Ein Paritätsbit ist ein bisschen, der hinzugefügt wird, um sicherzustellen, dass die Zahl von Bit mit dem Wert ein in einer Reihe Bit sogar oder seltsam ist. Paritätsbit werden als die einfachste Form des Fehlers verwendet, der Code entdeckt.

Es gibt zwei Varianten von Paritätsbit: Gerade Bitzahl hat gebissen und sonderbares Paritätsbit. Wenn man gerade Bitzahl verwendet, wird das Paritätsbit auf 1 gesetzt, wenn die Zahl von in einem gegebenen Satz von Bit (nicht einschließlich des Paritätsbit) seltsam ist, die Zahl von im kompletten Satz von Bit (einschließlich des Paritätsbit) sogar machend. Wenn die Zahl von in einem gegebenen Satz von Bit bereits sogar ist, wird sie auf 0 gesetzt. Wenn man sonderbare Gleichheit verwendet, wird das Paritätsbit auf 1 gesetzt, wenn die Zahl von in einem gegebenen Satz von Bit (nicht einschließlich des Paritätsbit) sogar ist, die Zahl von im kompletten Satz von Bit (einschließlich des Paritätsbit) seltsam haltend. Und wenn die Zahl von Satz-Bit bereits seltsam ist, wird das sonderbare Paritätsbit auf 0 gesetzt. Mit anderen Worten hat eine gerade Bitzahl gebissen wird auf "1" gesetzt, wenn die Zahl 1s + 1 sogar ist, und ein sonderbares Paritätsbit auf "1" gesetzt wird, wenn die Zahl 1s +1 seltsam ist.

Gerade Bitzahl ist ein spezieller Fall einer zyklischen Redundanzprüfung (CRC), wo der 1-Bit-CRC durch das Polynom x+1 erzeugt wird.

Wenn das Paritätsbit da ist, aber nicht verwendet, kann es Zeichen-Gleichheit genannt werden (wenn das Paritätsbit immer 1 ist) oder Raumgleichheit (das Bit immer 0 ist).

Gleichheit

In der Mathematik bezieht sich Gleichheit auf die Ebenheit oder Merkwürdigkeit einer ganzen Zahl, die für eine Binärzahl nur durch das am wenigsten bedeutende Bit bestimmt wird. Im Fernmeldewesen und der Computerwissenschaft bezieht sich Gleichheit auf die Ebenheit oder Merkwürdigkeit der Zahl von Bit mit dem Wert ein innerhalb eines gegebenen Satzes von Bit, und wird so durch den Wert aller Bit bestimmt. Es kann über eine XOR Summe der Bit berechnet werden, 0 für die gerade Bitzahl und 1 für die sonderbare Gleichheit tragend. Dieses Eigentum, auf alle Bit abhängig zu sein und Wert zu ändern, wenn irgendwelche Bit-Änderungen seinen Gebrauch in Fehlerentdeckungsschemas berücksichtigt.

Fehlerentdeckung

Wenn eine ungerade Zahl von Bit (einschließlich des Paritätsbit) falsch übersandt wird, wird das Paritätsbit falsch sein und zeigt so an, dass ein Fehler in der Übertragung vorgekommen ist. Das Paritätsbit ist nur passend, um Fehler zu entdecken; es kann keine Fehler korrigieren, weil es keine Weise gibt zu bestimmen, welches besonderes Bit verdorben wird. Die Daten müssen völlig verworfen, und von Kratzer wiederübersandt werden. Auf einer lauten Übertragung kann mittlere, erfolgreiche Übertragung deshalb viel Zeit in Anspruch nehmen, oder sogar nie vorkommen. Jedoch hat Gleichheit den Vorteil, dass es nur ein einzelne Bit verwendet und verlangt, dass nur mehrere XOR Tore erzeugen. Sieh Hamming-Code für ein Beispiel eines Fehlerkorrekturcodes.

Paritätsbit-Überprüfung wird gelegentlich verwendet, um ASCII Charaktere zu übersenden, die 7 Bit haben, das 8. Bit als ein Paritätsbit verlassend.

Zum Beispiel kann das Paritätsbit wie folgt geschätzt werden, annehmend, dass wir einen einfachen 4-Bit-Wert 1001 mit dem Paritätsbit im Anschluss an rechts, und mit ^ senden, der ein XOR Tor anzeigt:

Übertragung hat das Verwenden der geraden Bitzahl gesandt:

Ein Wollen übersenden: 1001

Schätzt Paritätsbit-Wert: 1^0^0^1 = 0

Fügt hinzu, dass Gleichheit gebissen hat und sendet: 10010

B erhält: 10010

B schätzt Gleichheit: 1^0^0^1^0 = 0

B Berichte richtige Übertragung nach dem Beobachten erwartet resultieren sogar.

Übertragung hat das Verwenden sonderbarer Gleichheit gesandt:

Ein Wollen übersenden: 1001

Schätzt Paritätsbit-Wert: ~ (1^0^0^1) = 1

Fügt hinzu, dass Gleichheit gebissen hat und sendet: 10011

B erhält: 10011

B schätzt gesamte Gleichheit: 1^0^0^1^1 = 1

B meldet richtige Übertragung nach dem Beobachten erwarteten sonderbaren Ergebnisses.

Dieser Mechanismus ermöglicht die Entdeckung von einzelnen Bit-Fehlern, weil, wenn ein Bit wegen des Liniengeräusches geschnipst wird, es eine falsche Zahl von in den erhaltenen Daten geben wird. In den zwei Beispielen oben vergleicht der berechnete Paritätswert von B das Paritätsbit in seinem erhaltenen Wert, anzeigend, dass es keine einzelnen Bit-Fehler gibt. Denken Sie das folgende Beispiel mit einem Übertragungsfehler im zweiten Bit:

Übertragung hat das Verwenden der geraden Bitzahl gesandt: Ein Wollen übersenden: 1001

Schätzt Paritätsbit-Wert: 1^0^0^1 = 0

Fügt hinzu, dass Gleichheit gebissen hat und sendet: 10010

*** ÜBERTRAGUNGSFEHLER ** *

B erhält: 11010

B schätzt gesamte Gleichheit: 1^1^0^1^0 = 1

B meldet falsche Übertragung nach dem Beobachten unerwarteten sonderbaren Ergebnisses.

B berechnet eine sonderbare gesamte Gleichheit, die den Bit-Fehler anzeigt. Hier ist dasselbe Beispiel, aber jetzt wird das Paritätsbit selbst verdorben:

Ein Wollen übersenden: 1001

Schätzt Wert der geraden Bitzahl: 1^0^0^1 = 0

Ein Senden: 10010

*** ÜBERTRAGUNGSFEHLER ** * B erhält: 10011 B schätzt gesamte Gleichheit: 1^0^0^1^1 = 1 B meldet falsche Übertragung nach dem Beobachten unerwarteten sonderbaren Ergebnisses.

Wieder schätzt B eine sonderbare gesamte Gleichheit, den Bit-Fehler anzeigend.

Es gibt eine Beschränkung zu Paritätsschemas. Wie man nur versichert, entdeckt ein Paritätsbit eine ungerade Zahl von Bit-Fehlern. Wenn eine gerade Zahl von Bit Fehler hat, registriert das Paritätsbit die richtige Zahl von, wenn auch die Daten korrupt sind. (Siehe auch Fehlerentdeckung und Korrektur.) Denken dasselbe Beispiel wie zuvor mit einer geraden Zahl von verdorbenen Bit:

Ein Wollen übersenden: 1001 Schätzt Wert der geraden Bitzahl: 1^0^0^1 = 0 Ein Senden: 10010 *** ÜBERTRAGUNGSFEHLER ** *

B erhält: 11011

B schätzt gesamte Gleichheit: 1^1^0^1^1 = 0

B meldet richtige Übertragung, obwohl wirklich falsch.

B beobachtet gerade Bitzahl, wie erwartet, dadurch scheiternd, die Zwei-Bit-Fehler zu fangen.

Gebrauch

Wegen seiner Einfachheit wird Gleichheit in vielen Hardware-Anwendungen verwendet, wo eine Operation im Falle der Schwierigkeit wiederholt werden kann, oder wo einfach das Ermitteln des Fehlers nützlich ist. Zum Beispiel verwenden der SCSI und die PCI Busse Gleichheit, um Übertragungsfehler zu entdecken, und viele geheime Mikroprozessor-Instruktionslager schließen Paritätsschutz ein. Weil die Daten des I-geheimen-Lagers gerade eine Kopie des Hauptgedächtnisses sind, kann es ignoriert und wiederherbeigeholt werden, wenn, wie man findet, es verdorben wird.

In der Seriendatenübertragung ist ein Standardformat 7 Datenbit, eine gerade Bitzahl, hat und ein oder zwei Halt-Bit gebissen. Dieses Format passt ordentlich ASCII alle 7-Bit-Charaktere in einem günstigen 8-Bit-Byte an. Andere Formate sind möglich; 8 Bit von Daten plus ein Paritätsbit können alle 8-Bit-Byte-Werte befördern.

In Seriennachrichtenzusammenhängen wird Gleichheit gewöhnlich erzeugt und hat von Schnittstelle-Hardware (z.B, ein UART) und auf dem Empfang überprüft, das Ergebnis, das zur Zentraleinheit (und so zu, zum Beispiel, das Betriebssystem) über einen Status bereitgestellt ist, hat in einem Hardware-Register in der Schnittstelle-Hardware gebissen. Die Wiederherstellung vom Fehler wird gewöhnlich durch das Wiederübertragen der Daten getan, von denen die Details gewöhnlich durch die Software (z.B, die Betriebssystemeingabe/Ausgabe-Routinen) behandelt werden.

ÜBERFALL

Paritätsdaten werden durch einige ÜBERFALL-Niveaus verwendet, um Überfülle zu erreichen. Wenn ein Laufwerk in der Reihe scheitert, können restliche Daten auf den anderen Laufwerken mit den Paritätsdaten verbunden werden (den Boolean XOR Funktion verwendend), um die fehlenden Daten wieder aufzubauen.

Nehmen Sie zum Beispiel zwei Laufwerke in einem Drei-Laufwerke-ÜBERFALL an 5 Reihe hat die folgenden Daten enthalten:

Laufwerk 1: 01101101

Laufwerk 2: 11010100

Um Paritätsdaten für die zwei Laufwerke zu berechnen, wird ein XOR auf ihren Daten durchgeführt:

01101101

XOR 11010100

_________

10111001

Die resultierenden Paritätsdaten, 10111001, werden dann auf dem Laufwerk 3 versorgt.

Wenn einige der drei Laufwerke scheitert, kann der Inhalt des erfolglosen Laufwerkes auf einem Ersatzlaufwerk durch das Unterwerfen der Daten von den restlichen Laufwerken bis dieselbe XOR Operation wieder aufgebaut werden. Wenn Laufwerk 2 scheitern sollte, konnten seine Daten mit den XOR Ergebnissen des Inhalts der zwei restlichen Laufwerke, des Laufwerkes 1 und des Laufwerkes 3 wieder aufgebaut werden:

Laufwerk 1: 01101101

Laufwerk 3: 10111001

wie folgt:

10111001

XOR 01101101

_________

11010100

Dessen Ergebnis XOR Berechnung Laufwerk 2 Inhalt nachgibt. 11010100 wird dann auf dem Laufwerk 2 versorgt, völlig die Reihe reparierend.

Dieses dasselbe XOR Konzept gilt ähnlich für die größere Reihe mit jeder Zahl von Platten. Im Fall von einem ÜBERFALL 3 Reihe von 12 Laufwerken nehmen 11 Laufwerke an der XOR Berechnung teil, die oben gezeigt ist, und geben einen Wert nach, der dann auf dem hingebungsvollen Paritätslaufwerk versorgt wird.

Geschichte

Eine "Paritätsspur" ist auf der ersten magnetischen Band-Datenlagerung 1951 da gewesen. Die Gleichheit in dieser Form, die über vielfache parallele Signale angewandt ist, ist als eine Querüberfülle-Kontrolle bekannt. Das kann mit der über vielfache Bit geschätzten Gleichheit verbunden werden hat ein einzelnes Signal, eine Längsüberfülle-Kontrolle vorausgeschickt. In einem parallelen Bus gibt es ein Längsüberfülle-Kontrolle-Bit pro paralleles Signal.

Gleichheit wurde auch auf mindestens einem Lochstreifen verwendet (hat Band geschlagen) Datenzugang-Systeme (ist der magnetischen Band-Systemen vorangegangen). Auf den Systemen, die von der britischen Gesellschaft ICL (früher ICT) verkauft sind, hatte der Lochstreifen 8 Loch-Positionen, die darauf mit dem 8. stoßen, der für die Gleichheit ist. 7 Positionen wurden für die Daten, z.B, 7-Bit-ASCII verwendet. Die 8. Position hat einem Loch darin schlagen lassen, je nachdem die Zahl von Datenlöchern geschlagen hat.

Für eine gegensätzliche Ansicht hat Seymour Cray, Hauptentwerfer von Supercomputern, Paritätsdesigns in der Geringschätzung gehalten. Er hat gefunden, dass es schlechtes Design gezeigt hat — wenn Sie Ihre Übertragungspfade entwürfen, um zuverlässig zu sein, würden Sie Mittel an die Gleichheit nicht vergeuden müssen. Sein berühmtes Zitat darauf (um 1963) war "Gleichheit ist für Bauern" (nachdem der Gebrauch des Begriffes "Gleichheit" im Neuen Geschäft). Nachdem er später Paritätsbit auf dem CDC 7600 eingeschlossen hat, hat Cray angeblich gesagt, dass "Ich erfahren habe, dass viele Bauern Computer kaufen."

Siehe auch

• BIP-8
• Paritätsfunktion

Links

• Verschiedene Methoden, das Paritätsbit, unter anderen Bit-Operationen zu erzeugen