Байт
Байт (англ. byte) (русское обозначение: байт; международное: B, byte)[1] — единица хранения и обработки цифровой информации; совокупность битов, обрабатываемая компьютером одномоментно. В современных вычислительных системах байт состоит из восьми битов и, соответственно, может принимать одно из 256 (28) различных значений (состояний, кодов). Однако в истории компьютерной техники существовали решения с иными размерами байта (например, 6, 32 или 36 битов), поэтому иногда в компьютерных стандартах и официальных документах для однозначного обозначения группы из 8 битов используется термин «октет» (лат. octet).
В большинстве вычислительных архитектур байт — это минимальный независимо адресуемый набор данных.
Содержание
История
Название «байт» было впервые использовано в 1956 году В. Бухгольцем (англ. Werner Buchholz) при проектировании первого суперкомпьютера IBM 7030 Stretch для пучка одновременно передаваемых в устройствах ввода-вывода шести битов. Позже, в рамках того же проекта, байт был расширен до восьми бит.
Ряд ЭВМ 1950-х и 1960-х годов (БЭСМ-6, М-220) использовали 6-битовые символы в 48-битовых или 60-битовых машинных словах. В некоторых моделях ЭВМ производства Burroughs Corporation (ныне Unisys) размер символа был равен 9 битам. В советской ЭВМ Минск-32 использовался 7-битный байт.
Байтовая адресация памяти была впервые применена в системе IBM System/360. В более ранних компьютерах адресовать можно было только целиком машинное слово, состоявшее из нескольких байтов, что затрудняло обработку текстовых данных.
8-битные байты были приняты в System/360, вероятно, из-за использования BCD-формата представления чисел: одна десятичная цифра (0-9) требует 4 бита (тетраду) для хранения; один 8-битный байт может представлять две десятичные цифры. 6-битные байты могут хранить только по одной десятичной цифре, два бита остаются незадействованными.
По другой версии, 8-битный размер байта связан с 8-битным же числовым представлением символов в кодировке EBCDIC.
По третьей версии, из-за двоичной системы кодирования в компьютерах наиболее выгодными для аппаратной реализации и удобными для обработки данных являются длины слов кратные степеням 2, в том числе и 1 байт = 23 = 8 битов, системы и компьютеры с длинами слов не кратными числу 2 отпали из-за невыгодности и неудобства.
Постепенно 8-битные байты стали стандартом де-факто; с начала 1970-х в большинстве компьютеров байты состоят из 8 бит, а размер машинного слова кратен 8 битам.
Количество состояний (кодов) в байте
Количество состояний (кодов, значений), которое может принимать 1 восьмибитный байт с позиционным кодированием, определяется в комбинаторике, равно количеству размещений с повторениями и вычисляется по формуле:
- <math>N_p=\bar{A}(n,k)= \bar{A}_n^k =n^k=2^8=256</math> возможных состояний (кодов, значений), где
- <math>N_p</math> — количество состояний (кодов, значений) в одном байте.
- <math>\bar{A}(n,k)= \bar{A}_n^k</math> — количество размещений с повторениями.
- <math>n</math> — количество состояний (кодов, значений) в одном бите; в бите 2 состояния (n=2).
- <math>k</math> — количество битов в байте; в 8-битном байте k=8.
Производные единицы
| Измерения в байтах | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ГОСТ 8.417—2002 | Приставки СИ | Приставки МЭК | ||||||
| Название | Обозначение | Степень | Название | Степень | Название | Символ | Степень | |
| байт | Б | 100 | - | 100 | байт | B | Б | 20 |
| килобайт | Кбайт | 103 | кило- | 103 | кибибайт | KiB | КиБ | 210 |
| мегабайт | Мбайт | 106 | мега- | 106 | мебибайт | MiB | МиБ | 220 |
| гигабайт | Гбайт | 109 | гига- | 109 | гибибайт | GiB | ГиБ | 230 |
| терабайт | Тбайт | 1012 | тера- | 1012 | тебибайт | TiB | ТиБ | 240 |
| петабайт | Пбайт | 1015 | пета- | 1015 | пебибайт | PiB | ПиБ | 250 |
| эксабайт | Эбайт | 1018 | экса- | 1018 | эксбибайт | EiB | ЭиБ | 260 |
| зеттабайт | Збайт | 1021 | зетта- | 1021 | зебибайт | ZiB | ЗиБ | 270 |
| иоттабайт | Ибайт | 1024 | иотта- | 1024 | йобибайт | YiB | ЙиБ | 280 |
Кратные приставки для образования производных единиц для байта применяются не как обычно: уменьшительные приставки не используются совсем, а единицы измерения информации, меньшие, чем байт, называются специальными словами (ниббл и бит); увеличительные приставки кратны либо <math>1024=2^{10}</math>, либо <math>1000=10^{3}</math>: 1 кибибайт равен 1024 байтам, 1 мебибайт — 1024 кибибайтам или <math>1024\cdot 1024 = 1\ 048\ 576</math> байтам и т. д. для гиби-, теби- и пебибайтов. В свою очередь 1 килобайт равен 1000 байт, 1 мегабайт — 1000 килобайт или <math>1000 \cdot 1000 = 1\ 000\ 000</math> байт и т. д. для гига-, тера- и петабайт. Разница между ёмкостями (объёмами), выраженными в кило = 103 = 1000 и выраженными в киби = 210 = 1024, возрастает с ростом веса приставки. МЭК рекомендует использовать двоичные приставки, но на практике они пока не применяются, возможно, из-за неблагозвучности — кибибайт, мебибайт, йобибайт и т. п.
Иногда десятичные приставки используются и в прямом смысле, например, при указании ёмкости жёстких дисков: у них гигабайт (гибибайт) может обозначать не <math>1\ 073\ 741\ 824=1024^3</math> байтов, а миллион килобайтов (кибибайтов), то есть 1 024 000 000 байтов, а то и просто миллиард байтов.
Обозначение
Межгосударственный (СНГ) стандарт ГОСТ 8.417-2002[2] («Единицы величин») в «Приложении А» для обозначения байта регламентирует использование русской прописной буквы «Б». Кроме того, констатируется традиция использования приставок СИ вместе с наименованием «байт» для указания множителей, являющихся степенями двойки (1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт и т. д., причём вместо строчной «к» используется прописная «К»), и упоминается, что подобное использование приставок СИ не является корректным.
Использование прописной буквы «Б» для обозначения байта соответствует требованиям ГОСТ и позволяет избежать путаницы между сокращениями от байт и бит. Однако следует учитывать, что в стандарте нет сокращения для «бит», поэтому использование записи вроде «Гб» как синонима для «Гбит» недопустимо.
В международном стандарте МЭК IEC 60027-2 2005 года[3], для применения в электротехнической и электронной областях, рекомендуются обозначения:
- bit — для бита;
- o, B — для октета, байта. Причём о — единственное указанное обозначение во французском языке.
Склонение
Кроме обычной формы родительного падежа (битов, байтов, килобайтов) существует счетная форма, которая используется в сочетании с числительными: 8 байт, 16 килобайт. Счетная форма является разговорной. Точно так же, например, с килограммами: обычная форма родительного падежа употребляется, если нет числительного, а в сочетании с числительным могут быть варианты: 16 килограммов (стилистически нейтральная обычная форма) и 16 килограмм (разговорная счетная форма)[4].
См. также
Примечания
- ↑ [www.fundmetrology.ru/depository/01_npa/po879.pdf#page=8 Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. Утверждено Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879]
- ↑ [pribor.info/docs/?start=0&action=obj&objid=82476&relid=3 Справочник по ГОСТ-ам :: Справочник :: Прибор. Инфо]
- ↑ фр. NORME INTERNATIONALE CEI, Troisième édition, англ. INTERNATIONAL STANDARD IEC, Third edition — 60027-2, от 2005-08, стр. 5, 112 −117.
- ↑ [www.slovari.ru/default.aspx?p=242 Русский орфографический словарь: около 180 000 слов [Электронная версия]] / О. Е. Иванова, В. В. Лопатин (отв. ред.), И. В. Нечаева, Л. К. Чельцова. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Российская академия наук. Институт русского языка имени В. В. Виноградова, 2004. — 960 с. — ISBN 5-88744-052-X.
Ссылки
- [protect.gost.ru/v.aspx?control=8&baseC=-1&page=0&month=-1&year=-1&search=&RegNum=1&DocOnPageCount=15&id=121963&pageK=AF861D4F-E5F6-41B1-9374-398968A21BE3 ГОСТ 8.417-2002 («Единицы величин») «Приложение А» ]
<imagemap>: неверное или отсутствующее изображение |
Для улучшения этой статьи желательно?:
|
| ||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||
