Текст книги "В Стране Микроников, или Секреты компьютера"

Автор книги: Мирослав Томаля

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 7 страниц)

13. Логические операции

Мальчики не сводили глаз с двери, боясь, что появятся их преследователи. Но постепенно все утихло, стало спокойнее. Приятели с облегчением вздохнули. Им ничего не оставалось, как только ждать, когда снова появится Адек. Ожидание длилось очень долго. Так что неизвестно, когда они уснули…

* * *

– Каролек! Проснись! – Петрек долго, но безуспешно пытался разбудить друга. – Кажется, идет Адек!

– Адек? – переспросил Каролек сквозь сон. И лишь шум отодвигаемой плиты поднял его на ноги.

– Привет, ребята! – сказал вошедший. – Вижу, вы еще заспанные.

– Нет, нисколько, – возразил Каролек. Петрек посмотрел на него с нескрываемой иронией.

– Да ладно. В этом нет ничего страшного, – спокойно заметил микроник. – Отдых нужен. Неизвестно, какие еще приключения вас ждут.

– Действительно, – вздохнул Петрек.

– Адек, – нерешительно начал Каролек, – меня беспокоит одно дело…

– Говори смелее, – подбодрил его микроник.

– Видишь ли… Я все время раздумываю, правильно ли мы делаем, передавал информацию гаммонидам. Иногда мне кажется, что этим мы вредим Стране микроников.

– Ничего подобного, – возразил Адек. – Ведь вы получили согласие царя Зета. И я хорошо знаю профессора Таймера – он не бросает слов на ветер. Если сказал, что приготовит гаммонидам неприятный сюрприз, можно быть уверенным, он это сделает. Гаммониды не получат никакой пользы от информации, которую вы им передадите.

– Это хорошо, – облегченно вздохнул Каролек. – Тогда я без всякого могу обратиться к тебе за помощью. В прошлый раз, когда ты говорил о Министерстве арифметики и логики, ты упомянул логические операции. Я совершенно не знаю, о чем идет речь.

– Правда, непосредственно я там не работал, но постараюсь объяснить, в чем суть дела…

– Может, и я пригожусь на что-нибудь, – раздался пискливый голосок. Тройка «заговорщиков» как по команде повернулась. Голос принадлежал миленькой симпатичной девочке – гамминке, стоявшей у входа в потайной коридор.

– А ты откуда здесь взялась? – спросил удивленный Адек.

– Я видела, что ты входишь в этот коридор и просто пошла вслед за тобой, – ответила она, смеясь. Потом добавила: – Тебе повезло, что это я, а не кто-нибудь другой.

– Да, действительно! Нужно быть поосторожнее, – признал свою оплошность микроник и обратился к мальчикам: – Познакомьтесь. Это принцесса – гамминка, дочка царя Гаммона I, а это – Каролек и Петрек.

– Очень рада с вами познакомиться. Не бойтесь меня. Я действительно хочу вам помочь!

* * *

– Вернемся к нашему разговору. – сказал микроник. – Каролек меня спрашивал про логические операции. В них нет ничего сложного, они даже проще сложении. Расскажу о трех основных логических операциях. Они называются: «и», «или» и «не».

– У них ость также названия: «AND», «OR», «NOT», – вставила гамминка. – Они взяты из английского языка – международного языка специалистов по информатике и всех, кто занимается компьютерами.

– Браво, принцесса! – воскликнул довольный Адек. – Вижу, наши разговоры не пропали даром. Вот было бы забавно, если бы твой отец узнал, что его дочь разбирается в компьютерах лучше, чем любой из гаммонидов.

Ребята удивились и устыдились: эта девочка знала больше, чем они. Особенно кислый вид был у Каролека, который в глубине души считал себя знатоком компьютеров.

– Что вы так повесили носы? – спросил микроник, – сейчас и вы будете знать то, что гамминка. Вся логика – своего рода игра шариками. Правила очень простые. Начнем с операции «и», вы помните: она же AND. У нас два шарика. Бели оба они белого цвета, тогда их логическое произведение, то есть результат операции «и», – белый шарик.

– А логическое произведение двух черных шариков – черный шарик? – вставил Каролек, посмотрев вопросительно на Адека.

– Конечно, – подтвердил микроник. – А каков будет результат операции «и» белого и черного шариков?

– Черно-белый шарик, – вырвалось у Петрека, и он взглянул на всех с видом открывателя.

– Мимо! – расхохотался Адех. – Шариков такого цвета нет. Есть только белые и черные, двухцветных не бывает. Но серьезно: логическое произведение таково, что его результатом будет белый шарик только тогда, когда оба шарика белые. В остальных случаях – черный шарик. И если оба шарики черные, и если один из них белый, а второй – черный.

– Значит, если белому шарику отвечает цифра 1, а черному цифра 0, – вслух размышлял Каролек, – то логическим произведением двух единиц будет 1, а в остальных случаях – 0. Выходит, можно сказать, что логическое произведение отвечает на вопрос, являются ли оба шарика белыми?

– Великолепно! Ты попал в точку! – обрадовался микроник.

– А что с операцией «или»? – заинтересовался Петрек

– Очень похоже, – ответила гамминка непререкаемые тоном. – Операция «или», иначе «OR», отвечает на вопрос: Есть ли среди двух шариков по крайней мере один белый.

– Значит, и два белых шарика и черный с белым в результате дают белый. А черный случается только тогда, когда оба шарика – черные, – не переводя дыхания произнес Петрек заученным голосом.

– Так что можно сказать, – Каролек не хотел отставать от друга, – что:

1 «или» 1 дает 1

1 «или» 0 дает 1

0 «или» 0 дает 0

– Вижу, вы отлично справляетесь с делом и без нас, – пошутил микроник. – Не уйти ли я нам?

– Нет, не шути, – запротестовал Каролек. – Лучше скажи, в чем заключается операция «не».

– Это проще всего. Операция «не», или «NOT» состоит в замене цвета шариков. Белый делается черным и наоборот. В информатике ее называют операцией отрицания, – объяснил Адек.

– А есть еще какие-нибудь логические операции? – заинтересовался Петрек.

– Вижу, вам понравились наши логические игры.

– Очень, – ответил Каролек за друга. – Вся эта логика и смешная, и в то же время простая.

– Ну, хорошо! Я расскажу вам еще об одной логической операции. Она называется. «XOR» и отвечает на вопрос, разные ли шарики. Если да, результат операции – белый шарик, то есть единица.

– А нужна ли она? – усомнился Петрек.

– Разумеется, – серьезно ответил микроник. – Вы, наверное, слышали о шифровании разного рода информации. «XOR» отлично подходит для этого, поскольку операция – так называемая обратимая. Если один набор шариков представляет собой информацию, которую мы хотим зашифровать, а второй – пароль, используемый для шифрования, то выполняя операцию «XOR» на обоих наборах, в результате получим шифрованную информацию. Если же операцию «XOR» произвести на зашифрованном наборе, пользуясь тем же паролем, мы получим первичную информацию, нешифрованную. Это очень удобно, потому что тем, кому неизвестен пароль, не удастся прочесть зашифрованное.

– Великолепно, но…, – у Каролека были сомнения, – до сих пор мы творили о логических операциях лишь на двух шариках, а здесь их больше!

– Количество шариков в наборе не имеет значения, так как логические операции выполняются поочередно, бит за битом.

– Понимаю… Значит, сначала мы берем первую пару шариков, смотрим, какие они, выполняем на них соответствующую операцию, предположим «XOR», и получаем первый шарик результата. Потом следующая пара и так далее, пока не кончатся оба набора шариков. Правильно? – спросил Каролек.

Микроник кивнул головой и хотел что-то сказать, но не успел – раздался крик:

– Принцесса! Где ты?

– Ой! Меня ищут. Мне нужно идти. Помните, – она обратилась к мальчикам, – я – ваш друг. В беде можете на меня рассчитывать!

Адек и гамминка исчезли тем же путем, каким появились. А мальчики опять остались одни…

14. Порты и передача информации

– Надеюсь, Адену и Гаминке удалось незаметно выбраться, – сказал Каролек.

– Скоро убедимся, – ответил Петрек. – Если гаммониды открыли секретный проход, можно ожидать их скорого визита.

– Но, но! Не каркай, а то еще накличешь беду, – и Каролек с беспокойством посмотрел на друга.

К счастью, предсказания Петрека не оправдались. Нежелательный визит не состоялся ни тогда, ни в течение следующих дней. Все прошедшее время к ним приходил лишь гаммонид, который приносил им еду. Похоже, их оставили в покое. Но это не улучшило настроение мальчиков. Наоборот – они страшно изнервничались, раздражались по пустякам. Иногда даже скандал висел в воздухе. В довершение зла не появились ни Адек, ни их новая приятельница, царевна Гаминка.

Однажды утром мальчиков разбудил непривычный шум. Что-то происходило в государстве гаммонидов. Но напрасно ребята пытались узнать, в чем дело. Они пробовали стучать в двери своей тюрьмы – никто не появился. А грохот становился все сильнее. Он напоминал грохот рушившихся стен. Стало по-настоящему страшно, особенно когда загрохотало буквально за спиной. Они в ужасе обернулись и… облегченно вздохнули. Вошел Адек, с треском выломав плиту, которая закрывала потайной проход.

– Идемте, – вскрикнул Адек. – Нужно бежать!

– Но…, что случилось? – пробормотал Петрек.

– Потом расскажу. Сейчас некогда!

Адек бежал быстро, ребята – за ним. Через несколько минут сумасшедшего бега добрались до выхода тайного туннеля. Там их ждала Гаминка.

– Сюда, – показала путь и, не оглядываясь, двинулась в известном только ей направлении.

Каролек устал, но не признавался. Мало того, приключение начинало ему нравиться. Особенно интриговало необычное, где путешествие закончится. Ответа долго ждать не пришлось. Беглецы остановились перед огромной дверью, напоминавшей ворота авиационного ангара.

– Мы у цели, – сказала Гаминка и, обращаясь к Адеку, спросила: – Не забыл, какую машину взять?

Аден утвердительно кивнул головой:

– Ну, ребята, пока! Попрощайтесь с Гаминкой и поблагодарите ее за помощь.

* * *

Машину Адек вывел без всяких препятствий. Никто не помешал, так как у гаммонидов было полно хлопот. На центральном складе энергии произошла авария, и все были заняты ее устранением. Но об этом ребята узнали от микроника лишь во время полета. Адек рассказал, что уже давно готовился к побегу, только ждал благоприятных обстоятельств.

– А ты случайно не способствовал возникновению этих «благоприятных обстоятельств»? – подозрительно спросил микроника Каролек.

– Да разве это важно?! – пожал плечами Петрек, довольный предвкушением свободы.

Адек ничего не ответил и лишь таинственно улыбнулся.

«Отсутствие ответа – тоже ответ, – подумал Каролек. – Ладно, насильно я не собираюсь ничего у Адека выпытывать. Но что же дальше?» Но его мысленный вопрос произнес Петрек.

– Что дальше? – повторил Адек.

– Теперь мы должны добраться до какого-либо порта Страны Микроников. Там мы уже вне опасности.

– Порта? – удивился Петрек. – Я не знал, что в Стране микроников есть порты. Ведь там нет моря!

– Ой, Петрек, Петрек, ну и наивный же ты, – покачал головой Каролек. – В государстве Зета Восьмидесятого порты служат для связи с внешним миром – для коммуникации. Они исполняют функцию пограничных переходов. Ведь я уже тебе об этом говорил!

– Может и говорил, но сам знаешь, что в тех условиях, в каких мы находились, нетрудно было об этом забыть, – оправдывался Петрек.

– Нечего ссориться, – примирительно бросил Адек и добавил: – Если хотите, могу вам рассказать про эту коммуникацию. У нас довольно много времени.

– Пожалуйста, – попросил Петрек.

– Начну с того, что коммуникация с внешним миром необыкновенно важна для всех компьютерных государств, – начал Адек. – Поэтому этими делами занимается специальное министерство, носящее название Министерство зарубежных контактов. Его задача – обмен информацией с другими компьютерами и внешними устройствами. А информация, это, как вы знаете…

– Последовательность битов,… – досказал Каролек.

– А биты, – продолжил Петрек, – мы условно представляем себе как белые или черные шарики. Поэтому часто говорят, что бит – информация с двумя значениями, 1 или 0.

– Ты многое запомнил, – похвалил мальчика Адек. – Так что можно сказать, что Министерство зарубежных контактов занимается пересылкой или передачей информации. А информация бывает двух видов: последовательная и параллельная. Последовательная – когда информация пересылается бит за битом.

– Тогда параллельная ее передача – такая, когда пересылают бит рядом с битом, – рискнул вступить в разговор Каролек и вопросительно взглянул на микроника.

– Да. Точно, – подтвердил Адек.

– Я не очень понимаю, – огорчился Петрек.

– Я ему объясню, – сказал Каролек. – Послушай, это очень просто. Представь себе улицу со многими разделительными полосами. По ней машины могут ехать рядами – одна подле другой. Это пример параллельной передачи. Если же полоса движения одна, машины идут одна вслед за другой. И это, как ты, наверное догадываешься, пример последовательной передачи.

– Значит, для параллельной передачи нужно много дорог, а для последовательной достаточно одной. Но тогда зачем два рода передачи?

– Дело в том, что с передачей информации в принципе дело обстоит так же, как с уличным движением. Твой приятель заметил правильно, что у каждого вида передачи свои достоинства. Например, параллельная передача – быстрее последовательной, поскольку позволяет пересылать несколько битов одновременно. Последовательная передача может применяться на бо́льшие расстояния, чем параллельная, ведь легче сделать однополосовую дорогу, чем многополосовую, – разъяснил Адек.

– Это действительно просто, – согласился Петрек. – У меня еще один вопрос: сколько битов одновременно пересылается с помощью параллельной передачи?

– Бывает по-разному, но чаще всего восемь битов, то есть по байту.

– Теперь я знаю уже все! – с гордостью оказал Петрек.

– Ты думаешь? – насмешливо спросил Каролек. – Я, например, хотел бы узнать еще кое-что.

– Тогда я расскажу вам, как происходит передача информации в обоих направлениях: от компьютера к компьютеру. Информацию, поступающую в компьютер, называют входной, а та, которая из него выходит – выходной. Поэтому иногда говорят, что Министерство зарубежных контактов занимается операциями входа-выдоха, по-английски «Input/Output» (читай «инпут/аутпут»).

– А какую роль в этом играют порты? – спросил Каролек.

– Они как бы промежуточные станции между Дворцом Микропроцессора и внешним миром. У каждого порта свой адрес, так же, как у ячеек памяти. Когда микропроцессор хочет послать или получить информацию через конкретный порт, то сначала посылает адрес порта в Адресную магистраль. Одновременно по специальной линии Управляющей магистрали посылается сигнал, информирующий все части компьютерного государства о том, что начинается операция ввода-вывода. Получив такой сигнал, указанные работники всех портов внимательно следят за адресной магистралью, чтобы определить, кому из них направлено поручение. Одновременно по другим линиям Управляющей магистрали пересылается сигнал о том, что Микропроцессору нужно получить или же передать информацию…

– Ой! Что это? – воскликнул Петрек, показав на экран радара.

Каролек с Адеком тоже увидели на ранее пустом экране несколько светящихся точек, передвигавшихся очень быстро. Беглецы догадались, что радар отмечает машины гаммонидов, которые пустились в погоню.

15. Компьютерные сети

Машины гаммонидов все приближались и приближались. Но сомкнутый ранее строй как бы разжался: машины стали окружать беглецов. Каролек беспокойно всматривался в экран радара. Достаточно было бросить взгляд на Петрека, чтобы убедиться, что тот боится. Неудивительно – преследователи были совсем рядом…

Каролек посмотрел на Адека. Микроник сидел перед рулями машины и очень внимательно наблюдал за действиями гаммонидов. С каждой минутой положение становилось все хуже. Вдруг две вражеские машины обогнали отважную тройку.

– Кажется, у нас нет никаких шансов, – Адек отрешенно кивнул головой. – Мы окружены!

– Попробуй что-нибудь сделать, – умоляюще сказал Каролек. – Может быть, нам все-таки удастся бежать!

– Могу попробовать, – ответил микроник без особой уверенности. – Ну, ладно… держитесь!

Петрек и Каролек втиснулись в сидения. И тут же машина резко рванулась с места. Увы… Первые машины гаммонидов опять через минуту продвинулись вперед. А весь конвой постепенно стал изменять направление полета. Адек во избежание катастрофы вынужден был лететь в навязанном строю. План гаммонидов был совершенно ясным: они хотели заставить беглецов повернуть назад.

«Что делать? – в отчаянии раздумывал микроник. – Ведут нас, как по веревочке. А может быть…». Внезапно возникшая мысль была, сразу же претворена в жизнь: машина ринулась вниз. Огромная центробежная сила выбросила мальчиков из сидений. Их крики заставили Адека выровнять полет. Усилия на дали результатов. Отчаянный побег не удался…

– Хватит фокусов, – залаял громкоговоритель. – Ничего уже вам не поможет. Если сдадитесь и беспрекословно последуете за нами, ничего вам не будет.

– Это Брутальгамус. – шепотом сообщил друзьям Адек. – Я не очень-то верю в его заверения.

– Я тоже, – сказал Каролек. – Но есть ли другой выход?

Ответа на вопрос не было…

* * *

На краю экрана радара появился контур Страны гаммонидов. Наши путешественники уже потеряли всякую надежду, когда вдруг… В кабине креме Адека появился второй микроник. Каролек потер глаза. «Галлюцинации. что ли? – подумал. – Нет, действительно! Кто это может быть? Откуда он здесь взялся?» – приходили мальчику тревожные вопросы.

И вдруг гость обернулся. Его лицо показалось Каролеку знакомым.

– Да, это же наш профессор Таймер! – воскликнул.

– Да. Это я, – с загадочной улыбкой произнес пришелец. – Я очень рад тому, что мы опять вместе. Вам, наверное, интересно, как я сюда попал? По сути дела, очень просто. Вы, по-видимому, знаете, что я руковожу Институтом исследований пространства-времени. Недавно мы закончили эксперимент, благодаря которому такие фокусы стали возможны. Думаю, нет смысла останавливаться на технических деталях нового способа путешествий. Если захотите, Я дам объяснение позднее. Пока перед нами иные дела. Теперь нужно заняться вашими преследователями. Внимание!

Профессор вынул маленькую коробочку, покрутил две ручки, а потом нажал несколько клавишей. И произошло нечто странное. Государство гаммонидов и их машины сразу исчезли. На экране радара от них не осталось ни малейшего следа.

– Что с ними произошло, профессор? – опросил Адек с восхищением.

– Перенесены в другую точку пространства-времени. По моим расчетам они должны находиться сейчас очень далеко от нас, а вдобавок в совершенно другом времени.

– И все это сделала эта маленькая коробочка? – заинтересовался Петрек.

– Да. Это мое последнее изобретение. Называется ТХТ, то есть Теле-Хроно-Трансмиттер, – ответил с гордостью профессор. – Теперь достаточно изменить пеленг, и мы окажемся в Стране микроников.

Профессор Таймер опять включил аппаратуру. К сожалению, вопреки ожиданиям ребята не увидели знакомых районов компьютерного государства. Что касается профессора, то он почесал затылок, проверил показания прибора и глубоко задумался. Адек и мальчики напряженно следили за ним. Профессор смешно сморщил лоб.

– Черт побери! – воскликнул. – Я не предусмотрел последствий отдачи пространства-времени.

– То есть вследствие отсылки гаммонидов в другое место мы тоже несколько сместились? – спросил Каролек.

– Браво, молодой человек! Именно в этом дело. А если мы уже знаем причину неудачи, попробуем исправить ошибку.

И через минуту наши путешественники в пространстве – времени увидели сооружения компьютерного государства, однако тоже незнакомые.

– Профессор! – сказал Адек озираясь вокруг. – Кажется, мы все же не у себя.

– Действительно, – подтвердил озабоченный Таймер. – Гм… еще одна ошибка. Ну что же, придется мне еще поработать над теле-хроно-трансмиттером. Но не будем отчаиваться. Нужно разобраться, где мы сейчас находимся.

Ученый микроник жестом позвал своих товарищей за собой. А через некоторое время профессор победоносно провозгласил:

– Знаю! Мы в государстве наших соседей, в царстве IBM (читается – ай би эм). Я был здесь несколько раз. Отсюда мы можем связаться со Страной микроников.

– А как? – нетерпеливо спросил Петрек, которому уж очень хотелось поскорее вернуться домой.

– Сейчас расскажу, – начал Таймер. – Видишь, раньше компьютеры представляли собой независимые. изолированные государства. Теперь положение изменилось. Между компьютерами существует связь. Она осуществляется в рамках так называемых компьютерных сетей.

– А для чего служат эти сети? – Каролека всегда интересовали любые новинки.

– О! Применение очень разное. Хотя,… – профессор на мгновение задумался, – можно сказать, что главной задачей сети является широко понимаемый обмен информации и разные услуги друг другу. Например, некоторые компьютерные государства не имеют собственных печатающих устройств или блока дисков очень большой емкости. Если им нужно что-то напечатать, они обращаются к своему более оснащенному соседу за помощью и пересылают информацию для печатания ему. Подобным образом обстоит дело, если понадобится информация, которой обладает другой компьютер сети. Тогда необходимая информация пересылается по каналам передачи сети в то компьютерное государство, ее запросившее.

– Это очень хитрое решение, – признал Каролек. – Получается, что каждый участник сети располагает очень большими возможностями. А в таком обмене информацией тоже участвуют порты?

– Конечно, – ответил за профессора Адек. – Мы уже когда-то говорили, что в каждом обмене информацией порты принимают активное участие. Иначе не может быть.

– Все это великолепно, – прервал микроника Петрек, – но кому и зачем нужен обмен информацией между компьютерами? Не лишнее ли это?

– Ой, Петрек, пошевели немного мозгами, – пожурил друга Каролек.

– Но…, – Петрек пытался протестовать, а Каролек, не обращая на это внимания, продолжал:

– Представь себе хотя бы такую операцию – бронирование железнодорожных, авиационных или автобусных билетов. Как полезно и целесообразно было бы установить компьютерную сеть, например, на железной дороге. Компьютер, установленный в Закопане, получал бы информацию о свободных местах поездов, отходящих оттуда. То же самое было бы в Гданьске, Варшаве, Сувалках, Познани и других городах. А если бы эти компьютеры были соединены в сеть, в Сувалках можно было бы бронировать билеты на поезд, например, из Варшавы в Краков. Покупаешь билет в Сувалках, и в этот же момент в память компьютера в Варшаве записывается информация, что это место уже занято.

– Ты меня убедил, – сказал Петрек и добавил мечтательно: – Хорошо бы иметь дома компьютер, подключенный к такой сети. Не приходилось бы стоять в очередях за билетами…