Bits e bytes - UNEMAT Sinop

Bits e bytes
Os computadores "entendem" impulsos
elétricos, positivos ou negativos, que são
representados por 1 ou 0. A cada impulso
elétrico damos o nome de bit (BInary
digiT). Um conjunto de 8 bits reunidos
como uma única unidade forma um byte.
Nos computadores, representar 256
números binários é suficiente para que
possamos lidar a contento com estas
máquinas. Assim, os bytes possuem 8
bits. É só fazer os cálculos: como um bit
representa dois tipos de valores (1 ou 0)
e um byte representa 8 bits, basta fazer 2
(do bit) elevado a 8 (do byte) que é igual
a 256.
Os bytes representam todas as letras (maiúsculas e minúsculas), sinais de pontuação,
acentos, caracteres especiais e até informações que não podemos ver, mas que servem
para comandar o computador e que podem inclusive ser enviados pelo teclado ou por
outro dispositivo de entrada de dados e instruções.
Para que isso aconteça, os computadores utilizam uma tabela que combina números
binários com símbolos: a tabela ASCII (American Standard Code for Information
Interchange). Nela, cada byte representa um caractere ou um sinal.
A partir daí, foram criados vários termos para facilitar a compreensão humana da
capacidade de armazenamento, processamento e manipulação de dados nos
computadores. No que se refere aos bits e bytes, tem-se as seguintes medidas:
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Byte = 8 bits
kilobyte (KB ou Kbytes) = 1024 bytes
megabyte (MB ou Mbytes) = 1024 kilobytes
gigabyte (GB ou Gbytes) = 1024 megabytes
terabyte (TB ou Tbytes) = 1024 gigabytes
petabyte (PB ou Pbytes) = 1024 terabytes
exabyte (EB ou Ebytes) = 1024 petabytes
zettabyte (ZB ou Zbytes) = 1024 exabytes
yottabyte (YB ou Ybytes) = 1024 zettabytes
É também por meio dos bytes que se determina o comprimento da palavra de um
computador, ou seja, a quantidade de bits que o dispositivo utiliza na composição das
instruções internas, como por exemplo:
8 bits => palavra de 1 byte
16 bits => palavra de 2 bytes
32 bits => palavra de 4 bytes
Na transmissão de dados entre dispositivos, geralmente usa-se medições relacionadas a
bits e não a bytes. Assim, há também os seguintes termos:
1
1
1
1
kilobit (Kb ou Kbit) = 1024 bits
megabit (Mb ou Mbit) = 1024 Kilobits
gigabit (Gb ou Gbit) = 1024 Megabits
terabit (Tb ou Tbit) = 1024 Gigabits
E assim por diante. Você já deve ter percebido que, quando a medição é baseada em
bytes, a letra 'b' da sigla é maiúscula (como em GB). Quando a medição é feita em bits, o
'b' da sigla fica em minúsculo (como em Gb).
Como já dito, a utilização de medições em bits é comum para informar o volume de dados
em transmissões. Geralmente, indica-se a quantidade de bits transmitidos por segundo.
Assim, quando queremos dizer que um determinado dispositivo é capaz de trabalhar, por
exemplo, com 54 megabits por segundo, usa-se a expressão 54 Mb/s:
1 Kb/s = 1 kilobit por segundo
1 Mb/s = 1 megabit por segundo
1 Gb/s = 1 gigabit por segundo
E assim por diante.
É comum o uso de Kbps, Mbps ou Gbps para expressar a quantidade de bits transferidos,
com a terminação "ps" se referindo a "per second (por segundo)". No entanto, "ps" é uma
sigla para picossegundo, de acordo com o Sistema Internacional de Unidades, assim, o
uso de "/s" é mais adequado para expressar bits transferidos por segundo.
Convertendo Decimal em Binário
Ex: 141
Convertendo Binário em Decimal
Memória
A que se destina a memória:




Armazenamento das instruções referentes a um programa que está sendo
processado;
Armazenamento dos dados iniciais referentes aquele programa;
Armazenamento de dados intermediários;
Armazenamento dos resultados finais a serem transmitidos em fase posterior de
um dispositivo de saída.
No que se refere ao hardware dos computadores, entendemos como memória os
dispositivos que armazenam os dados com os quais o processador trabalha. Há,
essencialmente, duas categorias de memórias:
ROM (Read-Only Memory - Memória Somente de Leitura) recebem esse nome
porque os dados são gravados nelas apenas uma vez. Depois disso, essas informações
não podem ser apagadas ou alteradas, apenas lidas pelo computador, exceto por meio
de procedimentos especiais. Outra característica das memórias ROM é que elas são do
tipo não voláteis, isto é, os dados gravados não são perdidos na ausência de energia
elétrica ao dispositivo, que permite apenas a leitura dos dados e não perde
informação na ausência de energia.
PROGRAMAS DE MEMÓRIA ROM
Programas que tratam de operações de inicialização:
POST: Teste de inicialização , verifica a memória RAM.
BIOS: Gerencis E/S , transfere para o S.O, verifica o HW.
Setup: Configura o Equipamento.
RAM(Random-Access Memory - Memória de Acesso Aleatório) constituem uma das
partes mais importantes dos computadores, pois são nelas que o processador
armazena os dados com os quais está lidando. Esse tipo de memória tem um processo
de gravação de dados extremamente rápido, se comparado aos vários tipos de
memória ROM. No entanto, as informações gravadas se perdem quando não há mais
energia elétrica, isto é, quando o computador é desligado, sendo, portanto, um tipo
de memória volátil que permite ao processador tanto a leitura quanto a gravação de
dados e perde informação quando não há alimentação elétrica.
MEMÓRIA CACHE E SUA IMPORTÂNCIA:
Uma cahe ou uma memória cache é um bloco de memória para o armazenamento
temporário de dados que possuem grande probabilidade de serem utilizados
novamente, ou seja, é uma área de armazenamento temporário onde os dados
frequentemente acessados são armazenados para acesso mais rápido.
Quando o Cliente do cache (CPU, navegador, etc....) deseja acessar um dado ,
primeiramente verifica o cache.
O elemento do cache é utilizado e não o dado original.
Esse acesso é chamado de Cache HIT ( Acerto de CACHE)
Percentagem de acesso ao Cache Hit é chamado de TAXA DE ACERTO (BIT RATE ou
BIT RATIO) da cache.
TIPOS DE CACHE:
CACHE L1: pequena porção de memória estática presente dentro do computador
geralmente de 16 kb a 128 Kb.
Hoje encontram-se processadores com mais de 2 Mb de cache.
CACHE L2: Como a L1 possui um tamanho reduzido o cache L2 vem complementá-la.
Mais um caminho para que a informação requisitada não tenha que ser procurada na
memória principal (pode ser colocada dentro ou fora do processador).
CACHE L3: Terceito nível de Cache, inicialmente utilizado do AMD K6 – III. Possui
Cahe L2 interno a seu núcleo o L3 externo presente na placa mãe.
Modos de endereçamento:
Endereçamento imediato
Endereçamento Direto
Endereçamento Indireto
Endereçamento Indexado
Endereçamento por
Registradores
O valor do operando é um valor constante
fornecido junto com a instrução.
O valor do operando indica um determinado
endereço da memória ROM ou RAM que contém
realmente o dado a ser utilizado pelo código.
O valor do operando indica uma posição da
memória ROM ou RAM que contém o endereço em
que está armazenado o dado a ser acessado;
Ao valor do operando é somado o conteúdo de um
registrador de índice para assim obter um
endereço de memória que contém o dado
desejado. É muito utilizado na manipulação de
estruturas de dados do tipo matriz.
O valor do operando está armazenado num
registrador do próprio processador. Esse valor
pode ser um dado (endereçamento Direto) ou o
endereço de uma posição de memória
(endereçamento indireto).
TEMPO DE ACESSO E CÍCLO DE MEMÓRIA
Tempo necessário para que um sistema localize uma posição na memória e transfira uma
informação.
Tempo de acesso.
T =t +t
TEMPO ACESSO
=
TEMPO LOCALIZAÇÃO +
TEMPO DE TRANSFERÊNCIA
Disco Rígido (HD)
O Disco Rígido, cujo nome em inglês é Hard Disk (HD), serve para armazenar dados
permanentemente ou até estes serem removidos. Fisicamente, os HDs são
constituídos por discos. Estes são divididos em trilhas e, por sua vez, estas são
formadas por setores. Os HDs podem armazenar até centenas de gigabytes. A
velocidade de acesso às informações dos discos depende, em parte, da rapidez em
que estes giram. Os padrões mais comuns são de 5.400 rpm (rotações por minuto),
7.200 rpm e 10.000 rpm.
Para serem usados pelo computador, os HDs precisam de uma interface de controle.
As existentes são IDE (Intergrated Drive Electronics), SCSI (Small Computer System
Interface) e SATA (Serial ATA).
FireWire
O padrão USB é o mais utilizado para a conexão de dispositivos variados ao
computador, mas a indústria também vem dando grande destaque à
tecnologia FireWire(ou IEEE 1394 ou, ainda, i.LINK). Mas, o que é FireWire? O que
essa tecnologia tem como diferencial? Quem está por trás de seu desenvolvimento?
Como funciona o FireWire? Quais as suas vantagens em relação ao seu principal
concorrente, o padrão USB?
TRABALHO para ser apresentado em forma de Seminário
Tópicos:

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HD, Memória primária e Secundária.
Porta Serial, Paralela e USB.
Firewire