بیت و بایت

اگر تاکنون از کامپیوتر حتی به مدت پنج دقیقه استفاده کرده باشید  بیت و بایت برای شما کلماتی غریب نخواهند بود. ظرفیت حافظه اصلی، هارد دیسک ، فلاپی دیسک ها و... با بایت اندازه گیری می گردد. در زمان مشاهده لیست فایل ها توسط  برنامه های نمایش دهنده فایل ها ، ظرفیت یک فایل نیز توسط بایت مشخص می گزدد.  در زمان تهیه یک کامپیوتر با عباراتی مشابه : " این کامپیوتر دارای یک پردازنده 32 بیتی پنتیوم ، حافظه با ظرفیت 256 مگابایت و هارد دیسک با ظرفیت 10.2 گیگابایت است " ، برخورد داشته اید. در این بخش به بررسی مفهومی هر یک از موارد پرداخته تا از این رهگذر شناخت مناسبی نسبت به آنها بوجود آید.

 اعداد دهدهی
 
ساده ترین روش شناخت بیت ها مقایسه آنها با " ارقام " است . یک رقم محلی برای ذخیره نمودن مقادیر عددی بین صفر تا نه  است . ارقام با یکدیگر ترکیب و اعداد بزرگ را بوجود می آورند. مثلا" عدد 100618 شامل شش رقم است . در عدد فوق هر رقم دارای جایگاه اختصاصی خود است . مثلا" رقم 8 در اولین جایگاه ( رتبه یکان ) و رقم 1 در دومین جایگاه ( رتبه دهگان ) و رقم 6 در سومین جایگاه ( رتبه صدگان)  قرار دارند. نحوه محاسبه عدد فوق بصورت زیر است :

 

( 1 * 100000) + ( 0 * 10000) + ( 0 * 1000) + ( 6 * 100 ) + ( 1 * 10) + ( 8 * 1 ) = 100618  

  روش دیگر برای محاسبه عدد فوق استفاده از توان های متفاوت ده است .

 

(  1 * 10^5) + ( 0 * 10^4 ) + ( 0 * 10^3) + ( 6 * 10^2) + ( 1 * 10^1) + ( 8 * 10^0) = 100618

 ما از اعداد دهدهی روزانه استفاده می کنیم . در سیستم عدد نویسی فوق از ده رقم برای تولید اعداد استفاده می گردد. سیستم های عدد نویسی بر اساس مبنا های متفاوت دیگر نظیر: مبنای هشت، شانزده و دو نیز وجود دارد. برای استفاده از سیستم های متفاوت عدد نویسی قطعا" دلایل قانع کننده ای وجود دارد.

 بیت
در کامپیوتر از سیستم عدد نویسی مبنای دو استفاده می شود. سیستم فوق را سیستم عدد نویسی باینری نیز می گویند. علت استفاده از مبنای دو در کامپیوتر سهولت در پیاده سازی آنها توسط تکنولوژی های موجود الکترونیک است . می توان کامپیوترهائی را ساخت که از مبنای ده استفاده نمایند ولی قطعا" قیمت ساخت آنها شاید مقرون بصرفه نبوده و استفاده از مبنای دو از بعد پیاده سازی مطمئنا" مقرون بصرفه تر از سایر مبناهای عدد نویسی است .در مبنای دو از ارقام باینری ( صفر و یک ) استفاده می گردد. کلمه " بیت " از کلمات Binary digIT اقتباس شده است . در سیستم عدد نویسی مبنای ده از ده رقم و در سیستم عدد نویسی مبنای دو از دو رقم بمنظور تولید اعداد استفاده می گردد.بنابراین یک عدد باینری صرفا" شامل ارقام صفر و یک است .  برای محاسبه عدد 1011 از چه روشی استفاده می گردد؟ برای محاسبه عدد فوق در مبنای دو از همان روشی استفاده می گردد که در محاسبه عدد 100618 در مبنای ده استفاده شد با این تفاوت که از توان های متفاوت عدد دو استفاده خواهد شد.

( 1 * 2^3 ) + ( 0 * 2^2) + ( 1 * 2^1) + ( 1 * 2^0)

در مبنای دو هر بیت توان های متفاوت دو را بصورت تصاعدی در بر خواهد داشت . بنابراین بسادگی می توان یک عدد باینری را شمارش نمود. ( 1 و 2 و 4 و 8 و 16 و 32 و 64 و 128 و 256 و ... ) . مثلا" عدد 1001 شامل 1 + 8  بوده که عدد 9 را نشان خواهد داد.

بایت
هر بیت می تواند صرفا" شامل یکی از ارقام صفر و یا یک باشد. ( از لحاظ مقداردهی دارای محدودیت هستند و فقط می توان بکمک آنها دو حالت و یا مفهوم را ارائه داد ). از ترکیب هشت بیت ، یک بایت بوجود می آید. چرا هشت بیت در یک بایت است ؟  با استفاده از هشت بیت در یک بایت ، می توان 256 مقدار ( صفر تا 255 ) را نشان داد.

 0 = 00000000  1= 00000001      2 = 00000010   ... 254 = 11111110  255 = 11111111

از بایت  برای ذخیره سازی کاراکترها در مستندات مبتنی بر متن ( Text) استفاده می گردد. در مجموعه کاراکتر اسکی (ASCII) هر یک از مقادیر بین صفر تا 127 دارای یک کاراکتر خاص است . اغلب کامپیوترها جدول اسکی را توسعه تا بتوانند از 256 کاراکتر بطور کامل در یک بایت استفاده نمایند.از  128 بایت بعدی برای موارد خاصی نظیر کاراکترهای موجود در یک زبان غیر انگلیسی استفاده می گردد. کامپیوترها مستندات متنی را در حافظه و یا دیسک بر اساس کدهای فوق ( اسکی ) ذخیره می نمایند. مثلا" از برنامه NotePad در ویندوز برای ایجاد یک فایل متنی با محتویات " Four Seven" استفاده و فایل فوق را با نام Test.txt ذخیره نمائید. پس از ذخیره نمودن فایل و مشاهده فایل مورد نظر در برنامه های نمایش دهنده مشخصات فایل ها متوجه خواهید شد که ظرفیت فایل فوق 27 بایت است . ( یک بایت برای هر حرف ) در صورتیکه معیار مشاهده ما به فایل فوق بر اساس دیدگاه کامپیوتر باشد ، بجای هر حرف یک عدد ( معادل کد اسکی ) را مشاهده خواهیم کرد.

F       o      u        r                s       e      v      e     n 
70    111
 117   114   32      115    101   118  101  110

با مراجعه به جدول اسکی و مشاهده آن متوجه خواهید شد که یک نتاظر یک به یک بین کدها و معادل حرفی آنها وجود دارد.

بایت های فراوان !
 برای سنجش میزان حافظه اصلی ، هارد دیسک  و ... که دارای بایت های فراوانی می باشند از مجموعه ای " پیشوند" قبل از نام بایت استفاده می گردد. ( کیلو، مگا ، گیکا   نمونه هائی ازاین پیشوندها می باشند) جدول زیر برخی از پیشوندها بهمراه کاربرد هر یک را نشان می دهد.

 

نام

مخفف

اندازه

Kilo

K

2^10 = 1,024

Mega

M

2^20 = 1,048,576

Giga

G

2^30 = 1,073,741,824

Tera

T

2^40 = 1,099,511,627,776

Peta

P

2^50 = 1,125,899,906,842,624

Exa

E

2^60 = 1,152,921,504,606,846,976

Zetta

Z

2^70 = 1,180,591,620,717,411,303,424

Yotta

Y

2^80 = 1,208,925,819,614,629,174,706,176

با توجه به جدول فوق می توان چنین برداشت کرد که : کیلو تقریبا" معادل هزار ، مگا تفریبا" معادل میلیون ، گیگا تقریبا" معادل میلیارد و ... است. بنابراین زمانیکه شخصی عنوان می نماید که دارای هارد دیسکی با ظرفیت دو گیگا بایت است  ، معنای سخن وی اینچنین خواهد بود : " هارد دیسک وی دارای توان ذخیره سازی دو گیگا بایت ، یا تقریبا" دو میلیارد بایت و یا دقیقا" 2,147,483,648 بایت است ." 
امروزه استفاده از رسانه های ذخیره سازی با ظرفیت بالا بسیار رایج بوده و ما شاهد حضور و استفاده از بانک های اطلاعاتی با طرفیت بسیار بالا ( چندین ترابایت ) در موارد متعدد هستیم .

 


موضوعات مرتبط:

برچسب‌ها:


تاريخ : | | نویسنده : مدیر |
.: Weblog Themes By SlideTheme :.