Convertire KiB in B

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.

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.

In questa direzione il conto è una moltiplicazione, e per un numero intero: un kibibyte fa 1024 byte, esattamente, e 1024 è la definizione, non una misura andata vicino.

È quindi una delle poche conversioni che vale la pena fare a mente, e il risultato si controlla: dividi all'indietro e devi ricadere esattamente sul numero di partenza, senza resti da giustificare.

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.

L’aritmetica è la parte minore: moltiplicate per 1.024 e il conteggio di byte è esatto. Quello che rende la conversione degna di una pagina è che la cifra sorgente arriva sotto mezza dozzina di etichette diverse. Le interfacce del kernel stampano kB e intendono kibibyte. Strumenti invocati con un flag k riportano in kibibyte senza dirlo. Documentazione scritta dopo il 1998 dice KiB e lo intende davvero.

Questo lascia al lettore un passo di identificazione prima della moltiplicazione. Il test affidabile è lo strumento più che l’etichetta: qualsiasi cosa riporti uso di memoria o di blocchi su un sistema Unix-like conta in unità di 1.024 a meno che non sia stata esplicitamente richiesta l’unità SI.

Il conteggio di blocchi memorizzato di un file è espresso in unità da 512 byte, indipendentemente da cosa alloca davvero il filesystem sottostante. Un file che occupa un blocco da 4.096 byte riporta quindi otto blocchi. Lo stesso file sotto du -k riporta 4, perché quello strumento conta in kibibyte.

La regola pratica è convertire tutto in byte prima di confrontare qualsiasi cosa. Otto blocchi da 512 byte e quattro kibibyte sono entrambi 4.096 byte, e l’accordo è invisibile finché entrambi non vengono espressi così.

Due domande diverse si nascondono dietro la parola dimensione. La lunghezza di un file è il numero di byte che contiene; lo spazio che occupa è il numero di blocchi allocati moltiplicato per la dimensione del blocco. Per un file di configurazione da 100 byte sono 100 byte e 4.096 byte, una differenza di quaranta volte.

Il divario funziona in entrambe le direzioni. Un file sparso — con regioni non scritte mai allocate — riporta una lunghezza molto più grande dei blocchi che contiene realmente, il che spiega come un’immagine di disco virtuale possa elencarsi come 40 GiB e occupare 3.

I limiti di risorsa della shell mescolano le loro unità e la mescolanza non è ovvia dall’output. Il limite di dimensione dello stack e il limite di memoria virtuale sono in kibibyte, quindi un limite di stack che legge 8192 sono 8.388.608 byte. Il limite di dimensione file è in blocchi da 512 byte per default in bash.

Leggere un insieme di limiti come se condividessero un’unità produce un tetto di memoria sbagliato per un fattore due in una direzione o nell’altra. Il motivo per convertirli affatto è di solito che qualcos’altro è espresso in byte.

Sotto una certa granularità, il conteggio di byte smette di essere il numero utile. La memoria è distribuita in pagine, e sulla maggior parte dei sistemi una pagina sono 4.096 byte. I filesystem allocano in blocchi, e il default comune è la stessa cifra. I dischi con il formato di settore più recente presentano settori da 4.096 byte.

Quell’allineamento è il motivo per cui le dimensioni di buffer, le voci di cache e le lunghezze di record si concentrano su multipli di 4.096. Una lettura di 4.000 byte tocca la stessa pagina di una lettura di 4.096 e costa lo stesso; un record di 4.100 byte ne attraversa due.

A questa scala la differenza fra un kilobyte e un kibibyte sono 24 byte, e per la maggior parte degli scopi scompare nell’arrotondamento. Diventa rilevante quando viene moltiplicata: un milione di record da 4 KiB ciascuno sono 4.096.000.000 byte, non 4.000.000.000, e un piano di capacità costruito sulla seconda cifra è corto di 96 MB prima ancora che succeda qualcosa d’inaspettato.

Lo stesso vale per la contabilità per-richiesta e per qualsiasi altro caso in cui una piccola unità viene contata un gran numero di volte: il divario non cresce, ma cresce il numero per cui viene moltiplicato.