Dado que o binário é tão absolutamente fundamental para a existência de computadores, parece estranho que nós nunca tenhamos abordado o tópico antes - então hoje eu pensei em dar uma breve visão geral do que o binário realmente significa e como ele é usado em computadores. . Se você sempre se perguntou qual é a diferença entre 8 bits, 32 bits e 64 bits, e por que isso é importante, então continue lendo!
O que é binário? A diferença entre a base 10 e a base 2
A maioria de nós cresceu em um mundo de números de base 10, o que significa que temos 10 números de 'base' ( 0-9 ) dos quais derivamos todos os outros números. Uma vez esgotados, subimos um nível de unidade - 10, 100, 1000 - essa forma de contagem é martelada em nossos cérebros desde o nascimento. Na verdade, foi somente a partir do período romano que começamos a contar na base 10. Antes disso, a base 12 era a mais fácil, e as pessoas usavam os nós dos dedos para contar.
Quando aprendemos a base 10 no ensino fundamental, frequentemente escrevemos as unidades assim:
Portanto, o número de 1990 na verdade consiste em 1 x 1000, 9 x 100, 9 x 10 e 0 x 1 . Tenho certeza de que não preciso explicar a base 10 além disso.
Mas e se em vez de ter uma seleção completa de 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 para trabalhar com os números base - e se tivéssemos apenas 0 e 1 . Isso é chamado de base 2 ; e também é comumente referido como binário . Em um mundo binário, você pode contar apenas 0, 1 - então você precisa passar para o próximo nível de unidade.
Contando em binário
Isso ajuda imensamente se nós escrevemos as unidades quando aprendemos binário. Neste caso, ao invés de cada unidade adicional ser multiplicada por 10, ela é multiplicada por 2, nos dando 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 ... Então, para ajudar a calcular, podemos escrevê-los assim:
Em outras palavras, o valor mais à direita em um número binário representa quantos 1s. O próximo dígito, à esquerda disso, representa quantos 2's. O próximo representa quantos 4… e assim.
Com esse conhecimento, podemos escrever uma tabela de contagem em binário, com o valor equivalente da base 10 indicado à esquerda.
Passe um momento passando até que você possa ver exatamente por que 25 está escrito como 11001. Você deve ser capaz de dividi-lo como sendo 16 + 8 + 1 = 25.
Trabalhando de trás para frente - base 10 para binário
Agora você deve ser capaz de descobrir que valor tem um número binário desenhando uma tabela semelhante e multiplicando cada unidade. Mudar um número regular de base 10 para binário exige um pouco mais de esforço. O primeiro passo é encontrar a maior unidade binária que “se encaixa” no número. Então, por exemplo, se estivéssemos fazendo 35, então o maior número da tabela que cabe em 35 é 32, então teríamos um 1 nessa coluna. Em seguida, temos um resto de 3 - o que seria necessário um 2 e, finalmente, um 1. Assim, obtemos 100011 .
8 bits, bytes e octetos
A tabela mostrada acima é de 8 bits, porque temos no máximo 8 zeros e uns para usar em nosso número binário. Assim, o número máximo que podemos representar é 11111111 ou 255 . É por isso que, para representar qualquer número de 0 a 255, precisamos de pelo menos 8 bits. Octet e Byte são simplesmente outra maneira de dizer 8 bits. Portanto, 1 Byte = 8 bits .
Computação de 32 vs 64 bits
Atualmente, você ouve frequentemente os termos versões de 32 bits e 64 bits do Windows, e talvez você saiba que o Windows de 32 bits só pode suportar até 4 gigabytes de RAM . Por que isso acontece?
Tudo se resume ao endereçamento de memória. Cada bit de memória precisa de um endereço único para acessá-lo. Se tivéssemos um sistema de endereçamento de memória de 8 bits, poderíamos ter no máximo 256 bytes de memória. Com um sistema de endereçamento de memória de 32 bits ( imagine estender a tabela acima para ter 32 colunas de unidade binária ), podemos ir a qualquer lugar até 4.294.967.296 ? 4 bilhões de bytes, ou em outras palavras - 4 bytes GIGA . A computação de 64 bits essencialmente remove esse limite, fornecendo até 18 quintilhões de endereços diferentes - um número que a maioria de nós simplesmente não consegue entender.
Endereçamento IPv4
A mais recente preocupação no mundo da computação é toda sobre endereços IP IPv6 & The Coming ARPAgeddon [Tecnologia Explicada] IPv6 & The Coming ARPAgeddon [Tecnologia Explicada] Leia Mais, em particular endereços IPv4, como estes:
- 192.168.0.1
- 200.187.54.22
Eles na verdade consistem em 4 números, cada um representando um valor até 255. Você consegue adivinhar por quê? Sim, o endereço completo é representado por 4 octetos ( 32 bits no total ). Isso parecia uma enorme quantidade de endereços possíveis ( cerca de 4 bilhões, na verdade ) no momento em que a internet foi inventada, mas estamos rapidamente acabando agora que tudo em nossa vida precisa estar conectado. Para resolver isso, o novo IPv6 usa 128 bits no total, nos dando aproximadamente 340 undecillion ( coloque 38 zeros no final ) endereços para brincar.
Eu vou deixar lá por hoje, então eu posso voltar ao meu objetivo original, que era escrever o próximo tutorial do Arduino - no qual nós fazemos uso extensivo de um registrador bit-shift. Espero que hoje tenha lhe dado uma compreensão básica de como o binário é tão significativo para os computadores, porque os mesmos números continuam aparecendo, e porque o número de bits que temos para representar algo coloca um limite finito na quantidade de memória, tamanho da tela, cor possível valores ou endereços IP exclusivos disponíveis para nós. Na próxima vez, daremos uma olhada nos cálculos lógicos binários, que são praticamente todos os processadores de computador, assim como os computadores podem representar números negativos.
Comentários? Confusão? Você achou minha explicação fácil de entender? Seja qual for o caso, por favor entre em contato nos comentários. Vou deixar você com uma piada binária!
Existem apenas 10 tipos de pessoas no mundo: aqueles que entendem binário e aqueles que não entendem.
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