Armazenar dados e programas que serão utilizados pelo processador (CPU Unidade Central de Processamento)

Transcrição

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2 Armazenar dados e programas que serão utilizados pelo processador (CPU Unidade Central de Processamento)

3 Tempo de acesso: maior que o tempo de acesso da cache, 50 a 70 ns; Capacidade: bem maior que a cache; Volatilidade: volátil; Temporariedade: tempo de duração da execução do programa;

4 Dinâmica - Esta é uma memória baseada na tecnologia de capacitores e requer a atualização periódica do conteúdo de cada célula do chip consumindo assim pequenas quantidades de energia, no entanto possui um acesso lento aos dados Uma importante vantagem é a grande capacidade de armazenamento oferecida por este tipo de tecnologia

5 Estática - É uma memória baseada na tecnologia de transistores e não requer atualização dos dados Consome mais energia (o que gera mais calor) comparando-se com a memória dinâmica sendo significativamente mais rápida É frequentemente usada em computadores rápidos Possui uma capacidade de armazenamento bem menor que a memória dinâmica

6 Tecnologia: DRAM (Dynamic Randon Access Memory) Implementada por uma matriz de células, cada célula contendo um transistor e um capacitor; A carga de um capacitor varia com o tempo, sendo necessário um processo de recarga ou refresh; Apresenta alta densidade (bits por chip): alta capacidade de armazenamento e baixa velocidade; Pode ser lida ou escrita (R/W read/write); Gasta-se o mesmo tempo para acessar qualquer posição da memória;

7 Célula: menor unidade de armazenamento; Cada conjunto de células possui um endereço que a identifica; Os endereços são utilizados para realizar operações de escrita e leitura Operação de escrita: armazenar, escrever ou gravar um elemento na memória Operação de leitura: recuperar ou ler um elemento na memória

8 Cada palavra contém em seu interior n bits; Os n bits constituem a informação propriamente dita; Uma instrução ou parte dela Um dado ou parte dele Um endereço ou parte dele

9 Memória Principal endereço 257A 257B 1F 2C conteúdo

10 Diferentes formas de organizar as células End 0 End 1 End 2 End 3 M bits M bits M bits M bits N palavras End N -1 bit1 bit 2 bit M

11 End 0 End 1 End 2 End 3 End bits 12 bits 12 bits 12 bits 12 bits End 0 End 1 End 2 End 3 End bits 16 bits 16 bits 16 bits 16 bits End 0 End 1 End 2 End 3 End bits 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits

12 Na prática, os endereços estão em binário

13 Para entendermos com é feita uma operação de leitura ou escrita na memória, é necessário conhecer os componentes do processador que participam destas operações

14 RDM (Registrador de Dados da Memória) ou MBR (Memory Buffer Register): armazena temporariamente o dado que está sendo transferida da MP para o processador ou viceversa;

15 REM (Registrador de Endereços da Memória) ou MAR (Memory Address Register): armazena temporariamente o endereço de acesso a uma posição de memória, ao se iniciar uma operação de leitura ou de escrita;

16 UC (unidade de controle): comanda as operações de leitura ou de escrita;

17 Barramento de dados: interliga o RDM à MP Barramento de endereços: interliga o REM à MP para a transferência dos bits que representam um endereço de acesso a uma posição de memória Barramento de controle: interliga o processador à MP para passagem de sinais de controle durante uma operação de leitura ou escrita

18 Operações de Leitura e Escrita Elementos Utilizados Processador ou CPU RDM REM UC MP Barramento de Dados Barramento de Endereços Barramento de Controle

19 Os tamanhos destes elementos são dados em bits ou bytes Tamanho do RDM=tamanho do BD= tamanho da unidade de transferência A unidade de transferência é chamada de palavra e depende do fabricante, podendo ser uma única célula (8 bits ou 1 byte) ou um conjunto de células

20 Tamanho do REM=tamanho do BE=tamanho do endereço de memória O tamanho do endereço de memória depende da quantidade de células que a memória possui 2 tamanho end em bits = qtde de células Tamanho da memória (em bits ou bytes) = qtde de células X tamanho da célula

21 Exemplo: Considere uma memória de 32 células de 16 bits cada: Qual é o tamanho, em bits, de um endereço desta memória? 2 tamanho endereço em bits = 32 células 2 tamanho endereço em bits = 2 5 células 2 tamanho endereço em bits = 2 5 células Tamanho endereço = 5 bits

22 Exemplo: bits 32 células 11111

23 Exemplo: Qual é tamanho, em bytes, desta memória? Tamanho da memória = qtde de células X tam da célula = 32 X 16 bits = 2 5 X 2 4 bits = 2 9 bits = 2 9 bits/8 bits = 2 9 /2 3 = 2 6 bytes

24 Realizada através de algumas operações menores, as microoperações; O tempo gasto para realização de todas as microoperações caracteriza o tempo de acesso;

25 Passos: 1) (REM) conteúdo de outro registrador; 2) O endereço é colocado no barramento de endereço; 3) Sinal de leitura é colocado no barramento de controle pela unidade de controle; 4) O endereço é usado para localizar a célula na MP; 5) Envio da informação pelo barramento de dados; 6) (RDM) MP(REM) ; 7) Outro registrador (RDM);

26 MP Processador ou CPU outro reg (7) outro reg (1) (4) RDM REM UC (6) (2) (5) barramento de dados barramento de endereços (3) Sinal de leitura barramento de controle

27 Passos: 1) (REM) conteúdo de outro registrador; 2) (RDM) conteúdo de outro registrador; 3) O endereço é colocado no barramento de endereço; 4) O conteúdo de RDM é colocado no barramento de dados; 5) Sinal de escrita é colocado no barramento de controle; 6) MP (REM) (RDM), o dado é transferido para a célula de memória ;

28 MP Processador ou CPU outro reg outro reg lixo (2) (1) (6) RDM REM UC (4) (3) barramento de dados (5) barramento de endereços Sinal de escrita barramento de controle

29 Vamos visualizar como a memória atende uma requisição de leitura ou escrita; Iremos considerar uma memória 4 x 3, ou seja, 4 células (palavras) de 3 bits; 3 sinais de controle: CS (chip Selection): controla a habilitação do chip de memória; RD (Read): diferencia leitura de escrita; OE (Output Enable): habilita a saída da memória; I0, I1 e I2 são os bits de entrada; O1, O2 e O3 são os bits de saída;

30 Duas linhas de endereço A 1 e A 0 que indicam qual das 4 palavras de 3 bits deve ser lida ou escrita A 1 = 0 e A 0 = 0, palavra 0 A 1 = 0 e A 0 = 1, palavra 1 A 1 = 1 e A 0 = 0, palavra 2 A 1 = 1 e A 0 = 1, palavra 3

31 Em uma operação de leitura: O sinal CS será ativado junto com o sinal RD; As linhas de entrada de dados não são utilizadas; A palavra selecionada pelas linhas A 1 e A 0 é colocada nas linhas de saída de dados; O sinal OE é ativado; Em uma operação de escrita: O sinal CS será ativado e o sinal RD desativado; Os bits presentes nas linhas de entrada de dados são carregados na palavra selecionada pelas linhas A 1 e A 0; As linhas de saída de dados não são selecionadas ;

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