1. 概要

このチュートリアルでは、ワードとバイトの違いを学習します。

2. バイト

デジタル情報の最小単位はバイナリビットです。 ただし、最新のプロセッサは、ビット単位のロジックでさえも、それらに対して直接操作を実行しません。 代わりに、バイトの名前を取り、メモリ内でアドレス指定できる情報の最小単位であるビットのコレクションを操作します。 今日のバイトは8ビットで構成されていますが、これが常に当てはまるとは限りません。

9世紀のInternationalTeleprinterCodeから派生したビットへの文字の最初のエンコードの1つ。 そのエンコーディングでは、1バイトは5ビットで構成され、すべての大文字のラテン文字と句読点のマッピングが可能です。 後で長いバイトを優先して削除されましたが、5ビットバイトは他の文字セット、特に特にアラビア語とペルシア語をエンコードするために1980年代まで使用され続けました。

1980年代に、5ビットバイトは6ビットバイトに置き換えられ始めました。 これは、当時、ほとんどのマシンが6ビットの倍数の長さの単語を使用していたためです。 説明については、次のセクションを参照してください。 6ビットエンコーディングでは、ほとんどの句読点のマッピングが可能でしたが、小文字の余地はありませんでした。

その後のASCII文字エンコードの導入、およびその国際標準としての採用により、1バイトが7ビットに拡張されました。 7ビットバイトは、すべての大文字と小文字、句読点、および英語のアルファベットの文字のいくつかの国のバリエーションをエンコードできます。

これは比較的最近の標準化ですが、バイトは今日8ビットで構成されています。 コンピュータのデータ伝送チャネルのノイズから元々派生した7ビットから8ビットへの拡張。 当時の8番目のビットは、7ビットASCII文字の送信のエラー訂正に使用されるパリティビットで構成されていました。

現在、8ビットバイトの使用法は、対応する国際規格に由来しており、必ずしもそうとは限りませんが、「1バイトのビット数は通常8」と規定されています。 ただし、異なるサイズのバイトを使用する最新のアーキテクチャは、実際には一般的ではありません。

3. バイト、プロセッサ、およびプログラミング

バイトは、コンピュータのメモリにアドレスを持つことができる情報の最小単位でもあります。 デジタル情報は基本単位としてビットを使用しますが、プロセッサはビットを直接操作しません。 代わりに、操作する必要のあるビットを含むバイトをメモリから取得します。 次に、必要な操作を計算し、その結果を元のバイトのメモリアドレスに格納します。

このバイトは、プログラミングではプリミティブデータ型でもあります。 データ型としてのバイトは、使用する特定のプログラミング言語に応じて異なる定義を持っています：

4. 言葉

代わりに、単語は、特定のコンピュータアーキテクチャに固有のデータ処理の単位です。 バイトのサイズが文字のエンコードにどのように由来するかを見ました。 代わりに、ワードのサイズはプロセッサの命令セットに依存します。 ワードは通常、ワーキングメモリからプロセッサのレジスタに転送できるビットのシーケンスです。

単語は、そのサイズまたは長さによってパラメータ化されます。 ワードのサイズはシステムアーキテクチャによって異なり、最新のコンピュータは一般に32ビットまたは64ビットのワードを使用します。 ただし、他のサイズの単語も可能です。

たとえば、初期の Z3コンピュータは、22ビットのワード構造を使用していました。 1960年代の宇宙探査用のコンピューターは、代わりに39ビットの単語を使用しました。これは、それぞれ13ビットの3つの音節で構成されていました。 今日、スーパーコンピューターでさえ、ほとんどの標準的な商用コンピューターとして64ビットワードを使用しています。

5. 言葉と操作

単語は、異なる意味を持つビットを含むという意味で、異なる構造を持つこともできます。 論理操作、浮動小数点演算、アドレス演算などのワードに対する一般的な操作は、それぞれ個別のワード構造を使用します。

例として、これは浮動小数点演算の64ビットワードの構造です。

ここで、は指数フラグ、指数の符号、および番号記号を示します。

6. 結論

このチュートリアルでは、ワードとバイトの特性を分析し、メモリとプロセッサとのさまざまな関係について説明しました。