что такое двоичный файл
Что такое bin файл и как его открыть в 2021 году
Бинарный формат
Программисты изначально не предполагали, что пользователи будут открывать либо вносить изменения в bin-файлы. Разобраться в содержимом контейнера может только разработчик утилиты, которая использует такой тип документов. Наиболее часто такими литерами кодируют:
Перед тем как пытаться открыть нужный документ, следует сделать его резервную копию. В случае если файл испортится, его всегда можно будет восстановить.
Программы для открытия
В операционных системах не установлены приложения для редактирования bin-файлов. Кроме того, онлайн-ресурсы также не смогут помочь пользователю взглянуть на содержимое контейнера. Открыть документ способен обычный текстовый редактор Notepad. Вшитая утилита способна представить любой цифровой код в виде текстовых символов. Однако часто на экран выводится беспорядочный набор числовых знаков и букв. Порядок открытия:
Кроме «Блокнота», бинарные файлы можно открыть оригинальным софтом (программой, для которой создан документ) либо утилитами, позволяющими записывать и эмулировать CD-диски. В первом случае понадобится установочный исходник с драйверами или программы, поставляемые производителями вместе с цифровой техникой. Из утилит для записи CD-дисков наиболее часто используют:
Многие пользователи пасуют при столкновении с неизвестным форматом, но некоторые наиболее любопытные пытаются открыть странный документ, и впоследствии делают это без проблем. Однако содержимое может оказаться интересным только для программистов, а простым обывателям будет бесполезно.
Что такое двоичный файл
a ). файл, в котором используется двоичный поиск,
б).файл, в котором данные представлены в двоичной системе счисления»
Модель двоичного файла
Такая модель файла полностью совпадает с системой представлений, принятой в Си для работы с памятью на низком (физическом уровне).
· физическая память имеет байтную структуру – единицей адресации является байт;
· любая переменная занимает фиксированное количество байтов, определяемое ее типом. Операция sizeof возвращает эту размерность ;
int fread (void *buf, int size, int nrec, FILE *fd);
int fwrite (void *buf, int size, int nrec, FILE *fd);
Чтобы воспользоваться этими функциями, необходимо обеспечить преобразования переменных к «массиву байтов», используя указатели для задания адресов и операцию sizeof для вычисления размерности:
// Прочитать целую переменную и следующий за ней
// динамический массив из n переменных типа double
int n ; // в целой переменной – размерность массива
double *pd = new double[n];
Произвольный доступ базируется на понятии адреса в двоичном файле. Поскольку на физическом уровне двоичный файл представляется как «неограниченно растущий» массив байтов, то под адресом понимается порядковый номер байта, начиная с 0.
Замечание: текущая позиция в файле является адресом размещения переменной в нем, но получить этот адрес можно перед, и не после ее чтения оттуда.
#define SEEK_SET 0 // Относительно начала файла
#define SEEK_CUR 1 // Относительно текущей позиции,
fseek(fl,0L,SEEK_END); // Установить позицию на конец файла
fsize = ftell(fd); // Прочитать значение текущей позиции
fseek(fd,i,SEEK_CUR); // 100+sizeof(long)=104, позиционирование 104+46=150
Замечание: введя понятие произвольного доступа по адресу в файле, мы не ответили на главные вопросы: а откуда взять эти адреса и как размещаются данные в файле (распределяется память). Эти вопросы – к технологии программирования.
И, наконец, то, с чего следовало бы начать. При открытии или создании нового файла необходимо указать режим работы с файлом как с двоичным. Среди множества режимов можно выделить два: создание нового файла для записи всех данных, либо начальной структуры данных и открытие существующего файла с уже имеющейся структурой данных для чтения, записи и добавления. Последний режим наиболее точно соответствует модели двоичного файла как неограниченно расширяемого прямо адресуемого массива байтов.
// Открыть существующий как двоичный для чтения и записи
// Создать новый как двоичный для записи и чтения
Дамп двоичного файла
При отладке программ, работающих с двоичными файлами, иногда сложно установить, какой фрагмент – запись или чтение – содержит ошибку. Аналогично, при чтении уже известного формата необходимо проверять, насколько правильно читаются данные. Здесь не обойтись без навыков чтения дампа – двоичного содержимого файла. Для этого нам придется вспомнить основы представления базовых типов данных в памяти (см. 1.3). Естественно, что все данные и адреса присутствуют в шестнадцатеричной системе счисления.
// Формирование ДАМПА для чтения файла
fwrite(&p,sizeof(long),1,fd); // Занять место под указатель
fwrite(A,sizeof(short),k,fd); // Записать массив коротких целых (2B)
p=ftell(fd); // Получить значение указателя
fwrite(B,sizeof(int),m,fd); // Записать массив целых
fseek(fd,0,SEEK_SET); // К началу файла
fwrite(&p,sizeof(long),1,fd); // Обновить указатель на второй массив
рис. 94-1. Дамп двоичного файла
Чтобы теперь «увидеть» в дампе то, что мы записали, нужно учесть следующее:
· дамп выводится побайтно, один байт представлен двумя шестнадцатеричными цифрами;
· в каждой строке дампа – 16 байтов. Слева находится адрес строки (естественно, шестнадцатеричный). На рисунке для удобства обозначена младшая цифра адреса каждого байта;
· все данные пишутся «младшими байтами вперед». Т.е. для получения значения машинного слова байты надо переписать в обратном порядке;
· для данных другого типа необходим перевод в десятичную систему счисления, а также учет их размерности в соответствии с их типом.
Управление данными в двоичном файле
Работа с двоичным файлом порождает много вопросов общего порядка. Ответить на них можно, исходя из аналогии между двоичным файлом и внутренней (физической) памятью программы. Это касается, прежде всего, распределения памяти в файле и представления в нем различных структур данных.
// Добавить в файл вещественную переменную
Последовательность операций записи в файл создает в нем необходимую структуру данных. Иногда эти операции записи являются фиктивными с целью «занять место» под переменные с еще не определенными значениями.
· свободные участки объединяются в отдельную структуру данных, например, список, и повторно используются. Недостатком является сложность поддержания в файле дополнительной структуры данных;
// Обновить счетчик в двоичном файле
fseek(fd,pos,SEEK_SET); // Читать счетчик
a++; // Увеличить в памяти
· структуры данных в памяти и в файле принципиально различаются. Например, дерево (данные в вершинах и связи) можно сохранить в последовательном потоке (файле) в виде рекурсивного саморазворачивающегося формата (см. 8.2). В этом случае используется полная загрузка/сохранение структуры данных в виде единой операции;
· в памяти могут создаваться образы наиболее важных (часто используемых, управляющих) элементов структуры данных из двоичного файла. Например, при наличии в файле массива указателей на строки в памяти создается «образ» заголовка файла и массива указателей, а сами строки читаются «по необходимости». Такой способ создания и загрузки частичного образа структуры данных предполагает сеансовый режим работы с файлом: частичный образ создается в памяти при открытии файла. Здесь также возникает проблема соответствия образа оригиналу и обновления последнего;
Запись переменной длины – размерность единицы хранения может меняться от записи к записи. Записями файла могут быть переменные различных типов, либо динамические массивы, либо любые другие структуры данных переменной размерности. Типичной записью переменной длины является строка.
Способы организации данных в файлах
Предлагаемая классификация базируется на различии способов доступа к данным. Фактически вопрос сводится к способу получения их адреса. Их известно несколько:
· данные извлекаются из последовательного файла в заданном формате, поэтому их адресация не требуется. Последовательные файлы могут содержать записи как фиксированной, так и переменной длины, в т.ч. строки текста, а также любые данные в последовательном саморазворачивающемся формате;
· адрес вычисляется, исходя из количества и размерности переменных. Сюда относятся массивы и более сложные табличные структуры данных, размерности которых хранятся в них самих (параметризация).
Позиционирование в текстовом файле
Текстовые файлы являются по своей природе файлами последовательного доступа. Единственным исключением из этого правила является позиционирование (возврат) к уже прочитанному фрагменту текста при помощи функции fseek. Но для этого необходимо при первоначальном последовательном просмотре файла определить текущую позицию этого фрагмента в файле функций ftell, вызвав ее перед функцией чтения. Проиллюстрирует этот принцип рядом примеров.
Наличие вложенных фрагментов определяет рекурсивный характер программы. Каждый фрагмент должен обрабатываться отдельным вызовом рекурсивной функции. Для устранения проблем, связанных с хранением повторяющегося фрагмента произвольной длины, предлагается запомнить начальную позицию фрагмента в файле и перечитывать его при циклическом выводе. Начальной точкой рекурсии удобнее всего считать обнаружение открывающейся скобки в текущем потоке (то есть при вызове она считается уже прочитанной).
long pp ; // Текущая позиция фрагмента повторения
char c ; int n =0; // Количество повторов
pp = ftell ( fd ); // Запомнить текущую позицию
else // рекурсивный вызов после ‘(‘
putchar ( c ); // Перечитать фрагмент до ‘)’
//—— Вывод текста с заданной страницы
int i,n,NP; // Количество страниц в файле
long *POS; // Массив адресов начала страниц в файле
if ((fd=fopen(name,»r»))==NULL) return;
fseek(fd,0,SEEK_SET); // Вернуться в начало файла
POS=new long[NP]; // Динамический массив «закладок»
for (n=0; n // Просмотр страниц файла
POS[n]=ftell(fd); // Запомнить начало страницы
for (i=0; i // Чтение строк страницы
printf(«page number(0..%d):»,NP-1); scanf(«%d»,&n);
fseek(fd,POS[n],SEEK_SET); // Позиционироваться на страницу
for (i=0; i // Повторное чтение страницы
if (fgets(str,80,fd)==NULL) break;
При помощи позиционирования в тексте можно ввести любые системы его интерпретации, в том числе аналогичные механизмам, используемым в языках программирования. Такие средства непосредственной интерпретации текста называют также движками. Например, для моделирования вызова функции непосредственно над текстом программы необходимо:
· создать в программе стек, содержащий «точки возврата», которые также являются адресами в тексте;
Как видите, получается полная аналогия механизма вызова функции в компьютерной архитектуре с учетом того, что текстовый файл является аналогом адресного пространства (сегмента кода) программы.
Насколько же можно продвинуться в прямом доступе в текстовом файле? В принципе, никто не мешает нам записывать (обновлять) фрагменты текста, но при условии, что их размер будет точно совпадать с имеющимся. Следующий пример показывает, как извлечь из текстового файла числовое значение 6-разрядного счетчика и, увеличив, аккуратно «вписать» обратно.
//—— «Микрохирургическое» исправление счетчика
FILE *fd; char cc, name[30]=»94-03.txt»;
if ((fd=fopen(name,»r+w»))==NULL) return;
POS=ftell(fd); // Запомнить адрес символа
if ((cc=getc(fd))==EOF) break;
if (cc>=’0′ && cc // Прочитана цифра
fseek(fd,POS,SEEK_SET); // Вернуться на 1 символ
cnt++; // Увеличить счетчик
fseek(fd,POS,SEEK_SET); // Вернуться на начало счетчика
Лабораторный практикум
Указанные варианты заданий реализовать с использованием позиционирования указателя в текстовом файле и массива указателей, без загрузки самого текстового файла в память.
1. Сортировка строк файла по длине и по алфавиту и вывод результата в отдельный файл.
2. Программа-интерпретатор текста. Текстовый файл разбит на именованные модули. Каждый модуль может иметь вызовы других текстовых модулей. Требуется вывести текст модуля main с включением текстов других модулей в порядке вызова:
Произвольные строки модуля текста ааа
Произвольные строки текста
#aaa // Вызов модуля текста с именем aaa
Произвольные строки текста
Основной текст с вызовами других модулей
5. Программа просмотра блочной структуры Си-программы с командами вывода текущего блока, входа в n-ый по счету вложенный блок и выхода в блок верхнего уровня.
6. Программа построчного сравнения двух файлов с выводом групп строк, вставленных или удаленных из второго файла относительно первого.
8. Программа просмотра текстового файла по абзацам. Абзацем считается любая последовательность строк, ограниченная пустой строкой. Программа выводит на экран любой абзац по номеру.
10. Программа составляет словарь идентификаторов и служебных слов Си-программы путем запоминания каждого идентификатора и указателя на строку, в которой он встречается. Кроме того, программа позволяет просматривать текст в обоих направлениях построчно и при выборе текущей строки ищет первый идентификатор и позиционируется к строке, где он встречается в первый раз.
11. Программа составляет «оглавление» текстового файла путем поиска и запоминания позиций строк вида «5.7.6 Позиционирование в текстовом файле». Затем программа составляет меню, с помощью которого позиционируется в начало соответствующих разделов и пунктов с прокруткой текста в обоих направлениях.
12. Программа составляет словарь функций Си-программы. Затем программа составляет меню, с помощью которого позиционируется в начало соответствующих функций. (Функцию достаточно идентифицировать по фрагменту вида «идентификатор(. » вне фигурных скобок).
15. Программа сортировки файла по длине предложений и вывода результата в отдельный файл. При выводе каждое предложение следует переформатировать так, чтобы оно начиналось с отдельной строки и располагалось в строках размером не более 60 символов.
Двоичный файл
В узком смысле слова двоичные файлы противопоставляются текстовым файлам. При этом с точки зрения технической реализации на уровне аппаратуры, текстовые файлы являются частным случаем двоичных файлов, и, таким образом, в широком значении слова под определение «двоичный файл» подходит любой файл.
В целом данный термин представляет собой меру отношения потребителя бинарного файла и самого файла. Если потребитель знает структуру и правила, по которым он способен преобразовать данный файл к более высокоуровневому, то он не является для него бинарным. Например, исполняемые файлы являются бинарными для пользователя компьютера, но при этом не являются таковыми для операционной системы.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
О программном обеспечении рассказывает другая статья.Переносимое приложение (также портативное, автономное, и — неточно, в качестве кальки — портированное; англ. portable application, portable app) — программное обеспечение, которое для своего запуска не требует процедуры установки и может полностью храниться на съёмных носителях информации, что позволяет использовать данное ПО на многих компьютерах. Переносимое приложение может быть настроено так, чтобы считывать свои конфигурационные настройки.
Жёсткой ссылкой (англ. hard link) в UFS-совместимых файловых системах называется структурная составляющая файла — описывающий его элемент каталога.
Как открыть файл с расширением BIN
Формат файлов BIN – особенный. В отличие от других, он способен содержать в себе самые разнообразные данные. Давайте разберемся, что может находиться в БИН-файлах, и рассмотрим способы их открытия.
Что представляет собой формат BIN
Программы для открытия BIN файлов
Предположить, что перед вами бинарный файл образа диска, можно по его размеру. Например, образы дистрибутивов операционных систем «весят» 1-2 Gb и больше, образы CD/DVD/Blu-ray дисков – от десятков Mb до нескольких Gb и т. д.
Образы дисков – это объекты, которые содержат в себе копию содержимого и структуры файловой системы носителя. По своей сути они являются архивами с разнообразными данными.
Открыть файл Bin с образом диска можно при помощи различных онлайн-сервисов и приложений. Первых не так уж и много, они далеко не всегда корректно считывают данные, да и загружать на веб-сайт файл большого размера неудобно. Поэтому остановимся на рассмотрении программ, которые умеют работать с объектами этого типа. Большинство таких приложений платные, но чаще всего имеют бесплатный пробный период с некоторыми ограничениями. Рассмотрим в подробностях несколько программ для Windows.
UltraISO
UltraISO — одна из самых популярных программ для работы с образами дисков. Она поддерживает множество форматов и, в том числе, способна разархивировать бинарные файлы.
Программа UltraISO способна производить следующие действия с бинарными образами:
Для установки UltraISO, как и остальных описанные ниже приложений, запустите скачанный с сайта разработчика инсталлятор с именем программы. В некоторых случаях установочный файл называется setup или install.
Чтобы открыть БИН при помощи UltraISO, сделайте следующее:
Daemon Tools Lite
Daemon Tools — еще одна популярная программа, которая умеет работать с образами дисков. Ее интерфейс достаточно прост, и разобраться в нем несложно без инструкции.
Если хотите, чтобы Daemon Tools открывал образы BIN по умолчанию, при установке приложения отметьте этот формат, как на скриншоте ниже:
С помощью Daemon Tools вы сможете:
Чтобы открыть БИН при помощи Daemon Tools, запустите программу и сделайте следующее:
В отличие от UltraISO, программа Daemon Tools Lite не загружает образ в себя, а монтирует его в виртуальный привод. Содержимое последнего открывается в проводнике Windows 7 или Windows 10 как обычная папка или диск.
Power ISO
Приложение PowerISO также умеет работать с различными типами образов дисков, в том числе распаковать архивы BIN. По интерфейсу и функционалу оно похоже на UltraISO, но, как и Daemon Tools, имеет бесплатную и платные версии.
Power ISO позволяет производить с БИН файлами следующие действия:
Чтобы открыть БИН с помощью Power ISO, сделайте следующее:
Открыть BIN на компьютере также можно и при помощи других приложений для работы с образами дисков, таких, как Alcohol 120%, MagicISO, Hex to Bin Utility, Roxio Creator, Nero Burning ROM и т. д.
Другие виды бинарных файлов
Помимо образов дисков, файлы бинарного формата могут быть прошивками устройств, данными игр, видео- или аудиозаписями и многим другим. Рассмотрим несколько самых распространенных после образов типов БИН-файлов в подробностях.
Исполняемый двоичный файл
Исполняемый файл — это часть какого-либо приложения в двоичном виде. Он может содержать в себе данные для запуска программы или её настройки.
Чтобы открыть такой файл для просмотра и редактирования, подойдет любой HEX-редактор, но для корректного выполнения им своих задач потребуется программа, которой он принадлежит.
Некоторые из файлов этого типа можно открыть при помощи приложения Apache OpenOffice, которое работает на компьютерах с операционной системой Windows, Mac OS и Linux.
Исполняемый файл Unix
Файлы двоичного формата в операционных системах Unix – это обычные приложения. Они предназначены для использования в дистрибутивах Linux, FreeBSD и т. д.
Файл прошивки маршрутизатора
Фирмы Linksys, D-Link, ZyXEL, TP-Link, Huawei используют в своих роутерах прошивки в формате БИН. Прошивка – это программа, которая управляет работой устройства.
Для работы с файлами прошивок используются собственные приложения производителей роутеров для различных платформ (Windows, Mac, Android и т. д.), а также веб-сервисы.
Архив Macbinary II
Бинарник Macbinary II — это закодированный, сжатый файл с данными, обычно предназначенный для передачи информации через сеть. Открывается при помощи следующих программ:
Файл обновления конфигураций устройств BlackBerry
Программный пакет BlackBerry Enterprise Server содержит в себе приложение IT Policy Manager, одним из компонентов которого является файл policy.bin. Он содержит в себе данные настроек и используется системными администраторами для обновления программного обеспечения BlackBerry.
Policy.bin можно открыть при помощи программы Research In Motion BlackBerry Desktop Manager.
Файл игр приставки Nintendo DS
Открыть файл БИН этого типа можно при помощи следующих программ:
Файл игры Atari
БИН-файл игры Atari содержит в себе образ картриджа для одноименных консолей, которые были популярны в 80-ых годах. Файл используется для загрузки игр в эмулятор приставки, открыть его можно при помощи следующих приложений:
Файл данных Nintendo Wii
Файл данных Nintendo Wii может содержать в себе зашифрованные или обычные текстовые сведения об игре для одноименной игровой консоли. Обычно он хранится на SD-карте устройства и имеет название content.bin. Увидеть, что находится в этом файле, можно при помощи программных инструментов самой приставки.
Образ игры Sega Genesis
Бинарник Sega Genesis – это образ картриджа с игрой для консоли Sega Genesis. На компьютере он открывается при помощи эмуляторов.
BIOSPlayStation
БИН файлы BIOS PlayStation также могут открываться в эмуляторах одноименной консоли на компьютере. Они предназначены для обеспечения работы устройства.
Программы для открытия файлов BIOS PlayStation в Windows, Mac OS и Linux:
Бинарный видео- или аудиофайл
В BINе может находиться и обычная видео- или аудиозапись. Проиграть её смогут такие медиаплееры, как:
Если вы не знаете, чем именно может быть интересующий вас файл BIN, предположить его примерное назначение поможет размер. Объект размером от десятков Mb до нескольких Gb, скорее всего, окажется образом диска, видеозаписью или приложением. Файл небольшого объема, вероятно, будет содержать прошивку устройства или данные для эмуляторов игровых приставок.
Что такое двоичный файл и почему его используют компьютеры?
Компьютеры не понимают слова или цифры так, как люди. Современное программное обеспечение позволяет конечному пользователю игнорировать это, но на самых низких уровнях вашего компьютера все представлено двоичным электрическим сигналом, который регистрируется в одном из двух состояний: включено или выключено. Чтобы понять сложные данные, ваш компьютер должен закодировать их в двоичном виде.
Двоичный код — это система счисления с основанием 2. База 2 означает, что есть только две цифры — 1 и 0, которые соответствуют состояниям включения и выключения, которые может понять ваш компьютер. Вы, вероятно, знакомы с основанием 10 — десятичной системой. Десятичное число использует десять цифр в диапазоне от 0 до 9, а затем оборачивается, образуя двузначные числа, причем каждая цифра стоит в десять раз больше, чем последняя (1, 10, 100 и т. Д.). Двоичный код аналогичен, каждая цифра стоит в два раза больше, чем предыдущая.
Подсчет в двоичном
В двоичном коде первая цифра стоит 1 в десятичном виде. Вторая цифра стоит 2, третья — 4, четвертая — 8 и т. Д. — каждый раз удваивается. Сложив все это, вы получите число в десятичном виде. Так,
Учитывая 0, это дает нам 16 возможных значений для четырех двоичных битов. Переместитесь на 8 бит, и у вас будет 256 возможных значений. Это занимает намного больше места для представления, так как четыре цифры в десятичном виде дают нам 10000 возможных значений. Может показаться, что мы преодолеваем всю эту проблему, изобретая нашу систему подсчета, просто чтобы сделать ее более громоздкой, но компьютеры понимают двоичный код гораздо лучше, чем десятичный. Конечно, двоичный файл занимает больше места, но аппаратные средства нас сдерживают. А для некоторых вещей, таких как логическая обработка, двоичный код лучше десятичного.
Есть еще одна базовая система, которая также используется в программировании: шестнадцатеричная. Хотя компьютеры не работают в шестнадцатеричном формате, программисты используют его для представления двоичных адресов в удобочитаемом формате при написании кода. Это потому, что две шестнадцатеричные цифры могут представлять целый байт, восемь цифр в двоичном виде. Шестнадцатеричное число использует 0-9 как десятичное число, а также буквы от A до F, чтобы представить дополнительные шесть цифр.
Так почему компьютеры используют двоичные файлы?
Краткий ответ: аппаратное обеспечение и законы физики. Каждое число в вашем компьютере является электрическим сигналом, и в первые дни вычислений электрические сигналы было намного сложнее измерять и контролировать очень точно. Более разумно было различать только состояние «включено», представленное отрицательным зарядом, и состояние «выключено», представленное положительным зарядом. Для тех, кто не уверен, почему «выключение» представлено положительным зарядом, это потому, что электроны имеют отрицательный заряд — чем больше электронов, тем больше ток с отрицательным зарядом.
Итак, ранние компьютеры размером с комнату использовали двоичные файлы для построения своих систем, и хотя они использовали гораздо более старое и объемное оборудование, мы придерживались тех же фундаментальных принципов. Современные компьютеры используют так называемый транзистор для выполнения расчетов с двоичным кодом. Вот схема того, как выглядит полевой транзистор (FET):
По сути, он позволяет току течь только от источника к стоку, если в затворе есть ток. Это формирует бинарный переключатель. Производители могут изготавливать эти транзисторы невероятно маленькими — вплоть до 5 нанометров или размером примерно с две нити ДНК. Именно так работают современные процессоры, и даже они могут страдать от проблем, связанных с различием между состояниями включения и выключения (хотя это в основном из-за их нереального размера молекулы, подверженного странным явлениям квантовой механики ).
Но почему только Base 2?
Таким образом, вы можете подумать: «Почему только 0 и 1? Не могли бы вы просто добавить еще одну цифру? ». Хотя некоторые из них сводятся к традиции создания компьютеров, добавление еще одной цифры будет означать, что нам придется различать разные уровни тока, а не просто« выключен »и« включен » », Но также заявляет, как« немного »и« много ».
Проблема здесь в том, что если вы хотите использовать несколько уровней напряжения, вам нужен способ, позволяющий легко выполнять вычисления с ними, а аппаратное обеспечение для этого не является жизнеспособным в качестве замены для бинарных вычислений. Это действительно существует; он называется троичным компьютером и существует с 1950-х годов, но на этом его разработка практически остановилась. Тройная логика намного эффективнее, чем двоичная, но на данный момент ни у кого нет эффективной замены для двоичного транзистора, или, по крайней мере, не было проделано никакой работы по их разработке в тех же крошечных масштабах, что и в двоичной.
Причина, по которой мы не можем использовать троичную логику, сводится к тому, как транзисторы установлены в компьютере — то, что называется «вратами», — и как они используются для выполнения математических операций. Ворота принимают два входа, выполняют над ними операцию и возвращают один выход.
Это приводит нас к длинному ответу: двоичная математика намного проще для компьютера, чем что-либо еще. Булева логика легко сопоставляется с двоичными системами, причем True и False представлены включением и выключением. Ворота вашего компьютера работают по булевой логике: они принимают два входа и выполняют с ними операции, такие как AND, OR, XOR и т. Д. Два входа просты в управлении. Если бы вы составили график ответов для каждого возможного ввода, вы бы получили так называемую таблицу истинности:
Бинарная таблица истинности, работающая на булевой логике, будет иметь четыре возможных выхода для каждой основной операции. Но поскольку троичные ворота принимают три входа, таблица троичных истин будет иметь 9 или более. В то время как двоичная система имеет 16 возможных операторов (2 ^ 2 ^ 2), троичная система будет иметь 19 683 (3 ^ 3 ^ 3). Масштабирование становится проблемой, потому что хотя троичный является более эффективным, он также экспоненциально сложнее.
Кто знает? В будущем мы могли бы начать видеть, как троичные компьютеры становятся чем-то единым, поскольку мы раздвигаем границы двоичного кода до молекулярного уровня. На данный момент, однако, мир будет продолжать работать на двоичном.