Лекция: Единицы представления и измерения данных.
При вводе данных, они, независимо от своей первоначальной формы представления, автоматически (аппаратно или программно) преобразуются в цепочки двоичных цифр, которые затем обрабатываются.
При выводе данных, они снова преобразуются в удобную для пользования форму, например, в числовую с десятичными числами.
Теоретически один двоичный разряд может служить минимальной единицей представления данных, так как он может иметь два различных значения: 0 и 1. Этот двоичный разряд называется битом. Однако бит – слишком мелкая единица представления данных, поэтому на практике используется более крупная единица, состоящая из восьми битов, и которая называется байтом.
Отдельные двоичные разряды в байте (биты) нумеруются справа налево, начиная с нулевого разряда (рис. 1.4.1).
Рис. 1.4.1. Типовая структура байта
В некоторых случая один байт разбивается на две равные части, состоящие из четырех битов. Каждая из этих частей называется тетрадой, причем в первую тетраду входят биты 0…3, а во вторую – биты 4…7.
Понятие байта, как группы взаимосвязанных битов появились вместе с первыми образцами электронно-вычислительной техники. Долгое время оно был машинозависимым, т.е. для разных вычислительных машин длинна байта была разная. Только в конце 60 годов понятие байта стало универсальным, восьмиразрядным и следовательно машинонезависимым.
Во многих случаях для представления данных одного байта оказывается недостаточно, поэтому на практике часто используются их группы, состоящие из двух, четырех, восьми и даже десяти байтов. Все эти группы имеют следующие названия:
два байта (16 битов) – слово
четыре байта (32 бита) – двойное слово
восемь байтов (64 бита) – длинное слово
десять байтов (80 битов) – нет названия.
Все рассмотренные варианты представления данных показаны на рис. 1.4.2.
| Бит | Бит Тетрада Байт Слово Двойное слово Длинное слово | ||||||
| Бит 3(7) | Бит 2(6) | Бит 1(5) | Бит 0(4) | ||||
| Бит 7 | Бит 6 | Бит 5 | Бит 4 | Бит 3 | Бит 2 | Бит 1 | Бит 0 |
| Байт 1 | Байт 0 | ||||||
| Байт 3 | Байт 2 | Байт 1 | Байт 0 | ||||
| Байт 7 | Байт 6 | Байт 5 | Байт 4 | Байт 3 | Байт 2 | Байт 1 | Байт 0 |
Рисунок 1.4.2. Варианты представления данных.
Один байт является не только минимальной единицей представления данных, но также и минимальной единицей измерения данных. Однако существуют и более крупные единицы измерения информации: килобайт (КБ), мегабайт (МБ), гигабайт (ГБ) и терабайт (ТБ), причем:
1 КБ = 210 байт = 1024 байта
1 МБ = 220 байт = 1024 КБ
1 ГБ = 230 байт = 1024 МБ
1 ТБ = 240 байт = 1024 ГБ.