Биты и Байты — основные единицы измерения информации
Чтобы досканально разобраться что такое Биты, что такое Байты и зачем всё это нужно, давайте сначала стоит немного остановимся на понятии «Информация», так как именно на ней построена работа вычислительной техники и сетей передачи данных, в том числе и нашего любимого Интернета.
Для человека, Информация — это некие знания или сведения, которыми обмениваются люди в процессе общения. Сначала знаниями обменивались устно, передавая друг другу, затем появилась письменность и информацию стали передавать уже с помощью рукописей, а затем уже и книг. Для вычислительных систем Информация — это данные которые собираются, обрабатываются, сохраняются и передаются дальше между звеньями системы, либо между разными компьютерными системами. Но если раньше информация помещалась в книги и её объём можно было хоть как-то наглядно оценить, например в библиотеке, то в условиях цифровых технологий она стала вирутальной и её нельзя измерить с помощью обычной и привычной метрической системы, к которой мы привыкли. Поэтому были введены единицы измерения информации — Биты и Байты.
Бит информации
В компьютере информация хранится на специальных носителях. Вот самые основные и знакомые большинству из нас:
- жесткий диск (HDD, SSD) - оптический диск (CD, DVD) - съёмные USB-диски (флешки, USB-HDD) - карты памяти (SD, microSD и т.п.)
Ваш персональный компьютер или ноутбук получает информацию, в основном в виде файлов с различным объёмом данных. Каждый из этих файлов любой носитель данных на аппаратном уровне получает, обрабатывает, хранит и передаёт в виде последовательности сигналов. Есть сигнал — единица, нет сигнала — ноль. Таким образом вся храняшаяся на жестком диске информация — документы, музыка, фильмы, игры — предствалена в виде нулей: 0 и единиц: 1. Эта система исчисления называется двоичной (используется всего два числа).
Вот одна единица информации (без разницы 0 это или 1) и называеся бит. Само слово bit пришло к нам как аббревиатура от binary digit — двоичное число. Что примечательно, в английском языке есть слово bit — немного, кусочек. Таким образом, бит — это самая наименьшая единица объёма информации.
Сколько битов в Байте
Как Вы уже поняли выше, сам по себе, бит — это самая маленькая единица в системе измерения информации. Оттого и пользоваться ею совсем неудобно. В итоге, в 1956 году Владимир Бухгольц ввёл ещё одну единицу измерения — Байт, как пучок из 8 бит. Вот наглядный пример байта в двоичной системе:
00000001 10000000 11111111
Таким образом, вот эти 8 бит и есть Байт. Он представляет собой комбинацию из 8 цифр, каждая из которых может быть либо единицей, либо нулем. Всего получается 256 комбинаций. Вот как то так.
Килобайт, Мегабайт, Гигабайт
Приставка «кило» означает 1000, приставка «мега» подразумевает миллион, «гига» — миллиард и т.д. При этом нельзя проводить аналогии между обычным килобитом и килобайтом. Дело в том, что килобайт — это отнюдь не тысяча байт, а 2 в 10-й степени, то есть 1024 байт.
Соответственно, мегабайт — это 1024 килобайт или 1048576 байт.
Гигабайт получается равен 1024 мегабайт или 1048576 килобайт или 1073741824 байт.
Для простоты можно использовать такую таблицу:
Для примера хочу привести вот такие цифры:
Стандартный лист А4 с печатным текстом занимает в средем около 100 килобайт
Обычная фотография на простой цифровой фотоаппарат — 5-8 мегабайт
Фотографии, сделанные на профессиональный фотоаппарат — 12-18 мегабайт
Обычный фильм на 90 минут, сжатый в обычном качестве — 1,5-2 гигабайта
Тот же фильм в HD-качестве — от 20 до 40 гигабайт.
P.S.:
Теперь отвечу на вопросы, которые мне наиболее часто задают новички.
1. Сколько Килобит в Мегабите? Ответ — 1000 килобит (по системе СИ)
2. Сколько Килобайт в Мегабайте? Ответ — 1024 Килобайта
4. Сколько Килобайт в Гигабайте? Ответ — 1 048 576 Килобайт.
set-os.ru
Двоичные приставки — Википедия
Двоичные (бинарные) приставки — приставки перед наименованиями или обозначениями единиц измерения информации, применяемые для формирования кратных единиц, отличающихся от базовой единицы в определённое целое, являющееся целой положительной степенью числа 210, число раз (210 = 1024, (210)2 = 220 = 10242, (210)3 = 230 = 10243 и т. д.). Двоичные приставки используются для образования единиц измерения информации, кратных битам и байтам.
Благодаря близости чисел 1024 и 1000 двоичные приставки построены по аналогии со стандартными десятичными приставками СИ. Наименование каждой двоичной приставки получается заменой последнего слога наименования соответствующей десятичной приставки на би (от лат. bīnārius — двоичный).
Приставки от 210 до 260 (киби, меби, гиби, теби, пеби, эксби) были предложены шведским учёным Андерсом Тором (англ.)русск. и введены Международной электротехнической комиссией (МЭК) в 1999 году во второй поправке к стандарту IEC 60027-2[1][2]. В третьей редакции стандарта IEC 60027-2, принятой в 2005 году, были добавлены приставки 270 и 280 (зеби и йоби)[1][3].
Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 октября 2015 года N 1508-ст «О введении в действие межгосударственного стандарта» [4] введён в действие с 1 октября 2016 года в качестве национального стандарта Российской Федерации ГОСТ IEC 60027-2-2015 «Обозначения буквенные, применяемые в электротехнике. Часть 2. Электросвязь и электроника»
Выглядят они следующим образом:
Приставка | Аналогичная десятичная приставка | Сокращения по МЭК для битов, байтов | Значение, на которое умножается исходная величина |
---|---|---|---|
киби | кило (103) | Кибит, КиБ | 210 = 1024 |
меби | мега (106) | Мибит, МиБ | 220 = 1 048 576 |
гиби | гига (109) | Гибит, ГиБ | 230 = 1 073 741 824 |
теби | тера (1012) | Тибит, ТиБ | 2 40 = 1 099 511 627 776 |
пеби | пета (1015) | Пибит, ПиБ | 250 = 1 125 899 906 842 624 |
эксби | экса (1018) | Эибит, ЭиБ | 260 = 1 152 921 504 606 846 976 |
зеби | зетта (1021) | Зибит, ЗиБ | 270 = 1 180 591 620 717 411 303 424 |
йоби | йотта (1024) | Йибит, ЙиБ | 280 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 |
В российском ГОСТ 8.417-2002 («Единицы величин») в приложении А «Единицы количества информации» констатируется факт, что с наименованием «байт» «стандартные» приставки (обозначающие десятичные кратные единицы) используются некорректно, однако, не предлагается никакой альтернативы. Кроме, разве что, обозначения 1 Кбайт = 1024 байт (в отличие от 1
Более поздний документ, «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», утверждённое Правительством РФ 31 октября 2009 года, устанавливает, что наименование и обозначение единицы количества информации «байт» (1 байт = 8 бит) применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега», «Гига», которые соответствуют множителям 210, 220 и 230 (1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт). Указанные приставки пишутся с заглавной буквы[6].
Тем же Положением допускается применение и международного обозначения единицы информации с приставками «K» «M» «G» (KB, MB, GB, Kbyte, Mbyte, Gbyte).
Аналогичный стандарт IEEE 1541-2002 введён в 2008 г.
Основной документ Международной системы единиц (СИ) «Брошюра СИ» (фр. Brochure SI, англ. The SI Brochure) подчёркивает, что приставки СИ соответствуют исключительно степеням числа десять, и рекомендует во избежание некорректного использования наименований приставок СИ для двоичных приставок применять наименования, введённые МЭК [7].
Двоичная система счисления имеет широчайшее применение в вычислительной технике. В частности, двоичными числами нумеруются ячейки цифровой памяти. Количество адресов, возможных на некоторой шине, равно 2N, где N — количество её разрядов. Поэтому и микросхемы памяти снабжают количеством ячеек, равным какой-то степени двойки.
Число 210 = 1024 достаточно близко к тысяче, используемой в качестве основания десятичных приставок СИ. Среди степеней двойки вплоть до 293 ни одна больше не близка настолько к степени десяти; к тому же показатель двоичной степени «10» сам по себе оказался удобен для грубого пересчёта двоичных степеней на привычные людям десятичные числа. Для обозначения 210 = 1024 байт придумали единицу «К» (ка, очевидно, искажённое «кило»). В частности, в документации к одной из советских ЭВМ сказано, что объём её памяти 32 К слов. Из-за близости множителей 1024 и 1000 в разговорной речи «К» всё равно называли «кило», и вскоре такая интерпретация приставки
Таким образом термины, предназначенные для десятичных приставок СИ, стали применяться к близким двоичным числам. Причём эти приставки часто используют по своему усмотрению, то есть одни понимают их как двоичные приставки, а другие как десятичные. Например, размер оперативной памяти компьютера обычно приводится в двоичных единицах (1 килобайт = 1024 байтам), а размер дисков их производители указывают в десятичных (1 килобайт = 1000 байтам). Однако на письме для множителя 1024 традиционно использовалось сокращение «К», в отличие от «к»=1000, используемого в СИ.
Чем больше число, тем большего значения может достигать ошибка, вызванная неправильным пониманием использованной приставки. В частности, разница между «двоичным» и «десятичным» килобайтом 2,4 %, в то время как между двоичным и десятичным терабайтом — почти 10 % (9,95 %). Для того, чтобы разрешить эту путаницу, и были введены особые двоичные приставки, отличные от «близких» по численному значению десятичных.
Значение приставок согласно стандарту JEDEC[править | править код]
Объединенный инженерный совет по электронным устройствам (англ. Joint Electron Devices Engineering Council, JEDEC), занимающийся разработкой и продвижением стандартов для микроэлектронной промышленности, разработал в 2002 году стандарт JEDEC 100B.01ruen определяющий значения терминов и буквенных символов. Целью данного стандарта является содействие единообразному использованию символов, аббревиатур, терминов и определений в полупроводниковой промышленности. К примеру, спецификация стандарта в качестве единицы измерения количества информации определяет значение приставки K множителем, равным 1024 (210), то есть килобайт обязан быть обозначен как Kbyte или KB и иметь значение, равное 1024 байт.
Спецификация стандарта определяет приставки следующим образом:[8]
- kilo (K): как множитель, равный 1024 (210).
- mega (M): как множитель, равный 1 048 576 (220 или K2, где коэффициент K = 1024).
- giga (G): как множитель, равный 1 073 741 824 (230 или K3, где коэффициент K = 1024).
- tera (T): как множитель, равный 1 099 511 627 776 (240 или K4, где коэффициент K = 1024).
Употребление десятичных приставок (таблица)[править | править код]
Приставка | Обозначение | Двоичные приставки | Десятичные приставки | Относит. ошибка, % |
---|---|---|---|---|
кило | к, k | 210 = 1024 | 103 = 1000 | 2,40 |
мега | М, M | 220 = 1 048 576 | 106 = 1 000 000 | 4,86 |
гига | Г, G | 230 = 1 073 741 824 | 109 = 1 000 000 000 | 7,37 |
тера | Т, T | 240 = 1 099 511 627 776 | 1012 = 1 000 000 000 000 | 9,95 |
пета | П, P | 250 = 1 125 899 906 842 624 | 1015 = 1 000 000 000 000 000 | 12,59 |
экса | Э, E | 260 = 1 152 921 504 606 846 976 | 1018 = 1 000 000 000 000 000 000 | 15,29 |
зетта | З, Z | 270 = 1 180 591 620 717 411 303 424 | 1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000 | 18,06 |
йотта | Й, Y | 280 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 | 1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 | 20,89 |
Двоичный подход[править | править код]
Приставки «кило-», «мега-», «гига-» понимаются как двоичные:
- В файловых менеджерах и другом программном обеспечении для сокращённого задания размера файлов. То есть, если программа говорит, что размер файла равен 100 «КБ» (KB), то его размер приблизительно равен 102 400 байт. Однако в некоторых современных файловых менеджерах встречается правильное указание размера файлов (с использованием сокращённой формы производных двоичных приставок, например «КиБ»).
- Производителями полупроводниковой памяти: оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), видеопамяти.
- Объём компакт-диска (но не DVD) задаётся именно в двоичных мегабайтах.
- Согласно ГОСТ 8.417-2002, приставку К- (заглавной буквой) применительно к байтам исторически некорректно[9] использовали (и используют) для обозначения 1024 байт. Стандарт, однако, явно не указывает, какое написание единицы «1024 байт» следует считать корректным.
- «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации» устанавливает[6], что наименование и обозначение единицы количества информации «байт» применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега» и «Гига», которые соответствуют множителям 210, 220 и 230.
Основные аргументы: традиционное для компьютерной техники использование двоичных кратных, непроизносимость слов типа «гибибайт» или «Гбайт».
Десятичный подход[править | править код]
Приставки «кило-», «мега-», «гига-» понимаются как десятичные:
- Ёмкость жёстких и оптических дисков задаётся именно в десятичных мегабайтах (исключение: компакт-диски, их объём задается в двоичных мегабайтах).
- Ёмкость flash-карт памяти, USB flash-накопителей и SSD-накопителей.
- При неформальном общении (например, про файл в 100 тысяч байт могут сказать «файл в 100 килобайт»).
- При обозначении скоростей телекоммуникационных соединений, например, 100 Мбит/с в стандарте 100BASE-TX («медный» Fast Ethernet) соответствует скорости передачи именно 100 000 000 бит/с, а 10 Гбит/с в стандарте 10GBASE-X (Ten Gigabit Ethernet) — 10 000 000 000 бит/с.
Основные аргументы: Строгое соответствие системе СИ; повсеместное употребление десятичной системы счисления; завышение объёма носителей при помощи более мелкой единицы («коммерческие мегабайты»).
Применяемое в телекоммуникациях понятие «килобит» означает тысячу битов (по ГОСТ 8.417-2002). Впрочем, из-за влияния «килобайта» некоторые люди и организации для однозначности употребляют вместо «килобита» выражение «тысяча бит».
Иное[править | править код]
Ёмкость трёхдюймовой дискеты на 1,44 МБ (включая служебные данные — загрузочный сектор, корневой каталог и FAT) задаётся в двоично-десятичных мегабайтах. Один такой «мегабайт» равняется 1000 КиБ (≈ 0,977 МиБ), но при этом 1 КиБ равен 1024 байтам.
То есть, фактически, вместимость трёхдюймовой дискеты равна 1440 кибибайтам, или же 1 474 560 байтам (из которых для записи доступны 1 457 664). Аналогично, трёхдюймовая дискета на 2,88 МБ в действительности вмещает 2880 кибибайт, или же 2 949 120 байт.
Степени | |
---|---|
Традиционные битовые единицы | |
Традиционные байтовые единицы |
ru.wikipedia.org
Сколько бит в байте — Pronto Costo
Байт (англ. byte) (русское обозначение: байт и Б; международное: B, byte)[1] — единица хранения и обработки цифровой информации; совокупность битов, обрабатываемая компьютером одномоментно. В современных вычислительных системах байт состоит из восьми битов и, соответственно, может принимать одно из 256 (28) различных значений (состояний, кодов). Однако в истории компьютерной техники существовали решения с иными размерами байта (например, 6, 32 или 36 битов), поэтому иногда в компьютерных стандартах и официальных документах для однозначного обозначения группы из 8 битов используется термин «октет» (лат. octet).
Биты, байты…..Теория
Итак, как уже говорилось, понятие «бит» ввел Клод Шеннон в 1948 году.
Что такое бит?
Если говорить по-простому, то бит — это единица информации. Может принимать два значения — в информатике это «1» или «0». «Истина» или «Ложь». «True» or «False». В электронике «1» и «0» отличаются величиной напряжения. Так по величине напряжения любое устройство может понять «1» ему прислали или «0».Итак:
- Бит может принимать значения: 1 или 0
Что же такое байт?
Это величина информации равная 8 битам. Т.е. 1 байт это 8 последовательных «1» или «0» (битов). Например:
- 00000001
- 10101010
- 11111010
И т.п… Так «1» и «0» можно переставлять местами 256 различными способами. И байт может принимать 28 = 256 различных значений.
Впервые понятие «байт» употребил в 1956 году В. Бухгольцем. Это слово представляет собой сокращенное словосочетание, которое обозначает – двоичный терм. Бухгольцем занимался проектированием первого суперкомпьютера, согласно его научным достижениям байт был пучком, которой одновременно передает в устройствах ввода-вывода до шести-восьми бит. Позже, байт был расширен до 8 бит, в рамках того же проекта. В некоторых моделях ЭВМ в 1950-х, 1960-х годах байт был равен 9 битам, в советском ЭВМ он был равен 7 битам.
Остальные ..байты
Далее по величине информации идут килобайты, мегабайты, гигабайты. Логика такая же как для битов и байтов. Размерность этих величин следующая:
- Один Килобайт равен 210 Байт = 1024 Байт. (Обозначается как «Кб»)
- Один Мегабайт равен 220 Байт = 1024 Килобайт = 1 048 576 Байт. (Обозначается «Мб»).
- Один Гигабайт равен 230 Байт = 1024 Мегабайт = 1 048 576 Килобайт = очень много Байт..(1024*1 048 576 на калькуляторе) (Обозначается «Мб»).
- Один Терабайт равен 240 Байт = 1024 Гигабайт = 1 048 576 Мегабайт = … (Обозначается «Тб»)
Согласно компьютерному сленгу гигабайт еще называют «гектар» и «гиг». Приставка «Тера» для Терабайта не совсем верна, так как означает умножение на двенадцатую степень. Существуют также такие единицы измерения информации как петабайт, Эксабайт, Зеттабайт и Йоттобайт, но они очень редки в применении.
Путаница с кило..
Часто возникает путаница с приставкой «кило» и восприятием ее не как множитель на 1024 (система «нипель»), а как привычный из школы множитель 1000 (система СИ). На самом деле тут все просто:
- Надписи «Кбайт», «Мбайт», «Гбайт» и т.д. означают использования множителя 1024
- Надписи «килобайт», «мегабайт» и т.д. — использование множителя 1000 и т.д…
С теорией покончено!
Ответим теперь на часто возникающие вопросы…
FAQ?!
Сколько Килобит в Мегабите
Существует два варианта при ответе на вопрос сколько килобит в мегабите:
- Правильный — 1000 килобит (по системе СИ) (Лучше при использовании этого варианта писать, что в одном мегабите 1000 десятичных килобит)
- И второй — 1024 килобит (в двоичном подходе) (Понятия «Мегабит» как «Мбайт» нет. Поэтому вообще говоря говорить, что в мегабите 1024 килобит не корректно)
Оба варианта достаточно ходовые, часто употребляемы, из-за чего и возникают всякого рода неточности. Проектировщики компьютеров они же программисты обычно используют значение 1000.
Сколько Килобит в Мегабайте
Чаще всего этот вопрос задается для подсчета скорости интернета, т.к. разные провайдеры указывают ее по разному. Кто-то в Килобитах в секунду, кто-то в Мегабайтах в секунду..
Как уже описывалось, исторически единицей передачи данных являлся бит. Скорость измерений проводилась в бодах 1 бод = 1 бит/сек.
Сейчас это понятие устарело и совсем неиспользуется. Поэтому можете его забыть, если только Вам не нужно сдавать экзамен динозавру информатики. Итак, чтоб перевести мегабайты в килобиты вспомним, что:
- 1 Байт = 8 Бит
- 1 МегаБайт = 1024 КилоБайт
Получаем:
- 1 Мегабайт = 1024 КилоБайт = 1024 * 8 КилоБит или что тоже самое 213 = 8192 КилоБит
Сколько Килобайт в Мегабайте
В Мегабайте 1024 Килобайта.
Точка.
Разрешение спора про 1000 Килобайт в Мегабайте читайте в теории…
p.s.: Существует несмешной анекдот… Чем же отличается обычный человек от обычного программиста? Обычный человек думает, что в килобайте 1000 байт, а программист думает, что в килограмме 1024 грамма… Хаха. Лопата.
Сколько Килобайт в Гигабайте
Итак переводим Гигабайт в Килобайты:
- 1 Мегабайт = 1024 Килобайт
- 1 Гигабайт = 1024 Мегабайт
Следовательно →
- 1 Гигабайт = 1024х1024 Килобайт = 1 048 576 Килобайт.
pronto-costo.info
Килобайт — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Килоба́йт (сокр. Кбайт; международное сокр.: Kbyte, KB)[1] — единица измерения количества информации; может обозначать 103 (1000) или 210 (1024) байт.
Международная система единиц отвечает за метрическую систему мер, к которой килобайт не относится. Тем не менее, в документе «Брошюра СИ» указано, что не рекомендуется использовать приставку «кило-» для обозначения двоичных величин (210), а в случае необходимости рекомендуется использовать наименование кибибайт[2].
Международная электротехническая комиссия (МЭК) определила понятие килобайт в 1999 году, обозначив его как 103. При этом в случае необходимости обозначения 210 МЭК утвердила, что нужно использовать кибибайт за исключением случаев, когда двоичная размерность указана явно[3].
Исторически, а в ряде сфер и поныне (преимущественно для указания объёма памяти с двоичной адресацией, такой, как оперативная память и флеш-память; в операционных системах семейства Windows; в стандарте JEDEC 100B.01 (англ.)[4] и согласно российскому «Положению о единицах величин» 2009 года[1]) употребляется в значении 1024 (210) байта. Производители запоминающих устройств не с двоичной адресацией (например, жёстких дисков), также называют килобайтом 1000 байт.
В России применение обозначения и правописания Кбайт отражено в Положении о единицах величин, принятом в 2009 году:
Наименование и обозначение единицы количества информации «байт» (1 байт = 8 бит) применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега», «Гига», которые соответствуют множителям «210», «220» и «230» (1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт). Эти приставки пишутся с большой буквы. Допускается применение международного обозначения единицы информации с приставками «K» «M» «G», рекомендованного Международным стандартом Международной электротехнической комиссии МЭК 60027-2 (KB, MB, GB, Kbyte, Mbyte, Gbyte).
— Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. Утверждено Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879[1]
Межгосударственный (СНГ) стандарт ГОСТ 8.417—2002, принятый ранее Положения о единицах величин, в справочном приложении указывает на некорректное применение приставок СИ[5], но исторически сложившееся[6].
В качестве графического сокращения наряду с «Кбайт» допускается использование «Кб»[7].
ru.wikipedia.org
Сколько бит содержится в одном байте почему. Сколько бит в байте? Что такое бит и байт
Двоичный разряд, двоичное число по-английски Bi naryDigit . Из трех букв этих слов образовали звонкое словоbit , которое уже было в английском языке (bit– кусочек, кусок). В информатике оно имеет то же значение, что иBi naryDigit , но ему добавили и новый смысл.
Бит – единица информации и единица представления информации в компьютере.
Бит (один разряд двоичного числа) может принимать два значения: 0 или 1. В десятичных числах один разряд может принимать значения от 0 до 9. Если число одноразрядное (однобитовое), то 0 или 1 – это значение числа и цифры числа, которые в этом случае совпадают.
Поскольку компьютер может обрабатывать только двоичные числа, кодировать информацию можно только этими двоичными числами. В этом случае мы можем сказать, что азбука, используемая для кодирования информации, состоит из двух символов (чисел) 0 и 1.
Одноразрядным двоичным числом, т. е. одним битом, можно закодировать всего два символа, так как он принимает только два значения – 0 или 1. А десятичное одноразрядное число позволит нам закодировать 10 символов, ибо оно может иметь 10 значений – от 0 до 9.
Теперь используем для кодирования двухразрядные числа. Тогда в десятичной системе счисления можем использовать для кодирования числа от 0 до 99, т.е. 100 чисел. И закодировать можем 100 символов, в 10 раз больше, чем при кодировании одноразрядными числами.
Аналогичная закономерность имеет место и при увеличении разрядности двоичных чисел. Двухразрядным двоичным числом можем закодировать 4 символа, так как возможных чисел тоже 4: 00, 01, 10, 11, т. е. в два раза больше, чем одноразрядным. Можно проверить, что трехразрядным двоичным числом можно закодировать символов в 2 раза больше, чем двухразрядным. Обобщая эту закономерность, получаем простую формулу для определения количества символов S , котор
innovakon.ru
1.13 Как хранится и записывается информация. Биты и байты » Try Objective-c
Быстрая навигация:
1.31 Списки — массивы. Первое знакомство.1.30 Функции которые возвращают результат — return1.29 Подпрограммы: функции и процедуры в Питоне1.28 Преобразование типов данных — int()1.27 Ввод данных с клавиатуры — input()1.26 Типы и размеры данных1.25 Цикл с предусловием — while. Числа Фибоначчи1.24 Измерение длины строки, списки1.23 Срезы строк — вывод определенного количества символов из имеющегося текста1.22 Строки и управляющие символы1.21 Системные ошибки в процессе отладки программы1.20 Оператор ветвления — if, комментарии1.19 Вывод на печать — print(), быстрый ввод данных, округление, комментарии1.18 Типы программирования. Часть 2. Объектно-ориентированное программирование1.17 Типы программирования. Часть 1. Структурное программирование. Циклы1.16 Представление символьной информации — ASCII1.15 Деление двоичных чисел1.14 Математические операции с двоичными числами1.13 Как хранится и записывается информация. Биты и байты1.12 Перевод целых чисел десятичной системы счисления в другую систему1.11 Перевод целых чисел из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную1.10 Перевод целого двоичного числа в шестнадцатеричное1.9 Перевод целого двоичного числа в другую систему счисления1.8 Системы счисления1.7 Булевая алгебра. Логические выражения1.6 Базовые понятия. Часть 3 — Числа, выражения, операнды, знаки операций1.5 Базовые понятия. Часть 2 — Программа, данные1.4 Базовые понятия. Часть 1 — Задача и алгоритм1.3 Среда разработки СИ1.2 История языков программирования1.1 Введение
В частности мы узнали, что минимальная единица информация — один байт, а вот для кодирования каждого байта используется один бит.
В одном байте — 8 бит
В одном бите может быть записан либо 0 либо 1
А сколько же байт находится в килобайте? Или в мегабайте?
1 бит = двоичная цифра (0 или 1) / логическое значение (ДА / НЕТ)
8 бит = 1 байт — символ (ASCII)
1 Кб = 1024 байт — килобайт
1 Мб = 1024 Кб — мегабайт
1 Гб = 1024 Мб — гигабайт
1 Тб = 1024 Гб — терабайт
Устройства предназначенные
для хранения информации
и виды памяти в которых хранятся данные
— Кэш память — память которая расположена на самом процессоре — самая маленькая по объему — порядка нескольких мегабайт, но самая быстрая. Это Оперативно Запоминающее Устройство — ОЗУ — при выключении напряжения данные стираются
— Оперативная память компьютера — хранятся текущие данные программ — имеет тип ОЗУ
— Магнитные диски — дискеты, жесткие диски — постоянное запоминающее устройство — ПЗУ
— Оптические диски — CD, DVD…
— Флеш-память — разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти
— Твердотельные диски — (SSD, solid-state drive) — компьютерное не механическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти.
Биты и Байты
Итак разберемся с битами и байтами поподробнее:
— в одном байте 8 бит (восемь двоичных разрядов — в одном разряде (бите) содержится либо 0 либо 1 ).
В двоичном виде полностью записанный 1 байт можно представить так:
1111 1111 ( т.е. мы имеем 8 бит информации — от нулей до единиц)
«Полбайта» полностью записанных единицами, ( если можно так сказать 🙂 … полбайта в природе не существует… это для примера) в десятичном виде имеет значение 15 ( 11112 = 1510)
Это означает, что в 4-х двоичных разрядах (битах) можно записать максимальное число 15, а числовых комбинаций (чередований нулей и единиц) можно записать 16 (от 0000 до 1111)
Полностью записанный байт (состоящий из восьми единиц — 1111 1111) — имеет значение 255 в десятичной система счисления.
Он имеет 256 числовых комбинаций (от всех нулей до всех единиц)
Таким образом в один байт можно записать максимальное число 255 (для целых беззнаковых чисел — от 0…)
Справка
Если вы знакомы с графическими программами и, в частности, с настройками цветов, то вы наверняка обращали внимание на варианты записи цвета.
Например цвета палитры R, G, B (красный, зеленый, синий) — имеют диапазон значений от 0 до 255
Это как раз и есть двоичная запись.
В шестнадцатеричной системе счисления «полбайта» имеют запись в виде «F«.
Соответственно «FF» — это целый байт имеющий значение 255 в десятичной системе счисления — FF16 = 25510
Шестнадцатеричная система счисления более компактная, нежели двоичная и более легко читаема, по этой причине она чаще применяется в программировании.
Вы ее также могли встречать для записи параметров цвета в тех же графических программах (для значений RGB)
Вопрос: сколько же байт отводится под хранение целого числа?
Чем больше байт отводится под хранение, тем большим диапазоном чисел можно пользоваться.
В 1 байте — максимум 255 — но это только для беззнаковых чисел (от 0 и выше)
2 байта — это максимум 65536
Под хранение целого числа ( тип int — от integer) отводится 4 байта — это миллиарды в значении числа
Однако может потребоваться хранение чисел со знаком — для хранения отрицательных чисел.
Как хранятся отрицательные числа?
Для хранения числа со знаком необходимо выделить один из разрядов (1 бит) для того, чтобы указать — является это число отрицательным или нет.
Для этих целей выделяется старший бит (самый левый)
0 — это показатель положительного числа
1 — показатель отрицательного числа
В этом случае мы сразу теряем в диапазоне чисел, которые мы можем хранить в одном байте.
Получается, что 1 байт выделенный для хранения знакового целого числа может содержит диапазон от -128 до +127
На первый взгляд этот диапазон не симметричный — это происходит от того, что счет ведется от 0, а не от 1
Следовательно запись в двоичном виде числа 01111 — будет соответствовать 15 в десятичной системе
В этой записи 0 — это указатель на знак числа
4 | 2 | 1 | ||
---|---|---|---|---|
Знак +/- | 22 | 21 | 20 | значение числа со знаком10 |
0 | 0 | 0 | 0 | +0 |
0 | 0 | 0 | 1 | +1 |
0 | 0 | 1 | 0 | +2 |
0 | 0 | 1 | 1 | +3 |
0 | 1 | 0 | 0 | +4 |
0 | 1 | 0 | 1 | +5 |
0 | 1 | 1 | 0 | +6 |
0 | 1 | 1 | 1 | +7 |
1 | 0 | 0 | 0 | -8 |
1 | 0 | 0 | 1 | -7 |
1 | 0 | 1 | 0 | -6 |
1 | 0 | 1 | 1 | -5 |
1 | 1 | 0 | 0 | -4 |
1 | 1 | 0 | 1 | -3 |
1 | 1 | 1 | 0 | -2 |
1 | 1 | 1 | 1 | -1 |
Ячейка памяти
Как мы уже говорили, для хранения чисел в компьютере используется двоичная система.
Данные хранятся в оперативной памяти в так называемых ячейках — а ячейки эти называются адресами ячеек памяти (область памяти выделенная для хранения конкретного значения).
Сама память называется адресным пространством — место для хранения ячеек.
Нумерация ячеек производится целыми числами и ограничено максимальным диапазоном целых чисел конкретной операционной системы.
По этой причине на 32-х битных операционных системах имеется ограничение на максимальный объем оперативной памяти в виде 3,2Гб.
После этого значения просто заканчиваются адреса.
В этом адресном пространстве и хранятся данные, а именно:
1
— Целые числа — int (от integer) хранятся в виде 0 и 1
2
Дробные (вещественные) числа хранятся в виде:
— числа с фиксированной точкой (запятой) — (в России дробная часть отделяется запятой, а в США и Англии — точкой) — неизменное количество знаков после запятой (применяются в финансах, бухгалтерии и т.п.). В памяти такое число представляется как целое число до точки и целое число после точки. Можно хранить ограниченный диапазон дробных чисел.
3
— числа с плавающей точкой (запятой) (floating point) — бесконечное количество знаков после запятой ограниченное разрядностью операционной системы компьютера — используется для сложных математических расчетов где необходима очень высокая точность вычислений.
Справка
A = m*qp
A — число с плавающей точкой
m — это мантисса (дробная часть)
q = основание системы счисления
p — это порядок числа
Для примера возьмем десятичную систему счисления.
Возьмем число 0.5, тогда формула будет иметь вид: m * 10p
0.5 можно записать в виде: 5 * 10-1
5 и -1 то же самое, что
50 и -2 или
500 и -3 и т.д.
На компьютере для числа с плавающей точкой происходит то же самое, только в двоичной системе счисления, где q = 2
Проблемы с точностью:
— средняя точность вычислений компьютера 10-16 степени (15 знаков после запятой)
Средняя граница для расчетов на компьютере — это -12-14
Для чего это все необходимо знать?
Для того, чтобы при программировании вы четко представляли себе, с каким типом данных вы будете работать и какой тип данных указать для хранения тех или иных параметров.
Это будет сказываться на объеме памяти, который будет затребована вашей программой.
Согласитесь, что если вы пишете программу, в которой содержатся данные о возрасте человека, кол-ве детей, то вам не нужны переменные типа int — это будет слишком избыточно для такого типа информации…
Метки к статье: бит, байт
www.tryobj.com
Единицы измерения объема информации
Для измерения длины есть такие единицы, как миллиметр, сантиметр, метр, километр. Известно, что масса измеряется в граммах, килограммах, центнерах и тоннах. Бег времени выражается в секундах, минутах, часах, днях, месяцах, годах, веках. Компьютер работает с информацией и для измерения ее объема также имеются соответствующие единицы измерения.
Мы уже знаем, что компьютер воспринимает всю информацию через нули и единички.
Бит – это минимальная единица измерения информации, соответствующая одной двоичной цифре («0» или «1»).
Байт состоит из восьми бит. Используя один байт, можно закодировать один символ из 256 возможных (256 = 28). Таким образом, один байт равен одному символу, то есть 8 битам:
1 символ = 8 битам = 1 байту.
Буква, цифра, знак препинания – это символы. Одна буква – один символ. Одна цифра – тоже один символ. Один знак препинания (либо точка, либо запятая, либо вопросительный знак и т.п.) – снова один символ. Один пробел также является одним символом.
Изучение компьютерной грамотности предполагает рассмотрение и других, более крупных единиц измерения информации.
Таблица байтов:
1 байт = 8 бит
1 Кб (1 Килобайт) = 210 байт = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 байт =
= 1024 байт (примерно 1 тысяча байт – 103 байт)
1 Мб (1 Мегабайт) = 220 байт = 1024 килобайт (примерно 1 миллион байт – 106 байт)
1 Гб (1 Гигабайт) = 230 байт = 1024 мегабайт (примерно 1 миллиард байт – 109 байт)
1 Тб (1 Терабайт) = 240 байт = 1024 гигабайт (примерно 1012 байт). Терабайт иногда называют тонна.
1 Пб (1 Петабайт) = 250 байт = 1024 терабайт (примерно 1015 байт).
1 Эксабайт = 260 байт = 1024 петабайт (примерно 1018 байт).
1 Зеттабайт = 270 байт = 1024 эксабайт (примерно 1021 байт).
1 Йоттабайт = 280 байт = 1024 зеттабайт (примерно 1024 байт).
В приведенной выше таблице степени двойки (210, 220, 230 и т.д.) являются точными значениями килобайт, мегабайт, гигабайт. А вот степени числа 10 (точнее, 103, 106, 109 и т.п.) будут уже приблизительными значениями, округленными в сторону уменьшения. Таким образом, 210 = 1024 байта представляет точное значение килобайта, а 103 = 1000 байт является приблизительным значением килобайта.
Такое приближение (или округление) вполне допустимо и является общепринятым.
Ниже приводится таблица байтов с английскими сокращениями (в левой колонке):
1 Kb ~ 103 b = 10*10*10 b= 1000 b – килобайт
1 Mb ~ 106 b = 10*10*10*10*10*10 b = 1 000 000 b – мегабайт
1 Gb ~ 109 b – гигабайт
1 Tb ~ 1012 b – терабайт
1 Pb ~ 1015 b – петабайт
1 Eb ~ 1018 b – эксабайт
1 Zb ~ 1021 b – зеттабайт
1 Yb ~ 1024 b – йоттабайт
Выше в правой колонке приведены так называемые «десятичные приставки», которые используются не только с байтами, но и в других областях человеческой деятельности. Например, приставка «кило» в слове «килобайт» означает тысячу байт, также как в случае с километром она соответствует тысяче метров, а в примере с килограммом она равна тысяче грамм.
Продолжение следует…
Возникает вопрос: есть ли продолжение у таблицы байтов? В математике есть понятие бесконечности, которое обозначается как перевернутая восьмерка: ∞.
Понятно, что в таблице байтов можно и дальше добавлять нули, а точнее, степени к числу 10 таким образом: 1027, 1030, 1033 и так до бесконечности. Но зачем это надо? В принципе, пока хватает терабайт и петабайт. В будущем, возможно, уже мало будет и йоттабайта.
Напоследок парочка примеров по устройствам, на которые можно записать терабайты и гигабайты информации.
Есть удобный «терабайтник» – внешний жесткий диск, который подключается через порт USB к компьютеру. На него можно записать терабайт информации. Особенно удобно для ноутбуков (где смена жесткого диска бывает проблематична) и для резервного копирования информации. Лучше заранее делать резервные копии информации, а не после того, как все пропало.
Флешки бывают 1 Гб, 2 Гб, 4 Гб, 8 Гб, 16 Гб, 32 Гб , 64 Гб и даже 1 терабайт.
CD-диски могут вмещать 650 Мб, 700 Мб, 800 Мб и 900 Мб.
DVD-диски рассчитаны на большее количество информации: 4.7 Гб, 8.5 Гб, 9.4 Гб и 17 Гб.
Упражнения по компьютерной грамотности
описаны в статье “Байт, килобайт, мегабайт…”
Статья закончилась, но можно еще прочитать:
Кодирование текстовой информации
Проверяем, кодирует ли компьютер текст
Кодирование цветовой информации
Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик.
Уже более 3.000 подписчиков
Важно: необходимо подтвердить свою подписку! В своей почте откройте письмо для активации и кликните по указанной там ссылке. Если письма нет, проверьте папку Спам.
Автор: Надежда
6 июля 2010
www.compgramotnost.ru