O que vem a ser um Armazenamento de dados de computador?
O armazenamento de dados de computador é uma tecnologia que consiste em componentes de computador e mídia de gravação usada para armazenar dados digitais. É a função central e o componente básico do computador.
A unidade de processamento central (CPU) de um computador é a parte que realiza cálculos e processa dados. Na prática, quase todos os computadores usam uma hierarquia de armazenamento, [1]:468–473 colocando opções de armazenamento rápidas, mas caras e pequenas perto da unidade central de processamento (CPU), mais lentas, porém mais baratas e mais baratas Opções de armazenamento maiores e mais distantes. Normalmente, a tecnologia volátil rápida (que perde dados quando fechada) é chamada de “memória” e a tecnologia persistente mais lenta é chamada de “armazenamento”.
Mesmo os primeiros projetos de computador, o Analytical Engine de Charles Babbage e o Analytical Engine de Percy Ludgate, faziam uma clara distinção entre processamento e memória (Babbage armazenava números como rotações de engrenagens, enquanto Ludgate Gate armazenava o número como o deslocamento da haste no ônibus espacial). Essa distinção é estendida na arquitetura de von Neumann, onde a unidade central de processamento (CPU) consiste em duas partes principais: a unidade de controle e a unidade lógica aritmética (ALU). O primeiro controla o fluxo de dados entre a unidade central de processamento (CPU) e a memória, enquanto o segundo realiza operações aritméticas e lógicas sobre os dados.
Característica
Sem muita memória, um computador só poderá realizar operações fixas e produzir resultados imediatos. Ele deve ser reconfigurado para mudar seu comportamento. Isso é aceitável para dispositivos como calculadoras de mesa, processadores de sinal digital e outros equipamentos especializados. As máquinas Von Neumann diferem por possuírem uma memória para armazenar suas instruções de operação e dados. [1]:20 Esses computadores são mais gerais porque não precisam reconfigurar o hardware para cada novo programa, mas podem simplesmente ser reprogramados com novas instruções. instruções na memória; eles também tendem a ser mais fáceis de projetar, uma vez que processadores relativamente simples podem manter o estado entre sucessivas computações para construir os resultados de processos complexos. A maioria dos computadores modernos são máquinas de von Neumann.
Organização e apresentação de dados
Computadores digitais modernos usam um sistema de numeração binário para representar dados. Texto, números, imagens, áudio e quase qualquer outra forma de informação podem ser convertidos em sequências de bits ou números binários, cada um com o valor 0 ou 1. A unidade de armazenamento mais comum é o byte, para 8 bits. Uma informação pode ser manipulada por qualquer computador ou dispositivo cujo espaço de armazenamento seja grande o suficiente para conter uma representação binária da informação, ou apenas dados. Por exemplo, as obras completas de Shakespeare têm cerca de 1.250 páginas impressas e podem armazenar cerca de 5 megabytes (40 milhões de bits), um byte por caractere.
Os dados são codificados atribuindo um padrão de bits a cada caractere, número ou objeto multimídia. Existem muitos padrões de codificação (codificação de caracteres como American Standard Code for Information Interchange (ASCII), codificação de imagem como Joint Photographic Experts Group (JPEG), codificação de vídeo como Audiovisual Object Coding (JPEG), Motion Picture, MPEG-4) , por exemplo).
Ao adicionar bits a cada unidade de codificação, a redundância permite que os computadores detectem erros nos dados codificados e os corrijam de acordo com algoritmos matemáticos. Bits físicos em armazenamento perdem sua capacidade de manter valores distinguíveis (0 ou 1) devido a inversões aleatórias de valores de bits, ou “fadiga física de bits”, ou devido a erros internos ou internos, que geralmente ocorrem com baixa probabilidade em comunicações de computador . Inversões de bits aleatórias (por exemplo, devido à radiação aleatória) geralmente são corrigidas após a detecção. Um bit físico ou um grupo de bits defeituosos (o bit defeituoso exato nem sempre é conhecido; a definição do grupo depende do dispositivo de armazenamento específico) geralmente é cercado automaticamente, retirado pelo dispositivo e substituído por outro equivalente. substituído no dispositivo, restaurando o valor de bit correto (se possível). Os métodos de verificação de redundância cíclica (CRC) são comumente usados em comunicações e armazenamento para detecção de erros. Em seguida, tente novamente o erro detectado.
Em muitos casos (como em bancos de dados), os métodos de compressão de dados permitem que as sequências de bits sejam representadas por sequências de bits mais curtas (“comprimidas”) e, se necessário, reconstruam a sequência original (“descomprimidas”). Isso usa menos espaço de armazenamento (dezenas de porcentagens) para muitos tipos de dados, ao custo de mais computação (compactação e descompactação conforme necessário). Antes de decidir se deve compactar alguns dados, analise a compensação entre economia de custos de armazenamento (e computação associada) e possíveis atrasos na disponibilidade de dados.
Por motivos de segurança, certos tipos de dados, como informações de cartão de crédito, podem permanecer criptografados no armazenamento para evitar a possibilidade de reconstrução não autorizada de informações de blocos de instantâneos de armazenamento.
