В Стране Микроников, или Секреты компьютера

— Да, помню, — отозвался Каролек. — Кажется, и разрешение пользоваться адресом, и известие о том, каково направление передачи информации посылаются по специальным дорогам Управляющей магистрали по так называемым Линиям.

— У тебя отличная память, — похвалил Меморек. — Вижу, нам не трудно будет с тобой договориться. А теперь слушай внимательно. Когда приходит разрешение на адрес, мой коллега Селекторек вызывает адресную бригаду. Состоящая из специально подготовленных микроников, она получает адрес, и в помещении, называемом декодером, определяет, о какой ячейке идет речь. Давай посмотрим, как это происходит.

Они вошли в помещение, в котором все находилось в напряженном движении: попали в момент, когда адресная бригада получила адрес. Каролек внимательно следил за тем, что происходит. Сначала микроники ловко поделили адрес. Половину шариков передвинули на одну сторону, а половину — на другую. Первая часть шариков попала на пост с надписью «КОЛОННЫЙ ДЕШИФРАТОР», а вторая часть — на пост «СТРОЧНЫЙ ДЕШИФРАТОР».

— Смотри, Каролек. Первая часть декодирования закончена, — отозвался Меморек.

— А что такое декодирование?

— Декодирование — это расшифровка. В данном случае она указывает, о каком адресе идет речь. Ты, наверное, знаешь, что адрес — число, записанное в двоичной системе, только роль цифр 0 и 1 у нас играют разные цветные шарики. Адрес, присланный микропроцессором, состоит из шестнадцати шариков, т. е. из шестнадцати цифр 1 или 0. Наибольшее число, которое можно записать с помощью цифр двоичной системы, составляет 65536 по привычной для тебя десятичной системе. Если бы все ячейки памяти были уложены одна за другой, число, считанное непосредственно с адреса, определяло бы очередной номер ячейки памяти. Но это неудобно микроникам, занимающимся считыванием и записью информации, приходилось бы преодолевать длинный путь до ячейки с большим порядковым номером. Тогда домик памяти был бы очень длинным и узким. Понимаешь? — спросил Меморек.

— Вроде, понимаю, но что тогда делать? — Каролек вопросительно посмотрел на микроника.

А вот что. Надо не устанавливать ячейки в одну линию, а размещать в квадрате. Тогда размер стороны квадрата составит 256.

— Только? — мальчик был явно удивлен.

— А больше и не надо, — сказал микроник. — Ведь 256 × 256 будет 65536. Не веришь — посчитай сам.

Каролек очень долго молча считал: правильно! Меморек, улыбнувшись, продолжал:

— Поскольку ячейки уложены в квадрат, чтобы найти нужную ячейку, достаточно указать, в каком ряду и в какой колонке она находится.

— Так поэтому здесь два поста: СТРОЧНЫЙ ДЕШИФРАТОР и КОЛОННЫЙ ДЕШИФРАТОР? — прервал мальчик, а когда его собеседник утвердительно кивнул головой, задал следующий вопрос: — И все-таки я не совсем понимаю, почему происходит деление адреса и в каждый дешифратор попадает восемь шариков. Не мало ли?

— Деление адреса делается потому, что нужно определить номер как строки, так и колонки. Для определения каждого из этих номеров нужны только восемь шариков, потому что с помощью восьми цифр двоичной системы самое большое из записываемых чисел составит 256.

— Ловко придумали… Мне нравится!

— Я рад, что ты действительно понимаешь, — сказал Меморек. — А теперь пойдем посмотрим на ячейки памяти.

Они вошли в большое помещение, напоминающее огромную шахматную доску с 256 строками и таким же количеством колонок. На каждой «клетке» этой объемной «шахматной доски» стоял прозрачный контейнер с шариком. Вдруг к одному из них деловито подбежал микроник, открыл дверцу, и изнутри стали выкатываться одноцветные шарики и, толкаясь, направляться к двери в углу зала.

— Что это? — спросил мальчик.

— Считывание из памяти, — ответил микроник. — Адрес, декодирование которого ты только что видел, указал именно на эту ячейку памяти. Одновременно поступила и команда считывания, потому-то микроник из обслуживающего персонала памяти открыл дверцу контейнера, и шарики направились в микропроцессор.

— Меморек, здесь что-то не так. Ведь в каждом контейнере лежит только один шарик, откуда же здесь их столько взялось?

— Если присмотришься повнимательнее, увидишь, что к каждому контейнеру снизу подведены две трубы, соединенные с дорогами снабжения. Пока не идет операция записи, одна труба открыта, а вторая закрыта. В момент считывания, когда дежурный микроник открывает дверь контейнера, шарик выкатывается, а его место занимает новый из трубы снабжения.

— Теперь понятно, — сказал Каролек. — А как информация записывается?

— Сейчас увидишь. До момента получения адреса и его декодирования все происходит так же, как при считывании. Когда же поступает требование записать данные в память, микропроцессор присылает по линии данных шарики определенного цвета. Тогда микроник, обслуживающий память, освобождает контейнер, выпускает собравшиеся там шарики. Затем открывает трубу снабжения такого же цвета, как шарики, присланные микропроцессором. Вот и все, запись сделана. А теперь я оставлю тебя, посмотри, как работает Запоминающее устройство. Мне пора на работу. До свидания!

Каролек, хотя еще и не все понял, был счастлив. Он забыл про ушибленное колено, о стертых локтях. Помог ему в этом приятель, с которым мальчик так хорошо провел время.

7. Прогул, или новое приключение

Каролека, погруженного в глубокий сон, перепугал самый неприятный, по его мнению, звук — звонок будильника: вставать так не хочется! Но начинался новый день, трудный и интересный. Трудный, потому что предстояла контрольная работа по биологии, к которой — что скрывать — он попросту не приготовился. Интересный, потому что многое за день случается.

Каролек позавтракал и пошел в школу. Шел, задумавшись так глубоко, что не, заметил идущей машины. А когда, наконец, ее увидел, было поздно. Потоки воды, которая только что была спокойной уличной лужей, стекали по его лицу и одежде. «Нет, это уже слишком, — подумал наш герой и принял „мужское“ решение. — Будь, что будет, но школьные стены меня сегодня не увидят!»

На его счастье, дома никого не было. Только компьютер. Не успев и, подумать, он очутился внутри его.

— Битек! — крикнул Каролек, увидев вдали приятеля.

Микроник его не заметил и продолжал бежать в том же направлении. Недолго думая, мальчик побежал за ним. Но что это? Битек куда-то про пал. Каролек в нерешительности остановился и стал оглядываться, ища приятеля. Мальчик стоял перед зданием, похожим на домики района Запоминающего устройства. Одна дверь была приоткрыта, и он недолго думая вошел внутрь. «Ну и дверей же здесь, — подумал Каролек. — Попробуй догадайся, за какой исчез Битек!» Стал открывать одну дверь за другой. К сожалению, нигде никого не было. В последней комнате, в которую мальчик заглянул, рядком лежало множество белых шариков. Потеряв интерес к поискам, Каролек вошел сюда. «Отдохну немного», — решил он и уселся на один из шариков. Тут же раздался сильный шум, открылась не замеченная им дверь, и шарики двинулись к ней с большой скоростью. Мальчик судорожно держался за шарик, на котором сидел, и они тоже поехали. Езда была сумасшедшей. Куча шариков влекла его за собой, и нужна была большая ловкость, чтобы удержаться, не вылететь с трассы. С огромной скоростью они неслись мимо зданий, перекрестков. Вдали мелькнул район Запоминающего устройства, и вдруг стало почти совсем темно. Похоже, въехали в туннель. Наш путешественник не знал, куда едет, был слегка напуган, но, в общем, приключение забавляло и даже радовало.

Езда длилась недолго. Туннель кончился, и они въехали в какой-то странный город. Он несколько напоминал компьютерное государство, но выглядел в чем-то иначе. Шарики катились спокойнее. Каролек соскочил в сторону. «Где я? — подумал. — Здесь я никогда не был».