Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.

Link zu dieser Vergleichsansicht

computertechnik:informationsstrukturen [2016/09/07 11:21] (aktuell)
Zeile 1: Zeile 1:
 +==== Informationsstrukturen,​ Bit, Byte ====
  
 +Im Computer wird Information grundsätzlich in binärer Form verarbeitet und gespeichert. ​
 +Die Informationsstrukturen bestehen also aus aufeinander folgenden Nullen ​
 +und Einsen. ​
 +
 +=== Die einfachste Informationsstruktur:​ das Bit ===
 +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. ​
 +
 +=== Zusammengesetzte Informationsstrukturen ===
 +
 +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 2<​sup>​n</​sup>​ 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 2<​sup>​6</​sup>​ = 64 Zeichen codieren. ​
 +Da sich dies als zu knapp erwiesen hatte, ist man auf acht Bits gegangen (maximal 2<​sup>​8</​sup> ​
 += 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.). ​
 +
 +
 +
 +[[http://​www.fernschule-weber.de/​lehrgang/​computertechnik/​index.htm| >>​Weiterbildung Computertechnik<<​ ]]