Самая маленькая единица информации
Бит – это минимально возможная единица информации в цифровой системе.
Обозначается («кодируется») нулём или единицей, или точнее – «логический ноль» и «логическая единица». Почему так? Все очень просто. Компьютер — устройство, работающее при помощи электричества. Соответственно, когда на какой-то (назовём условно) линии передачи или приёма информации ток есть – это «единица» («1»), если нет – «ноль» («0»). Вот в таком виде персональный компьютер (как и другие цифровые системы) обрабатывает и обменивается информацией.
Скорость обработки и разрядность цифровых данных и устройств
Понятно, что, если мы будем обрабатывать данные не по одной линии, а сразу по нескольким, то скорость работы в этом случае резко увеличится. Поэтому, в большинстве случаев цифровые устройства оперируют не с одним битом данных, обрабатывая их последовательно друг за другом, а сразу с несколькими. В этом случае говорят о «разрядности», то есть, сколько разрядов (бит данных) за один раз может обработать цифровое устройство.
Например, если оно за один раз способно обработать 4 бита информации одновременно, то говорят, что устройство «четырехразрядное», а если восемь – то «восьмиразрядное» и т. д. Понятно, что чем больше за единицу времени информации может обработать устройство, тем оно быстрее. Таким образом, «восьмиразрядное» устройство быстрее «четырехразрядного», при условии, что скорость «взятия» данных у них одинаковая.
Разряд несёт ещё и другу функцию, определяя порядковый номер места единицы информации (бита) в передаваемых данных. Нумерация разрядов по принятому стандарту считается справа налево, и счёт ведётся с «нуля», то есть 1-й разряд данных называется «нулевым разрядом», его же принято называть «младшим» разрядом данных, а соответственно 7-й разряд – «старшим».
На сегодняшний день принята следующая терминология для определения единиц информации:
- 8 бит = 1 байт;
- 1024 байта = 1 килобайт;
- 1024 Килобайта = 1 Мегабайт;
- 1024 Мегабайта = 1 Гигабайт;
- 1024 Гигабайта = 1 Терабайт.
Скорость передачи данных
Как известно, цифровые устройства не только обрабатывают данные, но также, передают и принимают их через линии связи. В этом случае говорят о скорости передачи информации. Для того, чтобы оценить этот параметр за единицу скорости цифровых данных принимают величину равную одному биту в секунду – «1 Бит/сек».
В старые времена, для сокращения обозначения был введён термин «1 Бод», равный скорости передачи данных в 1 Бит/сек. Также, применяются и величины кратные байту: 1 Килобайт/сек. (1 КБайт/сек.), 1 Мегабайт/сек. (1 МБайт/сек.) и т. д.
Исторически сложилось, что для измерения скорости принято применять не байтовые величины, а битовые! То есть, всегда следует обращать внимание на точную запись этого параметра, например, 100 Килобит/сек и 100 Килобайт/сек – это совершенно разная скорость. В первом случае, данные передавались со скорость 100 000 бит в секунду, а во втором – 800 000 бит в секунду, так как выше уже было сказано, что 1 байт = 8 битам. Это следует чётко понимать, чтобы не путаться в данной терминологии. Например, информация размером в 1 килобайт (т. е. 1024 байта или 1024*8 = 8192 бита) будет передаваться при скорости в линии связи 1 килобит/сек – 8192: 1024 = 8 секунд. Те же самые данные мы получим при скорости в 1 килобайт/сек за 1 секунду. То есть во втором случае скорость передачи данных в 8 раз быстрее.
На сегодняшний день, благодаря внедрению новых линий связи работающих на основе оптоэлектронных технологий, скорость передачи информации возросла в сто и больше раз и составляет: от 1–2 Мбит/сек, до 1 Гбит/сек. для индивидуальных подключений не только в офисе, но уже и дома.
Размер файла
Создайте в Блокноте новый документ, введите в него одну букву «Я» и сохраните документ в папке Мои документы под именем Буква Я.txt. Откройте папку Мои документы, найдите файл Буква Я.txt, щёлкните на нём правой кнопкой мыши и выберите в открывшемся контекстном меню команду Свойства. Откроется диалоговое окно Свойства: Буква Я.txt.
В этом окне вы увидите, что размер файла Буква Я.txt равен одному байту. Значит, для хранения одного символа требуется один байт. Заметим, что реально занимаемый файлом объем на диске обычно больше размера документа, т. к. под хранение документов место выделяется не точно равное размеру документа, а объёмами, кратными размеру кластера.
Кластер — минимальный, объём дискового пространства, который может быть выделен для размещения файла. Все файловые системы, используемые Windows для работы с жёсткими дисками, основаны на кластерах, которые состоят из одного или нескольких смежных секторов (512 байт). Чем меньше размер кластера, тем более эффективно используется дисковая память. Размер кластера определяется, как правило, автоматически при форматировании винчестера в зависимости от ёмкости диска и составляет от 512 байт до 64 Кб.
Проведём аналогию: отправляясь на отдых, вы не можете взять с собой в дорогу половину чемодана. Даже если у вас набирается вещей на полчемодана, то вы всё равно вынуждены брать с собой целый чемодан. Если же вещей наберётся больше, чем чемодан, то вам придётся взять с собой два чемодана, но никак не полтора чемодана. Так и для хранения файла отводится место, кратное кластеру.
В нашем примере для хранения одной буквы требуется один байт, а выделяется кластер — 4 килобайта. Такой же объём будет выделен и для хранения любого количества букв от одной до 4 096. Если же размер вашего текстового документа превысит кластер (4 096 байт), но будет меньше двух кластеров (8 192 байт), то для сохранения файла потребуется два кластера, или 8 килобайт.
Замечание 1. Если вы используете шрифты Юникод (Unicode), то для хранения одного символа требуется два байта.
Юникод — стандарт кодировки знаков, разработанный организацией Unicode Consortium, который позволяет представить знаки практически всех национальных алфавитов.
Замечание 2. Если вы создадите в MS Word документ, в котором будет храниться одна буква «Я», то размер его будет значительно больше, чем один байт. Это связано с тем, что, кроме введённого текста, Word сохраняет и форматирование символа, абзаца и документа целиком. Таким образом, в файл записывается дополнительная служебная информация, что и приводит к увеличению размера файла по сравнению с размером введённого текста.
Размер папки на диске складывается из размеров вложенных в папку файлов.
Заключение
Для чего нам нужна эта информация? Вы узнали, на каком языке «разговаривает» ваш персональный компьютер и можно переходить к следующему шагу – изучать, как он устроен «внутри» и знакомится вплотную с одним из языков программирования.
Зная, что такое «разрядность» вы теперь имеете представление о том, что чем больше разрядность цифровой системы, тем, как правило, она быстрее будет справляться со своими задачами.
Понятие о скорости передачи данных поможет вам определить реальную пропускную способность вашего канала для доступа в интернет и без труда «прикинуть» — сколько времени у вас уйдёт на закачку данных.
Источник:
