ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES MÓDULO 9

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Carlos Álvaro Canário
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1 ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES MÓDULO 9

2 Índice 1. A Organização do Computador - Continuação Processadores - II Paralelismo - II Memória Primária Bits, bytes e terabytes Endereços de memória

3 1. A ORGANIZAÇÃO DO COMPUTADOR - CONTINUAÇÃO 1.1. PROCESSADORES - II Paralelismo - II Multiprocessadores Uma forma simples de aumentar a capacidade de processamento de um computador é adicionar outro processador. Essa é a ideia do multiprocessador, mas isso não é tão simples. Sempre que fazemos algum tipo de paralelismo, deve haver alguma figura fazendo a arbitragem das tarefas que serão executadas por cada processador. Além disso, no multiprocessador, todas as CPUs compartilham uma mesma quantidade de memória. O acesso a essa memória deve ser controlado também, para que um processador não tente utilizar um espaço que esteja sendo usado por outro. Normalmente essa função é desempenhada pelo sistema operacional. Figura 21. Multiprocessador com barramento único A maioria dos sistemas operacionais de mercado atualmente tem alguma capacidade de multiprocessamento. Multicomputadores A diferença entre o multicomputador e o multiprocessador é que no multicomputador cada CPU tem uma memória local que só é acessada por aquele processador. Figura 22. Multicomputador com memórias locais 3

4 No multicomputador, pode ou não haver uma quantidade de memória compartilhada entre os processadores. Um dos problemas desses tipos de arranjo é conectar todos os processadores à memória. Por esse motivo, muitos projetistas abandonam a ideia da memória compartilhada e criam computadores apenas com processadores com memórias privadas. Este tipo de arranjo normalmente é chamado de fracamente acoplado, em contraste com o arranjo fortemente acoplado, que é o multiprocessador. 1.2 MEMÓRIA PRIMÁRIA A memória é a parte do computador onde são armazenados programas e dados. A memória primária também é chamada de memória principal ou RAM. A memória principal é utilizada para armazenar os programas em execução e os dados em uso por esses programas. Ela é costumeiramente volátil, ou seja, mantém os dados armazenados apenas enquanto o equipamento está energizado Bits, bytes e terabytes A unidade básica de memória é o dígito binário, ou bit. Um bit consegue armazenar apenas o valor 0 ou 1, e é o bloco básico de informações. Um dos agrupamentos mais comuns de bits é o byte, que tem 8 bits de comprimento. Quando se trata de bits e bytes, existe certa confusão quanto aos múltiplos que podem ser usados para expressar essas quantidades. Como o bit é um valor binário, os múltiplos são potências de 2. Um kilobyte, portanto, não são exatamente bytes (10 3 ), mas (2 10 ). De modo semelhante, 1 MB contém bytes (2 20 ), e não de bytes (10 6 ). Os outros prefixos mais comuns, em se tratando de memória, são giga (1 GB equivale a bytes) e tera: 1 TB equivale a bytes. Na tabela a seguir temos os prefixos decimais mais comuns, lembrando que, em se tratando de memória, devemos usar a base binária em vez da base 10. 4

5 Figura 23. Os principais sufixos métricos Endereços de memória Para que seja possível utilizar a memória, deve ser possível gravar e ler informações nela. Para que isso seja possível, a memória deve ser organizada de modo que cada unidade utilizável de memória tenha um endereço único. Os bits de memória são organizados em células, e cada célula tem um endereço único. O tamanho da célula varia de acordo com o sistema, mas o mais comum é que ela tenha 8 bits (1 byte) de comprimento. A célula é a menor unidade endereçável de memória. Figura 24. Três formas de organizar 96 bits de memória Outro conceito importante é a palavra. Uma palavra é o tamanho da unidade de dados que é transferida da memória para o processador. Quando falamos que um computador é de 32 bits ou 64 bits, estamos nos referindo ao tamanho da palavra desse processador. Ou seja, um computador de 32 bits consegue transmitir 4 bytes entre a memória e o processador, enquanto um computador de 64 bits transmite 8 bytes. Esse conceito é importante porque, se o processador recebe um valor de 8 bytes da memória, todos os seus registradores têm que ter no mínimo esse comprimento. Isso implica também a quantidade de memória que um computador pode suportar. 5

6 Se o registrador dedicado a tratar endereços de memória tem 1 bit de comprimento, o computador só suportará dois endereços ou duas células (0 e 1). Se esse registrador tiver 32 bits, a quantidade de células endereçáveis será de Em um computador com células de 1 byte, isso equivale a 4 GB de memória. Se esse registrador tiver 64 bits, a quantidade de endereços possíveis sobe para , ou aproximadamente 18,45 exabytes, uma quantidade de memória impensável nos padrões tecnológicos atuais. 6

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