“É tudo 1s e 0s”. As pessoas dizem isto quando estão a fazer uma piada ou um comentário sarcástico. Quando se trata de computadores pensados, é realmente verdade. E ao nível do hardware, é tudo o que há. O processador, a memória, várias formas de armazenamento, USB, HDMI e ligações de rede, juntamente com tudo o resto naquele telemóvel, tablet, portátil ou desktop só usa 1s e 0s. Os bytes fornecem o agrupamento dos 1s e 0s. Portanto, eles são uma grande ajuda para mantê-los organizados. Vamos ver como eles fazem isso.
Bytes são a unidade de medida para dados e programas armazenados e usados em seu computador. Embora o byte exista há muito tempo na história do computador e tenha tomado várias formas, o seu comprimento actual de 8 bits está bem definido. Tomados individualmente ou como grupos adjacentes, os bytes são a forma mais comumente aceita de manter organizados os Bits em um computador.
Então o que é um bit? Um bit é um dígito binário; ou seja, ele pode ter apenas dois valores. Em computadores os dois valores que um bit pode ter são zero (0) e um (1). É isso, nenhuma outra escolha. Um byte é apenas oito bits binários que são tomados em conjunto para representar números binários. Através de vários esquemas de codificação os números podem representar uma grande variedade de outras coisas como os caracteres que escrevemos com.
A tabela abaixo mostra um único byte Big-Endian mostrando bits individuais deste byte e seus poderes associados de dois. Todos os bytes de dados estão no formato Big-Endian. Existem outros bytes, tais como código de programa onde a formatação Endian não se aplica. Os valores decimais de cada potência de dois são mostrados com cada bit para referência. Imagine uma linha entre Bit 3 e Bit 4 onde o byte é subdividido em quatro grupos de bits chamados Nibbles. Little-Endian é um formato de byte muito comumente usado. Fique atento para mais sobre Endians. Se você está curioso sobre o nome, faça uma pesquisa sobre (etimologia do endian).
Um Byte Grande-Índio:
| Bit0 | Bit1 | Bit2 | Bit3 | Bit4 | Bit5 | Bit6 | Bit7 | |
| Potência de 2 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 21 |
| >Valor decimal | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
Cada mordidela de um byte pode conter um número binário de quatro bits, como mostra a tabela seguinte. Se um bit for definido como “1” essa potência de dois adiciona ao valor da mordidela. Se um bit estiver definido para “0” essa potência de dois não adiciona ao valor da mordidela. Um byte que é dois mordidelas pode conter um número hexadecimal de dois dígitos. Os bits são realmente tudo o que um computador pode usar. Programadores e engenheiros que desenvolvem hardware de computador usam hexadecimal para facilitar o manuseio dos bits. Na tabela abaixo o bit mais significativo está à esquerda 20, 21, 22, 23
Um mordiscar Big-Endian:
| Binário 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 | 1011 | B |
| 1100 | C | |
| 1101 | D | |
| 1110 | E | |
| 1111 | F |
Explicarei Big-Endian começando com um diagrama de um byte. As linhas mais longas no final deste quadro são os limites do byte, portanto, se você estivesse desenhando um grupo de bytes adjacentes, ficaria claro onde um byte parou e outro começou. As pequenas linhas dividem o quadro em locais individuais onde cada um dos oito bits pode ser mostrado. A linha média no meio divide o byte em dois pedaços iguais de quatro bits que são os mordidelas. Os mordidelas também têm uma história longa e variada. Eu nunca vi que eles tenham sido padronizados. No entanto, a visão atual bem estabelecida é que os mordidelas são grupos de quatro bits, como eu os mostrei abaixo. Todas estas linhas só existem quando as pessoas desenham bytes. As linhas não existem no computador.
O Mordiscar Superior e o Mordiscar Inferior são rótulos como seriam usados em um byte Big-Endian. No Big-Endian, o dígito mais significativo está na extremidade esquerda de um número. Portanto, o Lower Nibble é a metade menos significativa do número no byte. Da mesma forma, o bit menos significativo está no LSBit direito (geralmente notado como LSB) significa Bit Menos Significativo. E o bit mais significante está à esquerda. O Bico Superior do lado esquerdo é a metade mais significativa do número. MSBit (geralmente notado como MSB) é o bit mais significante. Isto é o mesmo que escrever números decimais com o dígito mais significativo do lado esquerdo. Isto é chamado de Big-Endian porque o “big end” do número vem primeiro.
Com o byte sendo capaz de manter dois dígitos hexadecimais, um byte pode manter números hexadecimais entre 00 e FF (0 a 255 em decimal) Então se você estiver usando bytes para representar os caracteres de uma linguagem humana legível você apenas dá a cada caractere, ponto de pontuação, etc. um número. (Então, claro, faça com que todos concordem com o código que você inventou.) Este é apenas um uso para bytes. Os bytes também são usados como código de programa que seu computador executa, números para vários dados que você pode ter, e tudo mais que habita um computador na CPU, memória, armazenamento, ou zoom nos vários barramentos e portas de interface.
Como acontece, existem dois formatos de bytes comumente usados. Little-Endian tem sido usado nos exemplos anteriores. Sua característica é ter o dígito mais significativo à esquerda e o menos significativo à direita.
Tambem existe um formato chamado Little-Endian. Como seria de esperar é o oposto de Big-Endian com o dígito menos significativo à esquerda e o dígito mais significativo à direita. Isto é o oposto de como nós escrevemos números decimais. Little-Endian não é usado para a ordem dos bits em um byte, mas é usado para a ordem dos bytes em uma estrutura maior. Por exemplo, o Little-Endian é usado para a ordem dos bytes numa estrutura maior: Um grande número contido numa palavra Little-Endian de dois bytes teria o byte menos significativo do lado esquerdo. Se o número de dois bytes estivesse em Grande-Índio, o byte mais significativo estaria à direita. Little-Endian só é usado no contexto de números longos de bytes múltiplos para definir a ordem de significância dos bytes na estrutura de dados maior.
Existem razões para usar a ordem de bytes Grandes e Pequenos e as razões carnais estão além do escopo deste artigo. Entretanto, o Little-Endian tende a ser usado em microprocessadores. Os processadores x86-64 na maioria dos PCs usam o formato de byte Little-Endian. Embora as gerações posteriores tenham instruções especiais que fornecem o uso limitado do formato Big-Endian. O formato de byte Big-Endian é amplamente utilizado em redes e notadamente naqueles grandes computadores Z. Agora você não está necessariamente limitado a um ou a outro. Os processadores ARM mais recentes podem usar qualquer um dos formatos Endian. Dispositivos como microprocessadores que podem usar tanto o Big-Endian quanto o Little Endian byte são às vezes chamados de Bi-Endian.
Well, às vezes você realmente precisa de mais de um byte para manter um número. Para isso, existem formatos mais longos que são compostos de múltiplos bytes. Por exemplo: Os processadores x86-64 têm palavras que são 16 bits ou 2 bytes que estão alinhados um ao lado do outro, da cabeça à cauda, por assim dizer. Eles também têm Double Words (32 bits ou 4 bytes), e Quad Words (64 bits ou 8 bytes). Agora estes são apenas exemplos de formulários de dados disponibilizados pelo hardware do processador.
Programadores que trabalham com linguagens têm muitas mais maneiras de organizar os bits e bytes. Quando o programa está pronto, um compilador ou outro mecanismo converte a forma como o programa tem os bits e bytes organizados em formulários de dados com os quais o hardware da CPU pode lidar.