Как переводить биты в байты и так далее
На аппаратном уровне вся информация в компьютере представляет последовательность электрических сигналов. Например, в какой-то определенной ячейке памяти может быть иметься сильное напряжение, или оно может быть очень слабым. Для описания состояния сигнала информатике используется термина бит . По сути бит является наименьшей единицей информации в компьютере. Бит может иметь значение 1 (есть сигнал, что обычно соответствует напряжению от 2 до 5 V) или 0 (сигнал отсутствует или слабый — обычно от 0 до 2 V).
8 битов составляют байт . Фактически байт — это наименьшая единица информации, которую можно прочитать или записать в память большинством современных процессоров.
Один бит может принимать два значения: 0 и 1. Два бита вместе могут принимать четыре значения: 00, 01, 10 и 11. Три бита могут принимать восемь значений: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 и 111. Обобщая, группа из n битов может принимать 2 n значений. Таким образом, группа из 8 бит или 1 байт может представлять 2 8 , то есть 256 уникальных значений. Таким образом, вся информация в компьютере фактически представляет последовательность бит.
Двоичная система
Поскольку бит может иметь только два значения — 1 и 0, то для записи битов применяют двоичную систему исчисления. Вообще система исчисления представляет способ записи чисел. Например, в поседневной жизни мы пользуемся десятичной системой исчисления . Это значит, что основанием этой системы является число 10, а каждый символ числа может иметь 10 вариантов значений — от 0 до 9. В десятичной системе каждое число можно представить как сумму цифер чисел, умноженных на 10 в степени, соответствующей порядковому номеру цифры в этом числе (нумерация начинается с нуля). Например, стандартное число 123 можно представить следующим образом:
12310 = 1 * 102 + 2 * 101 + 3 * 100 = 100 + 20 + 3
Или возьмем другое десятичное число — 123,45
123,4510 = 1 * 102 + 2 * 101 + 3 * 100 + 4 * 10-1 + 5 * 10-2 = 100 + 20 + 3 + 0,4 + 0,05
В двоичной системе каждый символ числа может иметь только два значения — 1 и 0, например, число 1101. Чтобы перевести число из двоичной системы в десятичную умножаем значение каждого бита (1 или 0) на число 2 в степени, равной номеру бита (нумерация битов идет от нуля):
// перевод двоичного числа 1101 в десятичную систему 1 * 23 + 1 * 22 + 0 * 21 + 1 * 20 = 1 * 8 + 1 * 4 + 0 * 2 + 1 * 1 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13
Перевод десятичного числа в двоичную систему выглядит несколько сложнее. Стандартный алгоритм преобразования подразумевает деление числа и результатов последующих делений на 2 и помещение остатков от деления в результат. Например, переведем десятичное число 13 в двоичную систему:
// перевод десятичного числа 13 в двоичную систему 13 / 2 = 6 // остаток 1 (13 - 6 *2 = 1) 6 / 2 = 3 // остаток 0 (6 - 3 *2 = 0) 3 / 2 = 1 // остаток 1 (3 - 1 *2 = 1) 1 / 2 = 0 // остаток 1 (1 - 0 *2 = 1)
Общий алгоритм состоит в последовательном делении числа и результатов деления на 2 и получение остатков, пока не дойдем до 0. Затем выстраиваем остатки в линию в обратном порядке и таким образом формируем двоичное представление числа. Конкретно в данном случае по шагам:
- Делим число 13 на 2. Результат деления — 6, остаток от деления — 1 (так как 13 — 6 *2 = 1)
- Далее делим результат предыдущей операции деления — число 6 на 2. Результат деления — 3, остаток от деления — 0
- Делим результат предыдущей операции деления — число 3 на 2. Результат деления — 1, остаток от деления — 1
- Делим результат предыдущей операции деления — число 1 на 2. Результат деления — 0, остаток от деления — 1
- Последний результат деления равен 0, поэтому завершаем процесс и выстраиваем остатки от операций делений, начиная с последнего — 1101
Шестнадцатиричная система
Если число большое, то запись двоичных чисел может быть довольно длинной и поэтому не очень удобной. Например, число 23410 в двоичной системе равно 111010102 . И для упрощения работы с двоичными числами применяется шестнадцатеричная система.
В шестнадцатеричной системе счисления двоичные числа разделены на группы по 4 бита. При 4 битах в группе количество возможных значений равно 24 или 16. Первым 10 из этих 16 чисел присваиваются цифры 0–9, а последним 6 — буквы A-F:
Двоичное число 11101010 можно представить более компактно, разбив его на две 4-битные группы (1110 и 1010) и записав их в виде шестнадцатеричных цифр EA .
Алгоритм перевода из шестнадцатеричной системы в десятичную и обратно тот же, что и для двоичной, только вместо 2 используется число 16. Например, шестнадцатеричное число E6 можно представить следующим образом:
e6 = e * 161 + 6 * 160 = 14 * 16 + 6 = 23010 (десятичная система) = 1110 01102 (двоичная система)
А чтобы получить из 10-тичного числа 16-ричное, делим число на 16 и получаем остатки:
// перевод десятичного числа 230 в шестнадцатеричную систему 230 / 16 = 14 // остаток 6 (230 - 16 * 14 = 230 - 224) 14 / 16 = 0 // остаток 14 или E в 16-й системе // результат 0xE6
Чтобы указать, что число шестнадцатеричное, перед ним указываются символы 0X или 0x , например, 0xE6
Стоит отметить, что 4 бита, которые соответствуют одной шестнадцатеричной цифре, называется nibble или полубайт(слог, тертрада)
При работе с разными системами счисления легко запутаться. Например, какую систему в реальности представляет число 1010 ? Оно может равным образом представлять и десятичную, и двоичную, и шестнадцатеричную. И чтобы указать, что число относится к определенной системе счисления, используют различные обозначения. Так, для указания, что число является двоичным, перед число обычно ставится префикс 0b :
0b1010 - двоичное число (в десятичной системе равно 10, а в шестнадцатеричной - A)
Чтобы указать, что число является шестнадцатеричным, перед число обычно ставится префикс 0x :
0x1010 - шестнадцатеричное число (в десятичной системе равно 4112, а в двоичной - 1000000010000)
Представление отрицательных чисел
Для представления отрицательных чисел обычно применяется two’s complement ( дополнение до 2 ). С точки зрения математики чтобы получить отрицательный аналог числа надо от 0 (нуля) вычесть это число. Например, для получения -1 надо произвести операцию 0 — 1 = -1 . С точки зрения архитектуры компьютера в качестве 0 выступает число 2 N . В данном случае степень N представляет количество битов в числе.
Например, наше число состоит из 8 бит (1 байт), наподобие 0000 0001 (1 в десятичной системе). И мы хотим получить число -1. Для этого выполняем следующую операцию:
28 - 1 = 256 - 1 = 255
Но 255 — это в десятичной системе. А как это будет выглядеть в двоичной системе:
28 - 1 = 10000 0000 - 0000 0001 = 1111 1111
Таким образом, для 8 битное отрицательное число -1 в двоичной системе будет представлять 1111 1111
Аналогичная операция в шестнадцатеричной системе:
28 - 1 = 0x100 - 1 = 0xFF
Если же мы выполним обратную операцию — к 1111 1111 прибавим изначальное число 0000 0001 , то мы получим степень двойки. Поэтому подобное представление отрицательных чисел и называется дополнение до 2-х.
Простой способ получить из положительного числа отрицательного и наборот (то есть фактически умножение на -1) заключается в том, чтобы инвертировать биты — биты 0 поменять на 1, а 1 на 0, и затем прибавить 1. Например, получим число -3. Для этого сначала возьмем двоичное представление числа 3:
310 = 0000 00112
~0000 0011 = 1111 1100
1111 1100 + 1 = 1111 1101
Таким образом, число 1111 1101 является двоичным представлением числа -3, что в шестнадцатеричной системе аналогично 0xFD
Другой пример, число 1 в двоичной системе равно 0b0000001 . Чтобы получить число -1, сначала инвертируем биты:
~0000 0001 = 1111 1110
Далее прибавляем 1:
1111 1110 + 1 = 1111 1111
То есть число -1 в двоичной системе равно 1111 1111 или 0xFF (в шестнадцатеричной системе)
Подобным образом можно получить обратно число 1:
~1111 1111 = 0000 0000 0000 0000 + 1 = 0000 0001
Соответственно, в зависимости от того, какое именно это число — положительное или отрицательно, интерпретировать это число можно по разному. Например, если число 1111 1111 рассматривается как положительное, то в десятичной системе оно равно 255. Если же оно рассматривается как отрицательное, то в десятичной системе оно равно -1.
Таким образом, 8-битные числа со знаком охватывают диапазон от -128 до 127, а 8-битные числа без знака — от 0 до 255.
Инструкции
Основу программы на ассемблере составляют инструкции — некоторые действия, например, сложение двух значений, помещение в регистр значения и т.д. При выполнении программы процессор выбирает и интерпретирует каждую инструкцию. Как и все данные, каждая инструкция, каждое действие в программе представляет последовательность битов. Каждой инструкции сопоставляется определенный машинный двоичный код, который также называется кодом инструкции или кодом операции (опкод, opcode).
Код операции — это один байт, определяющий основную операцию инструкции. Например, инструкция, которая копирует в регистр RAX число 1, имеет опкод C7 в шестнадцатеричной форме или 11000111 в двоичной форме. В зависимости от инструкции, ее операндов опкод меняется. Например, инструкция, которая копирует в регистр EAX число 1, имеет опкод B8 в шестнадцатеричной форме или 10111000 в двоичной форме. К опкодам инструкций следует добавить коды/значения операндов — регистра и чисел.
Написание машинного кода вручную возможно, но излишне громоздко. На практике вместо опкодов применяются так называемые мнемоники — человекочитаемые названия инструкций. Например, инструкция, которая копирует в регистр некоторое значение, имеет мнемонику mov (от слова «move» — помещать, поместить). А чтобы скопировать в регистр RAX число 1, нам достаточно написано команду
mov rax, 1
А чтобы скопировать в регистр EAX число 1, нам достаточно написано команду
mov eax, 1
Это довольно удобнее, чем в бинарной форме вводить команды.
Программа состоит из набора подобных инструкций. Процессор запускает программы через цикл выборки-выполнения (fetch-execute cycle). Компьютер считывает по одной инструкции за раз. Для этого процессор обращается к специальному регистру — указателю команд (или регистр IP), который также называется программным счетчиком (или PC) и который хранит адрес инструкции для выполнения. По сути, компьютер выполняет бесконечный цикл следующих операций:
- Считывает инструкцию с адреса памяти, указанного указателем инструкции — регистром IP/PC
- Декодирует инструкцию (т. е. выясняет, что означает инструкция)
- Перемещает указатель инструкций (регистр IP/PC) к следующей инструкции
- Выполняет указанную инструкцию
Что такое бит, байт килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт и как они связаны между собой?
Приветствую, на связи Алексей! Все, кто так или иначе работает или с компьютером, или с планшетом, сталкивается с такими понятиями, как “бит”, “байт”, “мегабайт” и пр.
А не сталкиваться с ними невозможно, поскольку это единицы измерения информации, которую мы получаем в интернете, копируем на флешки или переносим на диски. Представляя себе этот самый объем файлов, мы сможем выбирать необходимый носитель, чтобы хватило места для копируемых файлов.
В противном случае вы, просто на просто, не сможете сохранить информацию. Любой файл имеет свой определенный объем или, как еще говорят, “вес”. Таким образом, байт, мегабайт, гигабайт, терабайт, петабайт и пр. определяют емкостное количество любого цифрового хранилища.
У этих единиц есть родственные: мегабит, мегабайт и гигабит и многие их путают. Но, в отличие от битов, байтов, мегабит и мегабайт применимы при изменении скорости передачи данных, т. е. интернета.
Итак, давайте разберемся, что это за единицы объема информации, что они означают и как переводятся одна в другую.
Единицы измерения информации, история возникновения
Для чего нужны единицы измерения информации? Ведь это такое эфемерное понятие… До этого уже измеряли практически все, что можно измерить. Но вот как быть с информацией?
Казалось бы, как можно измерить информацию заключенную, например, на листочке бумаги или же выраженную звуком. Однако можно. Для нее была придумана такая минимальная единица, как бит. И ввел ее в 1948 году Клод Элвуд Шеннон.
В своей статье «Математическая теория связи» он впервые ввел такое слово, как «bit», которым и обозначил наименьшую единицу количества информации. Правда слово это он позаимствовал у Джона Тьюки, который использовал это слово, как сокращенное от «binary digit». Родился Клод Шеннон в 1916 году в городе Гэйлорде штата Мичиган. С детства он увлекался техникой и математикой.
Это казалось бы рядовое событие явилось одним из тех кирпичиков, на котором стоит фундамент того, что мы называем “информационные технологии”. С появлением единиц измерения информации, человечество постепенно осознало, что все знания на земле можно перевести в цифровые значения; в этом же виде информацию можно передать на расстояние хранить и обрабатывать.
В 1940 году Клод Шеннон защитил диссертацию, в которой доказал, что работу переключателей и реле в электрических схемах можно представить методами алгебры. Эта работа, впоследствии, стала основополагающей для развития такого раздела кибернетики, как теория информации. Таким образом, это понятие исчисления количества информации прижилось и сейчас имеет очень широкое применение.
Наравне с битом, существует и еще одна единица количества информации – байт.
Что такое бит и байт?
Что же такое эти самые бит и бай?. Как говорилось ранее, бит – это сокращенное слово от «binary digit», что означает двоичное или бинарное число. Таким образом бит воспринимает два числа – 0 или 1.
Но восемь бит представляют собой уже символ и называется это – байт. Таких последовательностей, состоящих из восьми бит 256. Этого вполне достаточно, что бы представить любой символ.
Таким образом, каждый символ равен восьми битам или одному байту. Термин “байт” был введен гораздо позже термина “бит”. В 1964 году его ввел Вернер Бухгольц, который работал в IBM.
Название этого термина произошло от названия BInary digiT Eight, что означает двоичное число восемь. Что бы не путать новое название с уже имеющимся BIT (BInary digiT), буква I была заменена на букву Y. В результате и появилось новое название BYTE (байт).
Как и другие системы исчисления, веса, объема, расстояния, единицы измерения информации имеют несколько вариантов, обозначающихся приставками: килобайт, мегабайт, терабайт и пр.
Так же как, скажем граммы переводятся в килограммы и наоборот, единицы информации тоже могут переходить одна в другую. Используя их, мы можем четко определять каков у нас объем необходимой информации, и какое хранилище хорошо подойдет для ее переноса или хранения.
Способы перевода битов в байты
Самой маленькой единицей именно хранения информации, считается мегабайт, которое обозначается, как МБ. Например, одна песня занимает в среднем от 3 до 5 Мб. Популярные некогда CD-диски были объемом в 650 Мб. Впрочем, и самая «весомая» флешка была в 250 Мб. Сейчас эти объемы уже никого не устроят. В переводе мер, 1 мегабайт равен 1024 Килобайтам.
Сейчас оптимальной единицей хранения информации считается гигабайт – Гб. Посмотрите на свои накопители информации, они все измеряются в гигабайтах. Пришедший на смену CD-диску DVD-диск имеет объем уже в 4,7 ГБ. Жесткие диски компьютеров измеряются уже минимум в 500 Гб.
Но развитие технических характеристик носителей не стоит на месте и сейчас уже в ходу новые объемы, такие как “терабайты”. При покупке нового компьютера жесткий диск в ГБ нас уже не устраивает, подавай в ТБ. На сегодня, практически вся информация, которая «гуляет» по сети интернет уже измеряется в терабайтах. Все эти единицы легко переводятся друг в друга.
Но и это еще не предел. Существуют такие единицы, как Петабайты Пб. В одном петабайте находится уже 1024 Тб, в одном Тб – 1024 ГБ, в одном Гб – 1024 Мб, в одном Мб – 1024 Кб. Можно подсчитать, сколько таких Кб будет содержаться в одном Пб.
Например, в стандартный лист А4 формата содержится около 100 килобайт печатного текста. В одном же Пб содержится уже пятьсот миллиардов страниц такого текста. И еще одна, самая большая единица хранения информации – Эксабайт Эб. В одном Эб содержится уже 1024 петабайтов. Это достаточно огромное хранилище, которое пока вряд ли необходимо рядовому пользователю.
Например, в 1 ЭБ можно «уместить» одиннадцать миллионов видео в стандарте высокого разрешения. Кто-то может облизнется от такого объема. Но, не отчаивайтесь, не далеко то время, когда наши компьютеры будут снабжены такими жесткими дисками.
Кстати, если говорить о звуках, то примерно подсчитано, что все слова, произнесенные людьми можно уместить в 5Эб. Что бы самостоятельно определить сколько в байтах битов, в гигабайтах килобайт и т.д., можно воспользоваться такой схемой.
- Чтобы узнать, сколько бит в байте, количество бит надо разделить на 8.
- Если полученное число байт разделить на 1024, узнаем количество байтов в килобайте.
- Если число килобайтов поделить на 1024 узнаем сколько мегабайт.
- Что бы узнать сколько у нас гигабайт, надо количество мегабайт разделить на 1024.
- Для получения обратного результата, необходимо имеющееся значение, наоборот, умножить на 1024.
Если вы не хотите заморачиваться математическими подсчетами, можно или в табличном редакторе MS Excel создать форму для пересчета, или же воспользоваться онлайн конвертерами.
Как видите, ничего сложного в понятии количества информации нет. Но представлять себе это необходимо, поскольку мы всегда храним нужную информацию, переносим ее с одного места на другое. От этого зависит выбор хранилища для нашей информации. Успехов!
Люди, как перевести биты в байты и тд
1 байт=8 бит
1 килобайт = 1024 байта
1 мегабайт = 1024 килобайта
и т.д.
Hell Angel, просили только биты в байты перевести, а не коды символов)))))
Остальные ответы
8 бит = 1 байту
Умнож или подели на 8
1 бит — минимум информации; только 1 или 0. Хотя, по Шеннону возможно и количество информации, скажем, в 0.75 бита или в 12.34 бит. 1 байт = 8 бит; 1 байт может представлять 256 (2 в 8-й степени) различных значений. Как они трактуются в данный конкретный момент конкретной программой — личное дело автора программы. Скажем, байт 01000001 может трактоваться как число 65, латинская буква «A», машинная команда «inc cx», когда процессор работает в 16-разрядном режиме или «inc ecx» в 32-разрядном. Хотя ничто не мешает обозначить так Вашего дедушку. Приставки «кило», «мега», «гига» и т. д. в информатике обычно трактуются как степени двойки, кратные 10. Таким образом имеем: килобайт = 2^10 = 1024 байт, мега = 2^20 = 1 048 576 байт или 1024 килобайта, гигабайт = 1024 мегабайта или 1 073 741 824 байт. Однако, в телекоммуникациях упомянутые приставки имеют привычный метрический смысл: кило — 1000, мега — 1 000 000 и т. д. Таким образом, когда Вы слышите о 100-мегабитной сети, такая сеть, теоретически, может обеспечить скорость до 100 миллионов бит. На практике же цифры скромнее на порядок. Итак, 57Кбит = 7296 байт = 0,006958 мегабайт; 57Кбит/с = 7125 байт/с = 0,006795 Мб/с.
1 байт=8 бит
Бит и байт- это мелкие единицы измерения.
1 байт=8 битов
1 мегабайт=1024Кб
1 гигабайт=1024Мб
1 терабайт=1024Гб
Таблица соотношения битов, байтов, килобайтов, мегабайтов. Как составить?
Какую можно сделать наглядную таблицу для перевода одной единицы измерения информации в другую (бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт, петабайт)?
комментировать
в избранное
10 ответов:
Simpl e Ein [207K]
3 года назад
Для измерения объема информации существуют специальные единицы измерения – байты, биты.
Бит – минимальная единица измерения информации. При двоичной системе счисления бит соответствует 1 двоичной цифре.
Байт состоит из 8 бит.
Для запоминания и перевода байтов в биты, гигабайты, мегабайты можно пользоваться таблицами. Они представлены ниже.
система выбрала этот ответ лучшим
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
Ксарф акс [156K]
4 года назад
Самыми маленькими единицами измерения количества информации являются биты и байты.
Думаю, все помнят, что в 1 байте содержится 8 бит.
Килобайты, мегабайты, гигабайты и т.д. — это единицы, являющееся производными от байта.
Они образуются с помощью специальных приставок («кило», «мега», «гига» и т.д.), и каждая последующая единица равна произведению предыдущей на 2 в степени 10.
То есть в 1 килобайте будет 2^10 = 1024 байта, в 1 мегабайте будет 2^10 = 1024 килобайта и т.д.
Таблицу битов, байтов, килобайтов, мегабайтов, гигабайтов, терабайтов, петабайтов можно составить такую:
Допустим, как посмотреть в этой таблице соотношение гигабайта с другими единицами измерения информации?
Находим столбец с заголовком «1 Гигабайт», а затем берём строку с нужной единицей.
На их пересечении будет соответствующая цифра.
То есть 1 Гигабайт — это 2^30 байтов, 2^20 килобайтов, 2^10 мегабайтов.
Стоит отметить, что биты обычно соотносят не с производными байта, а с производныими бита — килобиты, мегабиты, гигабиты и т.д.
Но смысл здесь тот же самый: килобит — это 2^10 бит, мегабит — это 2^20 бит и т.д.
Также приведу схему, где наглядно отображено, как переводить из одних единиц измерения информации в другие.
Возьмём для примера мегабайты.
1 мегабайт > 1 килобайта, поэтому для перевода мегабайтов в килобайты нужно количество мегабайт умножить на 2^10 (или 1024).
Например, 10 мегабайт — это 10 * 1024 = 10240 килобайта.
Например, 100 мегабайт — это 100 / 1024 = 0,098 гигабайт.
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
Nasty a Chuk [6.9K]
3 года назад
Итак, для измерения длины есть различные единицы : миллиметр, сантиметр, метр и т.п.Наш же компьютер работает непосредственно с самой информацией и как раз таки для измерения ее объема также имеются соответствующие единицы измерения : байты, килобайты, мегабайты и так далее.Соотношение этих единиц измерения приведены в таблице ниже. Цепочка имеет закономерную последовательность и оборачиваемость, что позволяет более структурировано запомнить школьнику или студенту в своей голове.Минимальной единицей в нашей табличке — это бит, а наибольшая — это эксабайт.Я полагаю, что это не все единицы измерения, но здесь приведены самые часто используемые в информатике.
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
smile 6008 [28.6K]
3 года назад
Составить таблицу соотношения величин не сложно, для этого нужно понимать, что 1 байт равен 8 битам и так далее.
Каждая следующая еденица будет равно десятой степени предыдущей.
Составим таблицу. В столбик слева напишем все необходимое нам показатели :байт, бит, килобайт, мегабайт, гигобайт, терабайт и петабайт. В верхней строке, начиная со второй, напишем все указанные ранее показатели, только добавим еденицу измерения один. Получим 1 бит, 1 байт и т. д. Пересечение этих значений в таблице и будет ответом на вопрос. Например, 1 килобайт равен 2 битам в тринадцатой степени или 2 еденицам байтов в десятой степени.
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
3 года назад
При знании мер и сколько они составляют по отношению друг к другу вы сможете составить таблицу соотношения мер измерения информации. Мой колега указывал таблицу выше и я с ней соглашаюсь:
Здесь действительно есть условное обозначение единиц информации, являющихся основными и используются в информатике.
Это — таблица инженерного характера:
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
Алиса в Стран е [374K]
3 года назад
Хорошо иметь такую таблицу перед глазами (кому часто нужна информация из этой таблицы) или под рукой, чтобы легко и быстро можно было ее найти, потому что вот я, например, постоянно в них путаюсь, ну не запоминаются они у меня, хотя вот математику то я люблю, но это несколько другое все же.
Мне сложно даже запомнить что в 1 байте 8 битов. А дальше уже по возрастанию идут килобайты, мегабайты, гигабайты и т.д., и ладно бы еще там разница между ними была в 1000 раз, но ведь нет же, система то счисления там другая, двоичная, поэтому:
1 килобайт = 2 в 10 степени байтов
1 мегабайт = 2 в 10 степени килобайтов и т.д.
Вот вроде все понятно, но не могу запомнить.
Поэтому картинка вот для таких же как я:
А если нужна именно таблица, то вот для байтов: