すべてはバイナリ

 すべてはバイナリ

以下動画のテキストです。

https://youtu.be/8qg2b8ZZm_c

842515eaf8fbb2dfcc75197e7797dc15?s=128

Satoru Takeuchi

June 06, 2020
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Transcript

  1. 4.

    コンピュータシステムのデータといえば… • 人間から見て半端な、不自然な数が多い ◦ データの単位であるバイトは 8bit → 10bitじゃだめなの? ◦ メモリ量16GB、32GBとか

    → なぜ30GBとか40GBじゃだめなの? ◦ 32 bit CPUとか64bit CPUとか → なぜ50bitとか100bitじゃだめなの? • これらの数値は全部2^n • 理由: データは2^n単位で扱うのが自然 4
  2. 5.

    データの実体 • データは何らかの物理的な素子のon/offのかたまりであらわされる ◦ メモリ(DRAM), SSD: 素子内の電荷 ◦ HDD: 磁性体の磁化の向き

    ◦ DVD: ディスク表面の溝の深さが閾値以上かどうか • たくさんのデータを表現したければ素子を大量に並べる • 1つが1ビット、ビットが8つ集まると1バイト 5 素子1つ: 表現できる状態は2つ 素子2つ: 表現できる状態は4つ off off off on off on on off on on
  3. 6.

    データの数値表記 • データは二進表記するのが便利 ◦ ビットが立っているかどうかが一目でわかる 6 素子の状態: 素子の数は3つ → 3bit

    10進表記 2進表記 0 000 1 001 2 010 3 011 4 100 5 101 6 110 7 111 off off off off off on off on off off on on on off off on off on on on off on on on
  4. 8.

    すべてはバイナリ • すべてのデータはビットないしバイトの列 ◦ 2進表記されることが多いので一般にバイナリ /バイナリデータと呼ぶ • データの例 ◦ 整数

    ◦ 文字列 ◦ 画像 ◦ 音声 ◦ 動画 • それぞれ規格が決まっている ◦ ときには自分で決めなければいけないこともある ▪ 例: 独自アプリ内のデータ通信方法 8
  5. 11.

    演習 • 使うもの ◦ xxdプログラム(xxdパッケージに入っている ): ファイルの中身を2進表記や16進表記で見る ◦ (自作)numプログラム: 1バイトで表現される符号なし整数値を標準出力に書き込む

    • やること ◦ 以下の表に記載されている整数値の 2進、16進データ表現を見る 11 0以上の整数の値 データの2進表記 16進表記 0 00000 0 1 00001 1 2 00010 2 ... ... ... 15 01111 f 16 10000 10
  6. 13.

    表現方法 • ASCII Codeという規格について扱う ◦ https://www.ieee.li/computer/ascii.htm ◦ 1バイトで一文字を扱う ◦ 数値、アルファベット

    (小文字、大文字)、一部記号を表現可能 • 日本語とか考え出すと終わらないので省略 ◦ キーワード: Unicode, UTF-8, 文字コード, 地獄 13