Bits e Bytes

Quando operamos computadores, comumente as palavras bits e Bytes entram em nosso vocabulário. Minha intenção é, através desta publicação, faze-los conhecer um pouco mais do sentido dessas palavras.

Utilizamos o sistema numérico decimal com 10 símbolos representativos (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) , muito provavelmente por possuirmos 10 dedos, por meio desses símbolos representativos podemos combina-los e representar os números no sistema décimal.

Para exemplificar, o número 6.357 possui quatro dígitos. Sabe-se que, no número 6.357, o 7 ocupa a posição de unidade, enquanto o 5 ocupa a posição de dezena, o 3 ocupa a posição de centena e o 6 ocupa a posição de milhar. Assim, caso queira ser explícito, poderá expressar esse número da seguinte maneira:

(6 * 1000) + (3 * 100) + (5 * 10) + (7 * 1) = 6000 + 300 + 50 + 7 = 6357

Outra forma de expressá-lo poderia ser na utilização de potências de 10. Suponhamos que o conceito de "elevado à potência de" seja representado pelo símbolo "^" ("10 ao quadrado" seria escrito como "10^2"). Assim uma outra maneira de expressar esse número é:

(6 * 10^3) + (3 * 10^2) + (5 * 10^1) + (7 * 10^0) = 6000 + 300 + 50 + 7 = 6357

Podemos perceber nessa expressão é que cada dígito é um marcador de posição para a próxima potência de 10, começando no primeiro dígito com 10 elevado à potência de zero.

Bytes

Os bits dificilmente estão sozinhos nos computadores. Normalmente são agrupados em conjuntos de 8 bits, chamados bytes. Por que existem 8 bits em um byte? Seria o mesmo que perguntar: "por que há 12 ovos em uma dúzia".

Com 8 bits em um byte é possível representar 256 valores, de 0 a 255, como mostrado abaixo:

0 = 00000000

1 = 00000001

2 = 00000010

...

254 = 11111110

255 = 11111111

O padrão ASCII

Os bytes são freqüentemente utilizados para conter caracteres individuais em um documento de texto. No sistema de caracteres ASCII, cada valor binário entre 0 e 127 está associado a um caractere específico. A maioria dos computadores utiliza o sistema ASCII, para também utilizar a gama completa dos 256 caracteres disponíveis em um byte. Os últimos 128 caracteres comportam elementos especiais, como caracteres acentuados de diversas línguas como o português.

Abaixo podemos vizualizar os 127 códigos padrão da tabela ASCII. Computadores armazenam documentos de texto, tanto no disco quanto na memória, utilizando esses códigos. Se você utiliza o Bloco de Notas do Windows para criar um arquivo de texto contendo as palavras "Estado do Pará”, o Bloco de Notas usaria 1 byte de memória por caractere (incluindo 1 byte para cada espaço entre as palavras, caractere 32 da tabela ASCII). Quando o Bloco de Notas armazena a sentença em um arquivo no disco, o arquivo também irá conter 1 byte por caractere e por espaço.

Faça esse experimento: abra um novo arquivo no Bloco de Notas e insira a frase "Estado do Pará”. Salve o arquivo no disco com o nome de Pará.txt. Utilize então o Explorer e veja o tamanho do arquivo. Você irá descobrir que o arquivo ocupa um espaço de 14 bytes no disco: 1 byte para cada caractere. Se você adicionar outra palavra ao final da sentença e salvar novamente, o tamanho do arquivo irá subir para o número referente de bytes. Cada caractere consome um byte.

Se olhássemos para um arquivo como um computador o faz, veria que cada byte contém um número, não uma letra; o número é o código ASCII que corresponde ao caractere (veja abaixo). Desse modo, os números para o arquivo no disco são:

Estado do Pará

ASCII -> 69 115 116 97 100 111 32 100 111 32 80 97 114 160

32

33 !

34 "

35 #

36 $

37 %

38 &

39 '

40 (

41 )

42 *

43 +

44 ,

45 -

46 .

47 /

48 0

49 1

50 2

51 3

52 4

53 5

54 6

55 7

56 8

57 9

58 :

59 ;

60 < 61 =" 62">

63 ?

64 @

65 A

66 B

67 C

68 D

69 E

70 F

71 G

72 H

73 I

74 J

75 K

76 L

77 M

78 N

79 O

80 P

81 Q

82 R

83 S

84 T

85 U

86 V

87 W

88 X

89 Y

90 Z

91 [

92

93 ]

94 ^

95 _

96 `

97 a

98 b

99 c

100 d

101 e

102 f

103 g

104 h

105 i

106 j

107 k

108 l

109 m

110 n

111 o

112 p

113 q

114 r

115 s

116 t

117 u

118 v

119 w

120 x

121 y

122 z

123 {

124 |

125 }

126 ~

127 DEL

Bem, para ratificar o seu entendimento do exposto acima, comente com suas palavras o que seria o código ASCII e o que significa o seu acrônimo. Pesquise também as possíveis razões dos computadores utilizarem o sistema numérico binário.

O texto faz referencia a Bits e Bytes, qual a relação que existe entre essas duas palavras?