Neden bit maskeleri “maskeler” olarak adlandırılıyor ve hangi amaca hizmet ediyorlar?

Neden "bit maskeleri" böyle adlandırılıyor?

Bunların çoğunlukla bitsel işlemler için kullanıldığını ve biti maskelerinin kullanılmasının ayrı değişkenlerin kullanılmasından daha verimli olduğunu biliyorum.

Ancak benim sorum, neden ve ne zaman bit maskeleri icat edildi? Erken bilişimden beri kullanılmışlar mıydı? BT alanındaki bit maskelerinin yanı sıra başka bir "maske" türü var mı?

Bir maske (yüz çeşitliliği) yüzünüzün bazı kısımlarını örten ve diğer parçaların ortaya çıkmasına izin veren bir şeydir. Terminoloji hesaplamada analoji tarafından kullanılır: bir bit maskesi bir bit setindeki bazı bitleri kapatır (filtreler) ve diğerlerinin geçmesine izin verir.

BT alanındaki bit maskelerinin yanı sıra başka bir "maske" türü var mı?

Kafamın hemen yukarısında, maskeler görüntü işlemede sıkça kullanılıyor. Benzer bir kavram: neyin maskeleneceğini ve neyin geçmesine izin verildiğini gösteren siyah-beyaz bir görüntü yaratıyorsunuz.

Bir bit maskesi, bazı alanların bazı bitlerini maskelemek için kullanılırken diğerlerini açığa çıkarır:

initial value: 011011001
bit mask.....: 111110000
result value.: 011010000

Bu, elektronikten mantıksal kapılı (AND, OR ...) veya transistörlerde veya röleli elektromekanikte hesaplamadan önce kullanılmıştır.

Bit maskeleri çok eski. İlki için bir referans bulamadım, ancak 8-bit işlemcilerin ortaya çıkmasıyla kesinlikle popülerdiler ve muhtemelen 4-bit işlemcilerde de kullanıldılar.

Bit maskelerinin ardındaki fikir, bitsel paralellikten yararlanmaktır. 8 bitlik bir bilgisayar, tek bir yerel sözcüğe (bir kayıt defterine sığması anlamına gelir) paketlenmişse aynı bit işlemi bir kerede 8 bite yapabilir.

İsim, etkileşim kurmak istemediğiniz alanları örtmek için genel bir yaklaşım olan maskelemeden gelir. Örneğin, bir duvarın alanlarını maskelemek için bu şablonu düşünün (şablon, resmi göstermek için boyadıktan sonra taşınmış)

Maskeler fotoğrafçılıkta da kullanılırlar; burada “şablon” yerine “kaçma” terimiyle geçerler. Bir alanı aydınlatmak için yazdırma sırasında ışığın bir kısmını gizlemek için maske kullanabilirsiniz.

Terim aynı zamanda doğrudan entegre devreleri yapmak için kullanılan teknik olan fotolitografide de kullanılır. Maske ışığın çip üzerine boyanmış fotorezist'e ulaşmasını önler ve bu daha sonra çip üzerindeki yüzleşme desenlerine yol açar. (Aşağıdaki resim, merak ediyorsanız , Intel 8080A işlemci maskelerinden biridir )

Aynı şekilde, bit maskelemede, çalışmak istediğiniz sözcüğün bölümlerini seçiyorsunuz, kalan kısımları maskeliyorsunuz. Aşağıdaki örnekte, girişi yalnızca 3., 4. ve 8. bitlerin göstereceği şekilde maskelemek için "ve" işlemini kullanıyorum. Gerisi "maskelenmiş" ve 0'lılar. Kullandığım maske 00110001. Aşağıda #0 ve .temsil 1 ile gösteriyorum, çünkü bit maskesinin görsel görünümünü yukarıdaki fiziksel maskelerinkine benzer kılıyor ve maskelenmemiş bitleri gösteren "seçilen bitler" satırını gösteriyorum ( "seçilen bitler" aslında olan mantıklı bir işlem değil ... işlemci gerçekten girdi VE maskeden çıktıya bir adımda çıkıyor, ama görsel imgeyi netleştirdiğini düşünüyorum)

Input          10010111
Mask           ##..###.  (aka 00110001)
-----------------------
(selected)       01   1
Input AND Mask 00010001

Bahsettiğim gibi, bitmasking korkunç derecede eski çünkü işlemcinin verimliliğini önemli ölçüde arttırıyor. 4 bit işlemcide, işlemciyi 4x daha hızlı hale getirebilir. 8 bitlik bir işlemde, ya da 8 kat daha hızlı hale getirebilir (elbette, yalnızca bitsel işlemlerde).

Bunun için büyüleyici bir kullanım satranç motorları. Satranç tahtasında 64 kare var. Modern motorlar 64 bit tam sayıya sahiptir. Bu oldukça uygun bir şans, yani satranç motorları çoğu zaman bu güçten faydalanır. Parçaların yerlerini içeren sözde " bitboard " a sahipler . Bu, tek bir adımda tüm piyon hamlelerini aramak gibi her tür optimizasyonu yapmanızı sağlar.

İngilizce'deki en genel kullanımında maske, bir şeyi gizleyen bir cihazdır. Serigrafi başka bir cevapta belirtilmiştir. Boya bandı üzerine boya yapmamak için bir şey maskeler. 'Bir PC kartındaki Lehim Maskesi, lehimlenmeyecek bölgeden lehimlenecek alanı maskeler.

"Bit maskeleme" durumunda, bazı bitler "gizlenir" veya göz ardı edilir, böylece daha fazla ilgi çeken diğer kişiler daha kolay manipüle edilebilir veya basitçe görüntülenebilir.

Bit maskeleme sadece 'eski' bir teknik değildir, en eski işlemcilerden bildiğim kadarıyla tüm makine talimatlarında olmasa da ilkel bir işlemdir. Tipik olarak bu, "bitleri başka bir yazmaçta maskelemek için bu yazmaçtaki bit desenini kullanma" şeklindedir.

Bir bit maskesi , ekran yazdırmaya benzer . Sonuca alınacak belirli bir bit konumu seçersiniz:

source value = 42 -> 00101010b
mask = 51 -> 00110011b
result 42&51 = 00100010b -> 34

Maskenin diğer bir anlamı , kullanıcının veri girebileceği bir grafik kullanıcı arayüzündeki sayfadır .

Bit maskeleri birkaç nedenden dolayı icat edildi:

• Donanım kayıtları bitişik bit kümesine eşlendi
• Bellek alanı çok uzak olmayan geçmişte çok sınırlıydı.

Bir bit açmak için ÇALIŞTIĞINIZ bit parçalarını nasıl gördüğünüze ya da bitleri kapatmak için ANDing'e baktığınızda, bir maske gibi görünür.

En yaygın maske (bit maskelerini temel alan) bir Görüntü maskesidir (başlangıçta dahil ettiğim bağlantıya bakın).

BT'deki bir başka fiziksel maske türü, silikon bir gofretin sadece bir kısmını oymak için kullanılan litografik fotoğraf maskesidir. Bu ilk bilgisayarların üretilmesinde kullanılmamıştı, ancak son elli yılda sektörde çalışan herkes bunun farkındaydı.

“Bit maskesi” teriminin tam olarak ne zaman ortaya çıktığını bilmiyorum, ancak işlemin kendisi sadece bit yönünde ve bu da her bir ikili bilgisayarın temel bir talimatı.