Como Funciona o Barramento

Como Funciona o Barramento.

Uma das idéias mais brilhantes por trás dos computadores pessoais é a dos slots de expansão — conectores para inserir novas
placas de circuito que se ligam ao restante do PC através de um conjunto de circuitos conhecido como barramento, ou bus. Os
slots de expansão permitem transformar um computador pessoal de tal forma que ele pode passar a realizar tarefas jamais
imaginadas pelos próprios projetistas da máquina. Inserindo-se a placa certa — normalmente chamada de adaptadora ou placa
de expansão — é possível aumentar a resolução e o número de cores utilizadas pelo vídeo, transformar o PC em uma máquina
que grava e toca música, fazer com que ele trabalhe com unidades de disco, impressoras, fitas de backup e como host de
periféricos que nem sequer existiam quando você comprou o computador. Os circuitos do barramento são utilizados também para
a comunicação com alguns periféricos — como o teclado — não ligados a uma placa de expansão.

As vantagens do barramento de expansão são tão óbvias que pode-se pensar que todos os computadores possuem este recurso. Na
verdade, antes do surgimento do PC da IBM, vários computadores tinham seus componentes fixos, ou seja, não podiam ser
alterados. Os projetistas, por conta própria, decidiram produzir a arte final, não imaginando que alguém pudesse querer
acrescentar algo a ela.

Quando a IBM lançou o primeiro PC, ela foi inteligente o suficiente para perceber que deveria criar um computador que
aceitasse expansões e que também deveria divulgar todas as informações técnicas necessárias para que outras empresas
pudessem desenvolver placas de expansão para o IBM PC. O resultado foi o aparecimento de uma enorme quantidade de novos
componentes que, desde então, continuam a ampliar as fronteiras do que se pode fazer com um computador pessoal.

O barramento tornou-se, ao lado do microprocessador, o fator mais crítico quanto ao desempenho e diferenciação entre as
classes de computadores. As tendências a serem adotadas pelos novos barramentos irão determinar o futuro do próprio PC.

Fonte: Evolução dos Computadores

Dispositivos de entrada e saída.

Dispositivos de entrada e saída.

Todas as maravilhosas tarefas que um computador pessoal é capaz de executar não teriam significado algum se ele não tivesse
uma maneira de se comunicar com o mundo externo. Os primeiros computadores pessoais, como o Altair, usavam um método de
comunicação tão primitivo que é admirável saber como os pioneiros da computação tiveram imaginação para criar uma engenhoca
que pudesse oferecer alguma utilidade prática no mundo real. As instruções e os dados do programa eram introduzidos no
computador através de chaves elétricas — não do tipo miniaturizado como os transistores, mas do tamanho de um polegar. Os
resultados da computação eram mostrados segundo um padrão aparentemente aleatório de pequenas lâmpadas acesas em um painel.

Hoje em dia, as formas de comunicação que utilizamos com os PCs englobam dispositivos que nem mesmo os pioneiros mais
visionários da computação pessoal conseguiriam imaginar. O teclado e o tubo de raios catódicos (CRTs) são tão comuns que
fica difícil pensar em um PC sem eles. Há também o modem, o scanner e o mouse que nos ajudam a obter informações e
instruções do mundo exterior. Além do CRT tradicional, há uma série de monitores avançados como o SuperVGA e o monitor
colorido de matriz ativa, e impressoras capazes de oferecer coisas bem melhores do que apenas imprimir letras rudimentares.
Com isso, o computador pessoal passou a integrar nosso mundo real, a ponto de tornar-se algo que é tratado mais como ser
humano — alguém que escuta e responde — e menos como um amontoado de microchips e componentes eletrônicos.

Em resumo, a maioria dos dispositivos externos ao microprocessador — em outras palavras, a maior parte do PC — constitui-se
de dispositivos de entrada ou de saída. Cada ato de leitura ou gravação de dados em uma unidade de disco ou na memória
utiliza os serviços do BIOS (acrônimo de Basic Input/Output System, ou sistema básico de entrada/saída) do computador.
Ainda assim, costumamos associar entrada e saída somente a dispositivos como o teclado, o monitor e o mouse, dos quais
dependemos para realizar nosso trabalho. A visão restrita que temos da importância dos dispositivos de entrada e saída é
compreensível, embora sem eles até mesmo o PC mais poderoso do mundo não passaria de uma ferramenta desajeitada para os
interessados e uma curiosidade para os demais.

Fonte: Evolução dos Computadores

Vetor Entrelaçado de Unidades de Disco.

Vetor Entrelaçado de Unidades de Disco.

1 - Quando um arquivo está para ser gravado num vetor entrelaçado de, por exemplo, três unidades, ele é dividido em duas
partes para que cada parte seja gravada em uma unidade separada. O vetor entrelaçado exige, no mínimo, três unidades de
disco. Normalmente, o vetor grava os dados em todas as unidades menos uma, que é utilizada para verificação de erro.

2 - O programa da controladora ou do vetor executa uma operação booleana XOR nos dados gravados nas unidades de disco e em
seguida grava o resultado desta operação, chamado de bit de paridade, na unidade remanescente. Uma operação XOR resulta no
bit 0 sempre que dois bits iguais são comparados, e no bit 1 sempre que dois bits diferentes são comparados. Por exemplo,
aplicando-se XOR nos números binários 1100 e 1010 chega-se à paridade 0110. Se houver mais de três unidades no vetor, as
duas primeiras farão a comparação XOR e o resultado ficará na terceira e assim por diante, até que o resultado final fique
na última unidade. Esta operação invalida grande parte do desempenho atingido na primeira etapa, com a gravação simultânea
das diferentes partes do arquivo.

3 - Quando um arquivo é lido em um vetor entrelaçado de unidades de disco, a controladora normalmente busca cada uma das
partes do arquivo nas diferentes unidades de disco em que foram gravadas.

4 - No caso de danificação de uma das partes do arquivo ou de uma das unidades de disco, a controladora executa o oposto
de uma operação XOR. Ao comparar os bits não danificados com os bits de paridade, a controladora consegue deduzir se os
bits que estão faltando são 0s ou 1s. A informação também pode ser utilizada para reparar dados perdidos por defeito físico
na mídia.

Fonte: Evolução dos Computadores

Vetores Espelhados de Unidades de Disco.

Vetores Espelhados de Unidades de Disco.

1 - Quando um arquivo é gravado num vetor espelhado de unidades de disco, a controladora envia, simultaneamente, cópias
idênticas do arquivo a cada uma das unidades que formam o conjunto. O espelhamento pode ser feito a partir de duas
unidades de disco.

2 - Quando um arquivo do vetor espelhado de unidades de disco está para ser lido, a controladora busca simultaneamente
clusters alternados deste arquivo em cada uma das unidades, colocando-os juntos (em seqüência ordenada) para serem
enviados ao PC. Este processo torna a leitura mais rápida, mas a rapidez depende do número de unidades espelhadas no vetor.
Se há somente duas, o tempo de leitura reduz-se pela metade, aproximadamente; com três unidades espelhadas, o tempo pode
cair cerca de um terço em relação a uma unidade.

3 - No caso de um erro de leitura — provocado por defeito existente na superfície de uma das unidades ou dano ocorrido em
uma delas — a controladora simplesmente lê a versão intacta do arquivo na unidade que não apresentar defeito algum.

4 - Se o erro de leitura for provocado por um defeito na mídia, a controladora automaticamente lê os dados de uma cópia do
arquivo em outra unidade, gravando-o em uma área nova e sem defeito da unidade em que ocorreu o problema.

Fonte: Evolução dos Computadores

Como Funciona o Vetor de Unidades de Disco

Como Funciona o Vetor de Unidades de Disco.

O vetor de unidades de disco baseia-se na teoria de que, se uma unidade de disco rígido já é uma coisa boa, duas unidades
de disco são duas vezes melhor e cinco unidades quintuplicam essa qualidade positiva. Utilizando múltiplas unidades de
disco rígido configuradas para que o sistema operacional funcione como se existisse somente uma, o computador pessoal pode
adquirir grande velocidade na leitura dos dados ou maior proteção contra a perda destes. Na verdade, pode-se conseguir
isso de forma econômica.

O tipo mais comum de vetor de unidades tem o nome de RAID (acrônimo de Redundant Array of Inexpensive Drives) ou vetor
redundante de unidades baratas. Com os modelos de maior capacidade e velocidade, o custo dos discos rígidos aumentou. Mas
com o RAID, é possível utilizar várias unidades de disco mais baratas e ter um custo total inferior a um modelo de alto
desempenho, unindo performance similar e maior segurança para os dados.

Os RAIDs utilizam uma combinação de espelhamento e/ou entrelaçamento; ambos os métodos fornecem grande proteção contra a
perda de dados. O espelhamento, em que um disco é a cópia direta de outro, produz grande aumento de performance, mas tem
alto custo. O entrelaçamento, em que os arquivos ficam espalhados em vários discos e protegidos contra a perda de dados em
outro disco, é utilizada quando a proteção de dados é necessária e o desempenho não tem prioridade.

Normalmente, os vetores de unidades de disco são raros em PCs independentes porque, apesar da tática de serem usados
discos de baixo custo, o vetor como um todo é ainda caro quando comparado ao custo da maioria dos componentes individuais
do PC. Os vetores são mais comuns nos PCs que funcionam como servidores de redes locais.

Fonte: Evolução dos Computadores