A alma de um computador

 Como tudo funciona?

Para um leigo, um computador pode até parecer uma máquina misteriosa, uma “caixa preta” onde de alguma forma mística são guardadas e processadas informações. Mas, de misterioso os computadores não têm nada. Tudo funciona de maneira ordenada, e até certo ponto simples.

Hoje em dia, quase toda gente com condições para pagar um curso, ou ter um PC em casa, aprende muito rápido como usar o Windows ou mesmo o Linux, aceder a Internet, ou seja, usar o micro. Mas, dentre todos estes utilizadores, poucos, muito poucos realmente entendem como a máquina funciona. O que muda entre um processador Pentium ou um Athlon por exemplo? Porque um PC com pouca memória RAM fica lento? Como funciona um disco rígido, e como é possível armazenar uma quantidade tão grande de dados num dispositivo tão pequeno? O que fazem as placas de vídeo 3D e em que tarefas elas são necessárias? Qual é a diferença entre uma placa de som “genérica” e outra que custa mais de 100 euros? Por que alguns modems são tão maus? Como um PC funciona??

Como funciona o sistema binário?

Existem duas maneiras de representar uma informação: analogicamente ou digitalmente. Uma música é gravada numa fita de cassete de forma analógica, codificada na forma de uma grande onda de sinais magnéticos, que pode assumir um número ilimitado de frequências. Um som grave seria representado por um ponto mais baixo da onda, enquanto um ponto mais alto representaria um som agudo. O problema com esta representação, é que qualquer interferência causa distorções no som. Se os computadores trabalhassem com dados analógicos, certamente seriam muito passíveis de erros, pois qualquer interferência, por mínima que fosse, causaria alterações nos dados processados e consequentemente nos resultados.

O sistema digital por sua vez, permite armazenar qualquer informação na forma de uma sequência de valores positivos e negativos, ou seja, na forma de uns e zeros. O número 181 por exemplo, pode ser representado digitalmente como 10110101. Qualquer tipo de dado, seja um texto, uma imagem, um vídeo, um programa, ou qualquer outra coisa, será processado e armazenado na forma de uma grande sequência de uns e zeros.

É justamente o uso do sistema binário que torna os computadores confiáveis, pois a possibilidade de um valor 1 ser alterado para um valor 0, o oposto, é muito pequena. Lidando com apenas dois valores diferentes, a velocidade de processamento também torna-se maior, devido à simplicidade dos cálculos.

Cada valor binário é chamado de “bit”, contracção de “binary digit” ou “dígito binário”. Um conjunto de 8 bits forma um byte e um conjunto de 1024 bytes forma um Kilobyte (ou Kbyte). O número 1024 foi escolhido pois é a potência de 2 mais próxima de 1000. Um conjunto de 1024 Kbytes forma um Megabyte (1048576 bytes) e um conjunto de 1024 Megabytes forma um Gigabyte (1073741824 bytes). Os próximos múltiplos são o Terabyte (1024 Gibabytes) e o Petabyte (1024 Terabytes)

Também usamos os termos Kbit, Megabit e Gigabit, para representar conjuntos de 1024 bits. Como um byte corresponde a 8 bits, um Megabyte corresponde a 8 Megabits e assim por diante.

1 Bit = 1 ou 0
1 Byte = Um conjunto de 8 bits
1 Kbyte = 1024 bytes ou 8192 bits
1 Megabyte = 1024 Kbytes, 1.048.576 bytes ou 8.388.608 bits
1 Gigabyte = 1024 Megabytes, 1.048.576 Kbytes, 1.073.741.824 bytes ou 8.589.934.592 bits

Quando vamos abreviar, também existe diferença. Quando estamos falando de Kbytes ou Megabytes, abreviamos respectivamente como KB e MB, sempre com o “B” maiúsculo. Quando estamos falando de Kbits ou Megabits abreviamos da mesma forma, porém usando o “B” minúsculo, “Kb”, “Mb” e assim por diante. Parece irrelevante, mas esta é uma fonte de muitas confusões. Sempre que nos referimos à velocidade de uma rede de computadores, por exemplo, não a medimos em bytes por segundo, e sim em bits por segundo: 10 megabits, 100 megabits e assim por diante. Escrever “100 MB” neste caso, daria a entender que a rede transmite a 100 megabytes, que correspondem a 800 megabits.