Насколько я понимаю, устройство хранения имеет х битов, которые можно использовать для хранения. Различное программное обеспечение будет хранить двоичный код в 32- или 64-битном формате, а некоторые базовые текстовые файлы просто хранятся в 8-битном ASCII, и изображения, видео и музыка могут быть чем-то средним.
а) Является ли это понимание правильным?
б) Зачем измерять все в (8-битных) байтовых единицах, если вещи даже не в 8-битных?
Большинство современных компьютерных систем внутренне работают с кратными 8 битам. На самом низком уровне происходит передача меньших количеств (например, nybbles (4 бита) на PHY соединения Ethernet 100 Мбит / с), но все, что подвергается воздействию более высоких уровней, кратно 8 битам. Это приводит к воспоминаниям, работающим с 8-битными (или более) порциями. Наименьший общий демонинатор всего, что можно измерить для конечного пользователя, - это то, что мы сегодня называем байтом, так что это единица выбора.
Данные в файлах часто выровнены по границе байта, потому что доступ к отдельным битам является более дорогой операцией. Наименьшее количество, поддерживаемое большинством современных компьютерных инструкций, составляет 8 бит данных, и именно на это указывает адрес памяти. Таким образом, некоторые части файлов могут быть 32-битными или 64-битными, но редко можно найти 7-битный блок, который не заполнен до 8 бит (например, 7-битный ASCII).
Да, ваше понимание верно.
Размеры обычно указываются в байтах по разным причинам. Одна из них заключается в том, что указание чисел в битах приведет к получению больших, менее удобных чисел. Другая причина заключается в том, что блоки размером менее одного байта почти никогда не передаются, поэтому нет смысла использовать меньшую единицу.
Исторически компьютеры работали с широко варьирующимися размерами слов. Например, 36 или 40-битные слова не были чем-то необычным в ранних электронных компьютерах (это приводило к удобным 18- или 20-битным "полусловам", которых было достаточно для многих целей, в то время как полноразмерные слова допускали большее количество или больше точность, где это было необходимо).
В наши дни почти все компьютеры общего назначения работают с данными с кратностью восьми битов. Восемь битов - это удобная величина для использования в качестве базовой линии, и она прекрасно вписывается в схему "власти двух", с которой из-за их двоичной природы компьютерам легко работать.
Следовательно, аппаратное обеспечение предназначено для работы с такими кратными восьмибитными величинами в виде самоусиливающейся петли.
Честно говоря, современные компьютеры часто спроектированы так, чтобы эффективно работать со значительно большими количествами, чем восемь бит за раз: нередко 32, 64 или даже 128 бит за раз. Обратите внимание, что все они кратны восьми битам по степени двойки и поэтому могут быть легко деконструированы или объединены при необходимости.
На более низком уровне емкости хранения часто указываются в битах, потому что некоторые системы не работают в байтах. Это также фиксированное количество: восьмибитные слова подходят для многих применений, но не для всех, поэтому, хотя байты могут не применяться в каждой ситуации, количество доступных битов всегда остается неизменным.
Как отметил Дэвид Шварц, показ количества битов пользователю просто раздувает цифры, не предоставляя много (если вообще есть) фактической дополнительной информации. Хотя от инженера-электронщика или программиста микропрограммного обеспечения можно ожидать, что он будет работать в битах, нельзя ожидать, что средний пользователь компьютера будет обладать такими знаниями. В ранних персональных компьютерах также использовались схемы кодирования, которые всегда кодировали один символ в виде одного байта (или, в некоторых случаях, несколько кратных байтов), поэтому понятие «символ = байт» было легко передать. Сегодня это не совсем так с кодировками переменной длины, такими как UTF-8, но, с другой стороны, в наши дни емкость хранилища настолько велика, что нам обычно не нужно беспокоиться об этих деталях.
