Bits & Bytes Multi-Cache

Der Begriff Bit (binary digit) wird in der Informatik, der Informationstechnik, der Nachrichtentechnik sowie verwandten Fachgebieten in folgenden Bedeutungen verwendet:

• als Bezeichnung für eine Binärziffer (üblicherweise „0“ und „1“).
• als Masseinheit für die Datenmenge bei digitaler Speicherung von Daten. Die Datenmenge entspricht in diesem Fall der verwendeten Anzahl von binären Variablen zur Abbildung der Information, kann also nur als ganzzahliges Vielfaches von 1 Bit angegeben werden.
• als Masseinheit für den Informationsgehalt (siehe auch Shannon, Nit, Ban). Dabei ist 1 Bit der Informationsgehalt, der in einer Auswahl aus zwei gleich wahrscheinlichen Möglichkeiten enthalten ist. Als Informationsgehalt können auch reellwertige Vielfache von 1 Bit auftreten.
  
  

Das Byte ist ein Mengen-Begriff aus der Digitaltechnik und Informatik, der für eine Zusammenstellung von mehreren (heute fast immer 8) Bit steht. Um ausdrücklich auf eine Anzahl von 8 Bit hinzuweisen, wird auch die Bezeichnung Oktett verwendet. Was genau ein Byte bezeichnet, wird je nach Anwendungsgebiet etwas unterschiedlich definiert. Der Begriff kann stehen für:

• eine Masseinheit für eine Datenmenge von 8 Bit mit dem Einheitenzeichen „B“[1], wobei es nicht auf die Ordnung der einzelnen Bit ankommt.
• eine geordnete Zusammenstellung (n-Tupel) von 8 Bit, deren formale ISO-konforme Bezeichnung Oktett ist (1 Byte = 8 Bit). Ein Oktett wird manchmal in zwei Hälften zu je 4 Bit (Nibble) zerlegt, wobei jedes Nibble durch eine hexadezimale Ziffer (0–9, A–F) darstellbar ist. Ein Oktett kann also durch zwei Hexadezimalziffern dargestellt werden.
• eine adressierbare Speichereinheit, die gross genug ist, um ein beliebiges Zeichen aus dem Basis-Zeichensatz aufzunehmen.
• einen Datentyp in Programmiersprachen. Die Anzahl Bit pro Byte kann je nach Programmiersprache und Plattform variieren (meistens 8 Bit).

Bei der Zahldarstellung im Dualsystem werden die Ziffern z_i wie im gewöhnlich verwendeten Dezimalsystem ohne Trennzeichen hintereinander geschrieben, ihr Stellenwert entspricht allerdings der zur Stelle passenden Zweierpotenz und nicht der Zehnerpotenz.
Es wird also die höchstwertige Stelle mit dem Wert z_m ganz links und die niederwertigeren Stellen mit den Werten z_{m - 1} bis z₀ in absteigender Reihenfolge rechts davon aufgeschrieben. Zur Darstellung von rationalen oder reellen Zahlen folgen dann nach einem trennenden Komma die Stellen z _{- 1} bis z _{- n}, die den gebrochenen Anteil der Zahl darstellen. Wenn diese Darstellung abbricht, dann sieht das so aus:


Der Wert Z der Dualzahl ergibt sich durch Addition dieser Ziffern, welche vorher jeweils mit ihrem Stellenwert 2i multipliziert werden:

.
Gewöhnlich werden analog zu anderen Zahlensystemen die Symbole 0 und 1 zur Darstellung der beiden Ziffern verwendet.
In älterer Literatur mit Bezug zur elektronischen Datenverarbeitung werden manchmal die Symbole Low (L) und High (H) anstelle von 0 und 1 verwendet. Low steht dann meist für den Wert Null und High für den Wert Eins. Diese Zuordnung nennt sich positive Logik, bei negativer Logik werden die Werte andersherum zugeordnet.

Beispiel:
Die Ziffernfolge 1101 stellt nicht (wie im Dezimalsystem) die Tausendeinhundertundeins dar, sondern die Dreizehn, denn im Dualsystem berechnet sich der Wert durch

und nicht wie im Dezimalsystem durch