«Todo son 1s y 0s». La gente dice esto cuando está haciendo una broma o un comentario sarcástico. Cuando se trata del pensamiento informático, es realmente cierto. Y a nivel de hardware, eso es todo lo que hay. El procesador, la memoria, las diversas formas de almacenamiento, las conexiones USB, HDMI y de red, junto con todo lo demás en ese teléfono móvil, tableta, ordenador portátil o de sobremesa, sólo utilizan 1s y 0s. Los bytes permiten agrupar los 1s y los 0s. Así que son una gran ayuda para mantenerlos organizados. Veamos cómo lo hacen.
Los bytes son la unidad de medida de los datos y programas almacenados y utilizados en tu ordenador. Aunque el byte ha existido durante mucho tiempo en la historia de la informática y ha tomado varias formas, su longitud actual de 8 bits está bien establecida. Tomados por separado o en grupos adyacentes, los bytes son la forma más comúnmente aceptada de organizar los bits en un ordenador.
¿Qué es un bit? Un bit es un dígito binario; es decir, sólo puede tener dos valores. En los ordenadores los dos valores que puede tener un bit son el cero (0) y el uno (1). Eso es todo, no hay más opciones. Un byte no es más que ocho bits binarios que se toman juntos para representar números binarios. A través de varios esquemas de codificación los números pueden representar una amplia variedad de otras cosas como los caracteres con los que escribimos.
La siguiente tabla muestra un único byte Big-Endian mostrando los bits individuales de este byte y sus potencias de dos asociadas. Todos los bytes de datos están en formato Big-Endian. Hay otros bytes, como el código de programa, en los que no se aplica el formato Endian. Los valores decimales de cada potencia de dos se muestran con cada bit como referencia. Imagina una línea entre el Bit 3 y el Bit 4 es donde el byte se subdivide en cuatro grupos de bits llamados Nibbles. El Little-Endian es un formato de byte muy utilizado. Manténgase en sintonía para más información sobre Endians. Si tienes curiosidad por el nombre, haz una búsqueda en (etimología de endian).
Un Byte Big-Endian:
| Bit0 | Bit1 | Bit2 | Bit3 | Bit4 | Bit5 | Bit6 | Bit7 | |
| Potencia de 2 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 21 |
| Valor decimal | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
Cada nibble de un byte puede contener un número binario de cuatro bits como se muestra en la siguiente tabla. Si un bit se pone a «1», esa potencia de dos se suma al valor del nibble. Si un bit está en «0», esa potencia de dos no se suma al valor del nibble. Un byte, que son dos nibbles, puede contener un número hexadecimal de dos dígitos. Los bits son realmente todo lo que un ordenador puede utilizar. Los programadores e ingenieros que desarrollan hardware informático utilizan el hexadecimal para facilitar el manejo de los bits. En la tabla de abajo el bit más significativo está a la izquierda 20, 21, 22, 23
Un Mordisco de la India Grande:
| Binario Número |
Hexidecimal Valor |
| 0000 | 0 |
| 0001 | 1 |
| 0010 | 2 |
| 0011 | 3 |
| 0100 | 4 |
| 0101 | 5 |
| 0110 | 6 |
| 0111 | 7 |
| 1000 | 8 |
| 1001 | 9 |
| 1010 | A |
| 1011 | B |
| 1100 | C |
| 1101 | D |
| 1110 | E |
| 11 | F |
Explicaré Big-Endian comenzando con un diagrama de un byte. Las líneas más largas al final de esta trama son los límites del byte, de modo que si se dibujara un grupo de bytes adyacentes, quedaría claro dónde acaba un byte y empieza otro. Las líneas pequeñas dividen la trama en lugares individuales donde se puede mostrar cada uno de los ocho bits. La línea media en el centro divide el byte en dos trozos iguales de cuatro bits que son los nibbles. Los nibbles también tienen una larga y variada historia. Nunca he visto que se hayan estandarizado. Sin embargo, la opinión actual, bien establecida, es que los nibbles son grupos de cuatro bits como los he mostrado a continuación. Todas estas líneas sólo existen cuando la gente dibuja bytes. Las líneas no existen en el ordenador.
El nibble superior y el nibble inferior son etiquetas tal y como se utilizarían en un byte Big-Endian. En Big-Endian, el dígito más significativo está en el extremo izquierdo de un número. Por lo tanto, el nibble inferior es la mitad menos significativa del número en el byte. Del mismo modo, el bit menos significativo está a la derecha: LSBit (normalmente denominado LSB) significa Least Significant Bit (bit menos significativo). Y el bit más significativo está a la izquierda. El nibble superior de la izquierda es la mitad más significativa del número. El MSBit (normalmente anotado como MSB) es el bit más significativo. Esto es igual a como escribimos los números decimales con el dígito más significativo a la izquierda. Esto se llama Big-Endian porque el «gran final» del número viene primero.
Como el byte puede contener dos dígitos hexadecimales, un byte puede contener números hexadecimales entre 00 y FF (0 a 255 en decimal) Así que si usted está usando bytes para representar los caracteres de un lenguaje legible para los humanos sólo tiene que dar a cada carácter, signo de puntuación, etc. un número. (Luego, por supuesto, haz que todo el mundo esté de acuerdo con la codificación que has inventado.) Éste es sólo un uso de los bytes. Los bytes también se utilizan como código de programa que ejecuta su ordenador, números para diversos datos que pueda tener, y todo lo demás que habita en un ordenador en la CPU, la memoria, el almacenamiento, o que se desplaza por los diversos buses y puertos de interfaz.
Como resulta que hay dos formatos de bytes comúnmente utilizados. El Little-Endian se ha utilizado en los ejemplos anteriores. Su característica es tener el dígito más significativo a la izquierda y el menos significativo a la derecha.
También hay un formato llamado Little-Endian. Como es de esperar, es opuesto al Big-Endian, con el dígito menos significativo a la izquierda y el más significativo a la derecha. Es lo contrario de cómo se escriben los números decimales. El Little-Endian no se utiliza para el orden de los bits en un byte, pero sí para el orden de los bytes en una estructura mayor. Por ejemplo: Un número grande contenido en una palabra Little-Endian de dos bytes tendría el byte menos significativo a la izquierda. Si el número de dos bytes estuviera en Big-Endian, el byte más significativo estaría a la derecha. El Little-Endian sólo se utiliza en el contexto de los números largos de varios bytes para establecer el orden de significación de los bytes en la estructura de datos más grande.
Hay razones para utilizar tanto el ordenamiento de bytes Big como Little y las razones de peso están más allá del alcance de este artículo. Sin embargo, Little-Endian tiende a ser utilizado en los microprocesadores. Los procesadores x86-64 de la mayoría de los PCs utilizan el formato de bytes Little-Endian. Aunque las últimas generaciones tienen instrucciones especiales que proporcionan un uso limitado del formato Big-Endian. El formato de bytes Big-Endian se utiliza mucho en las redes y, sobre todo, en los grandes ordenadores Z. Ahora no estás necesariamente limitado a uno u otro. Los nuevos procesadores ARM pueden utilizar cualquiera de los dos formatos endianos. Los dispositivos como los microprocesadores que pueden utilizar tanto el ordenamiento de bytes Big-Endian como el Little Endian se denominan a veces Bi-Endian.
Bueno, a veces realmente se necesita más de un byte para mantener un número. Para ello existen formatos más largos que se componen de múltiples bytes. Por ejemplo: Los procesadores x86-64 tienen Palabras que son 16 bits o 2 bytes que resultan estar alineados uno al lado del otro cabeza con cola, por así decirlo. También tienen palabras dobles (32 bits o 4 bytes), y palabras cuádruples (64 bits u 8 bytes). Ahora bien, estos son sólo ejemplos de las formas de datos que pone a disposición el hardware del procesador.
Los programadores que trabajan con lenguajes tienen muchas más formas de organizar los bits y bytes. Cuando el programa está listo, un compilador u otro mecanismo convierte la forma en que el programa tiene los bits y bytes organizados en formas de datos que el hardware de la CPU puede tratar.