Pracownia komputerowa Dariusz Wardecki, wyk. VIII
Powtórzenie Podaj wartość liczby przy następującej reprezentacji zmiennoprzecinkowej (Kc = 7) Z C C C C M M M 1 0 1 1 1 1 1 0-1.75 (dec)
Rafa J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia komputerowa 9 stycznia 2012 26/ 76 Notacja szesnastkowa Liczby i znaki w zapisie binarnym Liczby i znaki w zapisie binarnym Notacja szesnastkowa Notacja szesnastkowa dla liczb ca kowitych Notacja szesnastkowa dla liczb ca kowitych Zapis szesnastkowy (ang. hexadecimal notation) Zapis szesnastkowy (ang. hexadecimal notation) Dowolnπ nieujemnπ liczbí ca kowitπ moøna roz oøyê na potígi liczby 16 Dowolnπ nieujemnπ liczbí ca kowitπ moøna roz oøyê na potígi liczby 16 x x = = N 1 N 1 ÿ ÿ j=0 j=0 Notacja szesnastkowa h h j (x)(16) j (x)(16) j j gdzie h j (x) œ {0, 1, 1, 2,...,14, 15} 15} sπ sπcyframi szesnastkowymi. Umowa 1 Cyfry szesnastkowe od 0 do 9 oznacza sií takimi samymi symbolami, jak odpowiadajπce im cyfry dziesiítne. 2 Cyfry szesnastkowe odpowiadajπce liczbom od 10 do 15 oznacza sií literami od A do F lub od a do f, odpowiednio.
Liczby i znaki w zapisie binarnymnotacja Notacja szesnastkowa szesnastkowa Liczby i znaki w zapisie binarnym Notacja szesnastkowa Zwiπzek notacji szesnastkowej z dwójkowπ Zwiπzek notacji szesnastkowej z dwójkowπ Obserwacja Kaødacyfra wnotacji szesnastkowej szesnastkowej odpowiada odpowiada czterem czterem bitom bitom w zapisie w zapisie binarnym binarnym tej tej samej samej liczby. liczby. 0000 1 0001 2 0010 3 0011 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 0100 5 0101 6 0110 7 0111 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 A 1010 B 1011 C 8 1100 1000 D 9 1101 1001 E A 1110 1010 F B 1111 1011 C 1100 D 1101 E 1110 F 1111 Przyk ady 1111 1111 bin = FF hex = 255, 1111 1111 1111 1111 bin = FFFF hex = 65535, 1011 1101 bin = BD hex = 189, 1010 0011 1001 0101 bin = A395 hex =?, 1001 0010 bin = 92 hex = 146, 0001 0110 0100 0111 bin = 1647 hex =?, Rafa J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia komputerowa 9 stycznia 2012 27/ 76
Czym są zbiory znaków? Czym sπ zbiory znaków? Czym sπ sπzbiory znaków? Zbiór znaków (ang. character set) set) Zbiór znaków (ang. character set) Zbiory Zbiory znaków znaków Zbiory znaków System, zgodnie zzktórym z symbole symbole graficzne graficzne z pewnego z pewnego z pewnego zbioru zbioru zbioru (znaki) (znaki) (znaki) sπ sπ sπ reprezentowane w wokreúlony sposób sposób przez przez przez ciπgi ciπgi ciπgi bitów bitów bitów (s owa). (s owa). (s owa). Definiuje Definiuje Definiuje takøe przyporzπdkowanie symbolom okreúlonych okreúlonych wartoúci wartoúci liczbowych liczbowych (kody (kody (kody znaków). Kodowanie (ang. encoding) ZastÍpowanie symboli zzokreúlonego zbioru (np. (np. graficznych) symbolami z z innego zbioru (np. liczby) zgodnie z zustalonymi zasadami. Nie Nie ma ma na na celu celu ukrywania informacji. Istniejπ niecyfrowe systemy ootakim takimcharakterze 1 Alfabet Morse a (ang. (ang. Morse Morsecode). code). 2 2 Pismo Pismo punktowe punktowe Braille a. Braille a.
Zbiór Zbiórznaków znaków Kod (American (AmericanStandard StandardCode Codefor forinformation InformationInterchange) Interchange) 1 1 Najstarszy Najstarszystandardowy standardowysystem systemreprezentowania reprezentowaniaznaków znakówzzpomocπ ciπgów ciπgówbitów (s ów). (s ów). 2 2 Zbiór Zbiórznaków znakówokreúlajπcy okreúlajπcyreprezentacje reprezentacjebinarne binarneoraz oraz (w (wzwiπzku zwiπzkuzz tym) tym) liczbowe liczbowedla dla128 128znaków (kody (kodyod od00 do do127) 77bitów. bitów. 3 3 Obejmuje Obejmujelitery angielskiegoalfabetu alfabetu (wielkie (wielkiei ima e), cyfry, cyfry, znaki znaki przestankowei isymbole matematyczne, symbole symbolespecjalne specjalne (np. (np. $) $) i i tak takzwane zwaneznaki znaki sterujπce (ang. (ang. control control characters). Znaki Znaki sterujπce (kody (kody od od00 do do31) 31) Reprezentujπ operacje, np. np. przejúciedo do nastípnego wiersza (ang. (ang. line linefeed) lub lub przesuniície g owicy drukujπcejna na poczπtek wiersza (ang. (ang. carriage return) alboprzesuniíciejej jejoo jednπ pozycjí wstecz (ang. (ang. backspace). Wykorzystywanem. m. in. in. do do formatowania tekstu. Rafa Rafa J. J. Wysocki Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia Pracownia komputerowa komputerowa 9 9 stycznia stycznia 2012 2012 29/ 29/ 76 76
Kod
Kod Ala ma kota. 0100000101101100011000010010000001 1011010110000100100000011010110110 1111011101000110000100101110
Kod -ograniczenia Zbiór znaków ograniczenia Zbiór znaków nie wystarcza do wszystkich zastosowaò 1 Litery akcentowane. 2 Litery z innych alfabetów (np. cyrylica, alfabet grecki). 3 Znaki nie bídπce literami (np. symbole matematyczne). 4 JÍzyki, w których nie uøywa sií liter. Zbiór znaków ograniczenia Zbiór znaków nie wystarcza do wszystkich zastosowaò 1 Litery akcentowane. 2 Litery z innych alfabetów (np. cyrylica, alfabet grecki). 3 Znaki nie bídπce literami (np. symbole matematyczne). 4 JÍzyki, w których nie uøywa sií liter. Dodatkowo zak adano, øe kaødy znak bídzie zajmowa takπ samπ przestrzeò na wydruku lub na ekranie terminala (tzn. do drukowania kaødego znaku by przeznaczony prostokπt o okreúlonej wysokoúci i szerokoúci jednakowej dla wszystkich znaków). Dodatkowo zak adano, øe kaødy znak bídzie zajmowa takπ samπ przestrzeò na wydruku lub na ekranie terminala (tzn. do drukowania kaødego znaku by przeznaczony prostokπt o okreúlonej wysokoúci i szerokoúci jednakowej dla wszystkich znaków). Rafa J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia komputerowa 9 stycznia 2012 30/ 76
Rozszerzenia Rozszerzenia Rozszerzenia Bajt (ang. byte) Bajt (ang. byte) S owo 8-bitowe (ciπg 8 bitów). Zasada 1 znak 1 bajt 1 wymaga stosowania 7 bitów do zapisywania jednego znaku. 2 Dla wspó czesnych komputerów 1 bajt jest podstawowπ jednostkπ 2 Dla wspó czesnych komputerów 1 bajt jest podstawowπ jednostkπ pojemnoúci pamiíci. 3 W naturalnym zapisie zapisie znaków znaków kaødy kaødy znak zajmuje znak zajmuje 1 bajt, ale 1 bajt, ale tylko najmniej znaczπcych 7 bitów 7 bitów ma ustalone ma ustalone znaczenie. znaczenie. 4 Dla znaków najbardzej znaczπcy bit w bajcie jest zerem. 5 Pozostajπ do wykorzystania bajty, dla których najbardziej znaczπcy bit jest jedynkπ. S owo 8-bitowe (ciπg 8 bitów). Zasada 1 znak 1 bajt 1 wymaga stosowania 7 bitów do zapisywania jednego znaku. pojemnoúci pamiíci. 4 Dla znaków najbardzej znaczπcy bit w bajcie jest zerem. 5 Pozostajπ do wykorzystania bajty, dla których najbardziej znaczπcy bit jest jedynkπ. Rafa J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia komputerowa 9 stycznia 2012 31/ 76 Rafa J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia komputerowa 9 stycznia 2012 31/ 76
Strony IBM Strony kodowe Strony kodowe IBM Strony kodowe IBM Strona kodowa (ang. code page) 1 Zbiór znaków, w którym znaki o kodach 0... 127 sπ zgodne z. 2 Pozosta e kody oznaczajπ znaki spoza zbioru. Strony kodowe IBM 1 Zaprojektowane dla zgodnoúci ze sprzítem ( znakowe tryby dzia ania kart graficznych). 2 Przyk ady: Strona kodowa (ang. code page) Strony kodowe 1 Zbiór znaków, w którym znaki o kodach 0... 127 sπ zgodne z. 2 Pozosta e kody oznaczajπ znaki spoza zbioru. Strony kodowe IBM 1 Zaprojektowane dla zgodnoúci ze sprzítem ( znakowe tryby dzia ania kart graficznych). 2 Przyk ady: 850 Multilingual (Latin-1): jízyki zachodnioeuropejskie. 852 Multilingual (Latin-2): jízyki úrodkowo- i wschodnioeuropejskie. wschodnioeuropejskie. 855 Cyrylica. 850 Multilingual (Latin-1): jízyki zachodnioeuropejskie. 852 Multilingual (Latin-2): jízyki úrodkowo- i 855 Cyrylica. Rafa J. J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia Pracownia komputerowa komputerowa 9stycznia20129 stycznia 32/ 76 2012 32/ 76
Strony kodowe Microsoftu Strony kodowe Microsoft Strony kodowe Microsoft Strony kodowe Strony kodowe Strony kodowe ANSI 1 Zaprojektowanena na podstawie (wπtpliwej autentycznoúci) projektu projektu strony kodowej, która która póüniej póüniej zosta a zosta a przekszta cona w standard w standard ISO-8859-1. 2 2 Przyk ady: 1250 Latin-2: jízyki úrodkowo- i wschodnioeuropejskie. 1250 Latin-2: jízyki úrodkowo- i wschodnioeuropejskie. 1251 Cyrylica. 1251 Cyrylica. 1252 Latin-1: jízyki zachodnioeuropejskie. 1252 Latin-1: jízyki zachodnioeuropejskie. NiezgodnoúÊ ze standardami ISO-8859 Strony kodowe Microsoft sπ niezgodne ze standardowymi stronami kodowymi ISO, z którymi przez d ugi czas konkurowa y. Rafa J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia komputerowa 9 stycznia 2012 33/ 76
Standardy ISO-8859 Strony kodowe Standardy ISO-8859 ISO-8859-1 Znaki wykorzystywane w jízykach zachodnioeuropejskich. Brak znaków akcentowanych z jízyka polskiego. ISO-8859-2 Znaki wykorzystywane w jízykach úrodkowoeuropejskich. Kody 128... 255 przypisane innym znakom, niø w ISO-8859-1. ISO-8859-15 Rewizja ISO-8859-1 wprowadzajπca znak waluty euro. Rafa J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia komputerowa 9 stycznia 2012 34/ 76
Strony kodowe Standardy ISO-8859 ISO-8859-1 Standardy ISO-8859 Standardy ISO-8859 Standardy ISO-8859 Strony kodowe Strony kodowe ISO-8859-1 Znaki wykorzystywane w jízykach zachodnioeuropejskich. ISO-8859-1 Znaki Brak znaków wykorzystywane akcentowanych w jízykach zachodnioeuropejskich. jízyka polskiego. Brak Znaki znaków wykorzystywane akcentowanych w jízykach z zachodnioeuropejskich. polskiego. ISO-8859-2 Brak znaków akcentowanych z jízyka polskiego. ISO-8859-2 Znaki wykorzystywane w jízykach úrodkowoeuropejskich. Znaki wykorzystywane w jízykach úrodkowoeuropejskich. ISO-8859-2 Kody 128... 255 przypisane innym znakom, niø w ISO-8859-1. Kody 128... 255 przypisane innym znakom, niø w ISO-8859-1. Znaki wykorzystywane w jízykach úrodkowoeuropejskich. ISO-8859-15 ISO-8859-15 Kody 128... 255 przypisane innym znakom, niø w ISO-8859-1. Rewizja ISO-8859-1 wprowadzajπca znak waluty euro. Rewizja ISO-8859-1 wprowadzajπca znak waluty euro. ISO-8859-15 Zasada Rewizja 1 1 ISO-8859-1 znak znak 11bajt bajt wprowadzajπca powoduje powoduje problemy problemy znak waluty z przenoszeniem z przenoszeniem euro. tekstów tekstów miídzy systemami wykorzystywanymi w róønych krajach. miídzy systemami wykorzystywanymi w róønych krajach. Zasada 1 znak 1 bajt powoduje problemy z przenoszeniem tekstów miídzy systemami wykorzystywanymi w róønych krajach. Rafa J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia komputerowa 9stycznia 9stycznia 2012 2012 34/ 76 34/ 76 Rafa J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia komputerowa 9 stycznia 2012 34/ 76
Standard Unicode Standard Unicode Standard Unicode Unicode Unicode Unicode ISO/IEC 10646:2003, Universal Character Character Set Set Set (UCS) (UCS) (UCS) 1 Koniec zasady 1 1 1znak znak znak 1 1bajt. bajt. 2 2 Znaki reprezentowane przez kody wielobajtowe. Znaki reprezentowane przez przez kody kody wielobajtowe. 3 3 Rozszerzenie Rozszerzenie (znaki (znaki odpowiadajπ odpowiadajπ kodom kodom 0 0.... 127). 127). 4 4 Brak Brak zgodnoúci zgodnoúci z ISO-8859 ISO-8859 i i stronami stronami kodowymi kodowymi IBM IBM oraz oraz Microsoft. Microsoft. 3 Rozszerzenie (znaki odpowiadajπ kodom 0... 127). 4 Brak zgodnoúci z ISO-8859 i stronami kodowymi IBM oraz Microsoft. UTF-8 (8-bit Unicode Transformation Format) UTF-8 (8-bit Unicode Transformation Format) Jednobajtowe reprezentacje znaków. Jednobajtowe reprezentacje znaków. Dwubajtowe reprezentacje znaków z jízyków europejskich. Dwubajtowe reprezentacje znaków z jízyków europejskich. Najbardziej popularny format Unicode. Najbardziej popularny format Unicode. DziÍki Unicode moøliwe jest tworzenie uniwersalnych dokumentów tekstowych (tzn. tekstów wyúwietlanych wszídzie tak samo). Rafa J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia komputerowa 9stycznia2012 35/ 76 Rafa J. Wysocki (rwys@fuw.edu.pl) Pracownia komputerowa 9stycznia2012 35/ 76
Kodowanie UTF-8 Bity Największa wartość Bajt 1 Bajt 2 Bajt 3 Bajt 4 7 U+007F 0xxxxxxx 11 U+07FF 110xxxxx 10xxxxxx 16 U+FFFF 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 21 U+1FFFFF 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
Kodowanie UTF-8 Przykład: Znak Kod Bin Hex @ U+0040 100 0000 0100 0000 40 Ą U+0104 001 0000 0100 1100 0100 1000 0100 c4 84 龜 U+2EF1 0010 1110 1111 0001 1110 0010 1011 1011! 1011 0001 e2 bb b1 𐌄 U+10304 0 0001 0000 0011 0000 0100 1111 0000 1001 0000! 1000 1100 1000 0100 f0 90 8c 84