Сколько байтов в словах: «байт» и «бит»?

Наименее значимый бит

Двоичное представление десятичного 149, с LSB подсвечивается. MSB в 8-битном двоичном числе представляет собой десятичное значение 128. LSB представляет собой значение 1.

В вычислении , то младший значащий бит ( LSB ) является бит положение в двоичном целое число дает значение единицы, то есть определить , является ли число четным или нечетным. LSB иногда называют битом младшего разряда или крайним правым битом из-за принятого в позиционном обозначении правила записи менее значимых цифр дальше вправо. Она аналогична значащая цифра в виде десятичного целого числа, которое является цифрой в них (самом правом) положении.

Обычно каждому биту присваивается номер позиции в диапазоне от нуля до N-1, где N — количество битов в используемом двоичном представлении. Обычно номер бита — это просто показатель степени для соответствующего веса бита в базе 2 (например, в 2 31 ..2 ). Некоторые производители ЦП присвоили номера битов противоположным образом (что не то же самое, что и другой порядок следования байтов ). В любом случае, самый младший бит остается однозначным как единичный бит.

Наименее значимые биты (множественное число) — это биты числа, ближайшего к младшему разряду и включающего его. Младшие значащие биты обладают полезным свойством быстро изменяться, если число изменяется даже незначительно. Например, если 1 (двоичный 00000001) добавить к 3 (двоичный 00000011), результатом будет 4 (двоичный 00000100), а три младших бита изменятся (с 011 на 100). Напротив, три старших бита (MSB) остаются неизменными (от 000 до 000). Из-за этой изменчивости наименее значимые биты часто используются в генераторах псевдослучайных чисел , стеганографических инструментах, хэш-функциях и контрольных суммах .

Наименьший бит в цифровой стеганографии

В цифровой стеганографии конфиденциальные сообщения можно скрыть, манипулируя и сохраняя информацию в наименее значимых битах изображения или звукового файла. Пользователь может позже восстановить эту информацию, извлекая младшие биты обработанных пикселей, чтобы восстановить исходное сообщение. Это позволяет скрывать хранение или передачу цифровой информации.

Наименьший байт

LSB также может означать наименее значимый байт . Значение аналогично значению битов: именно байт в многобайтовом числе имеет наименьшее потенциальное значение.

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

Со временем, объёмы информации росли, причём в последние годы в геометрической прогрессии. Поэтому, решено было использовать приставки метрической системы СИ: Кило, Мега, Гига, Тера и т.п.
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
Музыкальный трек формата mp3 среднего качества на 5 минут — около 10 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
3. Сколько Килобит в Мегабайте? Ответ — 8192 килобита
4. Сколько Килобайт в Гигабайте? Ответ — 1 048 576 Килобайт.

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.

Этимология и история

Термин « байт» был придуман Вернером Бухгольцем в июне 1956 года на ранней стадии разработки компьютера IBM Stretch , который имел адресацию к командам битов и переменной длины поля (VFL) с размером байта, закодированным в инструкции. Это намеренное respelling от укуса , чтобы избежать случайной мутации к биту .

Другое происхождение байтов для групп битов, меньших размера слова компьютера, и в частности групп из четырех битов , зафиксировано Луисом Дж. Дули, который утверждал, что придумал этот термин во время работы с Жюлем Шварцем и Диком Билером над системой противовоздушной обороны. называлась SAGE в лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института в 1956 или 1957 году и была разработана совместно Rand , MIT и IBM. Позже в языке Шварца JOVIAL фактически использовался этот термин, но автор смутно напомнил, что он произошел от AN / FSQ-31 .

Ранние компьютеры использовали различные четырехбитные двоично-десятичные представления (BCD) и шестибитные коды для печатных графических шаблонов, распространенных в армии США ( FIELDATA ) и военно-морском флоте . Эти представления включали буквенно-цифровые символы и специальные графические символы. Эти наборы были расширены в 1963 году до семи битов кодирования, названного Американским стандартным кодом для обмена информацией (ASCII) в качестве федерального стандарта обработки информации , который заменил несовместимые коды телетайпов, используемые различными ветвями правительства США и университетами в 1960-х годах. . ASCII включает различение букв верхнего и нижнего регистра и набор управляющих символов для облегчения передачи письменного языка, а также функций устройства печати, таких как перемещение страницы и перевод строки, а также физическое или логическое управление потоком данных во время передачи. СМИ. В начале 1960-х, будучи также активным в стандартизации ASCII, IBM одновременно представила в своей линейке продуктов System / 360 восьмибитовый расширенный двоично-десятичный код обмена (EBCDIC), расширение их шестибитного двоично-десятичного кода (BCDIC). ) представления, использованные в более ранних перфорациях карт. Известность System / 360 привела к повсеместному внедрению восьмибитного размера памяти, в то время как в деталях схемы кодирования EBCDIC и ASCII различаются.

В начале 1960-х годов AT&T представила цифровую телефонию на междугородних магистральных линиях . Они использовали восьмибитное кодирование по закону μ . Эти крупные вложения обещали снизить затраты на передачу восьмибитных данных.

Разработка восьмиразрядных микропроцессоров в 1970-х годах способствовала популяризации такого размера памяти. Микропроцессоры, такие как Intel 8008 , прямой предшественник и , использовавшиеся в ранних персональных компьютерах, также могли выполнять небольшое количество операций с четырехбитными парами в байте, например, десятичное добавление-регулировка ( DAA) инструкция. Некоторое количество четырех бит часто называют полубайт , также Nybble , который удобно представлен одной шестнадцатеричной цифрой.

Термин октет используется для однозначного определения размера в восемь бит. Он широко используется в определениях протоколов .

Исторически термин « октад» или « октад» также использовался для обозначения восьми битов, по крайней мере, в Западной Европе; однако это использование больше не является обычным явлением. Точное происхождение этого термина неясно, но его можно найти в британских, голландских и немецких источниках 1960-х и 1970-х годов, а также в документации по мэйнфреймам Philips .

использование

Процессоры с прямым порядком байтов обычно используют нумерацию битов «LSB 0», однако оба соглашения о нумерации битов можно увидеть в машинах с прямым порядком байтов . Некоторые архитектуры, такие как SPARC и Motorola 68000, используют нумерацию битов «LSB 0», в то время как S / 390 , PowerPC и PA-RISC используют «MSB 0».

Рекомендуемый стиль для документов запроса комментариев (RfC) — это нумерация битов «MSB 0».

Нумерация битов обычно прозрачна для программного обеспечения , но некоторые языки программирования, такие как Ada, и языки описания оборудования, такие как VHDL и verilog, позволяют указать соответствующий порядок битов для представления типа данных.

История [ править | править код ]

Название «байт» было впервые использовано в июне 1956 года В. Бухгольцем (англ. Werner Buchholz ) при проектировании первого суперкомпьютера IBM 7030 Stretch для пучка одновременно передаваемых в устройствах ввода-вывода битов числом от одного до шести. Позже, в рамках того же проекта, байт был расширен до восьми бит. Слово byte было выбрано как намеренно искажённое слово bite, произносящееся так же (англ. bite — «кусок»; «часть чего-либо, отделённая за один укус»; ср. также появившееся позже название для 4-битной единицы «ниббл» от англ. nibble — «покусывать»). Изменённое написание byte через y вместо i потребовалось, чтобы избежать смешения со словом «бит» (bit) . В печати слово byte впервые появилось в июне 1959 года .

Ряд ЭВМ 1950-х и 1960-х годов (БЭСМ-6, М-220) использовали 6-битовые символы в 48-битовых или 60-битовых машинных словах. В некоторых моделях ЭВМ производства Burroughs Corporation (ныне Unisys) размер символа был равен 9 битам. В советской ЭВМ Минск-32 использовался 7-битный байт.

Байтовая адресация памяти была впервые применена в системе IBM System/360. В более ранних компьютерах адресовать можно было только целиком машинное слово, состоявшее из нескольких байтов, что затрудняло обработку текстовых данных.

8-битные байты были приняты в System/360, вероятно, из-за использования BCD-формата представления чисел: одна десятичная цифра (0—9) требует 4 бита (тетраду) для хранения; один 8-битный байт может представлять две десятичные цифры. Байты из 6 битов могут хранить только по одной десятичной цифре, два бита остаются незадействованными.

По другой версии, 8-битный размер байта связан с 8-битным же числовым представлением символов в кодировке EBCDIC.

По третьей версии, из-за двоичной системы кодирования в компьютерах наиболее выгодными для аппаратной реализации и удобными для обработки данных являются длины слов, кратные степеням двойки, в том числе и 1 байт = 2 3 = 8 битов . Системы и компьютеры с длинами слов, не кратными числу 2, отпали из-за невыгодности и неудобства.

Постепенно 8-битные байты стали стандартом де-факто; с начала 1970-х в большинстве компьютеров байты состоят из 8 битов , а размер машинного слова кратен 8 битам .

Другой

Algol 68 «сек эля оператор эффективен„старший бит 1 битой нумерация“ , как биты пронумерованы слева направо, причем первый бит (биты Эль 1) быть„самым старшим бит“, и выражение (биты эль биты ширина) давая «младший значащий бит». Точно так же, когда биты приводятся (приведение типов) к массиву логических значений ([] bool bits), первый элемент этого массива (биты [ lwb биты]) снова является « старшим значащим битом».

Для нумерации MSB 1 значение двоичного целого числа без знака равно

∑язнак равно1Nбя⋅2N-я{\ displaystyle \ sum _ {я = 1} ^ {N} b_ {i} \ cdot 2 ^ {Ni}}

PL / I нумерует BIT- строки, начиная с 1 для крайнего левого бита.

Функция Fortran BTEST использует нумерацию LSB 0.

Старший бит

Двоичное представление десятичного числа 149 без знака с выделенным старшим битом. MSB в 8-битном двоичном числе без знака представляет собой десятичное значение 128. LSB представляет собой значение 1.

В вычислениях , то самый старший бит ( MSB ) является битым положением в двоичном числе , имеющее наибольшее значение. MSB иногда называют старшим битом или крайним левым битом из-за соглашения в позиционной записи о записи более значимых цифр дальше влево.

Знаковый бит является MSB в двоичном числа . В обозначениях дополнения до единицы и двух «1» означает отрицательное число, а «0» означает положительное число.

Обычно каждому биту присваивается номер позиции в диапазоне от нуля до N-1, где N — количество битов в используемом двоичном представлении. Обычно назначенный номер бита — это просто показатель степени для соответствующего веса бита в основании 2 (например, в ). Некоторые производители ЦП назначают номера битов по-разному. Вне зависимости от нумерации, то MSB остается наиболее значащий бит.

Старший байт

MSB также может обозначать самый старший байт . Значение байтов аналогично значению битов: это байт многобайтового числа, который имеет наибольшее потенциальное значение.

Чтобы избежать двусмысленности между битом и байтом, часто используются менее сокращенные термины MSbit или MSbyte .

Обозначение [ править | править код ]

Использование русской прописной буквы «Б» для обозначения байта регламентирует Межгосударственный (СНГ) стандарт ГОСТ 8.417-2002 («Единицы величин») в «Приложении А» и Постановление Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879. Кроме того, констатируется традиция использования приставок СИ вместе с наименованием «байт» для указания множителей, являющихся степенями двойки ( 1 Кбайт = 1024 байт , 1 Мбайт = 1024 Кбайт , 1 Гбайт = 1024 Мбайт и т. д., причём вместо строчной «к» используется прописная «К»), и упоминается, что подобное использование приставок СИ не является корректным. По ГОСТ IEC 60027-2-2015 строчная «к» соответствует 1000 и «Ки» — 1024, так 1 КиБ = 1024 Б, 1 кБ = 1000 Б.

Следует учитывать, что в ГОСТ 8.417, кроме «бит», для бита нет однобуквенного обозначения, поэтому использование записи вроде «Мб» как синонима для «Мбит» не соответствует этому стандарту. Но в некоторых документах используется сокращение b для bit: IEEE 1541-2002, IEEE Std 260.1-2004, в нижнем регистре: ГОСТ Р МЭК 80000-13—2016, ГОСТ IEC 60027-2-2015.

В международном стандарте МЭК IEC 60027-2 от 2005 года для применения в электротехнической и электронной областях рекомендуются обозначения:

• bit — для бита;
• o, B — для октета, байта. Причём о — единственное указанное обозначение во французском языке.

Нумерация битов LSB 0

LSB 0: контейнер для 8-битного двоичного числа с выделенным младшим значащим битом, которому назначен бит номер 0.

Когда нумерация битов начинается с нуля для младшего значащего бита (LSB), схема нумерации называется «LSB 0». Этот метод нумерации битов имеет то преимущество, что для любого числа без знака значение числа может быть вычислено с использованием с числом битов и основанием 2. Таким образом, значение двоичного целого числа без знака равно

∑язнак равноN-1бя⋅2я{\ Displaystyle \ сумма _ {я = 0} ^ {N-1} b_ {я} \ cdot 2 ^ {я}}

где b _i обозначает значение бита с номером i , а N обозначает общее количество битов.

Количество состояний (кодов) в байте [ править | править код ]

Количество состояний (кодов, значений), которое может принимать 1 восьмибитный байт с позиционным кодированием, определяется в комбинаторике. Оно равно количеству размещений с повторениями и вычисляется по формуле:

N p = A ¯ ( n , k ) = A ¯ n k = n k = 2 8 = 256 <displaystyle N_

=<ar >(n,k)=<ar >_^=n^=2^<8>=256>возможных состояний (кодов, значений), где

N p

>— количество состояний (кодов, значений) в одном байте;

A ¯ ( n , k ) = A ¯ n k <displaystyle <ar >(n,k)=<ar >_^>— количество размещений с повторениями;
n <displaystyle n>— количество состояний (кодов, значений) в одном бите; в бите 2 состояния ( n = 2 );
k <displaystyle k>— количество битов в байте; в 8-битном байте k = 8 .

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…

Сначала старший и младший бит

Выражения « старший значащий бит — первый» и « младший значащий бит», наконец , указывают на порядок следования битов в байтах, отправляемых по сети в протоколе последовательной передачи или в потоке (например, аудиопотоке).

Большинство значащего бита означает , что самый значимый бит будет прибывающим первым: следовательно , например, шестнадцатеричное число , в двоичном представлении, поступят в виде последовательности .

Первый младший бит означает, что младший бит прибудет первым: следовательно, например, то же шестнадцатеричное число , опять же в двоичном представлении, прибудет как (обратная) последовательность .