Omvandling från 4 Kibioktetter till Bitar

Information om Kibioktett (Kio)

Kibioktetten är en enhet för digital information på 1024 oktetter, och därmed på 8192 bitar. Beteckningen är Kio. Den är kilooktettens binära motsvarighet, och fastän de två bara skiljer sig med 2,4 procent är det i denna enhet som en stor del av en dators inre uppbyggnad faktiskt mäts.

Det viktigaste exemplet är minnessidan. Processorer sköter inte minnet oktett för oktett utan i block av fast storlek, och på nästan varje vanlig arkitektur är det blocket 4 kibioktetter. Varje tilldelning ett program gör avrundas uppåt till en mångfald av det, varje post i sidtabellerna beskriver en sådan, och ett programs snabbhet beror ofta på hur väl dess åtkomstmönster passar i det fyra kibioktetter stora rutnätet.

Disksektorer berättar en liknande historia. Hårddiskar använde 512-oktetters sektorer i decennier, och moderna diskar använder 4 kibioktetter, i takt med minnessidan så att en sida kan läsas eller skrivas i en enda operation. Filsystem tilldelar sedan utrymme i block som själva är tvåpotenser, oftast 4 kibioktetter, och det är därför en fil på en oktett tar fyra kibioktetter av disken.

Nätprotokoll använder också enheten. Buffertstorlekar, fönsterstorlekar och den största storleken hos många protokollstrukturer är tvåpotenser, och gränsen på 64 kibioktetter återkommer gång på gång: det är det största värde ett 16-bitars längdfält kan uttrycka, och det begränsar därför storleken på ett UDP-datagram, ett IP-paket och flera äldre filformat.

Detta är det allmänna mönstret: överallt där en gräns kommer av bredden på ett binärt fält är gränsen en tvåpotens, och det hederliga sättet att skriva den är med en binär förstavelse. Att skriva 64 KB för datagramgränsen är inte mycket fel, men att skriva 64 KiB är exakt rätt och säger var talet kommer ifrån.

I dagligt bruk är skillnaden osynlig. En fil på 200 kilooktetter och en på 200 kibioktetter ligger 4,8 kibioktetter isär, vilket ingen märker. Skillnadens värde är att den gör räkningen bakom ett tal läsbar, vilket betyder långt mer ju större talen blir.

En kibioktett motsvarar 1024 oktetter, 8192 bitar, 8 kibibit eller 1,024 kilooktetter.

Information om Bit (bit)

Biten är informationens grundenhet. Beteckningen är bit, och namnet är en sammandragning av engelskans binary digit, binär siffra, myntad av statistikern John Tukey och satt på pränt av Claude Shannon i hans uppsats från 1948, En matematisk teori för kommunikation, det verk som grundade informationsteorin.

En bit är den mängd information som ett enda val mellan två lika sannolika möjligheter bär. Ett mynt som faller krona eller klave, en strömbrytare öppen eller sluten, en spänning hög eller låg: var och en av dessa avgör en bit. Den bestämningen är det som gör biten till en enhet och inte blott en skrivvana. Den mäter hur mycket ovisshet ett svar undanröjer, och det oberoende av vad frågan gällde.

Shannons insikt var att detta gick att räkna. Ett meddelande hämtat ur ett alfabet på trettiotvå lika sannolika tecken bär fem bitar per tecken, eftersom trettiotvå är två upphöjt till fem. Är tecknen inte lika sannolika — som bokstäverna i ett språk inte är — sjunker medelvärdet, och just det avståndet mellan den naiva räkningen och det sanna medelvärdet är vad komprimering utnyttjar. En väl komprimerad fil är en där de överflödiga bitarna tagits bort.

I utrustningen är biten ett fysiskt tillstånd: en laddning fångad på en flytande grind i flashminne, magnetiseringens riktning hos en domän på en hårddisks skiva, en grop eller en plan yta på en optisk skiva, en ljuspuls närvarande eller frånvarande i en fiber. Alla kodar samma abstrakta storhet, och därför kan data flytta mellan dem utan förlust.

I lagring räknas bitar nästan aldrig en och en. De buntas till oktetter om åtta, och rymligheten anges i oktetter eller deras mångfalder. Överföring är en annan sak: nät- och gränssnittshastigheter anges i bitar per sekund, så en förbindelse som utannonseras till 100 megabit per sekund levererar omkring 12,5 megaoktetter per sekund. Att blanda ihop de två är hela fältets vanligaste räknefel.

Där enstaka bitar verkligen räknas är i uppgifter om finhet och omfång. En färgkanal med 8 bitar rymmer 256 steg; en med 10 bitar rymmer 1024. Ljud med 16 bitar per sampel har omkring 96 decibels dynamik, och med 24 bitar omkring 144. En 64-bitars adress kan namnge ungefär 18 triljoner platser. I varje fall fördubblar varje tillagd bit det som går att skilja åt.

En bit motsvarar 0,125 oktetter, 0,001 kilobit eller ungefär 0,0009766 kibibit.