Текст книги "В Стране Микроников, или Секреты компьютера"
Автор книги: Мирослав Томаля
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 7 страниц)
10. Нашествие
– Каролек! Ты несешь сущую чепуху! – кричал, жестикулируя, распетушившийся Петрек. – Как ты можешь думать, что человек конца двадцатого века поверит в такую чушь?!
Мальчики, стоя у компьютера, вели оживленную беседу о его устройстве и принципе работы. Каролек не думая о том, что друг станет смеяться над ним, рассказывал о Стране микроников. Но Петр не смеялся, он отнесся ко всему скептически. Его никак нельзя было убедить в том, что внутри интегральных схем может существовать таинственный мир микроников.
– Ну, это уже слишком, – рассердился Каролек. – Если не веришь, пошли, сам убедишься.
Он дернул друга за рукав рубашки, и… они очутились внутри компьютера.
* * *
– Битек, я привел Петрека. Хочу ему показать, как выглядит ваша жизнь в компьютерном мире.
– Дорогой мой, – недовольно сказал микроник, возмущенный поведением Каролека, – думаю, это нужно было предварительно согласовать. Сегодня я собирался тебе показать, как функционирует наш Распорядительный центр – Микропроцессор. Но при создавшемся положении мне придется обратиться за разрешением к царю Зету Восьмидесятому. Подождите здесь минуточку.
Битек, явно озабоченный пошел в сторону дворца властелина. Каролек понял, что совершил непростительную ошибку – поддался эмоциям и обманул доверие Битека. Огорченного мальчика не радовало даже оторопевшее выражение лица Петрека, который все еще не мог поверить в происшедшее.
* * *
Неожиданно вокруг замерцали лампы. Поднялся сильный шум. Вдалеке раздались пронзительные звуки сирен. Мальчики стояли, как парализованные, не зная, что же происходит. Вдруг какой-то незнакомый микроник пробежал мимо, крича:
– Убегайте! Нашествие гаммонидов!
– Бежим! – вскричал Каролек. Не задумываясь, Петрек подчинился приказу приятеля.
Мальчики бежали опрометью, постепенно теряя силы. Они знали, что находятся в опасности, что нужно куда-то спрятаться. Но страх лишил их способности рассуждать, ребята бежали, куда глаза глядят. Внезапно перед изнуренными беглецами появились странные двуглавые существа. Мальчики бросились в противоположную сторону, но. к несчастью. попали в окружение!
* * *
– Ну и дела! – мрачно произнес Каролек. – Поймали нас.
– Я боюсь, – жалобно проговорил Петрек – Что они собираются с нами делать?
– Если бы я знал. – Думаю…
Но Петрек не успел узнать, какая идея пришла в голову Каролека. Дверь помещения, в котором мальчики были закрыты, отворилась, и вошло несколько виновников их невзгод. Гаммониды выглядели очень странно. Их тела были ярко-фиолетового цвета. На толстом туловище сидели две яйцевидные головы. Подвижные глаза все время обследовали пространство. Один из них, по-видимому, главный, выступил вперед и произнес голосом, напоминавшим скрип несмазанных петель:
– Вы взяты в плен. Сообщаю вам решение нашего владыки Гаммона I. Вы получите свободу, если выполните наши условия. А именно: один из вас останется здесь в качестве заложника, а второй будет доставлять нам информацию которую мы потребуем.
– Какую информацию? – спросил Каролек.
– Мы хотим построите у себя компьютерное царство по образцу Страны микроников, – заявил шеф гаммонидов. – А вы должны руководить этим. Ну как, согласны?
– Другого выхода у нас нет,… – ответили ребята, после чего решили, что Петрек останется в плену у гаммонидов, а Каролек. поскольку лучше знает секреты компьютера, будет собирать и доставлять информацию.
* * *
Каролека отвезли обратно во владения Зета Восьмидесятого. Там царил невообразимый беспорядок. Мальчик стоял и раздумывал, что делать дальше, как вдруг услышал:
– Конец опасности! Нашествие отражено! Гаммониды отступили!
«Ах, вот оно что! – подумал он. – Им не удалось завоевать Страну микроников, потому-то они хотят сделать меня шпионом. Но им этого не дождаться».
– Каролек! Как хорошо, что ты здесь. Я боялся, что с тобой что-то случилось, – нарушил его раздумье радостный голос Битека. – А где твой друг?
– Битек! Это ужасно! Нас поймали! – в отчаянье вскричал мальчик и рассказал микронику, что произошло.
– Гм… Действительно, это ужасно. Нужно, обязательно освободить Петрека А сейчас пошли к царю. Он наверняка что-нибудь посоветует.
У Зета Восьмидесятого состоялся долгий разговор, в котором участвовал профессор Таймер. Каролек получил разрешение информировать обо всем, чего бы они ни потребовали. А мудрый профессор обещал, что сделает агрессорам неприятный сюрприз. Правда, лишь тогда, когда мальчики будут в полной безопасности.
* * *
Каролек получил задание собрать информацию о микропроцессоре – о первом этапе выполнения команд. Не теряя дорогого времени, мальчик с микроником пошли туда, где производится начальная обработка команд.
– Это ДЕККОДЕР КОМАНД, – сообщил Битек.
– А что означает это название?
– Слушай. Компьютер действует, благодаря так называемому программному обеспечению, – начал Битек. – Программу можно записать в Районе постоянного запоминающего устройства или ввести, например, с диска в Запоминающее устройство с произвольной выборкой. Главное задание микроников, занятых во Дворце микропроцессора – следить за правильным выполнением команд, содержащихся в программе. Команды поступают из соответствующего района Запоминающего устройства, разумеется, в виде шариков. Обрати внимание – к месту, где мы находимся, ведут восемь дорог. Они непосредственно соединены с Магистралью данных…
– Как же так? – спросил Каролек. – Ты не ошибаешься? Команды идут по Магистрали данных? Ведь команды – это не данные.
– Каждый байт информации может быть как данным, так и командой, – сказал Битек. – Нет ничего такого, что отличало бы команды от данных. Я уже объяснял, что вся информация, содержащаяся в памяти компьютера, представлена в виде шариков или, научно говоря, битов. А информация, если помнишь, это адреса, числа, коды букв, и команды. Так вот, к Декодеру команд подходит ответвление Магистрали данных. Шарики, прикатившиеся по этой дороге, представляют собой код команды.
– Извини, – прервал приятель микроника. – Я не совсем понимаю, что такое код. Если меня спросят, я не сумею ответить.
– Да в этом нет ничего сложного, – ответил Витек. – Все команды пронумерованы, а номер и есть код команды.
– Понял, все понял! – обрадовался Каролек. – Ведь так записываются буквы. Каждая буква (так же, как цифра, знак препинания и другие письменные знаки) имеет свой номер, то есть код. Поэтому команд в общей сложности может быть 256, поскольку код команды записывается с помощью восьми шариков.
– Ты прав, – похвалил его Витек. – А теперь расскажу, что дальше происходит с командой. В помещении, в котором мы сейчас находимся, микроники считывают номер команды, и в зависимости от этого пересылают ее в соответствующее министерство для исполнения. Считывание номера команды называется декодированием. А отдел – декодером команд.
– Ты только что упомянул министерства. А зачем они нужны? – спросил мальчик.
– Поскольку существуют разные группы команд, то разные министерства занимаются разным видом деятельности. Например, есть команды обмена информацией с внешним миром, команды математических операций, команды считывания и записи в память, есть и многие другие. Трудно кратко рассказать обо всем этом. И сразу всего не запомнишь.
– Витек, мне нужно возвращаться! Через минуту за мной приедет специальная машина гаммонидов. Я уже знаю ответ на первый вопрос. Но не знаю, какую информацию они потребуют от меня в следующий раз. Надеюсь, мы вскоре встретимся…
Теперь оставим наших знакомых. Мы встретимся с ними через месяц. А может быть, после чтения этого отрывка, у вас появятся какие-то вопросы, может, вы захотите спросить Битека про что-то, разрешить свои сомнения, связанные с компьютерами. Напишите об этом в редакцию. А Битек охотно ответит вам.
11. В плену у гаммонидов
– Слушай внимательно, пленник. У нас к тебе второе задание. Наша разведка донесла, что у микроников есть нечто, называющееся регистром. Ты должен подробно разузнать об этом, – сказал шеф гаммонидов.
– Машина уже ждет. Но предупреждаю: никаких фокусов. Не забывай о твоем приятеле!
Каролек мрачно взглянул на говорившего. Он уже понял, что нужно владеть собой, молча отвернулся и пошел за гаммонидом.
* * *
Мальчик очутился в компьютере вблизи Микропроцессора. К нему сразу же подошел микроник и попросил не трогаться с места, так как сейчас появится Битек.
– Откуда же Битек знает о моем прибытии? – удивился Каролек.
– Все микроники получили приказ царя немедленно информировать его о твоем появлении и оказывать тебе всяческую помощь. Мы знаем о вашей беде. И нам очень неприятно, что наши гости попали в такое опасное положение, – вежливо ответил собеседник.
Вскоре, сопя и тяжело дыша, прибежал Битек. Без всяких вступлений он перешел к делу. Всем было известно, что время гостя очень ограничено, вести дружеские беседы просто некогда.
– Битек, мне необходимо получить как можно больше информации о регистрах, – оказал мальчик и добавил, – гаммониды заявили: если я не справлюсь с заданием, нас не отпустят на свободу.
– Не опасайся, – успокоил его Битек. – Я объясню подробно все, что тебе нужно. А этот маленький невзрачный кубик – подарок профессора Таймера. Спрячь его хорошенько!
* * *
Каролек с Битеком очутились в очень важном месте Микропроцессора – в Министерстве регистров.
– Прежде всего, я расскажу про регистр, – начал Битек. – Это место служит для хранения информации и быстрого обмена ею. Посмотри вглубь сквозь прозрачную стенку.
– Вроде я похожее когда-то видел…, – неуверенно произнес Каролек.
– Это действительно напоминает здания Района запоминающего устройства с произвольной выборкой, – подтвердил Битек. – Регистры построены так же, как ячейки памяти, причем здешняя память с очень быстрым доступом. На нее работают самые лучшие специалисты которые могут молниеносно реализовать операции записи и считывания. Однако емкость такой памяти намного меньше, чем емкость ЗУПВ, – всего чуть более десяти байтов.
И теперь Счетчик указывает следующую ячейку ЗУ. В то же время из дворца Микропроцессора посылается запрос о взятии, иначе говоря, считывании байта информации из памяти. Информация поступает в Микропроцессор по Магистрали данных. А оттуда попадает в Декодер команд, где расшифровывается и пересылается в соответствующее Министерство для исполнения…
* * *
– Хорошо, – проскрипел Гаммон I, – ты разъяснил нам, что такое регистр. Но, какие регистры находятся внутри Микропроцессора? И какую они играют роль?
В голосе владыки гаммонидов чувствовалось нетерпение. Каролек знал, как важна подобная информация, помнил, что от его ответа зависит и будущее Петрека. и его собственное. В голове у мальчика помутилось, в горле пересохло, он не мог произнести ни слова: был крайне взволнован.
– Почему ты молчишь? – закричал Гаммон I. – Или эта информация ценнее вашей свободы?
Мальчик собрался с силами и стал говорить:
– В Микропроцессоре самую важную роль играет регистр, называемый Счетчиком команд. В нем помещается адрес команды, то есть адрес соответствующей ячейки операционного запоминающего устройства. Постоянного или с произвольной выборкой, в котором хранится код команды…
– Не понимаю, – сознался владыка гаммонидов.
– Сейчас я объясню, – сказал мальчик. – В стране микроников царит идеальная дисциплина. Каждый знает, что должен делать. Очень ответственную работу выполняют микроники в Департаменте Счетчика команд. Когда приходит приказ принять следующую команду, эти микроники первым делом посылают содержимое Счетчика команд на Адресную магистраль – в адрес команд, которую следует затем выполнить. Потом содержимое Счетчика команд увеличивается на единицу.
– Ладно. Пока достаточно, – сухо оказал Гаммон I. – Теперь расскажи о других регистрах.
Каролек, потеряв ход мыслей, обнаружил с ужасом, что совершенно ничего не помнит. Затянувшееся молчание не предвещало ничего хорошего. В голове было пусто, нет, вернее, царил полный хаос. Не отдавая себе отчета в том, что он делает, мальчик машинально прикоснулся к карману брюк. И вдруг наступило необычайное просветление. Голова стала работать ясно и четко, как никогда. Мгновенно Каролек вспомнил свое недавнее посещение Страны микроников и без труда мог отвечать на любые вопросы. Когда прошло ошеломление от случившегося, Каролек понял: помощь пришла от подарка профессора Таймера. Еще в Стране микроников Каролек положил его в карман, потом забыл про него. И включил совершенно случайно. А это был сверхсекретный универсальный Подсказчик. «Ну, с таким помощником мне нечего бояться», – радостно подумал мальчик.
– Долго еще нам придется ждать? – сурово спросил гаммонид по имени Брутальгамус – тот, который командовал нашествием на государство Зета Восьмидесятого.
– Одну минуточку, господа, – с иронией в голосе ответил мальчик. – Дайте человеку собраться с мыслями. Если хотите узнать, какую я собрал информацию, будьте терпеливы.
Главный гаммонид так разозлился, что две его головы сначала отскочили друг от друга на приличное расстояние, после чего громко стукнулись. Это еще больше разъярило Брутальгамуса, он ринулся к мальчику, но повелительный жест Гаммона I вернул подчиненного обратно.
А Каролек, не обращая внимания, продолжал:
– Счетчик команд – один из нескольких регистров. Есть регистры B, C, D, E, H, L. У каждого из них свой символ и емкость в один байт, то есть восемь битов. Регистры можно объединять в пары. Это пары DC, DE, HL. Пара имеет емкость в два байта, или 16 битов.
– Весьма и весьма странно, – с сомнением сказал Гаммон I. – Почему символы регистров начинаются с буквы B, а не с A?
– Есть и регистр A. Его называют аккумулятором, – выяснил Каролек
– Ваше Величество, – взорвался Брутальгамус (Брутальгамус – от польского слова brutal – грубиян), – мальчишка насмехается над нами! От сотрудников моей разведки я знаю, что аккумулятор – часть машины землян, которую те называют автомобилем.
– Вовсе не насмехаюсь, – разозлился в свою очередь Каролек – В Микропроцессоре тоже есть аккумулятор. У них только названия одинаковые, а так они совершенно разные. И исполняют разные функции…
Вдруг в тронный зал Гаммона I вбежал разгоряченный посыльный.
– Государь! Очень важные известия…
– Вывести пленного, – приказал властелин гаммонидов.
* * *
Каролека отвели в помещение, где томился Петрек. Увидев приятеля, он заплакал от радости. В одиночестве мальчик чувствовал себя забытым и несчастным. Каролек рассказал о своих приключениях. Ребята осознавали, что положение у них тяжелое, но не теряли надежду на освобождение.
12. Неожиданная помощь
Шаги приближались. Эхо от них отражавшееся стенами длинного пустого коридора, усиливало грозное настроение. Петрек забился в угол. Его охватил страх. «С Каролеком было бы нам легче, – подумал мальчик. – Но, к сожалению, его нет довольно давно, и, наверное, он сейчас уже в Стране микроников».
Вскоре шаги затихли, но мальчик в ужасе услышал скрежет открываемой двери. «Ну теперь пришли за мной», – мелькнула быстрая, как молния, мысль. Он посмотрел в сторону двери и… его лицо просияло, глаза заискрились: в помещение вошел Каролек.
– Ну, здравствуй, – сказал он Петреку мрачно. – Шансы вырваться отсюда исчезающе малы. Авария в Стране микроников. Я не справился с задачей, а гаммониды, конечно же, в это не поверят…
Мальчики стояли, раздумывая, как выйти из этого трудного положения, когда услышали какие-то странные голоса. В полу, рядом с местом, где ребята стояли, вдруг появилась, а потом быстро увеличилась щель. Оттуда выскочило создание, похожее на жителей Страны микроников.
– Меня зовут Адек, – представился он. – Я прибыл вам на помощь. Увы, я тоже узник гаммонидов. но меня похитили значительно раньше вас, так что здесь я приобрел кое-какой опыт. И мне известны ваши трудности. Но гаммониды не должны знать, что я с вами контактирую, тем более оказываю помощь. Я уже был здесь, потихоньку отыскал разные потайные проходы, о которых не знают даже наши преследователи. Потому-то я видел вас и слышал ваши разговоры. Мне понятно, что вы – друзья моего народа. Кроме того, вы сообразительные, интеллигентные, и я верю, вам удастся победить гаммонидов.
Ребята с удовольствием слушали похвалы. Нс больше всего обрадовало их то, что они не одни, что нашли не только помощника, но и друга. Каролек рассказал микронику о трудностях с выполнением очередного задания.
– Говоришь, тебе велели раздобыть информацию о Министерстве арифметики и логики? Тебе повезло. Прежде, чем меня похитили, я работал именно там, – произнес Адек. – Сначала расскажу вам, какую роль во Дворце микропроцессоров играет это министерство. Из названия ясно, в нем производят различные арифметические и логические операции: сложение и вычитание чисел, сравнение их, вычисление сумм и логических произведений и т. п. Лучше всего начать рассказ с того, как происходит сложение двух чисел.
– Великолепно! Ты поможешь нам! – обрадовались мальчики.
– Сложение производится в Департаменте сумматора, входящего в состав Министерства арифметики и логики. Числа, которые мы брали, чтобы произвести сложение, пересылало нам Министерство регистров.
– А как? – спросил Петрек.
– Ведь я недавно говорил тебе, – ответил другу Каролек, – что в Микропроцессоре есть внутренняя Магистраль данных для связи между отдельными частями Микропроцессора.
– Ага! Она играет, наверное, такую же роль, как коридоры и лифты в административном здании, – заметил Петрек.
– Ты прав, но пока не мешай, – прервал его Каролек. – У нас мало времени.
– Не знаю, по каким соображениям, – продолжал микроник, – но одно число нужно было брать из накопителя, а второе – из другого регистра или из Района ЗУПВ.
– А откуда вы знали, из какого места ЗУПВ следует взять это число? – просил Каролек. – Ведь чтобы работать с данными из ЗУ, нужно указать ею адрес.
– Разумеется! Адрес нужно предварительно поместить в пару регистров HL, – ответил Адек. – С помощью индексных регистров. Но думаю, пока гаммониды этого не требуют, и вам следует помалкивать.
– Ты прав, – согласился Петрек.
– Пока не будем заниматься пересылкой и получением чисел, а вернемся к сложению. Как я уже говорил, операция производится в Департаменте сумматора. Сложение, или иными словами суммирование, очень простое и не требует особых умений. Достаточно знать лишь таблицу сложения в двоичной системе. Вы знаете, как она выглядит?
– Вроде нет, – неуверенно ответил Каролек.
– Подумайте минуточку. Впрочем, подскажу вам. Сколько будет ноль плюс ноль?
– Конечно, ноль! – воскликнул Петрек.
– А ноль плюс один? – опросил Адек.
– Один, – ответил Каролек.
– А к одному прибавить один, будет два? – выскочил Петрек
– Да, два, но в записи по двоичной системе это будет 10, – поправил Адек и добавил: – Выходит, мы получили всю таблицу сложения
Смотрите:
0 + 0 = 0
1 + 0 = 1
0 + 1 = 1
1 + 1 = 10
– Как вы знаете, шарики играют роль цифр двоичной системы и носят название битов. Черный шарик соответствует цифре ноль, а цифре один – белый шарик. Складывая два числа, состоящие из цифр двоичной системы (битов), достаточно суммировать их бит за битом, начиная с правой стороны числа, то есть с менее значимых битов.
– А что такое наименее значимые биты? – Петрек хотел знать все точно.
– Это те биты, которые в числе находятся на крайней правой позиции и имеют наименьшее значение, – ответил микроник.
– Не очень-то я все это понимаю, – искренне признался Петрек.
– Ой! Какой ты недогадливый, – рассердился на друга Каролек. – Сейчас я тебе объясню. Смотри! Если в десятичной системе число составляет 25738, то наименее значимая цифра этого числа, как ты знаешь, 8. Даже если бы ты забыл последнюю цифру и сказал, что число составляет двадцать пять тысяч семьсот тридцать с чем-то, ты сделаешь небольшую ошибку. Поэтому говорят, что эта цифра – наименее значимая или наименее существенная.
– Откуда ты все это знаешь? – Петрек посмотрел на друга с уважением.
– Мой дорогой! – с чувством превосходства ответил Каролек. – Я кое-что об этом читал.
– Ну, хорошо, друзья, – весело сказал Адек, – не ссорьтесь.
– Вижу, вы кое-что уже знаете. Но мне следует добавить еще несколько слов. В Сумматоре есть три внутренних регистра. Два из них содержат числа, которые нужно сложить, а третий предназначен для результата. Суммирование происходит так, как я уже сказал – просто. Проблема появляется лишь тогда, когда в обоих слагаемых на одной и той же позиции стоят единицы. Из таблицы сложения видно: 1 + 1 = 10. Значит, в результате (на этой позиции бита) должен появиться ноль, а единицу нужно запомнить и прибавить ее в следующем этапе. Например, если наши числа состоят из четырех шариков (четырех-битовые числа), а их значения составляют соответственно: 0110 и 0111, они складываются следующим образом:
0+1 = 1,
1 + 1 = 0 и 1 (в уме),
1 + 1 + 1 (та. что в уме) = 1 и 1 (в уме)
0 + 0+ 1 (та, что в уме) = 1
Так что сумма наших чисел составит:
В заключение скажу, что результат сложения пересылается обратно в регистр, называемый накопителем.
Интересный разговор прервало появление какого-то странного гаммона. Микроник немедленно скрылся, закрыв за собой потайной проход…
