Die Größe des Hinterteils eines Pferdes vor zwei Jahrtausenden bestimmte heute die Größe von Raketentriebwerken.
Haben Sie sich jemals gefragt, wie jede unserer Entscheidungen die Zukunft bestimmt? Manchmal nicht für ein Jahr, Zehn, Hunderte, Tausende von Jahren. Warum können wir Raketentriebwerke nicht größer machen? Warum ist ein Byte genau 8 Bit und nicht 7 oder 16 oder vielleicht sogar 48? Aber es war gleich diesen Zahlen vor! Warum hat das virtuelle Linux-Terminal immer noch die Geschwindigkeit des Verbindungsports? Lassen Sie uns darüber sprechen, wie eine Entscheidung in der Vergangenheit unsere Gegenwart bestimmt und wie wir unsere Zukunft beeinflussen können.
Space Shuttle und Pferdekruppe Breite
Dies ist ein ziemlich bekanntes Fahrrad , das sich im ganzen Internet verbreitet hat. Warum ist die Größe des Boosters, der an den Seiten des Hauptkraftstofftanks angebracht ist, Ihrer Meinung nach so klein? Dies sind Feststoffraketen-Booster ( MTKK Space Shuttle Side Booster (englischer Feststoffraketen-Booster, SRB)) , die in einem Werk in Utah hergestellt wurden. Aus technischer Sicht wäre es viel besser, diesen Motor etwas dicker zu machen, aber sie mussten mit dem Zug von der Fabrik zum Startort transportiert werden. Und die Eisenbahn fährt durch einen Tunnel in den Bergen.
Dementsprechend mussten diese Beschleuniger diesen Tunnel durchlaufen. Der Tunnel selbst ist etwas breiter als die Eisenbahnstrecke. Die Standard-US-Schienenstärke (Schienenabstand) beträgt 4 Fuß 8 ½ Zoll (1435 mm).
Woher kommt diese Nummer? Die USA haben diesen Standard von den ersten Eisenbahnen in England geerbt. Die Eisenbahnen in England wurden nach den gleichen Standards gebaut wie die Vorbahn, die als Pferdebahn bezeichnet wird, und sie verwendeten auch eine Spurweite von 1435 mm (4 Fuß 8 ½ ").
Dieser Abstand zwischen den Rädern des Autos wurde so gewählt, dass sie auf englischen Straßen in die Brunft fallen, damit sich die Räder weniger abnutzen, und der Abstand zwischen den Ketten in England beträgt genau 4 Fuß und 8,5 Zoll. Aber warum ist das so? Warum genau diese Nummer?
England war einst Teil des Römischen Reiches, und da die ersten Kriegswagen vom kaiserlichen Rom hergestellt wurden, waren sie alle gleich breit zwischen den Rädern.
Spur am Fußgängerüberweg der Römerstraße in Pompeji.
Ein weiteres Beispiel für eine Brunft auf einer alten Römerstraße.
Diese Breite wurde gewählt, weil sie der Größe eines römischen Kriegswagens mit zwei Pferden entsprach.
Ein Beispiel für die Größe eines römischen Streitwagens.
Es ist überraschend, dass der Höhepunkt des Fortschritts - die Astronautik auch heute noch eng mit der Größe von zwei breiten Pferdegruppen zusammenhängt, wie vor zweitausend Jahren!
Es versteht sich, dass dies tatsächlich ein Fahrrad ist . Hier ist eine gute Entlarvung davon, ich empfehle es zu lesen. Die Größe der Breite des Eisenbahnbettes bestimmt jedoch die Spurweite. Und er bestimmt die maximale Frachtgröße, die auf der Schiene transportiert werden kann.
Bytegröße und ASCII-Codes
Noch heute wissen viele Leute aus der Schule, wie groß ein Byte ist, und für uns ist dies offensichtlich: 8 Bit. Aber haben Sie sich jemals gefragt, warum diese Größe gewählt wurde? Womit ist es verbunden?
Sie werden wahrscheinlich überrascht sein, aber ein Byte war nicht immer acht Bit groß! Bisher konnte ein Byte 4 bis 60 Bit umfassen! Beispielsweise verwendeten BESM-Computer 6-Bit-Zeichen in 48-Bit- oder 60-Bit-Maschinenwörtern.
Aber warum genau 8 Bits? Einer der Gründe ist das binäre Codierungssystem, da Zahlen, die ein Vielfaches von Zweierpotenzen sind, für die Verarbeitung am bequemsten sind. Na gut, sagst du mir, warum nicht 4, 16 oder 32? Und du wirst recht haben.
Es sei auch daran erinnert, dass 1963 der amerikanische Standardcode für den Informationsaustausch, kurz ASCII, verabschiedet wurde. Dieser Standard wurde aus dem Telegraphencode entwickelt und erstmals kommerziell als 7-Bit-Fernschreibcode zum Senden von Telegraphennachrichten verwendet. Ursprünglich basiert ASCII auf dem englischen Alphabet und codiert 128 gegebene Zeichen in Sieben-Bit-Ganzzahlen. Es können 95 codierte Zeichen gedruckt werden: Sie enthalten die Zahlen 0 bis 9, Kleinbuchstaben a bis z, Großbuchstaben A bis Z und Satzzeichen. Darüber hinaus enthielt die ursprüngliche ASCII-Spezifikation 33 nicht druckbare Steuercodes, die mithilfe von Teletypen generiert wurden. Die meisten von ihnen sind bereits veraltet, obwohl einige von ihnen immer noch weit verbreitet sind.Zum Beispiel Wagenrücklauf, Zeilenvorschub und Registerkartencode.
Sieben-Bit-ASCII-Tabelle aus dem Druckerhandbuch vor 1972.
Hier kreuzen sich zwei Zweige gleichzeitig, die Geschichte des Telegraphen, die die Entwicklung der Computerindustrie beeinflusste. Wir werden darüber im nächsten Kapitel und in der Tat über die Darstellung des Bytes sprechen.
In den 1960er Jahren führte IBM, das auch an der ASCII-Standardisierung beteiligt war, einen 8-Bit-EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) für seine System / 360-Computerreihe ein. Bitte haben Sie Verständnis dafür, dass EBCDIC und ASCII unterschiedlich sind. Die Bekanntheit des IBM System / 360-Computers führte zu einer weit verbreiteten Einführung des 8-Bit-Bytes.
Die Entwicklung von 8-Bit-Mikroprozessoren in den 1970er Jahren hat diese Speichergröße populär gemacht. Mikroprozessoren wie der Intel 8008, ein direkter Vorgänger der 8080 und 8086, die in frühen PCs verwendet wurden, könnten auch eine kleine Anzahl von Operationen mit Vier-Bit-Bytepaaren ausführen.
Kehren wir zum ASCII-Standard zurück, den wir jetzt jeden Tag bis zu dem einen oder anderen Grad verwenden, selbst dieser Text enthält diesen Standard irgendwie.
Der amerikanische Standardcode für den Informationsaustausch (ASCII) wurde unter der Schirmherrschaft des Ausschusses der American Standards Association (ASA) mit dem Namen Ausschuss X3, seines Unterausschusses X3.2 (später X3L2) und später X3 dieses Unterausschusses entwickelt. 2.4 Arbeitsgruppe (jetzt INCITS). ASA wurde zum United States of America Standards Institute (USASI) und schließlich zum American National Standards Institute (ANSI).
Der Unterausschuss X3.2 entwickelte ASCII basierend auf früheren Teletyp-Codierungssystemen. Vor der Entwicklung von ASCII wurden Codierungen mit 26 Buchstaben, 10 Zahlen und 11 bis 25 grafischen Sonderzeichen verwendet. Mehr als 64 ASCII-Codes waren erforderlich, um alle diese Daten sowie Steuerzeichen zu codieren, die den ITA2-Standards (International Telegraphic Alphabet) von 1924 entsprechen. ITA2 wiederum basierte auf dem 5-Bit-Telegraphencode, den Emile Baudot 1870 erfand und 1874 patentierte.
Spüren Sie diese Verbindung zwischen den Generationen, dass wir auf die eine oder andere Weise auch heute noch das Erbe des Telegraphencodes verwenden, der vor 150 Jahren erfunden wurde ?!
Der Ausschuss erörterte die Möglichkeit der Verwendung einer Verschiebungsfunktion (wie in ITA2), die mehr als 64 Codes in einem Sechs-Bit-Code darstellen würde. In einem verschobenen Code bestimmen einige Zeichencodes die Wahl zwischen Optionen für die folgenden Zeichencodes. Dies ermöglicht eine kompakte Codierung, ist jedoch für die Datenübertragung weniger zuverlässig, da ein Fehler bei der Übertragung des Verschiebungscodes normalerweise den langen Teil der Übertragung unlesbar macht. Das Standards Committee gab den Übergang auf und daher benötigte ASCII mindestens einen 7-Bit-Code.
Das Komitee betrachtete einen Acht-Bit-Code, da acht Bits (Oktette) es zwei Vier-Bit-Mustern ermöglichen würden, zwei Ziffern unter Verwendung einer binären Dezimalzahl effizient zu codieren. Bei der Übertragung aller Daten sind jedoch acht Bits erforderlich, wenn sieben ausreichen. Das Komitee stimmte für die Verwendung eines 7-Bit-Codes, um die Datenübertragungskosten zu minimieren. Da zu diesem Zeitpunkt ein Lochband acht Bits an einer Position aufzeichnen konnte, konnte das Paritätsbit verwendet werden, um auf Wunsch nach Fehlern zu suchen.
Moderne 8-Bit-ASCII-Tabelle.
Somit konvergierten mehrere Faktoren gleichzeitig zugunsten einer Größe des Bytes von 8 Bit. Aber meiner Meinung nach ist die wichtigste die Fähigkeit, Textinformationen in einem Minimum von einem Byte zu codieren und zu speichern, und die Fähigkeit, Dezimalstellen in jedem Halbbyte zu speichern.
Linux-Endgerät
Auf Ihrem Heimsystem öffnen Sie ein virtuelles Linux-Terminal, das im Allgemeinen in einem Fenster ausgeführt wird und eine vollständig virtuelle Darstellung aufweist. Es ist jedoch weiterhin mit alten Terminals kompatibel.
Sie können ein Terminal öffnen und stty eingeben. Dann stellen Sie fest, dass dieses Programm eine Verbindungsgeschwindigkeit hat, wie der COM-Port. Im Allgemeinen gibt es eine Reihe von Termios-Einstellungen für den COM-Port.
Ich habe bereits in meinen Artikeln über die Arbeit des COM-Ports im Artikel " UART und womit es gegessen wird " ausführlich genug behandelt, und dort wurde Folgendes gesagt:
UART (Universal asynchronous receiver/transmitter) , -, ( ) — . UART RS-232 ( – COM-, ). , , . .
, , ( ). . , ASCII, . 60- 8- ASCII, , .
1971 , , PDP Western Digital UART WD1402A. 80- National Semiconductor 8520. 90- , . , , .
Beachten Sie, dass ein alter Telegraph die Linux-Konsole wieder zum Laufen bringt! Und warum? Alles ist so einfach, dass für E / A früher die vorhandenen Teletypen verwendet wurden, mit denen Sie Text über die Tastatur eingeben und durch Eingabe auf Papier ausgeben konnten.
Teletyp, der über UART verbunden ist und zur Eingabe und Ausgabe von Informationen verwendet werden kann.
Infolgedessen ist E / A unter Linux die eigentliche Steuerung des TTY. Selbst die modernsten Terminalstandards sind mit diesem Teleprintertyp abwärtskompatibel. Darüber hinaus kann ich Ihnen mit Zuversicht sagen, dass dieser Teletyp, wenn Sie ihn an einen modernen Computer anschließen und den Terminalausgang an einen physischen COM-Port konfigurieren, ohne Softwareänderungen funktioniert (Hardware wird benötigt, da es geringfügig andere, aber unbedeutende Spannungsstandards gibt).
Weitere Informationen zum Arbeiten mit dem COM-Port und zum Konfigurieren des Terminal-Dateigeräts finden Sie in meinem Artikel " Arbeiten mit dem COM-Port in C unter Linux " und / oder sehen Sie sich meine Videos am Ende des Artikels an.
Schlussfolgerungen
Ich hatte den Wunsch, viel mehr Beispiele zu geben, Hinweise auf die Vergangenheit. Zum Beispiel über Tastaturlayouts, die aus den zotteligen Tagen der Schreibmaschinen stammen, oder Hinweise auf die Form moderner Mobiltelefone. Der Artikel hat sich jedoch bereits in ein verrücktes Blatt verwandelt, und ich habe es trotzdem geschafft, die Idee auszudrücken.
Das 1888 für Schreibmaschinen erfundene QWERTZ-Layout wird bis heute verwendet.
Die Idee meines Artikels ist ganz einfach: Selbst die kleinsten Dinge, die Sie heute implementieren, können den größten Einfluss auf unsere Zukunft haben.
