Бит или байт. Чем отличается бит от байта? Другие единицы измерения информации

Здравствуйте, уважаемые читатели блога сайт. Какие единицы измерения информации вы знаете? Наверное, слышали про байты, биты, а также мегабайты, гигабайты и терабайты. Однако не всегда понятно, как связаны между собой эти величины и как можно пересчитать, например, байты в мегабайты , биты в байты, а гигабайты в терабайты.

Сложность заключается в том, что мы привыкли оперировать единицами измерения в десятичной системе счисления (там все просто — если имеется приставка «кило», то это эквивалентно умножению на тысячу и т.д.). Но при измерении объема хранимой или используют величины из двоичной системы, где для перевода, например, мегабайтов в гигабайты не достаточно будет провести обычное деление на тысячу. Почему? Давайте разбираться.

Что такое байт/бит и сколько бит в байте?

Описанные ниже единицы измерения информации используются в компьютерной технике, например, для измерения объема оперативной памяти или объема жестких дисков. Минимальная единица информации называется битом, затем следует байт, ну, а далее уже идут производные от байта: килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт и т.д. Что примечательно, несмотря на приставки кило- , мега- , гига- пересчет этих значений в байт не является задачей, ибо простое умножение на тысячу, миллион или миллиард тут не применимо. Почему? Читайте ниже.

Также схожие единицы используются для измерения скорости передачи информации (например, через интернет-канал) — килобит, мегабит, гигабит и т.д. Так как это скорость, то имеется в виду количество бит (килобит, мегабит, гигабит и т.д.) передаваемых за секунду. Сколько содержится бит в байте и как пересчитать килобайт в килобит? Давайте об этом прямо сейчас и поговорим.

Как вы все знаете, компьютер работает только с числами в двоичной системе, а именно с нулями и единицами («булева алгебра», если кто проходил в институте или в школе). Один разряд информации представляет из себя бит и он может принимать всего лишь два значения — ноль или единица (есть сигнал — нет сигнала. Думаю, что с вопросом что такое бит более-менее ясно стало.

Идем дальше. Что же тогда такое байт? Это уже чуток посложнее. Один байт состоит из восьми бит (в двоичной системе), каждый из которых представляет из себя двойку в степени (начиная с нулевой и до двойки в седьмой — считается справа налево), как показано на приведенном ниже рисунке:

Также это можно записать как:

11101001

Не трудно понять, что всего возможных комбинаций нулей и единиц в такой конструкции может быть только 256 (именно такой объем информации можно закодировать в одном байте ). Кстати, переводить число из двоичной системы в десятичную довольно просто. Нужно просто сложить все степени двойки в тех битах, где стоят единички. Проще не бывает, правда же?

Смотрите сами. В нашем примере в одном байте закодировано число 233. Как это можно понять? Просто складываем степени двойки, где стоит единичка (т.е. присутствует сигнал). Тогда получается берем единицу (2 в степени ноль) прибавляем восьмерку (два в степени 3), плюсуем 32 (двойка в пятой степени), плюсуем 64 (в шестой), плюсуем 128 (двойка в седьмой). Итого получает 233 в десятичной системе счисления. Как видите, все очень просто.

На приведенном рисунке я разбил один байт на две части по четыре бита. Каждая из этих частей называется полубайтом или нибблом . В одном полубайте с помощью четырех битов можно закодировать как раз любое шестнадцатеричное число (цифру от 0 до 15, а точнее до F, ибо цифры следующие после девятки в шестнадцатиричной системой обозначают буквами из начала английского алфавита). Но это уже не суть важно.

Сколько мегабит в мегабайте?

Давайте еще проясним. Очень часто скорость интернета меряют в килобитах, мегабитах и гигабитах, а, например, программы выдают скорость в килобайтах, мегабайтах... А сколько это будет в байтах? Как перевести мегабиты в мегабайты? . Тут все просто и без подводных камней. Если в одном байте 8 бит, то в одном килобайте 8 килобит, а в одном мегабайте — 8 мегабит. Все понятно? То же самое и с гигабитами, терабитами и т.д. Обратный перевод осуществляется делением на восемь.

Сколько мегабайт в 1 гигабайте (байт и килобайт в мегабайте)?

Ответ на этот вопрос уже не будет столь прозаичен. Дело в том, что исторически так сложилось, что для обозначения единиц измерения информации, существенно больших байта, используются не совсем верные термины (а точнее — совсем не верные). Дело в том, что, например, приставка «кило» означает умножение на десять в третьей степени, т.е. 10 3 (на тысячу), «мега» — умножение на 10 6 (тобишь на миллион), «гига» — на 10 9 , «тера» — на 10 12 и т.д.

Но ведь это десятичная система, скажете вы, а биты и байты ведь относятся к двоичной. И будете совершенно правы. А в двоичной системе другая терминология и, что особенно важно, другая система подсчета — сколько байт содержится в 1 килобайте (сколько килобайт в 1 мегабайте, сколько мегабайт в 1 гигабайте и...). Все основывается не на степенях десятки (как в десятичной системе, в которой используются приставки кило, мега, тера...), а на степенях двойки (в которой используются уже другие приставки: киби, меби, гиби, теби и т.д.).

Т.е. по идее, для обозначения больших единиц измерения информации должны использоваться названия: кибибайт, мебибайт, гибибайт, тебибайт и т.п. Но в силу ряда причин (привычка, да и не очень благозвучные эти единицы получились, особливо в русском исполнении прикольно звучит йобибайт, вместо йотабайт) эти правильные названия не прижились, а вместо них стали использовать не правильные, т.е. мегабайт, терабайт, йотабайт и другие, которые по справедливости в двоичной системе использовать нельзя.

Вот отсюда и идет вся путаница. Мы с вами все знаем, что «кило» — это умножение на 10 3 (тысячу). Вполне логично предположить, что килобайт это попросту 1000 байт, но это не так. Нам говорят, что в 1 килобайте 1024 байт . И это верно, ибо как я уже объяснил чуть выше, изначально начали использовать неправильную терминологию и продолжают делать это до сих пор.

Как ведется пересчет кило- , мега- , гига- и прочих больших байтов в обычные? Как я уже говорил, по степеням двойки.

1. Сколько байт в 1 килобайте — 2 10 (два в десятой степени) или же те самые 1024 байта
2. А сколько байтов в 1 мегабайте — 2 20 (два в двадцатой) или же 1048576 байт (что эквивалентно 1024 умноженному на 1024)
3. А сколько байт в 1 гигабайте — 2 30 или 107374824 байт (1024×1024х1024)
4. 1 килобайт = 1024 байта, 1 мегабайт = 1024 килобайт, 1 гигабайт = 1024 мегабайт и 1 терабайт = 1024 гигабайт

Как перевести килобайты в байты, а мегабайты в гигабайты и терабайты?

Полная таблица (для сравнения приведена и десятичная система) пересчета байт в кило, мега, гига и терабайты приведена ниже:

Десятичная система			Двоичная система
Название	Размерность	Десять в...	Название	Размерность	Двойка в...
байт	B	10 0	байт	В	2 0
кило байт	kB	10 3	киби байт	KiB Кбайт	2 10
мега байт	MB	10 6	меби байт	MiB Мбайт	2 20
гига байт	GB	10 9	гиби байт	GiB Гбайт	2 30
тера байт	TB	10 12	теби байт	TiB Тбайт	2 40
пета байт	PB	10 15	пеби байт	PiB Пбайт	2 50
экса байт	EB	10 18	эксби байт	EiB Эбайт	2 60
зетта байт	ZB	10 21	зеби байт	ZiB Збайт	2 70
йотта байт	YB	10 24	йоби байт	YiB Йбайт	2 80

Ориентируясь на приведенную таблицу вы сможете сделать любой пересчет, но нужно учитывать, что следует сопоставлять названия из десятичной системы с формулой для расчета из двоичной.

Для упрощения «ненужные» данные из таблицы можно будет просто убрать:

Название	Размерность	Формула пересчета в байты
байт	В	2 0
кило байт	Кбайт	2 10
мега байт	Мбайт	2 20
гига байт	Гбайт	2 30
тера байт	Тбайт	2 40
пета байт	Пбайт	2 50
экса байт	Эбайт	2 60
зетта байт	Збайт	2 70
йотта байт	Йбайт	2 80

Давайте немного потренируемся :

1. Сколько мегабайт в 1 гигабайте? Правильно, 2 10 (вычисляется делением 2 30 на 2 20) или 1024 мегабайта в одном гигабайте.
2. А сколько килобайт в мегабайте? Да, столько же — 1024 (вычисляется делением 2 20 на 2 10).
3. А сколько килобайт в 1 терабайте? Тут чуток посложнее, ибо нужно поделить 2 40 на 2 10 , что даст нам в результате 2 30 или 1073741824 килобайт содержится в одном терабайте (а не миллиард, как было бы в десятичной системе).
4. Что нужно сделать, чтобы перевести байт в мегабайты? Смотрим в таблицу: разделить имеющееся число байт на 2 20 (на 107374824). Т.е. вы не просто делите на миллион, как в десятичной системе (фактически перенося запятую влево на шесть знаков), а делите на число несколько большее, в результате чего получаете мегабайт меньше, чем ожидали.
5. Сколько байт в 1 килобайте? Очевидно, что 2 10 или 1024 байта в одном килобайте.

Думаю, что принцип вам понятен.

Почему жесткий диск на терабайт имеет размер в 900 гигабайт?

Однако, описанной выше путаницей пользуются многие производители жестких дисков. Вас никогда не удивляло, что купив, например, диск на 1 терабайт, после установки его в компьютер и форматирования вы получаете чуть большей 900 гигабайт. Куда же исчезают чуть ли не десять процентов от заявленного производителем размера ЖД?

Дело в том, что, например, при измерении объема оперативной памяти всегда используют двоичную (правильную) систему расчета, когда 1 килобайт равен 1024 байт, а вот производители жестких дисков пошли на хитрость и считают размеры своих изделий в десятичных мегабайтах, гигабайтах и терабайтах. Что это значит и какой выигрыш дает на практике?

Ну, смотрите сами — у них один килобайт памяти содержит 1000 байт. Вроде бы разница ерундовая, но при текущих размерах жестких дисков измеряемых терабайтами все выливается в потерю десятков гигабайт.

Таким образом получается, что терабайтный диск содержит просто напросто 10 12 байт (триллион). Однако, при форматировании такого диска расчет будет вестись по правильно двоичной системе и в результате мы получим из триллиона байт всего лишь 0,9094947017729282379150390625 реальных (а не десятичных) терабайт. Для пересчета нужно просто 10 12 разделить на 2 40 — см. приведенную выше сравнительную таблицу.

Вот и все. Таким нехитрым трюком нам продают товар на десять процентов меньшей полезности, чем мы предполагаем. С юридической точки зрения там не подкопаешься, но с обычной точки зрения обывателя нас довольно прилично вводят в заблуждение. Правда, в зависимости от производителя цифра может чуток различаться, но терабайт все равно в итоге не получится.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога сайт

Вам может быть интересно

Как проверить какой у вас тариф на Теле2 Что такое патч - для чего они нужны, могут ли нанести вред и какие патчи различают IP адрес - что это такое, как посмотреть свой АйПи и чем он отличается от MAC-адреса Кластер - что это (определение) и их виды Как правильно пишется «во сколько» Гектар - это большой квадрат на теле земли
Что такое Емайл (E-mail) и почему это называют электронной почтой Транзакция - что это такое простыми словами, как проверить биткоин-транзакции Трафик - что это такое и как измерить интернет-трафик
FAQ и ЧАВО - что это такое?

Любой человек, который хоть немного взаимодействовал с компьютерами, знаком с такими терминами как «Гигабайт», «Мегабайт» и другими.

Они обозначают объем физического носителя информации, типа флешки, жесткого диска или же объем любого файла, хранящегося на компьютере.
Проще говоря – эта величина обозначает, сколько мест на компьютере занимает любой файл, или же сколько в сумме носитель способен вместить информации.

Если вы читаете эту статью с целью перевода одной единицы измерения в другую, тогда рекомендую сразу воспользоваться бесплатным онлайн калькулятором в низу страницы.

Вводите в поле любой значение, выбираете из списка величину и калькулятор произведет преобразование.

Что такое байт, килобайт, мегабайт, гигабайт

Несколько десятков лет назад память компьютеров была небольшой, и составляла не более десятка бит или пары байтов. Хранить там можно было несколько формул, пару примеров или математических выражений.

Сейчас же объемы жестких дисков составляют по несколько терабайт, а размеры файлов исчисляются гигабайтами. Поэтому с ходом компьютерного прогресса появилась проблема в записи того, сколько памяти занимает документ.

Именно тогда и были придуманы другие величины, которые полностью выходили из термина «бит».

Иначе говоря, термины «байт» , «килобайт» , «мегабайт» и «гигабайт» — это универсальные единицы измерения объема информации, которые обозначают то, сколько места файлы занимают на жестком диске.

Как оно работает?

Все жесткие диски, SD-карты, флешки можно объединить под одним общим названием – физический носитель .

Говоря простым языком, все эти физические носители состоят из небольших ячеек для хранения информации.

В них посредством двоичного кода записываются данные, которые переносятся на него. Эти ячейки называются битами, и именно они является наименьшей величиной компьютерной информации.

Когда вы переносите информацию на носитель – она как бы записывается в этих ячейках памяти и начинает занимать место.

Собственно, объем файла и обозначает, сколько байтов будет задействовано при хранении определенного файла. В этом и заключается принцип обозначения объема.

Кроме того, данные, которые используются в системе временно записываются в особый участок памяти – оперативную .

Они присутствуют там до тех пор, пока необходимы, и после этого выгружаются. Данные туда записываются в точно такие же ячейки, поэтому RAM имеет свое обозначение объема, пусть и гораздо меньшее, чем жесткие диски.

Что больше – мегабит или мегабайт

Нередко на описании USB-портов материнской платы, а также в характеристиках к флеш-картам и другим переносным носителям указывается скорость передачи информации.

Она обозначается как Гб/сек или Мб/сек, однако не надо путать их – это вовсе не гигабайт/секунду и не мегабайт/секунду.

В данном случае так обозначаются другие единицы измерения – мегабиты и гигабиты.

С их помощью измеряется скорость передачи информации.

Эти величины намного меньше, чем мегабайты и гигабайты, и вычисляются они, в отличие от вышеназванных объемов, в десятичной системе счисления.

Один мегабит равен примерно миллиону бит. Один гигабит равен миллиарду бит информации.

Почти всегда эти обозначения можно увидеть в скоростях интернет-провайдеров.

Поэтому, если скорость вашей сети равна 100 Мбит/сек, то за одну секунду подключения на ваш компьютер поступит 1 000 000 * 100 бит информации.

Технологии интернет-соединения дают возможность предлагать пользователям уже не мегабитные, а гигабитные варианты подключения.

Стандарты портов USB 3.0 позволяют передавать информацию на скорости 5Гбит/сек, и это далеко не предел – ведь уже сейчас в материнских платах появляются разъемы более высоких и скоростных версий.

Стоит отметить, что вопрос о том, что больше: мегабит или мегабайт – некорректен и на него нельзя дать ответ.

Это разные величины, разные способы измерения. Они хоть и сопоставляются между собой, однако, никто этого не делает, поскольку это не имеет смысла и практической пользы.

Сколько мегабайт в гигабайте

Все большее выходит из меньшего. Так, группа из восьми ячеек бита создает одну большую ячейку байта, то есть 8 бит = 1 байт .

• 1024 байт = 1 килобайт,
• 1024 килобайт = 1 гигабайт,
• 1024 гигабайт = 1 терабайт.

Большие объемы не используются в домашних ПК, поэтому говорить о них нет особого смысла.

У рядового пользователя сразу встанет закономерный вопрос – а почему расчеты и градация такая странная?

Не проще ли было сделать так, чтобы 10 бит равнялись 1 байту, а 1 гигабайт соответствовал 1000 мегабайт?

Да, действительно, это было бы гораздо проще. Однако, проще в привычной нам системе счисления.

Дело вот в чем. В реальном мире мы используем диапазон чисел от 0 до 9. Это называется десятичная система счисления. Но компьютеры думают по-другому: они знают только два числа – 0 и 1, то есть система их вычислений двоичная .

Эти числа, условно, обозначают «Да» или «Нет». В данном случае они показывают, заполнена ячейка хранения информации, или нет.

Не вдаваясь в математику, стоит сказать только о том, что при переводе чисел из понятной компьютеру двоичной системы в нашу, десятеричную, двойка возводится в определенную степень.

А в степени двойки нету чисел, кратных 10. Именно поэтому расчеты такие странные: 1 байт в данном случае равен 2 в 3 степени бит и так далее.

Таким образом градация осуществляется от двойки, и число тем больше, чем большее количество раз ее перемножают саму на себя.

Почему HDD в 1Гб не равен 1000 Мб

Исходя из объяснения выше, один гигабайт больше, чем тысяча мегабайт ровно на 24 единицы. Поэтому в характеристиках на жестких дисках пишут точно – сколько составляет их объем. Округлять эти величины также нельзя.

Соответственно, 8 гигабайт оперативной памяти составляет не 8000 мегабайт, а 8192.

Именно по этой же причине иногда при покупке носителя информации его объем составляет немного меньше, чем написано в характеристиках.

Ровного значения просто не может быть, поэтому нередко вместо обещанных десяти гигабайт обнаруживается девять.

Где используются эти величины?

Как уже было сказано выше – эти термины применяются в компьютерной IT-сфере.

Например, при обозначении вместительности HDD. Современные жесткие диски уже имеют емкость больше одного терабайта, и продолжают расширяться.

С флешкартами и другими переносными носителями все скромнее – их максимальный объем может достигать 128 гигабайт.

Этими же терминами обозначается объем файлов.

Разброс в этом плане гораздо больше, бывают случаи, когда объемный и большой пласт информации весит несколько гигабайт, или же текстовый файл, занимающий всего пару килобайт.

Еще интереснее дела обстоят с оперативной памятью компьютера.

Ее объем также измеряется в ячейках памяти, и сейчас многие профессиональные машины оборудованы несколькими плашками RAM, общий размер которых может достигать 128 гигабайт.

Это обусловлено тем, что на обработку информации необходимо все больше и больше ресурсов – и для того, чтобы программа работала стабильно, во временной памяти должно быть много места.

А есть ли больше?

Существуют ли величины больше, чем терабайт? Да, конечно, они есть.

• 1024 терабайт – это 1 петабайт.
• 1024 петабайта – 1 экзабайт.

Дело в том, что современные технологии еще не дошли до создания носителей и уж тем более файлов, объемом и размером хотя бы приближенным к этим величинам – поэтому в повседневной жизни они используются крайне редко.

Однако, они широко используются для компьютерных расчетов в науке и высоких технологиях.

С учетом того, насколько быстро сейчас идет технологический прогресс – не исключено, что через пару лет на прилавках появятся жесткие диски объемом в 1024 терабайт

Таблица перевода величин: бит, байт, Кб, Мб, Гб, Тб

Существует таблица всех величин, которые используются в современных жестких дисках, других носителях информации, а также файлах.

Она создана специально для удобства точного определения объемов информации и дана ниже. В нее включены только те единицы измерения, которые можно увидеть и применить в реальной жизни.

После терабайта измерение хоть и ведется, однако на уровне науки и высоких технологий, а не повседневной жизни.

Достаточно просто определить, сколько бит в секунду передается к вам на компьютер, полученное значение разделить на 8, и потом на 1024.

Например, на скорости 100 Мб/сек в одну секунду вам будет передаваться примерно 12 мегабайт информации.

Недостаток таблицы заключается в том, что по ней можно определить только ровные значения, встретить которые можно нечасто.

Для того, чтобы точно определить вес файла или объем жесткого диска, можно воспользоваться онлайн-конвертером, который представлен чуть ниже.

Онлайн-конвертер величин

Конечно, информации, представленной в таблице величин, недостаточно для комфортных расчетов.

Очень мало файлов, вес которых будет точно равен одному гигабайту или сотне мегабайт, и поэтому даже имея под рукой эту справочную информацию, будет тяжело просчитать, носитель какого объема нужен для того, чтобы полностью перенести большой документ.

Именно для этого на этом сайте и установлен онлайн-конвертер величин.

Работает он очень просто – вы указываете объем и величину, в которой он выражен. Далее вам нужно выбрать значение, в которое требуется перевести число – и конвертер выдаст вам точное значение.

98912 08.08.2009

Твитнуть

Плюсануть

Для начала попробуем разобраться, что же такое биты и байты. Бит это самая наименьшая единица измерения количества информации. Наравне с битом активно используется байт. Байт равен 8 бит. Попробуем изобразить это наглядно на следующей диаграмме.

Думаю, с этим все понятно и не имеет смысла останавливаться подробнее. Так как бит и байт это очень маленькие величины, то в основном они используются с приставками кило, мега и гига. Наверняка вы слышали о них еще со школьной программы. Общепринятые единицы и их сокращения мы соединили в таблицу.

Теперь попробуем определиться с величинами измерения скорости интернет соединения.

Говоря понятным языком, скорость подключения это количество получаемой или отправляемой вашим компьютером информации в единицу времени. В качестве единицы времени в данном случае принято считать секунду а в качестве количества информации кило или мегабит.

Таким образом, если ваша скорость 128 Kbps это означает, что ваше соединение имеет пропускную способность 128 килобит в секунду или же 16 килобайт в секунду.

Много это или мало судить вам. Для того чтобы более материально почувствовать вашу скорость рекомендую воспользоваться нашими тестами. Определить время, необходимое для закачки файла , определенного вами размера, при вашей скорости подключения. Также вы можете посмотреть, файл какого объема вы сможете скачать за определенный вами период времени при вашей скорости подключения.

Используя наши тесты необходимо помнить и учитывать, что наш сервер, на котором собственно и расположены все эти тесты находится от вашего компьютера достаточно далеко и соответственно на результатах может сказываться как загруженность нашего сервера (на нашем сайте в часы пик одновременно производят замер скорости соединения более 1000 человек), так и загруженность интернет линий.

Быстрая навигация:
1.31 Списки - массивы. Первое знакомство. 1.30 Функции которые возвращают результат - return 1.29 Подпрограммы: функции и процедуры в Питоне 1.28 Преобразование типов данных - int() 1.27 Ввод данных с клавиатуры - input() 1.26 Типы и размеры данных 1.25 Цикл с предусловием - while. Числа Фибоначчи 1.24 Измерение длины строки, списки 1.23 Срезы строк - вывод определенного количества символов из имеющегося текста 1.22 Строки и управляющие символы 1.21 Системные ошибки в процессе отладки программы 1.20 Оператор ветвления - if, комментарии 1.19 Вывод на печать - print(), быстрый ввод данных, округление, комментарии 1.18 Типы программирования. Часть 2. Объектно-ориентированное программирование 1.17 Типы программирования. Часть 1. Структурное программирование. Циклы 1.16 Представление символьной информации - ASCII 1.15 Деление двоичных чисел 1.14 Математические операции с двоичными числами 1.13 Как хранится и записывается информация. Биты и байты 1.12 Перевод целых чисел десятичной системы счисления в другую систему 1.11 Перевод целых чисел из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную 1.10 Перевод целого двоичного числа в шестнадцатеричное 1.9 Перевод целого двоичного числа в другую систему счисления 1.8 Системы счисления 1.7 Булевая алгебра. Логические выражения 1.6 Базовые понятия. Часть 3 - Числа, выражения, операнды, знаки операций 1.5 Базовые понятия. Часть 2 - Программа, данные 1.4 Базовые понятия. Часть 1 - Задача и алгоритм 1.3 Среда разработки СИ 1.2 История языков программирования 1.1 Введение

Когда мы с вами рассматривали то уже вкратце коснулись вопроса хранения информации на компьютере.
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 (1111 2 = 15 10)
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 - FF 16 = 255 10

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 0 1111 - будет соответствовать 15 в десятичной системе
В этой записи 0 - это указатель на знак числа

Таблица знаковых чисел в 4-х битах

	4	2	1
Знак +/-	2 2	2 1	2 0	значение числа со знаком 10
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

В этом формате число представляется в специальном формате, где первое число - мантисса, второе - степень.

A = m*q p

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 * 10 p

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...

Думаю, про биты и про байты Вы уже знаете, и про килобайты с мегабитами тоже… но всё ли Вы про них знаете? Давайте проверим, ответьте, пожалуйста, мне на вопрос:

Как Вы думаете, сколько в одном килобайте содержится байт ? Может быть 1024? Или все-таки 1000?

Правильный ответ в этом IT-уроке.

Теперь вспомним (или узнаем) про основные единицы измерения данных.

Бит (bit ) – базовая единица измерения информации, может содержать только одну двоичную цифру. Бит может принимать только два значения: «0» или «1».

Байт (byte ) – также единица количества информации, один байт равен восьми битам (1 Байт = 8 бит).

Это довольно маленькие объемы данных (можно сравнить с измерением веса в «граммах»), поэтому…

Приставки К, М, Г, Т («кило-», «киби-» и т.д.)

…чтобы измерять большие объемы данных, используют кратные приставки (это как «кило грамм»). Привычная же нам приставка «кило -» означает умножение на 1000 (10 3), но в двоичной системе счисления используют два в десятой степени (2 10).

Давайте же вместе с разберемся в этом запутанном вопросе.

История введения двоичных приставок

Для обозначения величины 2 10 =1024 байт , ввели двоичную приставку «К » (именно прописная буква «К»), но в разговорной речи единицу «К» стали называть «кило », что не совсем одно и то же. Чтобы избежать путаницы, ввели названия приставкам:

К — «киби»,
М — «меби»,
Г — «гиби»,
Т — «теби»…

Т.е. второй слог изменили с привычного на «би », «би нарный».

Но путаница не исчезла, многие расшифровывали «К» и «М» привычными «кило » и «мега ». Даже международные стандарты по-разному интерпретировали расшифровку двоичных приставок. Кроме того, производители добавили масла в огонь внесли свой вклад в запутывание ситуации (одни считали 2 10 , другие 10 3).

В итоге, чтобы окончательно убрать несоответствие, изменили не только названия, но и приставки:

Ки — «киби»,
Ми — «меби»,
Ги — «гиби»,
Ти — «теби»…

Как Вы думаете, помогло? Конечно же, нет 🙂

В обиходе говорят «кило», в программах ОС Windows пишут «К», в Linux обозначают «Ки», производители жестких и оптических дисков пишут «К», а имеют в виду «Ки» и т.д.

Что же делать обычному пользователю?

Если подвести итог всему сказанному, то на сегодняшний день три варианта использования двоичных приставок, их и сведем в три таблицы.

1. Обычное использование двоичных приставок

В свойствах файлов почти все программы, да и сама операционная система Windows использует приставку в виде прописной буквы «К », «М », «Г » и т.д. Производители оперативной памяти используют тот же принцип. То есть можно пользоваться следующей таблицей:

Эта «К» на самом деле двоичная приставка «киби» (а не «кило», как все говорят).

2. Правильное использование двоичных приставок

В других операционных системах, а также в профессиональных обзорах серьезных ИТ-изданий сразу пишут «Киб », «МиБ », «ГиБ », чтобы не было сомнений, о чем идет речь.

3. Использование десятичных приставок

Производители накопителей (жестких дисков (HDD), карт флэш-памяти, а также DVD и BD-дисков) используют десятичные приставки. Эти же приставки используются при обозначении скорости передачи данных (100 Мбит/с = 100 000 000 бит/с, об этом в следующем IT-уроке).

Если используется приставка «кило », «мега », «гига » и т.д., то имеются в виду следующие соотношения:

Куда исчезли 70 гигабайт на жестком диске???

Посмотрим, как Windows видит два жестких диска 500 ГБ и 1 ТБ:

Наверное, Вы уже догадались, почему жесткий диск объемом 1 Терабайт в ОС Windows отображается как 931 ГБ , а не 1000 .

Производители считают, что в нем 1 000 000 000 кило байт , а ОС Windows делит на 1024 и получает 976 562 500 К байт (киби байт) или 931 Гбайт (гиби байт).

Так что, не ругайте производителей и уж тем более компьютерную фирму, всё отмерено верно, но разными рулетками 🙂