Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.67

Компьютер, получивший запись, имя печатает правильно, но возраст получается 21 х 224, и номер отдела тоже искажается. Такая ситуация возникает, поскольку при передаче записи порядок следования букв в слове меняется так, как нужно, но при этом порядок следования байтов в целых числах тоже меняется, что приводит к неверному результату.

Очевидное решение проблемы — использование программы, которая инвертировала бы байты в слове после создания копии. Результат такой операции представлен на рис. 2.10, г. Мы видим, что числа стали правильными, однако строка превратилась в «МЦТШЭ», при этом буква «Н» вообще расположилась отдельно. Строка переворачивается потому, что компьютер сначала считывает байт 0 (пробел), затем байт 1 (М) и т. д.

Простого решения не существует. Есть один способ, но он неэффективен. (Нужно перед каждой единицей данных помещать заголовок, информирующий, какой тип данных следует за ним — строка, целое и т. д. Это позволит компьютеру-получателю производить только необходимые преобразования.) Ясно, что отсутствие стандарта упорядочивания байтов является главным неудобством при обмене информацией между разными машинами.

Код исправления ошибок

Память компьютера из-за всплесков напряжения и по другим причинам время от времени может ошибаться. Чтобы бороться с ошибками, используются специальные коды, умеющие обнаруживать и исправлять ошибки. В этом случае к каждому слову в памяти особым образом добавляются дополнительные биты. Когда слово считывается из памяти, эти дополнительные биты проверяются, что и позволяет обнаруживать ошибки.

Чтобы понять, как обращаться с ошибками, необходимо внимательно изучить, что представляют собой эти ошибки. Предположим, что слово состоит из т бит данных, к которым мы дополнительно прибавляем г бит (контрольных разрядов). Пусть общая длина слова составит п бит (то есть п = т + г). Единицу из п бит, содержащую т бит данных и г контрольных разрядов, часто называют кодовым словом.

Для любых двух кодовых слов, например 10001001 и 10110001, можно определить, сколько соответствующих битов в них различаются. В данном примере таких бита три. Чтобы определить количество различающихся битов, нужно над двумя кодовыми словами произвести логическую операцию ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и сосчитать количество битов со значением 1 в полученном результате. Число битовых позиций, по которым различаются два слова, называется интервалом Хэмминга [85]. Если интервал Хэмминга для двух слов равен б/, значит,

что достаточно (1 битовых ошибок, чтобы превратить одно слово в другое. Например, интервал Хэмминга для кодовых слов 11110001 и 00110000 равен 3, поскольку для превращения первого слова во второе достаточно 3 битовые ошибки.

Память состоит из т-разрядных слов, следовательно, существуют 2т вариантов сочетания битов. Кодовые слова состоят из п бит, но из-за способа подсчета контрольных разрядов допустимы только 2т из 2п кодовых слов. Если в памяти обнаруживается недопустимое кодовое слово, компьютер знает, что произошла ошибка. При наличии алгоритма подсчета контрольных разрядов можно составить полный список допустимых кодовых слов, и из этого списка найти два слова, для которых интервал Хэмминга будет минимальным. Это интервал Хэмминга для полного кода.