universidad nacional de ingenierأ­a facultad de ... despues de estudiar este capitulo el...

Download Universidad Nacional de Ingenierأ­a Facultad de ... Despues de estudiar este capitulo el estudiante

If you can't read please download the document

Post on 27-May-2020

1 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Cap 0b: Almacenamiento de DatosCap 0b: Almacenamiento de Datos

    Prof: J. Solano

    Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ciencias

    Métodos Numéricos MCC613

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Objetivos Despues de estudiar este capitulo el estudiante sera capaz de:

    2

    Listar cinco diferentes tipos de datos usados en un computador. Describir como diferentes datos son almacenados dentro de un computador. Describir como enteros son almacenados dentro de un computador.  Describir como reales son almacenados en un computador. Describir como audio es almacenado en un computador usando uno de los varios sistemas de codificación. Describir como texto es almacenado en un computador usando muestreo, cuantificación y codificación. Describir como las imágenes son almacenadas en un computador usando regímenes de raster (mapeo de bits) y gráficos vectoriales. Describir como las imágenes son almacenadas en un computador como una representación de imágenes cambiando en el tiempo

  • Métodos Numéricos - MCC613

    INTRODUCCIONINTRODUCCION

    3

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Datos dentro del computador Todos los tipos de datos se transforman en una representación uniforme cuando se almacenan en un computador y se transforma de nuevo a su forma original cuando se recuperan. Esta representación universal se llama un patrón de bits (bit pattern).

    4

  • Métodos Numéricos - MCC613 5

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Compresión de datos

    Compresión de datos Para ocupar menos espacio de memoria, los datos son normalmente comprimidos antes de ser almacenados en el ordenador. La compresión de datos es un tema muy amplio y complicado.

    6

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Detección y corrección de errores

    Deteccion y correccion de errores Otro tema relacionado a los datos es la detección y corrección de errores durante la transmisión o el almacenamiento.

    7

  • Métodos Numéricos - MCC613

    ALMACENANDO NUMEROSALMACENANDO NUMEROS

    Un Un númeronúmero se cambia al sistema binario antes de ser se cambia al sistema binario antes de ser almacenados en la memoria del ordenador, como se describe almacenados en la memoria del ordenador, como se describe en la clase anterior. Sin embargo, aún hay dos cuestiones que en la clase anterior. Sin embargo, aún hay dos cuestiones que deben manejarse:deben manejarse: 1- Como al macenar el signo de un número 1- Como al macenar el signo de un número 2- Como mostrar el punto decimal 2- Como mostrar el punto decimal

    8

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Almacenando enteros Los enteros son números sin parte fraccionaria. Por ejemplo, 134 y -125 son enteros, mientras que 134.23 y -0.235 no lo son. Un entero puede ser considerado como un número en el que se fija la posición del punto decimal: el punto decimal esta a la derecha del bit menos significativo (más a la derecha). Por esta razón, la representación de punto fijo se utiliza para almacenar números enteros. En esta representación el punto decimal se supone pero no se almacena.

    9

  • Métodos Numéricos - MCC613 10

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Representación sin signo (unsigned)

    11

    Un Un entero sin signoentero sin signo es un entero que nunca puede ser negativo y es un entero que nunca puede ser negativo y sólo puede tomar valores de 0 o positivo. Su rango es de 0 a sólo puede tomar valores de 0 o positivo. Su rango es de 0 a infinito positivo.infinito positivo.

    Un dispositivo de entrada almacena un entero sin signo mediante Un dispositivo de entrada almacena un entero sin signo mediante los pasos siguientes:los pasos siguientes:

    1- El entero se cambia a binario. 1- El entero se cambia a binario. 2- Si el número de bits es menor que n, 0s se añaden a la 2- Si el número de bits es menor que n, 0s se añaden a la izquierda.izquierda.

  • Métodos Numéricos - MCC613 12

  • Métodos Numéricos - MCC613 13

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Ejemplo 3

    14

    Que es retornado de un dispositivo de salida cuando se recupera Que es retornado de un dispositivo de salida cuando se recupera un patrón de bits 00101011 almacenado en memoria como un un patrón de bits 00101011 almacenado en memoria como un entero sin signo (unsigned)?entero sin signo (unsigned)?

    SoluciónSolución Usando el procedimiento de la clase anterior, el binario es Usando el procedimiento de la clase anterior, el binario es convertido al entero sin signo 43.convertido al entero sin signo 43.

  • Métodos Numéricos - MCC613 15

  • Métodos Numéricos - MCC613 16

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Ejemplo 4

    17

    Almacenar +28 en una ubicación de memoria de 8 bits usando Almacenar +28 en una ubicación de memoria de 8 bits usando representación sign-and-magnituderepresentación sign-and-magnitude

    El entero es cambiado a binario de 7 bits. Al bit mas a la izquierda se le asigna 0. El numero de 8 bits es almacenado.

    Solución

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Ejemplo 5

    18

    Almacenar -28 en una ubicación de memoria de 8 bits usando Almacenar -28 en una ubicación de memoria de 8 bits usando representación sign-and-magnituderepresentación sign-and-magnitude

    El entero es cambiado a binario de 7 bits. Al bit mas a la izquierda se le asigna 1. El número de 8 bits es almacenado.

    Solución

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Ejemplo 6

    19

    Recuperar el entero que es almacenado como 01001101 en Recuperar el entero que es almacenado como 01001101 en representación sign-and-magnituderepresentación sign-and-magnitude

    Desde que el bit mas a la izquierda es 0, el signo es positivo. El resto de los bits (1001101) es cambiado a decimal como 77. Despues de añadir el signo, el entero es +77.

    Solución

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Ejemplo 7

    20

    Recuperar el entero que es almacenado como 10100001 en Recuperar el entero que es almacenado como 10100001 en representación sign-and-magnituderepresentación sign-and-magnitude

    Desde que el bit mas a la izquierda es 1, el signo es negativo. El resto de los bits (0100001) es cambiado a decimal como 33. Después de añadir el signo, el entero es -33.

    Solución

  • Métodos Numéricos - MCC613 21

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Representación de complemento a dos (two's complement)

    22

    Casi todos los computadores usan la representación de Casi todos los computadores usan la representación de complemento a dos para almacenar un entero con signo en una complemento a dos para almacenar un entero con signo en una ubicación de memoria de n bits. En este método, el rango ubicación de memoria de n bits. En este método, el rango disponible para un número entero sin signo de (0 a 2disponible para un número entero sin signo de (0 a 2nn - 1) se - 1) se divide en dos sub-rangos iguales. El primer sub-rango se utiliza divide en dos sub-rangos iguales. El primer sub-rango se utiliza para representar números enteros no negativos, la segunda mitad para representar números enteros no negativos, la segunda mitad para representar enteros negativos. A los patrones de bits se le para representar enteros negativos. A los patrones de bits se le asignan enteros negativos y no negativos (cero y positivo).asignan enteros negativos y no negativos (cero y positivo).

  • Métodos Numéricos - MCC613 23

  • Métodos Numéricos - MCC613 24

  • Métodos Numéricos - MCC613 25

  • Métodos Numéricos - MCC613 26

  • Métodos Numéricos - MCC613 27

  • Métodos Numéricos - MCC613 28

  • Métodos Numéricos - MCC613 29

  • Métodos Numéricos - MCC613 30

  • Métodos Numéricos - MCC613 31

  • Métodos Numéricos - MCC613 32

  • Métodos Numéricos - MCC613 33

  • Métodos Numéricos - MCC613 34

  • Métodos Numéricos - MCC613

    Ejemplo 16

    35

    En el sistema decimal, supongamos que usamos una En el sistema decimal, supongamos que usamos una representación de punto fijo con dos dígitos a la derecha del representación de punto fijo con dos dígitos a la derecha del punto decimal y catorce dígitos a la izquierda del punto decimal, punto decimal y catorce dígitos a la izquierda del punto decimal, para un total de dieciseis dígitos. La precisión de un número real para un total de dieciseis dígitos. La precisión de un número real en este sistema se pierde si tratamos de representar un número en este sistema se pierde si tratamos de representar un número decimal como 1.00234: el sistema almacena el número como decimal como 1.00234: el sistema almacena el número como 1,001,00

    En el sistema decimal, asumamos que usamos una representación de punto fijo con seis dígitos a la derecha del punto decimal y diez dígitos de la izquierda del punto decimal, para un total de dieciséis dígitos. La precisión de un número real en este sistema se pierde si tratamos de representar un núme