Entendo o bit mais e menos significativo

Na ciência da computação e na teoria da informação, um bit é a menor informação significativa possível. É mais frequentemente expresso como um dígito do sistema numérico binário: 0 ou 1. Uma cadeia de 8 bits é chamada de byte.

Se tomarmos, por exemplo, o número binário 11100111 (231 em decimal), e enviá-lo como uma cadeia de dados de uma rede, podemos enviá-lo de duas maneiras: começando da esquerda para a direita ou começando da direita para a esquerda. Essas duas ordenações são comumente chamadas de Bit Mais Significativo Primeiro e Bit Menos Significativo Primeiro, respectivamente.

Neste caso, nos referimos ao primeiro bit, ou mais à esquerda, como o Bit Mais Significativo (msb, abreviado). O msb é o bit em uma seqüência binária que carrega o maior valor numérico. Para uma referência mais simples, se observarmos o número decimal equivalente, 231, o dígito mais significativo é o entrelinha 2. Comparado aos outros dois dígitos, o entrelinha 2 determina a maior parte do valor numérico do número, pois significa centenas no número. Analogamente a isso, o primeiro em nosso número binário é o bit mais significativo.

O msb também pode ser usado para denotar o bit de sinal de um número binário em sua notação de complemento de uma ou duas, com 1 significando que é um número negativo e 0 significando que é um número positivo. Um elogio de um número binário é obtido simplesmente invertendo todos os dígitos. No entanto, a fim de evitar o problema com sinal zero (onde dois zeros possíveis podem existir: +0 e -0, o que, por sua vez, leva a vários problemas diferentes), o complemento de dois é usado. Para calcular o complemento de dois de um número binário, primeiro determinamos o complemento de um (trocando seus dígitos como antes) e adicionando 1 a ele. No cálculo básico, o complemento deste dois se comportará como o número negativo da seqüência de bits inicial, e permite o uso de somadores (circuitos digitais usados ​​para adição) para subtração. Por exemplo: queremos subtrair 1101 de 100111. Primeiro, expandimos o número para que ele tenha a mesma quantidade de dígitos que o minuendo. Nós obtemos 001101. Então nós invertemos seus dígitos para obter 110010, e adicionamos 1 a ele, obtendo 110011. Nós então adicionamos os dois números. 100111 + 110011 = 1011010. Como estávamos trabalhando com números de 6 dígitos, removemos o dígito inicial do resultado de 7 dígitos. Isso nos dá o resultado final de 11010, ou 26 em decimal. No sistema decimal, nossa tarefa original era subtrair 13 de 39, para que pudéssemos facilmente verificar o resultado para ser preciso.

O bit menos significativo é o bit mais à direita em uma string. Chama-se isso porque tem o menor efeito sobre o valor do número binário, da mesma forma que o dígito da unidade em um número decimal tem o menor efeito no valor do número. O lsb também determina se o número dado é ímpar ou par. O número 11100111 é um número ímpar, já que o lsb (1) é um número ímpar. Se usarmos o termo bits menos significativos (plural), estamos nos referindo aos vários bits mais próximos e incluindo o lsb. Outra propriedade dos bits menos significativos é que eles geralmente mudam drasticamente se o número mudar. Por exemplo, se adicionarmos 1 ao nosso número de exemplo, 11100111, obteremos 11101000. O resultado dessa adição mínima é que os quatro bits menos significativos alteraram seu valor.

Alguns usos importantes para o lsb são funções hash e somas de verificação. Uma função hash é uma função que pode ser usada para atribuir um valor de índice a dados digitais, permitindo pesquisas mais rápidas de itens em um banco de dados ou em uma tabela grande. Uma soma de verificação é um pequeno pedaço de dados usado no processo de verificação de pacotes enviados por uma rede. Por exemplo, cada caractere da tabela ASCII é codificado por um número binário de 7 bits, mas é armazenado como um byte inteiro. O último bit é usado como um bit de verificação de paridade. Por exemplo, a letra "A" é codificada como 1000001. Uma verificação de paridade é pré-formada pela soma de todos os dígitos do número. Se o dígito que obtemos for par, um 0 extra é adicionado no final, e nossa letra "A" é armazenada como 10000010. A letra "C" (1000011) é armazenada como 10000111, devido à soma dos dígitos serem um número ímpar. número. Isto significa que a soma de cada byte será um número par, e se, durante uma transmissão, os dados forem corrompidos ou alterados, e a soma se tornar um número ímpar, esse byte de dados estará incorreto. Há vantagens e desvantagens em todas as formas de detecção de erros. A vantagem do bit de paridade é que ele não é um grande bloco de dados e é relativamente fácil de implementar, no entanto, ele só pode ser usado para detectar um número ímpar de erros, porque um número par de bits alterados se cancelará mutuamente respeito ao bit de paridade.

Os bits mais e menos significativos têm muitos usos na computação, alguns dos quais foram explicados aqui. Além disso, dois tipos de protocolos de transmissão também são nomeados depois, ou seja, Bit Mais Significativo Primeiro e Bit Menos Significativo Primeiro, indicando qual “fim” de um fluxo de bits será transmitido primeiro. Também vale a pena observar que as abreviaturas MSB e LSB (em maiúsculas) representam Byte Mais Significativo e Byte Significativo, pelo mesmo motivo pelo qual MB significa megabyte e Mb significa megabit.
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