Prof. Luca A. Ludovico Lezione 1 Rappresentazione binaria dell’informazione Memorizzazione delle informazioni Gli odierni calcolatori digitali (o elaboratori, o computer) lavorano in linguaggio binario Un linguaggio binario è composto da simboli elementari appartenenti a un alfabeto di cardinalità 2 Il linguaggio binario viene utilizzato per memorizzare internamente le informazioni, elaborarle e scambiare dati con l’ambiente esterno Il bit Bit è la contrazione di binary digit (cifra binaria) Il bit rappresenta la minima unità informativa Convenzionalmente, si fanno corrispondere i due valori ammessi per il bit con 0 e 1 Perché un linguaggio binario Esempio numerico In base 10, sono ammesse le cifre 0,1, ... , 9 In base 2, sono ammesse le cifre 0,1 Con due locazioni di memoria: 100 combinazioni differenti in base 10 [00, 01, … , 99] 4 combinazioni differenti in base 2 [00, 01, 10, 11] Apparentemente, spreco di risorse… … però Vantaggi della rappresentazione binaria Dovendo rappresentare solo due valori contrapposti: è più facile distinguerli, supportando un buon grado di tolleranza; si possono sfruttare molti fenomeni fisici che corrispondono a una logica sì/no (polarizzazione magnetica, grado di riflessione, livello alto o basso di tensione, presenza o meno di un foro nella scheda perforata, …); si applicano gli studi nel campo dell’algebra di Boole e della logica binaria. I multipli del bit Per motivi storici e di praticità, si sono presto introdotti dei multipli del bit 8 bit = 1 byte 1024 byte = 1 kilobyte (kB) 1024 kilobyte = 1 megabyte (MB) 1024 megabyte = 1 gigabyte (GB) 1024 gigabyte = 1 terabyte (TB) 1024 terabyte = 1 petabyte (PB) Osservazioni Nell’indicazione contratta delle unità di misura, B sta per byte e b sta per bit. Per evitare ambiguità, spesso si adotta una forma semicontratta (kbit, Mbyte,…) I multipli del byte sono legati tra loro da un fattore molto prossimo a 103 = 1000, ma in realtà pari a 210 = 1024. Informazioni e formati Le informazioni all’interno di un calcolatore sono rappresentate come stringhe di bit. La stessa stringa di bit può rappresentare il carattere di un testo, un numero, una porzione di immagine, … Il formato di rappresentazione può disambiguare il contenuto sotteso da una determinata stringa di bit.