آشنایی با پردازنده : ذخیره سازی اطلاعات در یک بایت

بایت (byte) در کامپیوتر برای ذخیره انواع مختلف داده ها استفاده می شود. یک بایت یک گروه 8 تایی از بیت ها می باشد که می تواند تا 256 حالت مختلف را در خود ذخیره کند، در نتیجه می توان اعداد 0 تا 255 را در آنها ذخیره کرد. اگر برای شما عجیب است که چرا 8 بیت برای ذخیره کردن از یک تا سه رقم باید استفاده شود، به یاد داشته باشید که هر بیت فقط می تواند اعداد 0 یا 1 را در خود نگه دارد. حالا بیایید ببینیم چگونه مقادیر 0 تا 255 می توانند در بیت هایی که فقط قابلیت ذخیره سازی 0 و 1 را دارند ذخیره گردند.

برای درک این موضوع به این مثال ها توجه کنید : عدد باینری 00000000 (که در واقع 8 صفر در کنار یکدیگر می باشند) معادل عدد 0 در واحد دهدهی می باشد. عدد باینری 11111111 (که در واقع 8 یک در کنار یکدیگر می باشند) معادل عدد 255 در واحد دهدهی می باشد. در واقع مکانیزم ذخیره سازی به این شکل است که به صورت قراردادی هر کدام از اعداد 0 تا 255 را به یکی از حالتهای مختلف چینش بیت ها در یک بایت انتساب می دهند. با توجه به اینکه با 8 بیت نهایتا می توان 256 حالت مختلف را ایجاد کرد، در نتیجه فقط می توانیم 256 عدد را در آنها نشان بدهیم، از آنجایی که ما عدد 0 را هم در این قضیه گنجانده ایم در نتیجه یکی از حالت های ما به عدد 0 اختصاص پیدا می کند و در مجموع می توانیم اعداد 0 تا 255 را در یک بایت ذخیره کنیم.

00000000 = 0

00000001 = 1

00000010 = 2

00000011 = 3

00000100 = 4

...

11111111 = 255

اگر می خواهید یک عدد بزرگتر از 255 را در کامپیوتر ذخیره کنید، مجبور خواهید شد که از تعداد بیت های بیشتری برای ذخیره سازی آن استفاده کنید، چرا که در 8 بیت نخواهد گنجید. اینجا همان جایی است که کلمه ماشین (machine word) وارد ماجرا می شود. شما می توانید عدد 32767 را در 16 بیت ذخیره کنید، همچنین قادر خواهید بود تا عدد 2147483647 را در 32 بیت ذخیره سازی کنید، و همینطور عدد 9223372036854775808 را در 64 بیت ذخیره کنید. اگر شما تعداد بیت ها را به 128 بیت برسانید خواهید دید که چه عدد بسیار بزرگی را می توانید در 128 بیت ذخیره کنید.

این که صرفا با دو وضعیت 0 و 1 و ترکیب آنها بتوان این همه حالت مختلف ایجاد کرد، مساله شگفت انگیزی است که قدرت اعداد باینری و همینطور قدرت ذخیره سازی کامپیوتر را به شما نشان می دهد. و در نهایت همه اینها به صورت فیزیکی در کامپیوتر به صورت بارهای الکتریکی و تفاوت سطح ولتاژ این بارهای الکتریکی ذخیره سازی خواهند شد.

برای مشاهده فهرست آموزش های این دوره آموزشی بر روی لینک زیر کلیک کنید :