Сколько бит в памяти компьютера займет слово

Обновлено: 30.06.2024

Это из книги Джеффа Дантеманна "Язык ассемблера шаг за шагом":

Вот краткий обзор: бит — это одна двоичная цифра, 0 или 1. Байт — это 8 битов, расположенных рядом друг с другом. Слово — это 2 байта рядом. Двойное слово - это 2 слова рядом. Четверное слово – это два двойных слова, расположенные рядом.

А это из книги «Принципы компьютерной организации и языка ассемблера: использование виртуальной машины Java» Патрика Юолы:

Для удобства 8 бит обычно группируются в единый блок, условно называемый байтом. Следующий по величине именованный блок битов является словом. Определение и размер слова не являются абсолютными, но варьируются от компьютера к компьютеру. Слово — это размер наиболее удобного для компьютера блока данных.

Итак, слово имеет размер 2 байта (16 бит) или это наиболее удобный блок данных для компьютера? (Я также не уверен, что это значит..)

7 ответов 7

Я не знаком ни с одной из этих книг, но вторая ближе к текущей реальности. Первый может касаться конкретного процессора.

Процессоры производятся с самыми разными размерами слов, не всегда кратными 8.

Процессоры 8086 и 8087 использовали 16-битные слова, и, вероятно, именно об этой машине писал первый автор.

Более современные процессоры обычно используют 32- или 64-битные слова.

В 50-х и 60-х годах были машины с размерами слов, которые сейчас кажутся нам довольно странными, например, 4, 9 и 36. Примерно с 70-х годов размер слова обычно был степенью 2 и кратен 8.< /p>

Обычно 16-битные слова встречаются только в 16-битных системах, таких как Amiga 500.

Это из книги Стивена Леви "Хакеры: герои компьютерной революции".

.. память была сокращена до 4096 "слов" по восемнадцать бит каждое. («Бит» — это двоичная цифра, 1 или 0. Последовательность двоичных чисел называется «словом»).

Как показывают другие ответы, "слово" не имеет фиксированной длины.

В дополнение к другим ответам, еще один пример изменчивости размера слова (от одной системы к другой) можно найти в статье Aleph One «Разбей стек ради удовольствия и прибыли»:

Мы должны помнить, что память может быть адресована только кратно размеру слова. Слово в нашем случае составляет 4 байта или 32 бита. Таким образом, наш 5-байтовый буфер действительно займет 8 байтов (2 слова) памяти, а наш 10-байтовый буфер займет 12 байтов (3 слова) памяти.

Нет.. Этот тоже не работает.. Этот сайт недоступен. Соединение было сброшено. Может быть, потому что я на работе, но я очень сомневаюсь в этом.. Странно..

Я только что изменил ссылку в своем предыдущем комментарии. Я думаю, что это сработает, но вместо загрузки веб-страницы открывается PDF-файл.

Хорошая газета. Я подумал, что подробности о размере слова могут помочь тем, кто хочет пролистать ответы на этот вопрос — просто для ясности, остальная часть статьи не фокусируется на размере слова и его значении.

В процессорах x86/x64 байт – это 8 бит, а 8 бит – 256 возможных двоичных состояний, от 0 до 255. Именно так ОС преобразует нажатия клавиш клавиатуры в буквы на экране. Когда вы нажимаете клавишу «A», клавиатура отправляет на компьютер двоичный сигнал, равный числу 97, и компьютер выводит на экран строчную букву «a». . Вы можете подтвердить это в любом программном обеспечении для редактирования текста Windows, удерживая клавишу ALT, набрав 97 на цифровой клавиатуре, а затем отпустив клавишу ALT. Если вы замените «97» на любое число от 0 до 255, вы увидите символ, связанный с этим номером, на кодовой странице системы, напечатанной на экране.

Если символ состоит из 8 бит или 1 байта, то WORD должен состоять как минимум из 2 символов, то есть 16 бит или 2 байта. Традиционно вы можете думать о слове как о различном количестве символов, но в компьютере все, что можно вычислить, основано на статических правилах. Кроме того, компьютер не знает, что такое буквы и символы, он умеет только считать числа. Итак, на компьютерном языке, если WORD равно 2 символам, то двойное слово или DWORD — это 2 WORD, что такое же, как 4 символа или байта, что равно 32 битам. Кроме того, четверное слово, или QWORD, состоит из 2 DWORD, таких же, как 4 WORD, 8 символов или 64 бита.

Обратите внимание, что функции этих терминов ограничены API Windows для разработчиков, но могут встречаться и в других обстоятельствах (например, команда Linux dd использует числовые суффиксы для составных размеров байтов и блоков, где c равно 1 байту, а w равно байтам).

В этом лабораторном занятии вы изучите, как различные виды информации представлены на компьютере.

На этой странице вы узнаете об битах, основных единицах данных в вычислениях.

Бит — это отдельная единица данных, которая может иметь только одно из двух значений. Обычно мы представляем эти два значения как 0 (выключено) и 1 (включено).

Как вы, наверное, знаете, информация передается по проводам внутри компьютера, и каждый провод либо включен, либо выключен, промежуточные состояния не допускаются. Этот небольшой фрагмент информации называется битом, наименьшей возможной единицей информации в цифровой области.

Ложь и правда
Выкл. и Вкл., имитируя выключатель света.
Красный и зеленый, имитирующие светофор.

Но что, если светофору также нужно желтое значение? Заманчиво сказать, что, например, 0 вольт на проводе означает красный цвет, 1 вольт — желтый, а 2 вольта — зеленый. Давным-давно были компьютеры, которые работали таким образом, но есть веские причины придерживаться двух возможных значений для каждого провода.

Какие веские причины?

< бр />

Фундаментальным строительным блоком компьютерной схемы является транзистор. В цифровом компьютере на входе транзистора либо ноль, либо любое напряжение, представляющее единицу. Но электрические цепи не идеальны; ввод может быть немного больше или меньше, чем должен быть.

Это приблизительный график фактического поведения входа-выхода транзистора. Не беспокойтесь о деталях; просто обратите внимание на две синие плоские части графика. В области «отсечки» небольшие изменения входного напряжения вообще не меняют выходное напряжение; на выходе всегда ноль вольт. Точно так же в области «насыщения» небольшие изменения входного сигнала не влияют на выходное напряжение; этот вывод интерпретируется как единица. Именно так транзисторы используются в качестве переключателей в компьютере. Если бы на кривой было три плоских участка, возможно, у нас было бы три возможных значения для каждого провода.

Транзисторы — это универсальные устройства. При использовании в средней линейной (розовой) части графика они являются усилителями; небольшое изменение входного напряжения приводит к большому изменению выходного напряжения. Именно так они используются для воспроизведения музыки в стереосистеме.

Вместо проводов с несколькими значениями мы используем более одного бита, если нам нужно представить более двух возможных значений. Итак, для светофора мы могли бы использовать два бита: first бит

второй бит	значение
0	0	красный
0	1	желтый
1	0	зеленый
1	1	(не используется)

Существует четыре возможных комбинации двух битов, поэтому с помощью двух битов мы можем представить до четырех различных значений, хотя для светофора нам нужно только три.

Убедите себя, что больше не существует комбинаций двух битов.
Запишите все возможные комбинации трех битов. Сколько их?
Сколько существует комбинаций четырех битов?

Каждый добавленный бит удваивает количество значений, которые вы можете представить. Это означает, что представление сложных ситуаций не требует больших затрат оборудования; десяти бит достаточно для представления более 1000 различных значений.

Сколько именно значений может быть представлено десятью битами?
Сколько битов нужно для представления дней недели?
Сколько бит требуется для представления одной десятичной цифры (то есть для указания цифры от 0 до 9)?

В байте восемь бит.

Слово — это последовательность из любого количества битов, обрабатываемых ЦП за раз. По состоянию на 2017 год слова имеют длину 32 или 64 бита.

Биты стоят не дорого, но дороже дорого стоит схема, позволяющая программисту использовать наименьшее количество битов для решения конкретной задачи.

Можем ли мы вырезать этот закомментированный текст? --MF, 31.08.19
Я думаю, нам следует подумать о переносе его на U6, но не сегодня. -бч

ldb (загрузка байта) и dpb (депозитный байт) инструкции машинного языка, которые включали операнды (по сути, входные данные) для ширины желаемого байта (сколько битов), а также операнды местоположения для точной позиции памяти этих битов .

Такой большой контроль над использованием памяти был великолепен для машины, которая в значительной степени программировалась на уровне машинного языка, самом низком уровне абстракции в области программного обеспечения.По мере того как популярность языков более высокого уровня росла, разработчики компьютерной архитектуры узнали, что компиляторы, программы, которые переводят язык высокого уровня в машинный язык, который фактически может выполнять компьютер, могут генерировать более эффективные переводы, если машинный язык было максимально просто, выполняя несколько действий очень быстро, а не выполняя множество действий с разной скоростью.

Вместо этого современные компьютеры обычно позволяют выделять память только в двух размерах: байт, который стандартизирован на восьми битах, и слово, которое определяется как последовательность битов, которые ЦП обрабатывает за раз. По состоянию на 2017 год слова могут иметь ширину 32 бита или 64 бита, хотя большинство новых моделей компьютеров используют 64 бита.

Сколько различных значений может быть представлено 32 битами? Вам не нужно запоминать ответ, потому что вы можете быстро приблизить его, используя тот факт, что 2 10 = 1024, что примерно равно 1000. Это означает, что каждые десять битов ширины умножают количество значений это может быть представлено примерно 1000. Таким образом, 10 битов позволяют получить около тысячи значений, 20 битов — около миллиона значений, 30 битов — около миллиарда, а 32 бита — более четырех миллиардов значений (потому что мы удваиваем миллиард еще два раза). за разницу между 30 и 32).

Этот трюк может оказаться полезным на экзамене AP.

Кажется, четырех миллиардов значений должно быть достаточно, но это не так, если вы астроном или банкир (или Google или Facebook). Вот почему у нас теперь есть 64-битные компьютеры, которые с 2019 года являются стандартом. (Apple только что удалила поддержку 32-разрядных программ в MacOS.)

Примерно сколько различных значений может быть представлено в 64-битном слове? (Не используйте калькулятор, используйте хитрость!)

Байты и символы

Восьмибитные байты в основном используются для представления символов текста.

Сколько битов нужно для представления 26 букв английского языка и десяти цифр от 0 до 9?

Широкое использование восьмибитного кода ASCII – основная историческая причина, по которой восьмибитный байт стал стандартом. (Еще одна причина заключается в том, что компьютерные схемы могут легче всего работать с шириной, равной степени двойки.)

В течение многих лет компьютеры использовали шестибитные коды символов, но для того, чтобы иметь как ВЕРХНИЙ РЕГИСТР, так и строчный буквы и знаки препинания, требуется семь битов. Первой официально признанной кодировкой был семибитный набор символов ASCII (американский стандартный код для обмена информацией). Он включал необязательный восьмой бит для обнаружения ошибок, который был использован для включения символов с диакритическими знаками в испанском, французском, немецком и некоторых других европейских языках. Например, в имени главного разработчика Snap!, немца Йенса Мёнига, есть символ с ударением. (Ближайший английский звук — это «u» в слове «lunch».)

По мере распространения компьютеров и Интернета по всему миру люди хотели иметь возможность писать на китайском, японском, арабском, кабильском, русском, тамильском и т. д. Набор символов Unicode поддерживает около 1900 языков, использующих 32 современных алфавита и 107 исторических алфавитов, которые больше не используются. Полный набор символов Unicode включает 136 755 символов.

Какое минимальное количество битов необходимо для представления любого символа Unicode?

фактическое компьютерное представление Юникода сложно.

В наиболее простом представлении Unicode используется одно 32-битное слово на символ, чего более чем достаточно. Но разработчики программ считают, что это неэффективное использование компьютерной памяти, а также то, что многие старые программы, которые до сих пор используются, были написаны, когда восемь бит на символ были стандартом. Таким образом, символы Unicode обычно представляются в многобайтовом представлении, в котором исходные 128 символов ASCII занимают один байт, а для других символов может потребоваться до четырех байтов. (Можно также использовать многобайтовую последовательность, чтобы указать программе обработки текстов, что вы хотите использовать однобайтовые или двухбайтовые коды для представления определенного нелатинского алфавита.)

Люди используют язык для общения. На западе доминирующим языком является английский. Как вы знаете, в английском языке есть алфавит букв (a-z), и эти буквы можно комбинировать вместе, образуя слова. Я знаю, что есть числа и другие символы, но ради этой статьи давайте их пока проигнорируем. Компьютеры используют простой алфавит из единиц и нулей для построения слов (байтов).

Бит (Binary digIT) — цифровой «алфавит»

Алфавит цифровой (компьютерной) системы состоит из единиц и нулей (битов), представленных электрическими сигналами и переключателями, которые включаются и выключаются. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о физических формах, которые могут принимать цифровые сигналы.

Байты — «цифровые слова»

Подобно буквам алфавита, которые можно сгруппировать вместе, чтобы сформировать слова, так и цифровые биты могут быть сгруппированы вместе, чтобы сформировать цифровые «слова», известные как байты. Байты могут иметь разное количество битов. Количество битов в байте выражается его битовой глубиной или «длиной слова».

Цифровые файлы

Эти байты могут быть сгруппированы вместе для формирования сложных цифровых файлов, в которых содержатся инструкции и информация. Существует множество типов цифровых файлов, таких как .

Системные файлы для вашей ОС Windows или Mac
Программы
Файлы изображений
Музыкальные файлы
Файлы документов
и т. д.

Разные длины слов

Как правило, байты в отдельном программном элементе (например, в файле изображения, приложении или системном компоненте) имеют одинаковую разрядность. Есть некоторые исключения, такие как формат MP3, который предлагает параметр переменной длины слова, но это не является нормой.

Однако длина слова может различаться между программными элементами в одной компьютерной системе. Например, система может иметь дело со всеми следующими типами файлов одновременно.

Одно приложение может одновременно обрабатывать разные медиафайлы с разной разрядностью. Например . Flash может воспроизводить звук, отображать изображения и воспроизводить видеофайлы с разной длиной слова.

Расчет размера цифрового файла и емкости оборудования

Часто полезно знать не только размер этих файлов, но и емкость устройств хранения, на которых они хранятся, и как быстро их можно перенести в другую систему. Например, вам может понадобиться знать .

Сколько места они будут занимать на жестком диске или компакт-диске
Сколько файлов и программ вы можете загрузить с устройства хранения данных в оперативную память компьютера одновременно
Сколько времени потребуется, чтобы отправить их через Интернет.
и т. д.

Единицы хранения и памяти

Стандартные единицы количества (или размера) используются для описания.

Размер компьютерных файлов (системные элементы, приложения и данные)
Емкость модулей кратковременной памяти (RAM, FlashRAM и ROM)
Емкость устройств длительного хранения, таких как жесткие диски и диски CD-ROM.

Ниже приводится обзор этих единиц в порядке от наименьшего к наибольшему .

Цифровой «алфавит»

Основная и наименьшая единица измерения. Бит — это алфавит цифрового сигнала. Один бит может быть либо 1 (вкл.), либо 0 (выкл.). (нажмите здесь, чтобы узнать, какие физические формы могут принимать биты).

Цифровое "слово"

Разрядность

<р>. всегда 8 бит, когда используется для измерения размера файла, объема хранилища и памяти (ОЗУ).

Используется для обозначения пропускной способности сети.

Например, поскольку 1 байт равен 8 битам, модемное соединение 56 КБ (56 килобит/с) имеет пропускную способность 7 килобайт/с (56 разделить на 8).

В настоящее время используется для измерения .

Особенно важно при разработке веб-сайтов, где первостепенное значение имеет небольшой размер файла (html-страницы и файлы изображений).

В настоящее время используется для измерения .

Емкость оперативной памяти
размер файла программы и данных
емкость запоминающих устройств, таких как . CD-ROM (650 МБ данных, 740 МБ аудиозаписи из "Красной книги"), HD-дискеты (1,4 МБ) и съемные картриджи (например, Zip в версиях на 100 МБ и 250 МБ).

В настоящее время используется для выражения .

емкость жестких дисков
емкость карт памяти
емкость DVD-дисков
объем установленной оперативной памяти
размер "больших" файлов данных, таких как видео

Как операционные системы измеряют размер файла и емкость хранилища

Авторские права принадлежат автору и Planet Of Tunes (1998 – настоящее время), если не указано иное. Несанкционированное дублирование, перераспределение, публикация, копирование, найм, предоставление во временное пользование, трансляция и публичное исполнение всего содержимого сайта в коммерческих целях запрещено. Вы можете свободно использовать контент в образовательных целях, если сделаете ссылку на эту веб-страницу.

Бит (Binary digIT) — цифровой «алфавит»

Алфавит цифровой (компьютерной) системы состоит из единиц и нулей (битов), представленных электрическими сигналами и переключателями, которые включаются и выключаются.Нажмите здесь, чтобы узнать больше о физических формах, которые могут принимать цифровые сигналы.

Байты — «цифровые слова»

Цифровые файлы

Системные файлы для вашей ОС Windows или Mac
Программы
Файлы изображений
Музыкальные файлы
Файлы документов
и т. д.

Разные длины слов

Расчет размера цифрового файла и емкости оборудования

Сколько места они будут занимать на жестком диске или компакт-диске
Сколько файлов и программ вы можете загрузить с устройства хранения данных в оперативную память компьютера одновременно
Сколько времени потребуется, чтобы отправить их через Интернет.
и т. д.

Единицы хранения и памяти

Стандартные единицы количества (или размера) используются для описания.

Размер компьютерных файлов (системные элементы, приложения и данные)
Емкость модулей кратковременной памяти (RAM, FlashRAM и ROM)
Емкость устройств длительного хранения, таких как жесткие диски и диски CD-ROM.

Ниже приводится обзор этих единиц в порядке от наименьшего к наибольшему .

Цифровой «алфавит»

Цифровое "слово"

Разрядность

<р>. всегда 8 бит, когда используется для измерения размера файла, объема хранилища и памяти (ОЗУ).

Используется для обозначения пропускной способности сети.

В настоящее время используется для измерения .

Емкость оперативной памяти
размер файла программы и данных
емкость запоминающих устройств, таких как . CD-ROM (650 МБ данных, 740 МБ аудиозаписи из "Красной книги"), HD-дискеты (1,4 МБ) и съемные картриджи (например, Zip в версиях на 100 МБ и 250 МБ).

В настоящее время используется для выражения .

емкость жестких дисков
емкость карт памяти
емкость DVD-дисков
объем установленной оперативной памяти
размер "больших" файлов данных, таких как видео

Как операционные системы измеряют размер файла и емкость хранилища

Читайте также: