字节的意义为 8 位

Question

我只是想知道为什么 A BYTE IS 8 BITS 的原因？
具体来说，如果我们谈论 ASCII 字符集，那么它的所有符号都可以只表示 7 位，留下一个备用位（实际上 8 位是 1 个字节）。

所以如果我们假设有一家大公司，其中每个人都同意只使用 ASCII 字符集而没有其他任何东西（而且这家公司不必与外界做任何事情），那么在这家公司中，开发人员无法开发能够将 7 位视为 1 字节，因此 节省一个宝贵的位，
如果这样做，他们可以为每 10 个字节节省 10 位空间（这里 1 个字节又是 7 位）等等, 最终有很多很多宝贵的空间。
这家公司使用的硬件（硬盘、处理器、内存）特别知道它需要存储 & 并将 7 位捆绑在一起作为 1 个字节。
如果这样做在全球范围内，这不能彻底改变计算机的未来。
这个系统可以在现实中开发吗？
这不是很有效吗？

Answer 1

byte 不一定是 8 位。字节 数字信息的单位，其大小取决于处理器。从历史上看，字节的大小等于处理器支持的字符编码指定的字符大小。例如，支持Binary-Coded Decimal (BCD) 字符的处理器将一个字节定义为4 位。支持ASCII 的处理器将一个字节定义为 7 位。使用字符大小来定义字节大小的原因是为了使编程更容易，考虑到字节一直（据我所知）被用作数据存储的最小可寻址单元。仔细想想，你会发现这确实很方便。

在非常成功的IBM S/360 计算机系列中，一个字节被定义为 8 位，它使用称为 EBCDI 的 8 位字符编码。 IBM 通过其 S/360 计算机引入了几项至关重要的计算技术，这些技术成为所有未来处理器的基础，包括我们今天使用的处理器。事实上，字节一词是由 IBM 的计算机科学家 Buchholz 创造的。

当英特尔推出其第一个 8 位处理器 (8008) 时，即使指令集不直接支持任何字符编码，一个字节也被定义为 8 位，从而打破了这种模式。然而，处理器提供了许多对压缩（4 位）和未压缩（8 位）BCD 编码数字进行操作的指令。事实上，整个 x86 指令集设计都是基于 8 位字节方便地设计的。 7 位 ASCII 字符适合 8 位字节这一事实是一个免费的额外优势。像往常一样，一个字节是最小的可寻址存储单元。我想在这里提一下，在数字电路设计中，将线或引脚的数量设置为 2 的幂是很方便的，这样作为输入或输出出现的每个可能的值都有用处。

后来的处理器继续使用 8 位字节，因为它使基于旧设计开发新设计变得更加容易。它还有助于使新处理器与旧处理器兼容。因此，寄存器、数据总线、地址总线的大小每次都翻倍（现在我们达到了 64 位），而不是改变字节的大小。这一倍增使我们能够轻松使用现有的数字电路设计，从而显着降低处理器设计成本。

Answer 2

它是 8 位而不是 7 的主要原因是它需要是 2 的幂。

另外：想象一下 nibbles 在 7 位字节中的样子..

对于与十六进制之间的转换也是理想的（且快速）。

更新：

如果我们有 2 的幂，我们会得到什么好处...请解释一下

首先，让我们区分BYTE 和ASCII character。这是两个不同的东西。

字节用于以优化的方式存储和处理数字信息（数字），而字符是（或应该是） ) 仅用于与我们人类互动，因为我们发现很难阅读二进制文件（尽管在 big-data、big-internetspeed 和 big -clouds，甚至服务器也开始通过文本（xml、json）相互交谈，但这是完全不同的故事……）。

至于 字节是 2 的幂，简短的回答：

具有 2 的幂的优势在于，数据可以很容易地在字节或整数边界上有效对齐 - 对于 1、2、4 和 8 位的单个字节，并且使用更高的幂会变得更好2 个。

与 7 位 ASCII（或 7 位 字节）比较：7 是质数，这意味着只有 1 位和 7 位值可以以对齐的形式存储.

当然，人们可以想到的原因还有很多（例如 CPU/MCU 内部的逻辑门和多路复用器的布局和结构）。

假设您要控制多路复用器上的输入或输出引脚：通过 2 条控制线（位），您可以寻址 4 个引脚、3 个输入、8 个引脚 可以使用 4 -> 16,.. - 地址行同上。所以你看的越多，使用 2 的幂就越有意义。它似乎是最有效的模型。

至于优化的 7 位 ASCII：

即使在具有 8 位字节的系统上，7 位 ASCII 也可以通过一些位移位轻松压缩。可以创建带有 operator[] 的 Class，而无需 7 位字节（当然，简单的压缩会更好）。