COMPUTADOR. Adão de Melo Neto

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Maria Antonieta Martins Ferretti
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1 COMPUTADOR Adão de Melo Neto 1

2 COMPUTADOR

3 COMPUTADOR Barramento de Endereços: Determina qual a posição de memória que irá ser lida ou escrita (unidirecional). Barramento de Endereços: Transporta o dados a ser lido ou escrito (bidirecional). Barramento de Controle: Indica qual operação será realizada na memória (ler/escrever) e Controla o funcionamento do computador. EXECUTA PROGRAMA ARMAZENADO NA MEMÓRIA CONTROLA O FUNCIONAMENTO DO COMPUTADOR ARMAZENA PROGRAMA A SER EXECUTADO DISCO RÍGIDO, TECLADO, MOUSE, ETC 3

4 CICLO DE INSTRUÇÃO Este ciclo de instrução se repete indefinidamente até que o sistema seja desligado, ocorra erro, ou seja encontrada uma instrução de parada. MEMÓRIA PRINCIPAL 4

5 MEMÓRIA 5

6 MEMÓRIA (DEFINIÇÕES) MEMÓRIA VOLÁTIL Perde a informação armazenada quando a energia elétrica desaparece MEMÓRIA DE ACESSO ALEATÓRIO São memórias que possuem endereços que podem ser lidos/escritos (ROM e RAM). MEMÓRIA DE SEMICONDUTORES são aquelas que utilizam composição de transistores como forma principal de armazenamento. Dentro deste grupo estão os registradores, memórias cache, memórias principais etc Fabricados com componentes eletrônicos (transistor é o principal componente). Note que estas memórias são construídas com FLIP-FLOPS (que por sua vez são construídas com portas lógicas, que por sua vez são implementadas com circuitos eletrônicos, em que o transistor é o principal componente). São rápidas e relativamente caras, se comparadas com outros tipos. Registradores e memória principal são exemplos Volátil MEMÓRIA DE MEIO MAGNÉTICO Disquetes, discos rígidos e fitas magnéticas Armazenam informações sob a forma de campos magnéticos. Não volátil 6

7 HIERARQUIA DE MEMÓRIA REGISTRADOR São dispositivos de armazenamento temporário, localizados na CPU, extremamente rápidos, Memória de semicondutores MEMÓRIA CACHE Pequena porção de memória cache, localizada entre a CPU e a MP, e que funciona como um espelho de parte da MP. Objetiva aumentar a velocidade de acesso aos dados da MP por parte da UCP. Mais rápida que a memória principal, mas mais cara Memória de semicondutores MEMÓRIA PRINCIPAL Onde os programas e dados devem estar armazenados para execução pelo processador Voláteis São constituídas de memórias RAM (maior parte) e ROM Memória de semicondutores MEMÓRIA SECUNDÁRIA Resolve o problema do armazenamento em grandes quantidades Não voláteis Memória de meio magnético 7

8 MEMÓRIA PRINCIPAL Caminho percorrido pelo dados até o processador A memória cache visa aumentar a velocidade de acesso as dados 8

9 MEMÓRIA RAM x HD a/2015/10/entenda-diferenca-entre-memoriaram-e-hd-veja-como-funcionam.html

10 TIPOS DE MEMÓRIA: RAM, ROM RAM RAM - Random Access Memory (memória de acesso aleatório) É uma Memória de acesso aleatório que permite leitura/escrita Voláteis (perde os dados se perdem com a falta de energia) ROM Todo sistema computacional utiliza uma parte do endereçamento da memória principal com memórias do tipo ROM. Essas memórias são utilizadas para o armazenamento do BIOS - Basic Input/Output System (Sistema Básico de Entrada/Saída). Esse sistema é o primeiro programa executado pelo computador ao ser ligado. Sua função primária é preparar a máquina para que o sistema operacional possa ser executado. Read Only Memory (memória de somente leitura) É uma Memória de acesso aleatório que permite somente leitura Memória de acesso aleatório de somente para leitura (questão de segurança, os VÍRUS não podem ser gravados nesta memória) Não voláteis. ROMs reutilizáveis EPROM 10 EEPROM MEMÓRIA FLASH

11 ROM REUTILIZÁVEL São memórias úteis em programas de sistemas (controle de vídeo, modens, dispositivos de E/S) pois eventualmente o fabricante necessita criar uma nova versão. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) Memória apenas de leitura, programável (escrita de bits) e apagável (com máquinas adequadas, à base de raios ultra-violeta). EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory ) ou memória apenas de leitura, programável (escrita de bits) e eletronicamente apagável.. A programação (escrita de bits), o apagamento da memória (a nível de bytes) a reprogramação são feitas sobre o controle da UCP, isto é por software. FLASH Funciona de maneira semelhante a EEPROM. No entanto o processo de apagamento não ser realizado a nível de bytes como na EEPROM. Ela permite que múltiplos endereços ou blocos sejam apagados ou escritos numa só operação tornando-se a tecnologia preferida para aplicações que requerem uma atualização freqüente de grandes quantidades de dados, como no caso de um cartão de memória para um dispositivo eletrônico digital 11

12 MEMÓRIA FLASH

13 MEMÓRIA FLASH 13

14 MEMÓRIA FLASH 14

15 O QUE É SSD (SOLID STATE DISK) ÚM DISCO SSD É UMA DISCO CONSTITUÍDO DE MEMÓRIA FLASH 15

16 CAPACIDADE DA MEMÓRIA PRINCIPAL A capacidade de memória refere-se à quantidade de informações que nela podem ser armazenadas, cuja unidade básica é o bit. Exemplo: 512 bits, bits e bits É possível simplificar através do emprego de unidades com K (kilo), M (mega), G(giga) e T (tera). 16

17 CAPACIDADE DA MEMÓRIA PRINCIPAL Vamos supor que tenhamos em uma MP com N células contendo M bits Os endereços vão de 0 a (N-1) A capacidade da memória é de M.N EXEMPLO MP com N=1024 (1K) endereços. Se M=8, a memória tem uma capacidade de 1024x8=8 KBITS 17

18 CAPACIDADE DA MEMÓRIA PRINCIPAL MP com mesma quantidade de células (256), porém com largura de célula diferente Qual a capacidade da memória em cada caso? MP1 = 256 x 12 = 3072 bits MP2 = 256 x 16 = 4096 bits MP3 = 256 x 8 = 2048 bits 18

19 CAPACIDADE DA MEMÓRIA PRINCIPAL MP com mesma largura de célula, porém com quantidade de células diferentes Qual é a capacidade da memória em cada caso? MP1 = 216 x 8 bits MP2 = 224x8 bits MP3 = 232 x 8 bits 19

20 QUANTIDADE dos ENDEREÇOS DAS CÉLULAS DE MEMÓRIA Vamos supor que tenhamos em uma MP com N células Os endereços das células vão de 0 a (N-1) Seja x o tamanho do endereço de uma célula de memória. Logo, N = 2x x = log2 N = log10 N 0,301. EXEMPLO MP com N=1024 (1K) endereços. x= log =10 Cada endereços da célula de memória possui x=10 bits 20

21 OPERAÇÕES NA MEMÓRIA PRINCIPAL OPERAÇÕES COM A MEMÓRIA PRINCIPAL LEITURA: armazena informações na memória ESCRITA: recupera uma informação armazenada na memória] Elementos que compõem a estrutura MP/UCP que são utilizadas nestas operações REM (registrador de endereço de memória) RDM (registrador de dados de memória) 21

22 LEITURA DA MEMÓRIA PRINCIPAL (endereço 1024) Unidade de controle (UC) da UCP: transfere o endereço 1324, de um de seus registradores específicos para o REM (registrador de endereço de memória) Unidade de controle (UCP) da CPU: coloca o sinal de leitura (READ) no barramento de controle para indicar aos circuitos de controle da MP o que fazer em seguida. MP: decodifica o endereço recebido (1024, pelo barramento de endereços) e transfere seu conteúdo para o RDM (através do barramento de dados).do RDM, então, a informação é transferida para o elemento da UCP (registrador), destinatário final. 22

23 ESCRITA NO ENDEREÇO 21C8 DA MEMÓRIA PRINCIPAL O VALOR F7 Unidade de controle (UC) da UCP: coloca o endereço 21C8 no REM (registrador de endereço de memória) e o dado a ser copiado no RDM (F7). Unidade de controle (UCP) da CPU: coloca o sinal de escrita (WRITE) no barramento de controle para indicar aos circuitos de controle da MP o que fazer em seguida. MP: como resultado da decodificação do endereço pelo dispositivo de controle da memória, o valor F7 é copiado na célula desejada, de endereço 21C8 23

que foi iniciada a operação de acesso até que a informação

24 HIERARQUIA DE MEMÓRIA TEMPO DE ACESSO (inverso da velocidade) É o período de tempo gasto desde o instante em que foi iniciada a operação de acesso até que a informação requerida (instrução ou dado) tenha sido efetivamente transferida. 24

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