Convertire B in KiB

Un byte è otto bit, cosa che non è sempre stata scontata: i primi calcolatori ne usarono sei, sette o nove. L’otto si è imposto perché ci sta dentro un carattere e perché la cifra si divide in metà pulite.

Un kibibyte è esattamente 1.024 byte. Il nome è stato introdotto nel 1998 perché «kilobyte» potesse tornare a significare 1.000, anche se l’abitudine non ha mai attecchito del tutto.

In questa direzione il conto è una divisione, e per un numero intero: 1024 di queste stanno in un kibibyte senza avanzo. L'unica scomodità è che i risultati escono in frazioni — un terzo, un dodicesimo — invece delle cifre tonde che dà la direzione opposta.

Non si perde comunque nulla, perché la divisione è esatta. Se il risultato non sta fermo in decimali — 0,0833… e parenti —, quella è la frazione che traspare, non un errore che si insinua.

Un KiB è 1.024 dell'unità sotto; un kB è 1.000. Su questa pagina è la differenza tra 1024 B e 1000 B — il 2,4 % — e la distanza cresce a ogni gradino: per questo è un arrotondamento trascurabile su una foto e un pezzo visibile di un disco fisso.

Il mistero dello spazio che manca sta tutto qui. Un disco venduto come un terabyte contiene esattamente quello che dichiara in unità decimali, ed è Windows a ricontarlo in unità binarie tenendo però il nome decimale: il numero si accorcia senza che si sia perso niente. macOS conta questi valori in unità decimali fin dalla 10.6, ed è per questo che lo stesso disco può sembrare di due dimensioni diverse su due computer.

Con ls -l ottenete un conteggio esatto di byte, lo stesso che il filesystem registra e che restituisce qualunque API riporti una dimensione. Con ls -lh sullo stesso file ottenete qualcosa come 24K. Nulla del file è cambiato tra i due comandi: il secondo ha diviso per 1.024, arrotondato e aggiunto una lettera che non dice quale base ha usato.

Il numero esatto è quello che deve corrispondere a un header, a un limite di quota o a un confine di hash; quello arrotondato è il numero che un collega vi ripete leggendolo dal terminale. Sapersi muovere fra i due senza indovinare la base è tutto il senso di questa conversione.

GNU coreutils usa K, M e G maiuscole per le potenze di 1.024 e la k minuscola per 1.000, una convenzione che quasi nessuno conosce e nessuno strumento annuncia. du -h riporta in binario. du --si riporta in decimale sulla stessa cartella e differisce del 2,4% al passaggio kilo.

La conseguenza pratica è che "quanto pesa questa cartella" ha due risposte corrette dallo stesso comando, e quale ottenete dipende da un flag digitato una settimana fa in uno script. Se un numero finisce in un ticket o in un piano di capacità, registrate il flag insieme al valore, oppure convertite in byte e lasciate che sia chi legge a scegliere la propria scala.

La memoria è indirizzata da linee che sono alte o basse, quindi le quantità che una macchina raggiunge naturalmente sono potenze di due. Dieci linee di indirizzo raggiungono 1.024 posizioni, abbastanza vicino a mille da prendere in prestito il prefisso kilo — un prestito mai restituito.

Non è solo una questione storica. I filesystem allocano in blocchi che sono potenze di due, le pagine di memoria sono di 4.096 byte sull’hardware ordinario, e i dischi sono passati da settori da 512 byte a settori da 4.096. Convertire byte in kibibyte è quindi la conversione che atterra su confini reali; convertire byte in kilobyte decimali dà un numero più ordinato su cui però nulla sotto è costruito.

Ogni cifra di questa pagina conta byte. Content-Length, dimensioni dei file, lunghezze dei buffer e uso del disco sono tutti conteggi di byte, e un byte è di otto bit dai tempi in cui la convenzione si è stabilizzata — le prime macchine ne usavano sei, sette o nove.

Le velocità di rete sono l’eccezione che morde: una connessione a 100 Mbit/s trasferisce al massimo 12,5 MB al secondo, e dividere le due cifre senza accorgersene dà una risposta sbagliata per un fattore otto. La sola lettera fa la differenza: Mb sono megabit, MB sono megabyte.

Un file di 900 byte è lungo 900 byte e occupa 4.096 byte del volume, perché lo spazio viene assegnato in blocchi interi. ls -l riporta il primo numero e du il secondo, motivo per cui una cartella di tanti file piccoli può occupare svariate volte quanto sommano i loro contenuti.

Se il numero che state convertendo viene da uno strumento di quota, è probabilmente spazio allocato; se viene da un header di lunghezza, è contenuto puro. du --apparent-size fa tornare du sul conteggio di byte, se serve confrontarli.

coreutils arrotonda le sue dimensioni leggibili per eccesso, non al valore più vicino, quindi un file di 1.025 byte esce come 1,1K anche se 1,0 sarebbe più vicino: la regola è che il valore mostrato non dichiari mai meno di quanto c’è realmente. Altri strumenti arrotondano al più vicino, e i file manager troncano spesso, il che spiega tre programmi che danno tre dimensioni per lo stesso file.

Potete usarlo deliberatamente: create un file di esattamente 1.025 byte, elencatelo, e leggete la risposta — 1,1K indica arrotondamento in stile coreutils su base 1.024, 1,0K indica arrotondamento al più vicino, 1,0k o 1,1k la scala decimale. Bastano dieci secondi per chiudere una discussione che altrimenti dura un pomeriggio.

Alcuni numeri non sopravvivono a una conversione. Un Content-Length deve essere il conteggio esatto o la risposta è malformata. Un header Range indirizza offset in byte. Un upload multipart ha una dimensione minima di parte espressa in byte. Un’allocazione di memoria è un numero intero di byte, e arrotondarla a un’unità comoda è come si scrive un bug di un blocco fuori posto.

Convertite quindi per la persona e conservate l’intero per la macchina: memorizzate byte ovunque nel codice e nei log, e convertite solo al momento della visualizzazione, etichettando il risultato KiB piuttosto che KB.