Come viene rappresentata l’informazione digitale elaborata da un microprocessore? Solitamente, un calcolatore utilizza l’aritmetica binaria.
Il bit (dall’inglese Binary DigIT, cifra binaria o Binary unIT, unità binaria) è l’unità elementare dell’informazione digitale che utilizza, per la sua rappresentazione, solo due valori: 0 e 1. Essendo utilizzati solo due valori, la rappresentazione binaria risulta il metodo più affidabile ed efficace per codificare l’informazione digitale: infatti, è molto più semplice da implementare con la tecnologia attuale.
I bit, elaborati da un microprocessore, sono in grado di rappresentare due categorie di dati: dati numerici e dati non numerici.
Tra i dati numerici rientrano: gli interi con o senza segno (rappresentati solitamente con 8, 16, 32 o 64 bit); i numeri in virgola mobile (rappresentati solitamente con 32, 64 o 128 bit).
Tra i dati non numerici rientrano: i caratteri, rappresentati comunemente dal codice ASCII e da quello UNICODE (8 e 32 bit); valori booleani; valori di tipo puntatore ovvero indirizzi di memoria. La dimensione di un puntatore dipende dall’architettura hardware e dal sistema operativo installato sul calcolatore.
Ai fini della programmazione, sequenze di bit vengono raggruppate in entità più ampie capaci di rappresentare valori in un intervallo più esteso di quello realizzabile da un singolo bit. Il raggruppamento più noto è il byte (dall’inglese BYnary TErm, elemento binario): unità di informazione composta da una sequenza di 8 bit, capace di rappresentare 256 valori.
I byte sono raggruppati in una parola (in inglese, word). La dimensione della parola è una caratteristica fondamentale dell’architettura del computer, in quanto ne influenza la struttura e il funzionamento. Attualmente i microprocessori lavorano su parole di 32 o 64 bit. Ad esempio, una parola di 32 bit è capace di memorizzare valori interi compresi in un intervallo da 0 fino a 4.294.967.295, oppure da – 2.147.483.648 fino a 2.147.483.647 (se la codifica è in complemento a due).
Alcuni sistemi sono dotati di aritmetica digitale, oltre a quella binaria. L’aritmetica digitale fa uso di un codice chiamato BCD (Binary Coded Decimal, decimale codificato in binario).
Il codice BCD consiste in una modalità specifica di codifica utilizzata per rappresentare le cifre decimali in codice binario: quattro bit sono utilizzati per memorizzare una cifra decimale e fornire sedici combinazioni. Di queste ultime, dieci sono utilizzate per rappresentare le cifre da 0 a 9; mentre le restanti sei combinazioni possono essere utilizzate per la rappresentazione di simboli.
Un esempio di calcolatori dotati di aritmetica digitale e di quella binaria sono rappresentati dai mainfraime della IBM (International Business Machines Corporation di New York).
4, 8, 16, 32 e 64 bit rappresentano modalità di rappresentazione dell’informazione digitale, ma costituiscono anche l’evoluzione di un progetto: l’architettura di un microprocessore.
Sommario, Bibliografia e Sitografia
Vincenzo Barile
segue…
