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奇偶校验位

奇偶校验位是一个表示给定位数的二进制数中 1 的个数是奇数还是偶数的二进制数。奇偶校验位是最简单的错误检测码。奇偶校验位有两种类型:偶校验位与奇校验位。非奇偶校验内存的每个字节只有8位,若它的某一位存储了错误的值,就会使其中存储的相应数据发生改变而导致应用程序发生错误。当CPU返回读取储存的数据时,它会再次相加前8位中存储的数据,计算结果是否与校验位相一致。在猫到猫的通信中,奇偶的类型在传输发生之前被发送和接受的调制解调器调整。

基本概况

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奇偶校验位 (Parity)是指偶数或者奇数或甚至对一个数字的性质。奇偶校验通常用在数据通信中来保证数据的有效性。每个设备必须决定是否它将被用为偶校验、奇校验、或非校验。发送设备添加1s在每个它发送的每条串上或决定这个数是偶数或奇数。然后,它添加一个额外的位,叫

做校验位,到这个串上。如果偶校验在使用,校验位将这些位置为偶数;如果奇校验在使用,校验位将这些位置为奇数。

奇偶校验位是一个表示给定位数的二进制数中 1 的个数是奇数还是偶数的二进制数。奇偶校验位是最简单的错误检测码。

奇偶校验位有两种类型:偶校验位与奇校验位。如果一组给定数据位中 1 的个数是奇数,那么偶校验位就置为 1,从而使得总的 1 的个数是偶数。如果给定一组数据位中 1 的个数是偶数,那么奇校验位就置为 1,使得总的 1 的个数是奇数。偶校验实际上是循环冗余校验的一个特例,通过多项式 x + 1 得到 1 位 CRC。

内存检验

对于内存的奇偶校验工作要从比特概念说起,比特(bit)是内存中的最小单位,也称“位”、它只有两个状态分别以1和0表示。我们将8个连续的比特叫做一个字节(byte)。非奇偶校验内存的每个字节只有8位,若它的某一位存储了错误的值,就会使其中存储的相应数据发生改变而导致应用程序发生错误。而奇偶校验内存在每一字节(8位)外又额外增加了一位作为错误检测之用。比如一个字节中存储了某一数值(1、0、0、1、1、1、1、0),把这每一位相加起来(1+0+0+1+1+1+1+0=5)。若其结果是奇数,校验位就定义为1,反之则为0。当CPU返回读取储存的数据时,它会再次相加前8位中存储的数据,计算结果是否与校验位相一致。当CPU发现二者不同时就作出一定的反应。现在主板都可以使用带奇偶校验位或不带奇偶校验位两种内存条,但要注意两种不能混用。

上面的叙述描述了奇偶校验在电脑内是如何工作的。需要说明的是,外围设备连接总线和I/O总线控制器使用的是奇数的奇偶错误校验方法。奇偶位校验不是确实可信的错误校验方法,因为它可能两个“位”在传送时都发生可错误。对于个人电脑内部的传输,这种可能性被认为是微乎其微的。在一些大型机系统中,数据的完整性是非常重要的,三个“位”被分配用于奇偶校验。

奇偶校验也用于调制解调器之间的通讯。这里,奇偶校验可以被选择是偶数的(一个连续的传输将形成一个偶数)还是奇数的。用户也可以选择没有奇偶,意味着调制解调器没有传输或者校验位。当没有奇偶可以选择(或者默认)时,它被假定为有其它的形式的校验以探测传输过程的任何错误。没有奇偶通常也意味着校验位能被用于数据和传输加速。在猫到猫的通信中,奇偶的类型在传输发生之前被发送和接受的调制解调器调整。

奇偶校验块

一些冗余磁盘阵列(en:RAID)使用奇偶校验块实现冗余。如果阵列中的一块磁盘出现故障,工作磁盘中的数据块与奇偶校验块一起来重建丢失的数据。

下面每列表示一个磁盘,假设 A1 = 00000111、A2 = 00000101 以及 A3 = 00000000。A1、A2、A3 异或得到的 Ap 等于 00000010。如果第二个磁盘出现故障,A2 将不能被访问,但是可以通过 A1、A3 与 Ap 的异或进行重建:

A1 XOR A3 XOR Ap = 00000101

冗余磁盘阵列

A1 A2 A3

Ap B1 B2

Bp C1 C2

C3 C4 Cp

注意:数据块是格式 A#,奇偶校验块是 Ap。

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