Im Computer wird Information grundsätzlich in binärer Form verarbeitet und gespeichert. Die Informationsstrukturen bestehen also aus aufeinander folgenden Nullen und Einsen.

Noch einfacher geht es wirklich nicht: ein Bit ist eine einzelne binäre Angabe, die jeweils mit einem der Werte 0 oder 1 belegt werden kann. Der Begriff „Bit” wird üblicherweise als Abkürzung von Binary Digit = „binäre Ziffernstelle” erklärt. Das Wort spricht man so aus, wie man es schreibt.

Jede umfangreichere Informationsstruktur ist letzten Endes eine Aneinanderreihung mehrerer Bits. Die Hardware muss „wissen”, aus wie vielen Bits eine Informationsstruktur besteht. Das kann man mit einer besonderen Angabe beschreiben. Aber auch diese muss wiederum aus Bits zusammengesetzt sein. Es führt folglich kein Weg daran vorbei, für die ganz elementaren Strukturen eine jeweils feste Anzahl von Bits vorzusehen, so dass die Hardware von Grund auf dafür ausgelegt werden kann.

Wie viele unterschiedliche Werte kann eine aus Bits bestehende Informationsstruktur ausdrücken?

• Ein Bit repräsentiert einen von zwei Werten, nämlich 0 oder 1.
• Eine Struktur aus zwei Bits repräsentiert einen von vier Werten. Es sind nämlich vier Belegungen möglich: 00, 01, 10, 11.
• Eine aus n Bits bestehende Informationsstruktur kann jeweils einen von 2ⁿ verschiedenen Werten ausdrücken.

Das Byte ist die wichtigste und einfachste zusammengesetzte Informationsstruktur in modernen Computern. Ein Byte besteht aus acht Bits.

Die Bedeutung liegt vor allem in der Brauchbarkeit für Zeichen-Codes (um Buchstaben, Ziffern usw. binär zu codieren). Viele der früheren Computer hatten 6-Bit-Codes. In sechs Bits kann man jeweils eines von 2⁶ = 64 Zeichen codieren. Da sich dies als zu knapp erwiesen hatte, ist man auf acht Bits gegangen (maximal 2⁸ = 256 Zeichen). Hierfür hat man den Ausdruck Byte (sprich: Beit) geprägt. (Es ist dies die – in den USA übliche – saloppe Begriffsbildung durch Techniker. Irgend etwas Besonderes steckt nicht dahinter. Wäre die Entwicklung seinerzeit in Deutschland gelaufen, so hätten die Fachleute der alten Schule vermutlich einen hochwissenschaftlich klingenden Begriff aus dem Griechischen oder Lateinischen abgeleitet.)

Die Groß- oder Kleinschreibung von „Bit” und „Byte” wird in der Literatur nicht einheitlich gehandhabt. Manchmal schreibt man eine solche Bezeichnung dann klein, wenn sie als Teil einer Maßangabe auftritt (ganz Verbissene lassen dann auch das Mehrzahl-”s” weg und schreiben z. B. 200 bit/s). Wir bevorzugen die Großschreibung und behalten – wie im Englischen üblich – das Mehrzahl-”s” auch in Maßangaben bei.

Das (Maschinen-) Wort

Diese elementare Struktur umfasst so viele Bits, wie der Computer normalerweise gleichzeitig transportieren, verarbeiten oder speichern kann (siehe auch das Stichwort Verarbeitungsbreite). Moderne Computer haben Wortlängen von 16, 32 und 64 Bits. (Früher waren u. a. auch Wortlängen von 12, 24, 36, 48 und 60 Bits üblich.)

Was bedeuten die Informationsstrukturen?

Jede Informationsstruktur hat eine Bedeutung (ansonsten wäre sie schließlich sinnlos). Neben elementaren Formaten sind auch elementare Bedeutungen fest definiert.

Auch diese Festlegungen müssen letztlich in der Schaltungsstruktur der Hardware zum Ausdruck kommen. In einfachen Computern können einzelne Bytes oder bestimmte Aneinanderreihungen von Bytes entweder als Datenstrukturen oder als Maschinenbefehle interpretiert werden, in modernen Computern auch als beschreibende (deskriptive) Angaben.

Zu den einfachen Datenstrukturen gehören Zeichen, Zeichenketten (Folgen mehrerer Zeichen) und Zahlen. Die einfachsten Zahlenangaben sind natürliche (vorzeichenlose) und ganze (vorzeichenbehaftete) Binärzahlen, deren Länge einem Maschinenwort entspricht. (Typische Binärzahlen sind 8, 16, 32 oder 64 Bits lang.)

Deskriptive Angaben sind Informationsstrukturen, die andere Informationsstrukturen beschreiben (aus wie vielen Bits bzw. Bytes sie bestehen, wo sie sich befinden, was sie bedeuten, wer darauf zugreifen darf usw.).

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