В Стране Микроников, или Секреты компьютера

— Ничего подобного, — возразил мальчик. — Я прямо не мог дождаться, когда с тобой увижусь.

— Меня это очень радует, — улыбнулся микроник. — Но, признаюсь, в последнее время мы были очень заняты. Твой папа хорошо заставил нас поработать! Без перерыва считал и считал. Но зато какие интересные вещи! Как-нибудь я тебе расскажу.

— Ой, как здорово, — прервал малютку Каролек, — компьютер меня интересует все больше и больше! В этом и твоя заслуга. Ты так занимательно рассказывал в прошлый раз о вашей работе! Я очень хотел бы узнать что-нибудь новое.

— Если это так, нужно подумать о том, как нам чаще встречаться, — сказал Битек. — Но пока давай не терять времени. Сегодня повнимательнее приглядимся к работе компьютера.

Битек ловко соскочил с монитора и жестом пригласил мальчика следовать за собой. Вскоре они очутились в знакомых местах. Микроник чувствовал себя здесь очень свободно: что и говорить — он здесь хозяин. Шли молча. Каролек с любопытством глядел по сторонам. Особенно его интересовало, зачем здесь столько улиц, и почему на них такое большое движение. Решил спросить приятеля.

— Битек, у меня вопрос…, — начал он неуверенно.

— Смелее, спрашивай, — подбодрил его микроник.

— Вам действительно нужно столько улиц? И чтобы они так тесно шли рядом друг с другом? Зачем вам все это?

— Улиц здесь точно столько, сколько необходимо для функционирования нашего царства. А зачем? Гм, пока я могу рассказать тебе лишь в общих чертах, потому что на их изучение нужно затратить много времени. Но заверяю тебя: в свое время ты узнаешь все. Ведь я обещал. Сначала посмотри на эти две широкие улицы. Это наши дороги снабжения.

— Снабжения???

— Да, по ним шарики идут туда, где они нужны.

— А откуда они выходят?

— Из центрального склада. Люди называют его устройством питания.

— А почему здесь две дороги? Разве мало одной?

— Попробуй ответить на этот вопрос сам. Посмотри повнимательнее. Ничего не заметил?

Каролек пригляделся… и пожал плечами.

— Не знаю… Может быть, то, что шарики катятся непрерывно, один за другим… А может, важно, что по каждой дороге катятся шарики одного цвета, — сказал мальчик, вопросительно взглянув на Витека.

По выражению лица микроника понял, что попал в точку.

— Отлично, Каролек! Придется мне тебя похвалить. Действительно, это самое важное. Дело в том, что здесь у нас все очень любят порядок. Вернее, здесь не может быть никакого беспорядка, иначе нельзя было бы работать. Поэтому выделены отдельная дорога для черных шариков и отдельная для белых. И никогда цвета шариков на них не меняются. Добавлю еще очень важную информацию. У нас ничто не может взять и пропасть, учет строгий-престрогий. Царь Зет Восьмидесятый даже издал распоряжение все ненужные в данный момент шарики возвращать в центральный склад. Происходит это очень просто. Мои коллеги ставят шарик на соответствующую дорогу снабжения, а дальше он катится сам. А вот если какой-то шарик нужен, его берут прямо с дороги снабжения, чтобы не бежать за ним специально на склад.

— Вот здорово! Придумали бы и у нас такое. По одним улицам все время ездили бы ящики с шоколадом, по другим — с апельсинами и другими вкусными вещами. И чтобы можно было бы их брать, когда захочется, — размечтался Каролек.

Но микроник не обратил на это внимания и продолжал рассказывать.

— Теперь я расскажу тебе о трех главных группах улиц. Мы называем их магистралями, а специалисты иногда называют внутримашинными каналами связи.

— А что это такое? — нетерпеливо спросил Каролек.

— Ты должен научиться терпению, — пожурил его микроник. — Все сразу не расскажешь. МАГИСТРАЛЬ состоит из нескольких, иногда их более десяти, проходящих рядом друг с другом дорог, играющих сходную роль. Как ваши автострады. Если ты когда-нибудь видел автостраду, то знаешь, что на ней несколько полос движения в одном направлении.

— Я понял, — опять прервал мальчик. — По автостраде одновременно едут рядом друг с другом несколько машин, а по вашей магистрали катятся несколько шариков. Правильно?

— Да, речь именно об этом, — подтвердил Битек. — Хотя у нас несколько иные правила движения, чем на автострадах. Но об этом позднее. А пока скажу, как называются наши магистрали. Как ты уже знаешь, магистралей у нас три. Одна называется АДРЕСНАЯ МАГИСТРАЛЬ, вторая — МАГИСТРАЛЬ ДАННЫХ, а третья — это УПРАВЛЯЮЩАЯ МАГИСТРАЛЬ. Они соединяют все районы любого компьютера.

— Ох, как трудно! Нельзя было назвать их по-другому?

— Мне кажется, — возразил Битек, — названия как названия. Кроме того, они имеют свое обоснование. АДРЕСНАЯ МАГИСТРАЛЬ служит для пересылки АДРЕСА, а МАГИСТРАЛЬ ДАННЫХ для передачи ДАННЫХ.

— Битек, перестань меня дурачить, — нахмурился Каролек. — Ты говоришь чепуху. Как можно пересылать адрес? Может, я ослышался?

— Нет, не ослышался. Я действительно сказал АДРЕС, — серьезно ответил микроник. — Наверное, ты отлично знаешь, что означает слово адрес.

— Знаю. Адреса мы пишем на письмах.

— Очень хорошо. Тогда скажи, что ты пишешь в адресе.

— Ну… Город или деревню, — перечислял Каролек, — название улицы, номер дома, квартиры, фамилию, имя.

— Отлично. А зачем ты пишешь все это?

— Как зачем? — пожал плечами мальчик. — Чтобы почтальон знал, кому доставить письмо.

— Видишь ли, ты только что сказал очень важную вещь. Пишут адрес затем, чтобы почтальон знал, кому отдать письмо. В адресе указывают информацию, где следует искать этого человека, т. е. адресата. Так же и у нас. Если мы хотим переслать информацию, т. е. ДАННЫЕ, сначала нужно указать, куда они должны быть отправлены, т. е. указать адрес.

— Допустим, я понял, — раздумывая сказал Каролек. — Но я все еще не вижу связи с вашими магистралями. Ведь адрес на конверте я пишу буквами. Как вы можете написать адрес?

— Очень просто. Предположим, у тебя есть список городов, где у каждого города свой номер. Это ваши почтовые индексы. То же самое можно сделать с улицами. Вместо названий указать их номера, соответствующие списку. Можно было бы пронумеровать и фамилии, и имена. Тогда адрес стал бы рядом чисел. Понимаешь?

— Да, — ответил Каролек, толком еще не зная, к чему ведет это сравнение.

— Отлично. Так вот у нас адрес — это и есть одно большое число.

— Согласен. Ты говоришь, адресом является число. Пусть. Но ведь для записи числа нужны цифры, а я их не вижу.

— Цифры есть. Как же без цифр? — убежденно сказал микроник. — Две. Больше не нужно, поскольку мы пользуемся БИНАРНОЙ, или, если предпочитаешь, ДВОИЧНОЙ системой счисления. Все еще ты их не видишь? И не догадываешься? Ведь эти цифры — шарики, а точнее говоря, их цвета. Черный шарик — это то, что вы называете единицей, а белый — нулем.

Вдруг чей-то сердитый голос прервал разговор:

— Битек! Быстро на работу!

— Ой, извини меня, мне нужно бежать. Царь вызывает. Встретимся в другой раз. Пока!

3. Двоичная система счисления

В предыдущей статье наши герои вели разговор о сети дорог, которые соединяют друг с другом отдельные внутренние районы компьютера, о так называемых МАГИСТРАЛЯХ. Каролек узнал, что существуют три МАГИСТРАЛИ: АДРЕСНАЯ, ДАННЫХ и УПРАВЛЯЮЩАЯ. Их еще называют внутримашинными каналами связи. Когда же беседа коснулась понятия АДРЕС и двоичной системы счисления, разговор внезапно прервался.

— Почему ты сегодня такой злой? — спросил Битек друга.

— Не злой, а расстроенный, — угрюмо ответил Каролек. — А тебе было бы весело, если бы ты ничего не понимал?