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If you have used a computer for more than five minutes, then you have heard the words bits and bytes. Both RAM and hard disk capacities are measured in bytes, as are file sizes when you examine them in a file viewer.
You might hear an advertisement that says, "This computer has a 32-bit Pentium processor with 64 megabytes of RAM and 2.1 gigabytes of hard disk space." And many HowStuffWorks articles talk about bytes (for example, How CDs Work). In this article, we will discuss bits and bytes so that you have a complete understanding.
Decimal Numbers
The easiest way to understand bits is to compare them to something you know: digits. A digit is a single place that can hold numerical values between 0 and 9. Digits are normally combined together in groups to create larger numbers. For example, 6,357 has four digits. It is understood that in the number 6,357, the 7 is filling the "1s place," while the 5 is filling the 10s place, the 3 is filling the 100s place and the 6 is filling the 1,000s place. So you could express things this way if you wanted to be explicit:
Another way to express it would be to use powers of 10. Assuming that we are going to represent the concept of "raised to the power of" with the "^" symbol (so "10 squared" is written as "10^2"), another way to express it is like this:
What you can see from this expression is that each digit is a placeholder for the next higher power of 10, starting in the first digit with 10 raised to the power of zero.
That should all feel pretty comfortable -- we work with decimal digits every day. The neat thing about number systems is that there is nothing that forces you to have 10 different values in a digit. Our base-10 number system likely grew up because we have 10 fingers, but if we happened to evolve to have eight fingers instead, we would probably have a base-8 number system. You can have base-anything number systems. In fact, there are lots of good reasons to use different bases in different situations.
Computers happen to operate using the base-2 number system, also known as the binary number system (just like the base-10 number system is known as the decimal number system). Find out why and how that works in the next section.
La Base-2 System et le 8-bit Byte
Les ordinateurs d'utiliser la raison de la base-2 est parce qu'elle rend beaucoup plus facile de les mettre en œuvre avec la technologie électronique actuelle. Vous pouvez câbler et construire des ordinateurs qui fonctionnent en base-10, mais ils seraient diablement cher en ce moment. D'autre part, base-2 ordinateurs sont relativement bon marché.
Donc, les ordinateurs utilisent des nombres binaires, et donc l'utilisation chiffres binaires à la place des chiffres décimaux. Le mot bit est l'abréviation des mots «binary digit». Considérant que les chiffres décimaux sont 10 valeurs possibles allant de 0 à 9, les bits n'ont que deux valeurs possibles: 0 et 1. Par conséquent, un nombre binaire n'est composé que de 0 et de 1, comme suit: 1011. Comment pouvez-vous savoir ce que la valeur du nombre binaire 1011 est? Vous le faites de la même manière nous l'avons fait précédemment pour 6357, mais vous utilisez une base de 2 au lieu d'un multiple de 10. Donc:
Vous pouvez voir que dans nombres binaires, chaque bit contient la valeur de la montée en puissance de 2. Cela permet de compter en binaire assez facile. À partir de zéro et passe à 20, dans les regards de comptage décimal et binaire comme ceci: 0 = 0
1 = 1
2 = 10
3 = 11
4 = 100
5 = 101
6 = 110
7 = 111
8 = 1000
9 = 1001
10 = 1010
11 = 1011
12 = 1100
13 = 1101
14 = 1110
15 = 1111
16 = 10000
17 = 10001
18 = 10010
19 = 10011
20 = 10100
Quand vous regardez cette séquence, 0 et 1 sont les mêmes pour les systèmes de nombre décimal et binaire. Au numéro 2, vous voyez la réalisation d'abord prendre place dans le système binaire. Si un bit est 1, et que vous ajoutez 1 à elle, le bit est 0 et le prochain bit est 1. Dans le passage de 15 à 16 ans, cette vigueur au cours des rouleaux à 4 bits, tournant 1111 en 10000.
Bits on voit rarement seul dans les ordinateurs. Ils sont presque toujours regroupés en 8-bits collections, et ces collections sont appelées octets. Pourquoi il ya 8 bits dans un octet? Une question similaire est: «Pourquoi y at-il de 12 oeufs dans une douzaine?" L'octet de 8 bits est quelque chose que les gens réglés par l'intermédiaire d'essais et d'erreurs au cours des 50 dernières années.
Avec 8 bits dans un octet, on peut représenter 256 valeurs allant de 0 à 255, comme indiqué ici: 0 = 00000000
1 = 00000001
2 = 00000010
...
254 = 11111110
255 = 11111111 0 = 0000000000000000
1 = 0000000000000001
2 = 0000000000000010
...
65534 = 1111111111111110
65535 = 1111111111111111
Ensuite, nous allons examiner d'une façon que les octets sont utilisés.
Le jeu de caractères ASCII standard
Octets sont fréquemment utilisés pour contenir des caractères individuels dans un document texte. Dans le Jeu de caractères ASCII, Chaque valeur binaire entre 0 et 127 se voit attribuer un caractère spécifique. La plupart des ordinateurs étendre le jeu de caractères ASCII à utiliser toute la gamme des 256 caractères disponibles dans un octet. Les 128 derniers caractères de gérer les choses spéciales comme les caractères accentués à partir des langues étrangère commune.
Vous pouvez voir les 127 codes ASCII standard ci-dessous. Boutique Informatique documents texte, à la fois sur disque et dans mémoire, En utilisant ces codes. Par exemple, si vous utilisez le Bloc-notes dans Windows 95/98 pour créer un fichier texte contenant les mots: «quatre-vingts et il ya sept ans,« Bloc-notes serait l'utilisation de la mémoire 1 octet par caractère (dont 1 octet pour chaque caractère d'espace entre les mots - caractère ASCII 32). Lorsque les provisions Notepad sa peine dans un fichier sur le disque, le fichier contiendra également 1 octet par caractère et par l'espace.
Faites l'expérience: Ouvrez un nouveau fichier dans le Bloc-notes et insérer la phrase, "Four score et il ya sept ans» en elle. Enregistrez le fichier sur le disque sous le nom getty.txt. Ensuite, utilisez l'explorateur et regardez la taille du fichier. Vous verrez que le fichier a une taille de 30 octets sur le disque dur: 1 octet pour chaque caractère. Si vous ajoutez un autre mot à la fin de la phrase et ré-enregistrer, la taille du fichier commence au début du nombre approprié d'octets. Chaque personnage consomme un octet.
Si vous deviez regarder le fichier comme un ordinateur regarde, vous constaterez que chaque octet contient pas une lettre mais un certain nombre - le numéro est le code ASCII correspondant à la nature (voir ci-dessous). Donc, sur le disque, les chiffres pour le look fichier comme ceci: F ourandseven
En regardant dans la table ASCII, vous pouvez voir un one-to-one correspondance entre chaque caractère et le code ASCII utilisé. Notez l'utilisation de 32 pour un espace - 32 est le code ASCII pour un espace. On pourrait étendre ces nombres décimaux en nombres binaires sur (donc 32 = 00100000) si nous voulions être techniquement correcte - c'est ainsi que l'ordinateur traite vraiment les choses.
70 111 117 114 32 97 110 100 32 115 101 118 101 110
Les 32 premières valeurs (de 0 à 31) sont des codes pour des choses comme retour chariot et saut de ligne. Le caractère espace est la valeur 33e, suivie de la ponctuation, des chiffres, des caractères majuscules et minuscules. Pour voir tous les 127 valeurs, consultez Unicode.org 's Chart.
Nous allons en apprendre davantage sur les préfixes et les mathématiques prochain octet binaire.
Byte Les préfixes et les binaires Math
Lorsque vous commencer à parler de beaucoup d'octets, vous entrez dans préfixes comme kilo, méga et giga, comme dans kilo-octet, méga-octets et giga-octet (aussi raccourci à K, M et G, en kilo-octets, Mo et Go ou Ko, Mo et Go). Le tableau suivant montre les binaire Multiplicateurs:
| | ||
Vous pouvez voir sur ce graphique que le kilo est d'environ un millier, MEGA est d'environ un million, Giga est d'environ un milliard, et ainsi de suite. Alors, quand quelqu'un dit: "Cet ordinateur possède un disque dur 2 gig,« ce qu'il ou elle veut dire, c'est que les magasins de disque dur de 2 gigaoctets, soit environ 2 milliards d'octets, ou exactement 2147483648 octets. Comment pourriez-vous éventuellement besoin de 2 Go d'espace? Quand vous considérez que l'une CD détient 650 méga-octets, vous pouvez voir que seulement trois CDs de dollars de données remplira la chose! Terabyte bases de données sont assez courante de nos jours, et il ya probablement quelques bases de données pétaoctet flotter autour du Pentagone maintenant.
Math binaire fonctionne exactement comme les mathématiques décimale, sauf que la valeur de chaque bit ne peut être 0 ou 1. Pour avoir une idée de mathématiques binaires, nous allons commencer avec l'addition décimale et voir comment il fonctionne. Supposons que nous voulons ajouter 452 et 751:
452
+ 751
---
1203
Addition binaire fonctionne exactement de la même manière:
010
+ 111
---
1001
Pour voir comment Outre booléen est mis en œuvre en utilisant des fenêtres, voir Comment Boolean Logic Works.
Pour résumer, voici ce que nous avons appris sur les bits et octets:
- Les bits sont des chiffres binaires. Un bit peut contenir la valeur 0 ou 1.
- Octets sont constitués de 8 bits chacun.
- Math binaire fonctionne exactement comme les mathématiques décimal, mais chaque bit peut avoir une valeur de seulement 0 ou 1.
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