Oglas
S obzirom na to da je binarnost tako apsolutno temeljna za postojanje računala, čini se čudnim da to nikada nismo riješili tema prije - pa sam danas mislio da ću dati kratak pregled onoga što binarni uređaj zapravo znači i kako se koristi u računala. Ako ste se oduvijek pitali u čemu je razlika između njih 8-bitni, 32-bitni, i 64-bitni doista jest, a zašto je to važno - čitajte dalje!
Što je binarno? Razlika između baze 10 i baze 2
Većina nas je odrasla u baznom svijetu brojeva 10, pod tim što mislim da ih imamo 10 'baza' brojevi (0-9) iz kojih potječemo svi ostali brojevi. Nakon što smo ih iscrpili, prelazimo na razinu jedinice - 10, 100, 1000 - ovaj oblik brojanja uronjen je u naš mozak od rođenja. U stvari, tek iz rimskog razdoblja započeli smo brojanje u bazi 10. Prije toga, baza 12 bila je najlakša, a ljudi su koristili brokove za brojanje.
Kada u osnovnoj školi učimo bazu 10, često pišemo ovako:
Dakle broj 1990 zapravo se sastoji od 1 x 1000, 9 x 100, 9 x 10, i 0 x 1. Siguran sam da ne trebam dalje objašnjavati bazu 10.
Ali što ako umjesto potpunog izbora 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 raditi s osnovnim brojevima - što ako imamo samo mi 0, i 1. Ovo se zove baza 2; a također se obično naziva binarni. U binarnom svijetu možete samo brojati 0,1 - tada trebate prijeći na sljedeću razinu jedinice.
Brojanje u Binarnom
Izuzetno pomaže ako kod učenja binarnih zapisa napišemo jedinice. U ovom slučaju, umjesto da se svaka dodatna jedinica pomnoži sa 10, pomnoži se sa 2, što daje nama 1,2,4,8,16,32,64 … Dakle, kako bismo lakše izračunali, možemo ih ovako zapisati:
Drugim riječima, najveća vrijednost u binarnom broju predstavlja koliko je 1. Sljedeća znamenka s lijeve strane predstavlja koliko su 2. Sljedeći predstavlja koliko 4 je… i tako.
Pomoću tog znanja možemo napisati tablicu brojanja u binarnoj formi, s ekvivalentnom osnovnom vrijednošću 10 na lijevoj strani.
Provedite trenutak za to dok ne vidite točno zašto je 25 napisano kao 11001. To biste trebali moći razvrstati kao 16 + 8 + 1 = 25.
Rad unatrag - baza 10 do binarnih podataka
Sada biste mogli shvatiti koja vrijednost ima binarni broj tako da izvučete sličnu tablicu i množite svaku jedinicu. Za prebacivanje običnog osnovnog broja od 10 u binarni potrebno je malo više napora. Prvi korak je pronalaženje najveće binarne jedinice koja se "uklapa" u broj. Na primjer, ako smo radili 35, tada je najveći broj iz te tablice koji se uklapa u 35. 32, tako da bismo u tom stupcu imali 1. Zatim imamo ostatak 3 - koji bi trebao 2, a na kraju 1. Tako smo dobili 100011.
8-bita, bajtova i okteta
Tablica koju sam gore prikazao je 8-bitna jer imamo maksimalno 8 nula i one koje koristimo za svoj binarni broj. Dakle, maksimalni broj koji eventualno možemo predstavljati je 11111111, ili 255. To je razlog zašto bismo mogli predstavljati bilo koji broj 0-255, treba nam najmanje 8 bita. Octet i Byte je jednostavno još jedan način izgovaranja 8-bitnih bita. Stoga 1 bajt = 8 bita.
32 vs 64-bitno računarstvo
Danas često čujete izraze 32-bitne i 64-bitne verzije operacijskog sustava Windows i možda znate da 32-bitni Windows može podržavati samo do 4 gigabajta RAM-a. Zašto je to?
Sve se svodi na adresiranje memorije. Svakom zalogaju memorije potrebna je jedinstvena adresa kako bi joj se pristupilo. Da smo imali 8-bitni sustav za adresiranje memorije, mogli bismo ih imati samo najviše 256 bajtova sjećanja. S 32-bitni memorijski adresni sustav (zamislite da proširite gornju tablicu na 32 stupca binarne jedinice), možemo ići bilo gdje do 4,294,967,296? 4 milijarde bajtovaili drugim riječima - 4 GIGAbajtova.64-bitni računarstvo u osnovi uklanja ovo ograničenje tako što nas odustaje od 18 kvintilija različite adrese - mnogi od nas jednostavno ne mogu shvatiti.
IPv4 adresiranje
Sve je posljednja briga u svijetu računalstva o IP adresama IPv6 i novi ARPAgeddon [objašnjena tehnologija] Čitaj više posebno IPv4 adrese poput ovih:
- 192.168.0.1
- 200.187.54.22
Oni se zapravo sastoje od 4 broja, od kojih svaki predstavlja vrijednost do 255. Možete li pogoditi zašto? Da, cijelu je adresu predstavljen sa 4 okteta (32 bita ukupno). Činilo se kao jako puno mogućih adresa (ustvari oko 4 milijarde) u vrijeme kad je internet prvi put izumljen, ali brzo nam nedostaje sada kada sve u našem životu treba biti povezano. Da bi se to riješilo, novi IPv6 koristi 128 bita ukupno, dajući nam otprilike 340 undecillion (stavite 38 nula na kraj) adrese za igranje.
Ostavit ću ga danas za danas, tako da se mogu vratiti svom prvobitnom cilju koji je bio napisati sljedeći Arduinov udžbenik - u kojem ćemo široko koristiti registar pomaka. Nadam se da sam vam danas dao osnovno razumijevanje koliko su binarne vrijednosti tako značajne za računala, zašto se isti brojevi stalno pojavljuju i zašto je broj bita koje moramo predstavljati postavlja ograničeno ograničenje količine memorije, veličine zaslona, mogućih vrijednosti boja ili jedinstvene IP adrese koja nam je dostupna. Sljedeći put ćemo pogledati binarni logički izračuni, što je prilično sve što radi u računalnom procesoru, kao i kako računala mogu predstavljati negativne brojeve.
Komentari? Zbunjenost? Jeste li smatrali da je moje objašnjenje lako razumljivo? Bez obzira na to, obratite se komentarima. Ostavit ću vas binarnom šalom!
Na svijetu postoji samo 10 tipova ljudi: oni koji razumiju binarnii one koji nemaju.
Kreditna slika: Shutterstock
James je diplomirao iz umjetne inteligencije i certificiran je CompTIA A + i Network +. Vodeći je programer MakeUseOf-a, a svoje slobodno vrijeme provodi igrajući VR paintball i boardgames. Gradio je računala još od djeteta.