 alapuacute szaacutemrendszerndash Aacuteltalaacuteban csak a 0 1 szaacutemjegyeket megengedvendash Az egeacutesz szaacutemok kifejteacutese aacuteltalaacuteban veacutegtelen hosszuacute
bull Kiegyensuacutelyozott ternaacuteris szaacutemrendszerndash Haacutermas alap -1 0 +1 szaacutemjegyek (bdquotritekrdquo)ndash Sok szeacutep szimmetrikus tulajdonsaacutegndash A binaacuterishoz hasonloacutean koumlnnyű aritmetikandash Szovjet kiacuteseacuterleti szaacutemiacutetoacutegeacutepek alkalmaztaacutek ma sajnos nincs
hasznaacutelatban pedig megeacutepiacuteteni is koumlnnyű
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 9 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szaacutemaacutebraacutezolaacutes feladata
bull Feladat szaacutemhalmazokat uumlgyes koacutedolaacutessal bitsorozattal aacutebraacutezolnindashA bitsorozat hossza aacuteltalaacuteban előre adott roumlgziacutetettbullNeve szoacutehossz n-nel fogjuk jeloumllnibull n a gyakorlatban aacuteltalaacuteban 8 16 32 vagy 64bull Iacutegy veacuteges szaacutemuacute (2n db) kuumlloumlnboumlző szaacutemot iacuterhatunk le
ndashUgyanaz a bitsorozat maacutes eacutes maacutest jelenthet a kuumlloumlnboumlző megoldaacutesokbanndash Iacutegy jeloumlljuumlk a bitsorozatot b
n-1hellipb
2b
1b
0
ndashPeacutelda 01101011 (vajon mit jelent)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 10 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nemnegatiacutev egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Triviaacutelis feladat egyszerűen hasznaacuteljuk a binaacuteris szaacutemrendszerbeli aacutetiacuteraacutes szaacutemjegyeitndashA kettes szaacutemrendszer az informatika szaacutemrendszerendashLeibniz (1703) vilaacutegiacutetott raacute előszoumlrndashNeumann Jaacutenos tette aacuteltalaacutenossaacute alkalmazaacutesaacutetndashPeacuteldaacutek
00000000 = (0)2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107
11111111 = (11111111)2 = 255
bull Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 2n-1]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 11 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Neacutehaacuteny kerek szaacutem
20 = 121 = 222 = 423 = 824 = 1625 = 3226 = 6427 = 12828 = 256
29 = 512210 = 1024211 = 2048212 = 4096213 = 8192214 = 16384215 = 32768216 = 65536
231 = 2147483648232 = 4294967296264 = 184467440737095516162128 = 3402823669209
38463463374607431768211456
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 9 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szaacutemaacutebraacutezolaacutes feladata
bull Feladat szaacutemhalmazokat uumlgyes koacutedolaacutessal bitsorozattal aacutebraacutezolnindashA bitsorozat hossza aacuteltalaacuteban előre adott roumlgziacutetettbullNeve szoacutehossz n-nel fogjuk jeloumllnibull n a gyakorlatban aacuteltalaacuteban 8 16 32 vagy 64bull Iacutegy veacuteges szaacutemuacute (2n db) kuumlloumlnboumlző szaacutemot iacuterhatunk le
ndashUgyanaz a bitsorozat maacutes eacutes maacutest jelenthet a kuumlloumlnboumlző megoldaacutesokbanndash Iacutegy jeloumlljuumlk a bitsorozatot b
n-1hellipb
2b
1b
0
ndashPeacutelda 01101011 (vajon mit jelent)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 10 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nemnegatiacutev egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Triviaacutelis feladat egyszerűen hasznaacuteljuk a binaacuteris szaacutemrendszerbeli aacutetiacuteraacutes szaacutemjegyeitndashA kettes szaacutemrendszer az informatika szaacutemrendszerendashLeibniz (1703) vilaacutegiacutetott raacute előszoumlrndashNeumann Jaacutenos tette aacuteltalaacutenossaacute alkalmazaacutesaacutetndashPeacuteldaacutek
00000000 = (0)2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107
11111111 = (11111111)2 = 255
bull Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 2n-1]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 11 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Neacutehaacuteny kerek szaacutem
20 = 121 = 222 = 423 = 824 = 1625 = 3226 = 6427 = 12828 = 256
29 = 512210 = 1024211 = 2048212 = 4096213 = 8192214 = 16384215 = 32768216 = 65536
231 = 2147483648232 = 4294967296264 = 184467440737095516162128 = 3402823669209
38463463374607431768211456
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 10 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Nemnegatiacutev egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Triviaacutelis feladat egyszerűen hasznaacuteljuk a binaacuteris szaacutemrendszerbeli aacutetiacuteraacutes szaacutemjegyeitndashA kettes szaacutemrendszer az informatika szaacutemrendszerendashLeibniz (1703) vilaacutegiacutetott raacute előszoumlrndashNeumann Jaacutenos tette aacuteltalaacutenossaacute alkalmazaacutesaacutetndashPeacuteldaacutek
00000000 = (0)2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107
11111111 = (11111111)2 = 255
bull Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 2n-1]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 11 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Neacutehaacuteny kerek szaacutem
20 = 121 = 222 = 423 = 824 = 1625 = 3226 = 6427 = 12828 = 256
29 = 512210 = 1024211 = 2048212 = 4096213 = 8192214 = 16384215 = 32768216 = 65536
231 = 2147483648232 = 4294967296264 = 184467440737095516162128 = 3402823669209
38463463374607431768211456
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 11 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Neacutehaacuteny kerek szaacutem
20 = 121 = 222 = 423 = 824 = 1625 = 3226 = 6427 = 12828 = 256
29 = 512210 = 1024211 = 2048212 = 4096213 = 8192214 = 16384215 = 32768216 = 65536
231 = 2147483648232 = 4294967296264 = 184467440737095516162128 = 3402823669209
38463463374607431768211456
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 12 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
SI Informatikai mennyiseacutegprefixek
bull kilobyte (kB) 103
bull megabyte (MB) 106
bull gigabyte (GB) 109
bull terabyte (TB) 1012
bull petabyte (PB) 1015
bull exabyte (EB) 1018
bull zettabyte (YB) 1021
bull yottabyte (YB) 1024
bull A gyakorlatban aacuteltalaacuteban kettőhatvaacuteny-eacutertelemben hasznaacuteljuk a baloldali jeloumlleacuteseket is
bull kibibyte (KiB) 210
bull mebibyte (MiB) 220
bull gibibyte (GiB) 230
bull tebibyte (TiB) 240
bull pebibyte (PiB) 250
bull exibyte (EiB) 260
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 13 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Előjelbites szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hogyan aacutebraacutezoljunk negatiacutev szaacutemokatbull Oumltlet a legnagyobb helyieacuterteacutekű bitet hasznaacuteljuk fel az
előjel aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Ha b
n eacuterteacuteke 0 akkor a sorozat eacuterteacuteke (b
n-1hellipb
2b
1b
0)
2 egyeacutebkeacutent
-(bn-1
hellipb2b
1b
0)
2
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0000000)
2 = 0 10000000 = -(0000000)
2 = 0
01101011 = (1101011)2 = 107 10000001 = -(0000001)
2 = -1
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(1111111)
2 = -127
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1]ndash Geacutepi feldolgozaacutesra kellemetlen keacutenyelmetlen aacutebraacutezolaacutesbull Dupla nulla emellett a nullaacuteboacutel visszaleacutepve vaacuteratlan ugraacutes toumlrteacutenikbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes neheacutezkes az előjelbitet figyelembe kell venni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 14 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Egyes komplemens aacutebraacutezolaacutesbull Az előjelbitet tovaacutebbra is fenntartjuk de a negatiacutev
szaacutemokat uacutegy aacutebraacutezoljuk hogy az abszoluacuteteacuterteacutekuumlk valamennyi bitjeacutenek eacuterteacutekeacutet az ellenkezőjeacutere aacutelliacutetjukndash Ezzel megszűnik a 0000hellip eacutes az 1111hellip sorozatok koumlzoumltti
kellemetlen ugraacutes jobban kezeljuumlk tehaacutet az alulcsordulaacutestndash Peacuteldaacutek
00000000 = (0000000)2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -127
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(01101011)
2 = -107
01111111 = (1111111)2 = 127 11111111 = -(00000000)
2 = 0
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1-1 2n-1-1] (mint előbb)ndash Hasznaacutelata maacutera szinte teljesen kikopott a gyakorlatboacutelndash A nullaacutet tovaacutebbra is duplaacuten aacutebraacutezoljuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 15 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Keacutezenfekvő javiacutetaacutes a keacutet nullaeacuterteacutek oumlsszevonaacutesabull A negatiacutev szaacutemokat egyszerűen aacutebraacutezoljuk uacutegy hogy
nullaacuteboacutel egy pozitiacutev szaacutemot kivonva hagyjuk alulcsordulni az eredmeacutenytndash Pontos leiacuteraacutes a -k szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutehoz előszoumlr k binaacuteris
reprezentaacutecioacutejaacutenak komplemenseacutet keacutepezzuumlk majd az iacutegy kapott szaacutemhoz hozzaacuteadunk 1-et
ndash Peacuteldaacutek00000000 = (0)
2 = 0 10000000 = -(01111111)
2= -(10000000)
2= -128
01101011 = (1101011)2 = 107 10010100 = -(10010011)
2= -(1101100)
2= -108
01111111 = -(0)2 = 127 11111111 = -(1)
2 = -1
ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [-2n-1 2n-1-1]ndash Ez szinte valamennyi mai szaacutemiacutetoacutegeacutep-architektuacutera belső
szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacutedszere
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 16 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kettes komplemens szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Oumlsszeadaacutes kivonaacutes koumlzben nem kell előjelekkel
biacutebelődnindash Oumlsszeadaacuteskor egyszerűen oumlsszeadjuk a szaacutemokatndash Kivonaacuteskor megvaacuteltoztatjuk a kivonandoacute előjeleacutet
(komplemens+1) majd egyszerűen oumlsszeadunkndash Peacutelda Mennyi 45 ndash 23
1 Szaacutemaacutebraacutezolaacutes45 = 00101101 23 = 00010111
2 A kivonandoacute előjelvaacuteltaacutesa-23 = 11101001
3 Oumlsszeadaacutes 45 ndash 23 = 45 + (-23)00101101 + 11101001 = 00010110 (tuacutelcsordulaacutest levaacutegva)
4 Visszaiacuteraacutes tizedes alakba00010110 = 22
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 17 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull A kuumlloumlnboumlző processzorok maacutes eacutes maacutes sorrendben taacuteroljaacutek a
memoacuteriaacuteban az egeacutesz szaacutemokat reprezentaacuteloacute baacutejtsorozatokatndash A vaacutelasztaacutes oumlnkeacutenyes egyik megoldaacutes sem egyeacutertelműen bdquojobbrdquo a toumlbbineacutel
bull Big-endian A legmagasabb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll a legkisebb memoacuteriaciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 44 33 22 11ndash Motorola 68000 SPARC System370ndash Előnye koumlnnyen olvashatoacute eacuterthető
bull Little-endian A legkisebb helyieacuterteacutekű baacutejt keruumll az első ciacutemrendash 1144201745 = 0x44332211 = 11 22 33 44ndash Intel x86 MOS Technology 6502 DEC VAXndash Előnye a szoacute baacutejtokra vagy duplabaacutejtokra bontaacutesakor a kisebb helyieacuterteacutekű
reacuteszek kisebb ciacutemeken lesznek megtalaacutelhatoacutek ami valamivel intuitiacutevebb
bull Az elnevezeacuteseket illetően laacutesd Swift Gulliver utazaacutesait
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 18 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Baacutejtsorrendbull Egyes processzorok eseteacuteben a baacutejtsorrend menet
koumlzben konfiguraacutelhatoacutendash ARM PowerPC DEC Alpha MIPS PA-RISC IA64 (Itanium)
bull Reacutegebbi architektuacuteraacutekon bdquovegyesrdquo baacutejtsorrend is előfordult (middle-endian)ndash PDP-11 0x44332211 = 33 44 11 22
bull Architektuacuteraacutek koumlzoumltti adataacutetvitelkor gondoskodni kell alkalmas baacutejtsorrend-konverzioacutekroacutelndash Ha erről megfeledkezuumlnk eacutertelmetlen adatokat kapunkndash Igen gyakori kellemetlen hibaforraacutesndash Az internet protokollok egyseacutegesen big-endian aacutebraacutezolaacutest
roumlgziacutetenek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 19 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Binary Coded Decimal (BCD)bull Gyakran van szuumlkseacuteg tiacutezes szaacutemrendszerbeli szaacutemok
aacutebraacutezolaacutesaacuterandash Pl szaacutemviteli rendszerekndash A binaacuteris aacutebraacutezolaacutes hasznaacutelhatoacute volna de az oda-vissza konverzioacute
rontanaacute a hateacutekonysaacutegot
bull Oumltlet a tiacutezes alapuacute szaacutemaink szaacutemjegyeit koacutedoljuk egy-egy neacutegyes bitcsoportban
0 = 0000 2 = 0010 1 = 0001 3 = 0011 4 = 01005 = 0101 6 = 0110 7 = 0111 8 = 1000 9 = 1001
ndash A fennmaradoacute hat koacutedpoziacutecioacutehoz nem rendeluumlnk eacuterteacuteket vagy pl előjel jeloumlleacuteseacutere hasznaacuteljuk
ndash A reprezentaacutecioacutehoz neacutegyes bitcsoportokra osztjuk a bitsorozatotndash Peacutelda 4255 = 0100001001010101 (n = 16)ndash Aacutebraacutezolhatoacute szaacutemtartomaacuteny [0 10n4]
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 20 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
bdquoBigintsrdquo tetszőleges pontossaacuteg
bull Ha nem feacuteruumlnk el egy szoacuteban rakjunk toumlbb szoacutet egymaacutes melleacutebull Az elemi műveletek uacutegy veacutegezhetők mintha 2n
alapuacute szaacutemrendszerben dolgoznaacutenk eacutes a szavak volnaacutenak a szaacutemjegyeinkndashAz oumlsszeadoacuteszorzoacutetaacuteblaacutet a geacutep elemi műveletei
implementaacuteljaacutekndashA tulajdonkeacuteppeni műveleteket bdquokeacutezzelrdquo
programozzuk bebull A reprezentaacutelhatoacute szaacutemtartomaacuteny a
memoacuteriameacuterettől fuumlgg gyakorlatilag korlaacutetlan
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 21 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted
bull Frank Gray Bell Labs 1953bull Binaacuteris szaacutemrendszer melyben az egymaacutes utaacuteni
eacuterteacutekek csupaacuten egy bitben kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutelndashMotivaacutecioacute (mechanikus) kapcsoloacutek nem tudnak
pontosan egyszerre vaacuteltani ezeacutert kapcsolaacutes koumlzben a belőluumlk eacutepiacutetett szaacutemlaacuteloacutek egy roumlvid ideig rossz eacuterteacuteket laacutetszanak felvennindashA Gray-koacuted hasznaacutelata elkeruumlli a dupla
kapcsolaacutesokat iacutegy a hibaforraacutes meszűnikndashSzaacutemlaacutelaacutes ceacuteljaacutera hasznaacutelatos (+1 művelet)
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 22 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted előaacutelliacutetaacutesabull Aacutebraacutezolaacutesi tartomaacuteny nemnegatiacutev egeacuteszek [02n]bull n szeacutelesseacutegű Gray-sorozatok rekurziacutev definiacutecioacutejandash Ha n = 1 akkor a sorozat 0 1ndash Egyeacutebkeacutent az n szeacuteles sorozatot az n ndash 1 szeacuteles sorozatboacutel
aacutelliacutetjuk előbull Előszoumlr az n-1-sorozat minden eleme eleacute iacuterjunk nullaacutetbullMajd az iacutegy kapott sorozat utaacuten iacuterjuk le az n-1-sorozat
megfordiacutetottjaacutet minden elem eleacute egy 1-est iacutervandash Peacuteldaacutek bull n = 2 00 01 11 10bull n = 3 000 001 011 010 110 111 101 100
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 23 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
5 szeacuteles Gray-sorozat
00000 01100 11000 1010000001 01101 11001 1010100011 01111 11011 1011100010 01110 11010 1011000110 01010 11110 1001000111 01011 11111 1001100101 01001 11101 1000100100 01000 11100 10000
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 24 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Gray-koacuted alkalmazaacutesai
bull Kapcsoloacutekkal műkoumldő adataacutetviteli szerkezetekneacutel a mai napig hasznaacuteljaacutekbull Kombinatorikus programozaacutesi feladatokndashPl soroljuk fel egy H halmaz oumlsszes reacuteszhalmazaacutetndashHa a k bit 1 akkor az aktuaacutelis reacuteszhalmaz
tartalmazza H k elemeacutetbull Hanoi tornyai probleacutemandashRendeljuumlk a k bitet a k koronghozndashHa a Gray-sorozat koumlvetkező elemeacuteben a k bit
vaacuteltozott akkor azt a korongot kell mozgatni a koumlvetkező leacutepeacutesben
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 25 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Linear Feedback Shift Register (LFSR)bull Pszeudoveacuteletlen szaacutemsorozatokat is hasznaacutelhatunk szaacutemlaacutelaacutesrabull Egy linaacuteris visszacsatolaacutesuacute eltoloacuteregiszter uumlgyes
visszacsatoloacutefuumlggveacutennyel igen hosszuacute ciklusuacute veacuteletlennek laacutetszoacute bitsorozatot generaacutel
bull A leggyorsabb szaacutemlaacuteloacutekndash Koumlzvetlenuumll hardverben eacutepiacutethetők
bull Rengeteg eacuterdekes alkalmazaacutesndash Kriptograacutefiandash GPS (minden műhold sajaacutet 1023 bit hosszuacute szekvenciaacutet generaacutel)ndash Digitaacutelis televiacutezioacutezaacutesbull A bitfolyam zavaroacute szabaacutelyossaacutegainak elfedeacuteseacutere
1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1
110Visszacsatolaacutes
Kimenet
XOR kapuk
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 26 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 27 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull A ceacutel a valoacutes szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa veacuteges bitsorozattalndashToumlkeacuteletes pontossaacuteggal lehetetlenndashMaximum megszaacutemlaacutelhatoacute reacuteszhalmazokat tudunk
csak aacutebraacutezolnindashA ceacutel az bdquoeacuterdekesrdquo szaacutemok mineacutel jobb koumlzeliacuteteacutese
bull Eacuterdekesseacuteg vannak olyan valoacutes szaacutemok amelyek szaacutemjegyeit logikai keacuteptelenseacuteg szaacutemiacutetoacutegeacuteppel előaacutelliacutetanindashKiszaacutemiacutethatatlan szaacutemok Alan TuringndashLaacutesd megaacutellaacutesi probleacutema
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 28 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Hasznaacuteljuk a papiacuteron megszokott tizedespontos aacutebraacutezolaacutestndash A bdquokettedespontotrdquo keacutepzeljuumlk mindig ugyanazon keacutet bitpoziacutecioacute koumlzeacutendash Peacuteldaacutek (5+3-as aacutebraacutezolaacutessal nyolcbites szavakkal)bull 00110111 = (00110111)
2 = 6875
bull 00000001 = (0001)2 = 0125
bull 00001000 = (1)2 = 1
bull 10101011 = -(01010101)2 = -10625 (kettes komplemens)
bull Viszonylag keacutenyelmes aacutebraacutezolaacutesi moacutedndash A reprezentaacutelt szaacutemok homogeacuten eloszlaacutesuacuteakndash Az oumlsszeadaacuteskivonaacutes vaacuteltozatlan moacutedon elveacutegezhetőndash A szorzaacutesosztaacutes utaacuten normalizaacutelni kell
bull Maja civilizaacutecioacutendash 20-as alapuacute fixpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutes
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 29 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Racionaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Minden racionaacutelis szaacutem feliacuterhatoacute keacutet egeacutesz szaacutem haacutenyadosakeacutentbull Aacutebraacutezoljuk a szaacutemlaacuteloacutet eacutes a nevezőt kuumlloumln-kuumlloumlnbull A neacutegy alapművelet az ismert oumlsszefuumlggeacutesek alapjaacuten elveacutegezhetőndash (pq) (uv) = pu qvndash (pq) (uv) = pv qundash (pq) plusmn (uv) = (pv plusmn qu) qv
bull A műveletek utaacuten ceacutelszerű egyszerűsiacuteteni a szaacutemlaacuteloacute eacutes a nevező legnagyobb koumlzoumls osztoacutejaacuteval
bull Az eleacuterhető pontossaacuteg a megengedhető szeacutelesseacutegtől fuumlggndash Tuacutelcsordulaacutes eseteacuten uumlgyes algoritmussal meg kell talaacutelni a
legkoumlzelebbi aacutebraacutezolhatoacute szaacutemotndash Gyakori a tetszőleges pontossaacuteguacute egeacuteszek hasznaacutelata
bull Viszonylag művelet- eacutes taacuterigeacutenyes szaacutemaacutebraacutezolaacutesi moacuted
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 30 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Komplex szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa
bull Aacuteltalaacuteban keacutet kuumlloumln szaacutem aacutebraacutezolaacutesaacutevalndashValoacutes eacutes keacutepzetes reacuteszre bontaacutesndashPolaacuterkoordinaacutetaacutes feliacuteraacutes
bull 2i alapuacute egzotikus szaacutemrendszer is hasznaacutelhatoacutendashSzaacutemjegyek 0 1 2 3ndashNincs szuumlkseacuteg kuumlloumln előjel hasznaacutelataacuterandashSzorzaacutes osztaacutes a valoacutes szaacutemoknaacutel bdquoszokaacutesosrdquo
algoritmussal elveacutegezhetőndashLaacutesd Knuth II
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 31 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Lebegőpontos szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Induljunk ki a szaacutemok bdquotudomaacutenyosrdquo jeloumlleacuteseacuteből
a = (-1)e m 10k
ndash e 0 1 előjelndash m [1 10) mantissza toumlrtreacuteszndash k Z kitevő exponensndash Peacuteldaacutek 314159 = (-1)0 314159 100
-29192 = (-1)1 29192 103
bull A digitaacutelis szaacutemaacutebraacutezolaacuteshoz az (e m k) haacutermasokat fogjuk szabvaacutenyos formaacuteban roumlgziacutetenindash A mantissza hosszaacutetoacutel fuumlgg a pontossaacuteg
bull Babiloacuteniai Birodalom 60-as alapuacute lebegőpontos szaacutemrendszer kitevő neacutelkuumllndash A nullaacutet ismerteacutek de csak szaacutemjegyek koumlzoumltt volt raacute szuumlkseacuteg
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 32 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754
bull 32 bites aacutebraacutezolaacutes (egyszeres pontossaacuteg)ndash 1 bit előjel 8 bit kitevő 23 bit bdquoszignifikaacutensrdquo
ndashA kitevő -126 eacutes 127 koumlzoumltt lehet 127 hozzaacuteadaacutesaacuteval keruumll eltaacuterolaacutesrandashA mantissza bdquokettedespontrdquo előtti szaacutemjegye
nemnulla szaacutemokra garantaacuteltan egy ezt nem taacuteroljukndashPeacutelda
1541 asymp (1001101000011001100110011hellip)2
= (1001101000011001100110011hellip)2 2(111)
= 01000011000110100001100110011001
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 33 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE 754bull A csupa nulla eacutes csupa 1 bitből aacutelloacute kitevő speciaacutelis
jelenteacutessel biacuterndash Kitevő eacutes szignifikaacutens is 0 a nulla szaacutembull Az előjel szerint -0 +0 szaacutemokat is reprezentaacutelhatunk
ndash Kitevő 0 szignifikaacutens nem 0 denormalizaacutelt szaacutembull Alulcsordulaacutes elkeruumlleacuteseacutere hasznaacuteljaacutek
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens 0 veacutegtelen mennyiseacutegbull Az előjel a -infin eacutes a +infin koumlzoumltt tesz kuumlloumlnbseacutegetbull 420 = +infin -420 = -infin
ndash Ha a kitevő 255 a szignifikaacutens nem 0 bdquonemszaacutemrdquo eacuterteacutekbull NaN Not a Numberbull Hibajelzeacutesre szolgaacutelnak pl 00 eseteacuten
bull Dupla pontossaacuteg is definiaacuteltndash 64 bit 11 bit kitevő (1023-as eltolaacutes) 52 bit mantissza
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 34 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tizedes szaacutemrendszerből
425 = (1010101)
2
= (1010101)2 2101 (101 + 1111111)
2 = (10000100)
2
= 01000010001010100000000000000000 0625 = (0101)
2
= (101)2 2-1 (-1 + 1111111)
2 = (01111110)
2
= 00111111001000000000000000000000
e kitevő+127 szignifikaacutens022233031
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 35 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Konverzioacute tiacutezes szaacutemrendszerbebull 11000010101101100000000000000000 = Kitevő 10000101 = (10000101)
2 ndash (01111111)
2 = (00000110)
2 = 6
Szignifikaacutens 01101100 = (101101100)2 = 1421875
Eredmeacuteny -1 1421875 32 = -455bull 00000000000000000000000000000001 = Normalizaacutelatlan szaacutem 0000000000000000000001 2-126 = 2-22 2-126 = 2-148
asymp 28025969 10-45
Ez a legkisebb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutensbull 01111111011111111111111111111111 = 11111111111111111111111 2127
asymp 2 2127 = 2128 = 280259692 1039
Ez a legnagyobb abszoluacuteteacuterteacutekű reprezentaacutens
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 36 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
IEEE754 reprezentaacutensok sűrűseacutegeloszlaacutesaEgyseacutegnyi hosszuacute intervallumba esőreprezentaacutensok szaacutema
0 2-126 2-125 2-1232-124 -2-125-2-124-2-123 -2-126
Normalizaacuteltreprezentaacutensok Normalizaacutelatlan
reprezentaacutensok
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 37 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull Sok veacuteges tizedestoumlrtnek veacutegtelen a bdquokettedesrdquo kifejteacutesendash 15 110 1100 stbndash Peacutenzuumlgyi szaacutemviteli alkalmazaacutesokra nem joacute (laacutesd BCD)
bull Mindig eacuteszben kell tartani hogy koumlzeliacutető mennyiseacutegekkel dolgozunkndash Szigoruacute egyenlőseacutegvizsgaacutelat szinte mindig hiba
f = 01 while not f = 100 do f = f + 01 endndashA fenti programkoacuted veacutegtelen ciklust eredmeacutenyezndashMindig kisebbnagyobb relaacutecioacutet vizsgaacuteljunk vagy
ε-sugaruacute koumlrnyezettel hasonliacutetsunkf = 01 while f lt 100 do f = f + 01 end
f = 01 while f ndash ε gt 100 or f + ε lt 100 do f = f + 01 end
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 38 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A lebegőpontos aacutebraacutezolaacutes probleacutemaacuteibull A szaacutemaacutebraacutezolaacutes tartomaacutenya nem homogeacutenndash Nullaacutehoz koumlzel nagyon sűrűek a reprezentaacutensokndash Ahogy noumlveljuumlk az abszoluacuteteacuterteacuteket uacutegy csoumlkken a pontossaacuteg
bull Keacutet egymaacuteshoz koumlzeli szaacutemot kivonva egymaacutesboacutel romlik a pontossaacutegndash A mantissza elejeacuteről kiesnek az azonos szaacutemjegyekndash Ha nem vigyaacutezunk egeacuteszen rossz eredmeacutenyt kapunk
bull Toumlbb nagysaacutegrendben elteacuterő szaacutemokat oumlsszeadva a nagyobb szaacutem bdquolenyelirdquo a kisebbetndash Nem mindegy hogy milyen sorrendben adunk egy szaacutemsorozatot
bull Nullaacuteval koumlzeli szaacutemmal osztva is hibaacutet vezetuumlnk bebull A numerikus analiacutezis nevű tudomaacutenyaacuteg egyik feladata hogy stabil
algoritmusokat talaacuteljon melyek elkeruumllik a fenti szituaacutecioacutekat
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 39 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Szimbolikus szaacutemaacutebraacutezolaacutesbull Egyelőre csak erre specializaacutelt matematikai
programcsomagokbanbull A pontosan nem reprezentaacutelhatoacute fuumlggveacutenyeredmeacutenyek
helyett megőrizzuumlk a kiszaacutemolandoacute formulaacutet iacutegy dolgozunk tovaacutebbndash Azonossaacutegok segiacutetseacutegeacutevel egyszerűsiacutetjuumlk a keacutepletetbull radic(x2 + 2x + 1) = x + 1
ndashMesterseacuteges intelligencia algoritmusokbull Első alkalmazaacutesok szimbolikus derivaacutelaacutes Lisp
hatvanas eacutevekbull Manapsaacuteg bdquouacutej matematikardquondashMathematica Maple
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 40 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrtszaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 41 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Karakterek -halmazok -koacutedolaacutesokbull Karakter egy nyelvi szimboacutelumot grafeacutemaacutet reprezentaacuteloacute
informaacutecioacuteegyseacutegndash Peacuteldaacutek A 5 Ж ق vagy akaacuter a szoacutekoumlzndash Nem tartalmazza a megjeleniacuteteacutes pontos moacutedjaacutet (a karakter alakjaacutet)ndash A kuumlloumlnboumlző megjeleniacuteteacutesi variaacutecioacutekat (pl a a a) ugyanannak a
karakternek tekintjuumlk
bull Karakterhalmaz (koacutedkeacuteszlet) ezek valamely egyuumlttesebull Karakterkoacutedolaacutes a karakterhalmaz elemei eacutes az őket
reprezentaacuteloacute bitsorozatok koumlzoumltti hozzaacuterendeleacutesndash Egy adott karakterhalmazhoz toumlbb kuumlloumlnboumlző szabvaacutenyos koacutedolaacutes
is tartozhat
bull Karakterek sorozataacutet sztringeknek vagy fuumlzeacutereknek szokaacutes hiacutevni
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 42 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
bull Az IBM bdquohagyomaacutenyosrdquo koacutedtaacuteblaacutezatandashLyukkaacutertyaacutek olvashatoacute koacutedolaacutesa voltndashEmberi szemmel is viszonylag koumlnnyen leolvashatoacutendashAz IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken a mai napig hasznaacuteljaacutek
bull Nyolcbites koacutedolaacutes sok nemzeti eacutes egyeacuteb variaacutensndash 95 koumlzoumls koacutedpoziacutecioacute
bull Jellegzetesseacutege hogy az angol aacutebeacuteceacute 26 betűjeacutenek koacutedpoziacutecioacutei nem folytonosakndashAz ij eacutes az rs betűk koumlzeacute maacutes karakterek eacutekelődnekndashOka a lyukkaacutertyaacutes eredet
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 43 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EBCDIC
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 44 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Emleacutekeztető Lyukkaacutertya
bull 18725mm szeacuteles 8255mm magas (775x325)bull A fenti kaacutertyaacuten balroacutel jobbra betűk (A-Z)
szaacutemjegyek (0-9) eacutes speciaacutelis szimboacutelumokhttpwwwstaffnclacukrogerbroughtoniomediapchtm
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 45 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)bull American Standard Code for Information Interchangebull 1963 a Bell ceacuteg taacuteviacuteroacutegeacutep-koacutedjaiboacutelbull Heacutetbites 127 karaktert tartalmazoacute koacutedtaacuteblandash Angol aacutebeacuteceacute szaacutemjegyek iacuteraacutesjegyek maroknyi speciaacutelis karakter
(^_`|~)ndash Nyomtataacutesi keacuteppel rendelkező karakterek
$amp()+-0123456789lt=gtABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|~
ndash Az első 32 koacutedpoziacutecioacuten uacuten vezeacuterlő karakterek talaacutelhatoacutekbull Toumlbbseacuteguumlk maacutera okafogyottaacute vaacutelt
bull Minden idők legsikeresebb informatikai szabvaacutenyandash Az IBM nagyszaacutemiacutetoacutegeacutepeken kiacutevuumll mindenhol ezt hasznaacuteljaacutekndash Manapsaacuteg a Unicode kezdi levaacuteltani
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 46 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ASCII (ISO 646)
httpaspellnetcharsets
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 47 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859bull Nyolcbites karakterkoacutedolaacutesok ISOIEC nemzetkoumlzi
szabvaacutenyandash ASCII kompatibilis az első 127 jel megegyezik velendash Jelenleg 15 kuumlloumlnboumlző koacutedlapot iacuter lendash ISO 8859-1 Nyugat-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-1)bull A Latin-2 ő ű helyeacuten otilde ill ucirc aacutell a magyar szoumlvegek iacutegy is olvashatoacutek
baacuter a rossz eacutekezetek szuacuterjaacutek a szemet
ndash ISO 8859-2 Koumlzeacutep-euroacutepai koacutedkeacuteszlet (Latin-2)bull Teljes magyar aacutebeacuteceacute
ndash ISO 8859-15 A Latin-1 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-9)bull Euroacute karakter (euro) egzotikusabb francia finn eacutes eacuteszt betűk
ndash ISO 8859-16 A Latin-2 maacutesodik kiadaacutesa (Latin-10)bull Euroacute karakter alsoacute ideacutezőjelekbull Sajnos az ű karakter koacutedpoziacutecioacuteja elteacuter a Latin-2-től
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 48 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
ISO 8859-1 eacutes -2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 49 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull Universal Character Set ISOIEC 10646ndash Jelenleg mintegy szaacutezezer karaktert tartalmazoacute koacutedkeacuteszletndash Kb 221 kuumlloumlnboumlző karakterig bőviacutethetőbullPontos eacuterteacutek 220 + 216 = 0x10FFFF = 1114112 karakter
ndashMinden eacutelő (eacutes sok holt) nyelv oumlsszes iacuteraacutesjele matematikai szimboacutelumok valamennyi koraacutebbi karakterkeacuteszlet oumlsszes jelendash Toumlbb-baacutejtos karakter-koacutedok
bull Unicode ipari szabvaacutenyndash Kezdetben joacuteval egyszerűbb eacutes korlaacutetozottabb voltndashMaacutera a kettő teljesen kompatibilisndash A Unicode szabvaacutenyok reacuteszletes hasznaacutelati uacutetmutatoacutet
implementaacutecioacutes segeacutedletet is adnak az egyes karakterekhezndash Rendezeacutesi megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi uacutetmutatoacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 50 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode koacutedtaacuteblaacutezat
httpwwwianalbertcommiscunichartphp
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 51 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Unicode eacutes UCS
bull A Unicode aacuteltalaacutenos nemzetkoumlzi koacutedkeacuteszletndash Latin aacutebeacuteceacutektől a kiacutenai iacuteraacutesjeleken aacutet az egyiptomi
hieroglifaacutekigndash Jellegzetesseacuteg hogy az eacutekezetes karaktereket
eacutepiacutetőelemeikből egyeseacutevel is oumlszerakhatjukndash Igen kifinomult megjeleniacuteteacutesi szerkeszteacutesi rendezeacutesi
konverzioacutes szabaacutelyok
bull A karakterekhez a szabvaacuteny szaacutemeacuterteacuteket rendelndash Jeloumlleacutesuumlk U+koacutedpoziacutecioacute peacutelda A = U+0041
bull A koacutedpoziacutecioacutehoz kuumlloumlnfeacutele szabvaacutenyos eljaacuteraacutesokkal rendelhetuumlnk bitsorozatokatndashUTF-8 UCS-2 UTF-16 UTF-32UCS-4
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 52 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
A Unicode koacutedok
bull A 1114112 koacutedpoziacutecioacutet a koumlnnyebb kezelhetőseacuteg eacuterdekeacuteben 17 db 65536 (216) koacutedot tartalmazoacutebdquosiacutekrardquo (plane) osztottaacutekbull A legelső siacutekba keruumlltek a leggyakoribb
karakterekndashBasic Multilingual Plane (BMP)ndashEzen a karakterek reprezentaacutecioacuteja a leggazdasaacutegosabbndashEgyes reprezentaacutecioacutek csak ezt az egy siacutekot taacutemogatjaacutek
bull Az első 256 koacutedpoziacutecioacute megegyezik a Latin-1 koacutedtaacuteblaacutezat kiosztaacutesaacutevalndashEbből koumlvetkezően az első 128 poziacutecioacute az ASCII
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 53 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Basic Multilingual Plane (BMP)bull Az aacutebra minden neacutegyzete 256 koacutedpoziacutecioacutet takarndash Latin karakterekndash Egyeacuteb euroacutepai karakterekEgyeacuteb euroacutepai karakterekndash Nyelveacuteszeti karakterekndash Koumlzelkeletndash Afrikandash Deacutel-Aacutezsiandash Kelet-Aacutezsiandash Egyseacutegesiacutetett CJKndash Ausztraacuteliandash Szimboacutelumokndash Eacutekezet-eacutepiacutető karakterekEacutekezet-eacutepiacutető karakterekndash Tiltott (UTF-16) ill privaacutet felhasznaacutelaacutesndash Egyeacutebndash Kiosztatatlan
httpenwikipediaorgwikiBasic_multilingual_plane
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 54 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-32 UCS-4bull Oumltlet minden Unicode karaktert reprezentaacuteljunk a koacutedpoziacutecioacutejaacutevalndash Neacutegy baacutejton keacutenyelmesen elfeacuterndash A legegyszerűbb megoldaacutesndash Peacutelda az bdquoSzőrrdquo sztring koacutedjai
0x00000053 0x0000007A 0x00000151 0x00000072
bull Minden karaktert azonos hosszuacutesaacuteguacute bitsorozat reprezentaacutelndash Az eacutekezet-eacutepiacutető karakterek miatt iacutegy is előfordulhat hogy egyetlen
megjeleniacutetett szimboacutelumot toumlbb neacutegybaacutejtos karakteren aacutebraacutezolunkndash Pl az bdquoőrdquo betűt az U+006F U+030B paacuterral is megadhatjuk
0x00000053 0x0000007A 0x0000006F 0x0000030B 0x00000072
bull Haacutetraacutenyaindash A reprezentaacutecioacute fuumlgg az alkalmazott baacutejtsorrendtőlndash Viszonylag gazdasaacutegtalan koacutedolaacutes (32 baacutejt neacutegy karaktereacutert)bull Az extra biteket viszont kuumlloumlnboumlző egyeacuteb ceacutelokra hasznaacutelhatjuk
ndash Nulla baacutejtokat tartalmaz ami megzavarhatja a koraacutebban iacutert programokat
bull Viszonylag ritkaacuten hasznaacutelatos
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 55 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull 1993 Ken Thompson Rob Pikebull Az egyes Unicode karaktereket 1-4 baacutejt hosszuacutesaacuteguacute
baacutejtsorozatokra keacutepezindash Az ASCII karakterek reprezentaacutecioacuteja nem vaacuteltozik 0xxxxxxx (7 bit)ndash A BMP toumlbbi karaktere keacutet vagy haacuterom baacutejt hosszuacute 110xxxxx 10xxxxxx (11 bit) 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (16 bit)ndash A toumlbbi 16 siacutek karakterei neacutegybaacutejtosak 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx (21 bit)ndash A karakterekhez a lehető legroumlvidebb sorozatot rendeljuumlkndash Az első baacutejt legmagasabb helyieacuterteacutekű egyes bitjeinek szaacutema hataacuterozza meg
a sorozat hosszaacutetndash A tovaacutebbi baacutejtok egyeacutertelműen megkuumlloumlnbeztethetőek a karakterkezdő
baacutejtoktoacutel
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 56 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8
bull Peacuteldaacuteul a bdquoSzőrrdquo reprezentaacutecioacuteja
S = U+0053 0x53 = (1010011)
2
z = U+007A 0x7A = (1111010)2
ő = U+0151 0x0151 = (101010001)2
r = U+0072 0x72 = (1110010)2
01010011 01111010 11000101 10010001 011100100x53 0x7A 0xC5 0x91 0x72
S z ő r
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 57 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-8bull Előnyoumlkndash Baacutejtsorrend-fuumlggetlen reprezentaacutecioacutendash Az U+0000 (0x00) karaktertől eltekintve egy karakter
reprezentaacutecioacutejaacuteban sem fordul elő nulla baacutejtbull A leacutetező programok joacute reacutesze szaacutemaacutera iacutegy az UTF-8 szoumlvegek
kezelhetőek maradnak
ndash Aacutellapotmentes koacutedolaacutes ha hiba toumlrteacutenik a koumlvetkező karaktertől egyeacutertelműen folytathatoacute a dekoacutedolaacutes
bull Haacutetraacutenyokndash A vaacuteltozoacute hossz miatt a sztringműveletek neheacutezkesebbekndash Elvileg ugyanaz a karakter toumlbbfeacutelekeacuteppen is koacutedolhatoacute volna bull Pl 00000001 == 11000000 10000001bull A jelenlegi szabvaacuteny maacuter tiltja a hosszabb forma elfogadaacutesaacutet
bull Az adataacutetvitelben az UTF-8 kezdi felvaacuteltani az ASCII-t
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 58 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2
bull A C C++ Java C programozaacutesi nyelvek bdquoszeacutelesrdquo karaktereinek reprezentaacutecioacutejabull Az UTF-16 a BMP karaktereit egyseacutegesen 2
baacutejton a toumlbbi siacutek (ritka) karaktereit pedig 4 baacutejton reprezentaacuteljabull A BMP karaktereinek szaacutemeacuterteacuteke megegyezik az
Unicode koacutedpoziacutecioacutejukkalndashPeacuteldaacuteul bdquoSzőrrdquo 0x0053 0x007A 0x0151 0x0072
bull Ha csak a BMP karaktereit engedjuumlk meg az iacutegy kapott egyszerűsiacutetett koacutedolaacutes az UCS-2
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 59 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Az UTF-16-ban a BMP-n kiacutevuumll rekedt (220 db)
koacutedpoziacutecioacutet keacutet duplabaacutejtos koacuteddal aacutebraacutezoljukndash Surrogate pairs bdquopoacutetpaacuterokrdquondash A duplabaacutejtos oumlsszetevők eacuterteacuteke 0xD800 eacutes 0xDFFF koumlzeacute esikbull Ez egy 11 bit szeacuteles tartomaacuteny amit keacutet 10 bites reacuteszre osztunk Felső feacutel 110110xxxxxxxxxx Alsoacute feacutel 110111xxxxxxxxxxbull A BMP-ben ezekhez a poziacutecioacutekhoz nincs karakter rendelvebull Az x-ek helyeacutere szabadon vaacutelaszthatoacute 10+10 bit eacuterteacuteke az aacutebraacutezolandoacute
karakter Unicode poziacutecioacuteja miacutenusz 216
ndash Peacutelda muumlkeacuteneacutei Lineaacuteris B bdquoNőrdquo karakter U+10081 0x10081 ndash 0x10000 = 0x0081 = (0000000000 0010000001)
2
(1101100000000000 1101110010000001)2 = 0xD800 0xDC81
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 60 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
UTF-16 UCS-2bull Előnyoumlkndash A neacutepszerű programozaacutesi nyelvek beeacutepiacutetett taacutemogataacutest adnakndash Viszonylag gazdasaacutegos koacutedolaacutesndash A heacutetkoumlznapi hasznaacutelatban leacutevő karakterekre egyseacutegesen keacutetbaacutejtos
reprezentaacutecioacutehossz
bull Haacutetraacutenyokndash A BMP-n kiacutevuumlli karakterek vaacuteltozoacute hosszuacutesaacuteguacute koacutedolaacutest
eredmeacutenyeznekndash A konkreacutet reprezentaacutecioacute fuumlgg az architektuacutera baacutejtsorrendjeacutetőlbull UTF-16 UTF-16BE UTF-16LEbull A szoumlvegeket baacutejtsorrend-jelző (BOM Byte Order Mark) U+FEFF
karakterrel szokaacutes kezdeni (bdquonulla hosszuacutesaacuteguacute nem toumlrhető teacuterkoumlzrdquo)bull Az U+FFFE koacutedpoziacutecioacutehoz nincs karakter rendelve iacutegy egyeacutertelmű a
doumlnteacutes
bull Az UTF-16-t gyakran hasznaacuteljaacutek belső aacutebraacutezolaacuteshoz
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 61 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
1 Egeacutesz szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa2 Toumlrt szaacutemok aacutebraacutezolaacutesa3 Szoumlvegek aacutebraacutezolaacutesa4 Digitaacutelis logika
Tartalomjegyzeacutek
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 62 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk logikai kapuk
bull A digitaacutelis aacuteramkoumlroumlkben csupaacuten keacutet logikai eacuterteacuteket kuumlloumlnboumlztetuumlnk megndashPl 0V = 0 (hamis) 5V = 1 (igaz)
bull A logikai kapuk egyszerű digitaacutelis aacuteramkoumlroumlk melyeket eacutepiacutetőkockakeacutent hasznaacutelhatunk bonyolultabb aacuteramkoumlroumlk keacutesziacuteteacuteseacutehezbull A kapuk oumlsszeaacutelliacutetaacutesaacutehoz valamilyen
kapcsoloacutekeacutent viselkedő aacuteramkoumlrielemre van szuumlkseacutegndashReleacute vaacutekumcső tranzisztor
B
C
E
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 63 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM kapu (NOT)
bull A NEM kapu a bemeneteacutere eacuterkező jel ellenkezőjeacutet aacutelliacutetja elő a kimeneteacutenndash bdquoInverterrdquo avagy bdquofordiacutetoacuterdquo
A X
A X0 11 0
Ube
Uki
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 64 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-EacuteS kapu (NAND)
bull A NAND kapu eacuterteacuteke mindig 1 kiveacuteve ha mindkeacutet bemenete is 1
A
BX
A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 65 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NEM-VAGY kapu (NOR)
bull A NOR kapu eacuterteacuteke csak akkor 1 ha mindkeacutet bemenete 0
A
BX
A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0
U2
Uki
+Ucc
U1
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 66 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
EacuteS kapu (AND)
bull Az EacuteS kapu csak akkor ad 1-es eacuterteacuteket ha mindkeacutet bemenete egyaraacutent 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1
U2
Uki
+Ucc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 67 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
VAGY kapu (OR)
bull A VAGY kapu kimeneteacutere akkor keruumll 1-es jel ha legalaacutebb az egyik bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1
U2
Uki+U
cc
U1
+Ucc
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 68 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Kizaacuteroacute VAGY kapu (XOR)
bull Akkor keruumll 1 a kimeneteacutere ha pontosan egy bemenete 1-es
A
BX
A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 69 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Boole-fuumlggveacutenyeknek nevezzuumlk az egy vagy toumlbb igazsaacutegeacuterteacutekről igazsaacutegeacuterteacutekre keacutepező fuumlggveacutenyeketndash A Boole-fuumlggveacutenyeket egyeacutertelműen megadhatjuk ha feliacuterjuk
hogy mely parameacutetereacuterteacutekekre milyen eacuterteacuteket vesznek fel (igazsaacutegtaacutebla 2n szaacutemuacute sor)
bull Baacutermely Boole-fuumlggveacutenyhez keacutesziacutethető egy NOT OR AND kapukboacutel aacutelloacute őt előaacutelliacutethatoacute aacuteramkoumlrndash Az igazsaacutegtaacutebla 1-es eacuterteacutekű soraihoz rendeljuumlnk AND
kapukat a megfelelően beinvertaacutelt bemenetekkel majd koumlssuumlk őket oumlssze OR kapuval
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 70 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Boole-fuumlggveacutenyek
bull Pl Toumlbbseacutegi fuumlggveacuteny
A B C M0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1
A B C A B C
A
B
C
M
ABC
ABC
ABC
ABC
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 71 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
NAND (eacutes NOR) aacuteramkoumlroumlk
bull A NAND eacutes NOR kapuk egymagukban is keacutepesek a toumlbbi kapu megvaloacutesiacutetaacutesaacuterandashNOT egyszerűen koumlssuumlk oumlssze a bemeneteketndashAND OR
A
BAampB A
B
A|B
A
B
A|BAampB
B
A
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 72 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda 1 bites oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Adjuk oumlssze A-t eacutes B-tndashAz oumlsszeg keruumlljoumln S-bendashAz esetleges tuacutelcsordulaacutest (aacutetvitelt) jelezzuumlk C-ben
A B S C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1
A
BS
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 73 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda Teljes oumlsszeadoacute aacuteramkoumlr
bull Ha toumlbbbites oumlsszeadoacutet szeretneacutenk eacutepiacuteteni bemenő aacutetvitelre is szuumlkseacuteg van
A B C S C0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1
AB
S
C
C
Adataacutebraacutezolaacutes2005 oktoacuteber 13 1252 74 oldal B
alog
h L
őren
tey
Arc
hite
ktuacuter
aacutek eacutes
ope
raacuteci
oacutes re
ndsz
erek
ndash 2
005ndash
2006
első
feacuteleacutev
Peacutelda toumlbbites oumlsszeadoacute
bull Ha toumlbb bites szaacutemokat szeretneacutenk oumlsszeadni egyszerűen egymaacutes melleacute koumltjuumlk a teljes oumlsszeadoacuteinkat
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
Teljesoumlsszeadoacute
C1 C0C2C
A1 A0A2A3
B0B1B2B3S3 S2 S1 S0