Бит чётности | это… Что такое Бит чётности?
В вычислительной технике и сетях передачи данных би́том чётности (англ. Parity bit) называют контрольный бит, служащий для проверки общей чётности двоичного числа (чётности количества единичных битов в числе).
Содержание
|
Применение
В последовательной передаче данных часто используется формат 7 бит данных, бит чётности, один или два стоповых бита. Такой формат аккуратно размещает все 7-битные ASCII символы в удобный 8-битный байт. Также допустимы другие форматы: 8 бит данных и бит чётности.
В последовательных коммуникациях чётность обычно контролируется оборудованием интерфейса (например UART). Признак ошибки становится доступен процессору (и ОС) через статусный регистр оборудования. Восстановление ошибок обычно производится повторной передачей данных, подробности которого обрабатываются программным обеспечением (например, функциями ввода/вывода операционной системы)
Контроль некой двоичной последовательности (например, машинного слова) с помощью бита чётности также называют контролем по паритету.
Контроль по паритету представляет собой наиболее простой и наименее мощный метод контроля данных. С его помощью можно обнаружить только одиночные ошибки в проверяемых данных. Двойная ошибка, будет неверно принята за корректные данные. Поэтому контроль по паритету применяется к небольшим порциям данных, как правило, к каждому байту, что дает коэффициент избыточности для этого метода 1/8. Метод редко применяется в компьютерных сетях из-за невысоких диагностических способностей. Существует модификация этого метода — вертикальный и горизонтальный контроль по паритету. Отличие состоит в том, что исходные данные рассматриваются в виде матрицы, строки которой составляют байты данных. Контрольный разряд подсчитывается отдельно для каждой строки и для каждого столбца матрицы. Этот метод обнаруживает значительную часть двойных ошибок, однако обладает большей избыточностью. Он сейчас также почти не применяется при передаче информации по сети.
Полиномы CRC и бит чётности
Контроль по чётности фактически является специальным случаем проверки избыточности циклической суммы с полиномом x+1.
Примеры
Бит чётности или контрольный разряд формируется при выполнении операции «Исключающее-ИЛИ» поразрядно. Рассмотрим схему, использующую девятибитные кодовые слова, состоящие из восьми бит данных, за которыми следует бит чётности.
- Число 10111101 содержит 6 ‘1’ битов. Бит чётности будет 0, получаем кодовое слово 101111010.
- Число 01110011 содержит 5 ‘1’ битов. Бит чётности будет 1, получаем кодовое слово 011100111.
- Число 00000000 содержит 0 ‘1’ битов. Бит чётности будет 0, получаем кодовое слово 000000000.
Пустой или несуществующий поток битов также имеет ноль единичных битов, поэтому бит чётности будет 0.
См. также
- Чётность используется для восстановления данных в RAID.
- Parity RAM использует чётность для обнаружения ошибок памяти.
- Код Хемминга — следующий шаг после бита чётности.
Литература
- Генри С. Уоррен, мл. Глава 5. Подсчет битов // Алгоритмические трюки для программистов = Hacker’s Delight.
— М.: «Вильямс», 2007. — С. 288. — ISBN 0-201-91465-4
Бит чётности | это… Что такое Бит чётности?
В вычислительной технике и сетях передачи данных би́том чётности (англ. Parity bit) называют контрольный бит, служащий для проверки общей чётности двоичного числа (чётности количества единичных битов в числе).
Содержание
|
Применение
В последовательной передаче данных часто используется формат 7 бит данных, бит чётности, один или два стоповых бита. Такой формат аккуратно размещает все 7-битные ASCII символы в удобный 8-битный байт. Также допустимы другие форматы: 8 бит данных и бит чётности.
В последовательных коммуникациях чётность обычно контролируется оборудованием интерфейса (например UART). Признак ошибки становится доступен процессору (и ОС) через статусный регистр оборудования.
Восстановление ошибок обычно производится повторной передачей данных, подробности которого обрабатываются программным обеспечением (например, функциями ввода/вывода операционной системы)
Контроль некой двоичной последовательности (например, машинного слова) с помощью бита чётности также называют контролем по паритету. Контроль по паритету представляет собой наиболее простой и наименее мощный метод контроля данных. С его помощью можно обнаружить только одиночные ошибки в проверяемых данных. Двойная ошибка, будет неверно принята за корректные данные. Поэтому контроль по паритету применяется к небольшим порциям данных, как правило, к каждому байту, что дает коэффициент избыточности для этого метода 1/8. Метод редко применяется в компьютерных сетях из-за невысоких диагностических способностей. Существует модификация этого метода — вертикальный и горизонтальный контроль по паритету. Отличие состоит в том, что исходные данные рассматриваются в виде матрицы, строки которой составляют байты данных.
Контрольный разряд подсчитывается отдельно для каждой строки и для каждого столбца матрицы. Этот метод обнаруживает значительную часть двойных ошибок, однако обладает большей избыточностью. Он сейчас также почти не применяется при передаче информации по сети.
Полиномы CRC и бит чётности
Контроль по чётности фактически является специальным случаем проверки избыточности циклической суммы с полиномом x+1.
Примеры
Бит чётности или контрольный разряд формируется при выполнении операции «Исключающее-ИЛИ» поразрядно. Рассмотрим схему, использующую девятибитные кодовые слова, состоящие из восьми бит данных, за которыми следует бит чётности.
- Число 10111101 содержит 6 ‘1’ битов. Бит чётности будет 0, получаем кодовое слово 101111010.
- Число 01110011 содержит 5 ‘1’ битов. Бит чётности будет 1, получаем кодовое слово 011100111.
- Число 00000000 содержит 0 ‘1’ битов. Бит чётности будет 0, получаем кодовое слово 000000000.
Пустой или несуществующий поток битов также имеет ноль единичных битов, поэтому бит чётности будет 0.
См. также
- Чётность используется для восстановления данных в RAID.
- Parity RAM использует чётность для обнаружения ошибок памяти.
- Код Хемминга — следующий шаг после бита чётности.
Литература
- Генри С. Уоррен, мл. Глава 5. Подсчет битов // Алгоритмические трюки для программистов = Hacker’s Delight. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 288. — ISBN 0-201-91465-4
Универсальное решение для изучения проверки битов четности
С увеличением скорости передачи данных и информации по сетевым каналам необходимость проверки целостности полученных данных становится большой проблемой, но для преодоления этой ситуации необходимо используется метод проверки битов четности, который помогает проверить полученные данные на наличие ошибок, а также целостность данных.
В этой статье «Что такое проверка битов четности?» мы рассмотрим все части сетевого метода и его рабочие шаги для решения сетевой проблемы.
Что такое проверка бита четности?
Проверка битов четности — это сетевой метод, предназначенный для обнаружения ошибок и проверки целостности данных, полученных на стороне получателя, стороной отправителя.
В случае повреждения полученных данных принимающая сторона запросит повторную передачу данных со стороны отправителя.
Теперь давайте перейдем к следующей теме этой статьи о проверке четности, т. е. к ключевым атрибутам, связанным с методом.
Ключевые атрибуты проверки четности
При выполнении метода проверки четности для обеспечения точности метода требуется использование нескольких атрибутов, некоторые из которых:
Резервный бит
- Это явно добавленные биты данных в исходные данные для определения ошибки или повреждения на стороне приемника.
- Значение избыточного бита определяется типом метода проверки четности, примененного к данным.
Значение бита четности
- Бит четности — это метод добавления двоичных битов для обеспечения того, чтобы общее количество единиц в исходных данных было либо четным, либо нечетным.
- Используется для обнаружения ошибок в исходных данных на стороне получателя и исправления данных.
Типы битов четности
- Бит четности: в этом типе бита четности общее количество единиц в данных, включая дополнительный бит, должно быть четным.
- Нечетный бит четности: В этом типе значения бита четности общее количество единиц в данных, вызывающих дополнительный бит, должно быть нечетным.
Далее мы рассмотрим решенные примеры с использованием метода проверки на четность, чтобы понять все этапы решения задачи.
Решенный пример применения проверки четности
Чтобы лучше понять рабочие шаги по устранению ошибки методом проверки четности, рассмотрим следующие примеры:
Q1. Для данного бита данных 101101 примените метод проверки нечетной четности для передачи данных.
- Шаг 1: Подсчитайте количество единиц в исходных данных.
> 4 бита
- Шаг 2: В соответствии со значением из шага 1 определите значение бита четности, т. е. 1, чтобы общее количество 1 стало 5 бит.
- Шаг 3: Начать передачу данных на сторону получателя и обсудить все полученные случаи.
Случай 1: Бит данных, полученный при передаче, не содержит ошибок, т. е. полученные данные верны после применения проверки на нечетность.
Случай 2: Бит данных, полученный при передаче, содержит ошибки, т. е. полученные данные повреждены после применения проверки на нечетность.
Случай 3: Бит данных, полученный при передаче, содержит ошибки, т. е. полученные данные верны после применения проверки на нечетность.
Q2. Для заданного бита данных 110111 примените метод проверки четности для передачи данных.
- Шаг 1: Подсчитайте количество единиц в исходных данных.
> 5 бит - Шаг 2: В соответствии со значением из шага 1 определите значение бита четности, т.
е. 1, чтобы общее количество 1 стало равным 6 битам.
- Шаг 3: Начать передачу данных на сторону получателя и обсудить все полученные случаи.
Случай 1: Бит данных, полученный при передаче, не содержит ошибок, т. е. полученные данные верны после применения проверки на четность.
Случай 2: бит данных, полученный при передаче, содержит ошибки, т. е. полученные данные повреждены после применения проверки на четность.
Случай 3: Бит данных, полученный при передаче, содержит ошибки, т. е. полученные данные верны после применения проверки на четность.
На этом мы рассмотрели все важные заголовки для понимания частей и работы метода проверки четности.
Воспользуйтесь возможностью стать частью сообщества профессиональных программ MIT CSAIL и пообщаться со своими коллегами. Посещайте мастер-классы преподавателей Массачусетского технологического института в нашей PGP по кибербезопасности и ускоряйте свою карьеру в области кибербезопасности в кратчайшие сроки!
Заключение
В этой статье «Что такое проверка битов четности?» мы рассмотрели определение и ключевые моменты вместе с тщательно решенными примерами с использованием метода битов четности.
Вы можете обратиться к курсу Simplilearn для экспертов по кибербезопасности, чтобы лучше понять работу сетевых методов. Пройдя этот профессиональный курс, вы лучше разберетесь в терминах, связанных с сетевыми моделями и методами.
Если у вас есть какие-либо вопросы об этой статье «Что такое проверка битов четности?». Не стесняйтесь упоминать их в разделе комментариев внизу этой страницы. Наша команда экспертов поможет вам решить ваши вопросы в кратчайшие сроки.
Что такое проверка четности?
Что означает проверка на четность?
Проверка четности — это процесс исправления ошибок в сетевой связи, обеспечивающий точность передачи данных между узлами связи. В этом процессе получатель соглашается использовать ту же схему битов четности или нечетности, что и отправитель. При проверке на четность биты четности обеспечивают наличие четного числа единиц и нулей в передаче. При проверке на нечетность в передаче присутствует нечетное количество единиц и нулей.
Как только источник передает данные, количество битов проверяется получателем. Если количество полученных битов не соответствует согласованному, это поднимает красный флаг в отношении точности передачи, и будущая связь может быть остановлена до тех пор, пока не будет определена причина несоответствия.
Реклама
Techopedia объясняет проверку четности
Проверка четности, которая была создана для устранения ошибок передачи данных, имеет простой для понимания рабочий механизм. Биты четности являются необязательными, и нет никаких правил относительно того, где должен быть размещен бит четности, но обычно биты четности добавляются в конце передачи данных.
Как работает проверка четности
Представьте передачу данных, которая выглядит следующим образом: 1010001. В этом примере нечетное количество единиц и четное количество нулей.
Когда используется проверка на четность, бит четности со значением 1 может быть добавлен к правой части данных, чтобы число единиц было четным, и передача выглядела бы так: 10100011.
Если бы использовалась проверка на нечетность , передача будет выглядеть так: 10100010.
RAID
Избыточный массив независимых дисков (RAID) также использует расширенную форму защиты проверки четности. Второй набор данных четности записывается на все диски, чтобы избежать потери данных в случае ошибки.
Когда RAID-диск не проходит проверку на четность, данные восстанавливаются с использованием информации о четности в сочетании с данными на других дисках. Биты на остальных дисках складываются. Если в сумме они дают нечетное число, правильная информация о неисправном диске должна быть четной, и наоборот, чтобы связь продолжалась.
Ограничения
Проверка четности в основном используется для связи, хотя более продвинутые протоколы, такие как сетевые протоколы Microcom (MNP) и ITU-T V.42b, заменили ее в качестве стандарта связи между модемами.
Хотя проверка четности обеспечивает очень простой метод обнаружения простых ошибок, она не может, например, обнаружить ошибки, вызванные электрическими помехами, изменяющими количество битов.