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Organização e funções 
básicas dos componentes 
de um sistema de 
computação: Parte II
 
SST
ANCELMO, J.
Organização e funções básicas dos componentes de um 
sistema de computação: Parte II / José Ancelmo 
Ano: 2020
nº de p.: 10 páginas
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Organização e funções básicas 
dos componentes de um sistema 
de computação: Parte II
Apresentação
Neste material, vamos nos dedicar a conhecer melhor aquilo que está dentro 
de um computador, seus componentes e suas funcionalidades. Começaremos 
pela memória, passaremos pelos processadores e características, até, por fim, 
compreendermos a organização RAID.
Tipos de memória 
Na informática, “memória” é um termo genérico utilizado para designar tanto as 
partes de um sistema de computação quanto de um dispositivo periférico (E/S), 
nas quais é possível armazenar dados e programas. Embora o seu conceito seja 
aparentemente simples, a memória é, provavelmente, o componente do computador 
que apresenta um maior número de variedade em relação ao tipo, tecnologias, 
organizações, desempenhos e custos.
De modo geral, toda memória permite a realização de dois tipos de 
operações: escrita (armazenamento da informação na memória) 
e leitura (recuperação da informação armazenada). No caso da 
memória primária, por exemplo, essas operações são realizadas 
por intermédio da CPU e efetuadas através dos registradores.
Atenção
O uso de mais de um nível de memória explora o fato de que existe uma variedade 
de tipos de memória que utilizam a mesma tecnologia, porém diferem quanto à 
velocidade e custo. Desse modo, é possível combinar memórias menores, mais 
caras e mais rápidas com memórias maiores, mais baratas e mais lentas.
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Principais diferenças entre as memórias internas e externas
Memória RAM Memória ROM
Localização Interna / primária Externa / Secundária
Capacidade Bytes ou palavras Bytes
Tecnologia Semicondutores Mídias Magnéticas ou Ópticas
Volatilidade Sim Não
Categoria Leitura e Escrita Somente leitura
Método de Acesso Direto Indireto
 
Fonte: Elaborada pelo autor (2020).
A memória interna (RAM) corresponde à memória que o processador precisa 
acessar para enviar dados e, assim, executar suas ações. De acesso mais rápido, 
porém com uma capacidade mais restrita, esse tipo de memória armazena 
informações temporariamente durante um processamento realizado pela CPU, ou 
seja, na falta de energia ou quando o computador for desligado, todos os dados 
serão perdidos. 
Embora a memória interna seja geralmente identificada apenas como a memória 
principal, outras formas de memória interna também fazem parte do sistema de 
computação, como os registradores e a memória cache, sobre a qual falaremos a 
seguir.
Do ponto de vista físico, a memória cache pode ser considerada uma pequena peça 
presente dentro do circuito interno do processador, onde, sem observar arquiteturas 
específicas, poderíamos imaginá-la como um pequeno módulo contendo os seus 
próprios subcomponentes. Já, do ponto de vista funcional, esta compreende um 
tipo de memória de linguagem simples e objetiva que trabalha em conjunto com o 
processador, organizando a movimentação de dados entre a memória principal e 
seus registradores a fim de potencializar o seu desempenho.
Algumas operações e tarefas de programas podem ser complexas e demandam 
um grande tempo e robustez de processamento para sua execução. Desse modo, o 
processador organiza a execução dos cálculos de dados através de forma inteligente 
e eficaz onde, para realizar as ações de um operador/usuário, a CPU divide as 
informações a serem processadas entre dados e instruções.
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Memória
Fonte: Plataforma Deduca (2020).
Conhecida como memória secundária ou, ainda, memória de mercado, a memória 
externa é popularmente denominada de Memória ROM (Read Only Memory). Ao 
contrário da memória RAM, a memória ROM é utilizada para armazenar dados e/ou 
instruções permanentes ou que raramente serão alterados, de modo que, ainda que 
o computador seja desligado, essas informações continuarão salvas.
Para isso, a memória ROM é fabricada com um chip de armazenamento que possui 
um software próprio não editável, o qual não permite que a memória seja alterada 
por um programa do usuário, tornando-se, portanto, uma memória somente de 
leitura. A esse conjunto de instruções operacionais (hardware + software) dá-se o 
nome de firmware.
Assim como a memória cache, a utilização da memória externa na hierarquia de um 
computador visa contribuir com a melhora do desempenho do sistema e, para isso, 
atua essencialmente de duas maneiras:
Forma 1
As operações de escrita em disco são agrupadas, ou seja, em vez do 
processador realizar diversas transferências contendo uma pequena 
quantidade de dados, são feitas poucas transferências em grandes blocos de 
dados;
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Forma 2 
Alguns dados a serem escritos em um disco podem ser referenciados 
novamente pelo programa antes que seja realizada a próxima transferência de 
dados da memória cache para esse mesmo disco.
Dos sistemas de memória externa, o disco magnético é por muitos considerado 
o mais importante até hoje, por compor a base de quase todos os sistemas de 
computação em uso na atualidade. 
O disco magnético é composto por um prato circular de metal, plástico ou outro 
material rígido que, por sua vez, é revestido por um material que possa ser 
magnetizado, no qual ocorrerá a escrita e a leitura dos dados por meio de uma bobina, 
denominada cabeçote, ou também cabeça de leitura e gravação. Para que esse 
processo ocorra, o cabeçote é mantido imóvel enquanto o prato gira embaixo dele. 
Elementos do disco magnético
Fonte: Plataforma Deduca (2020).
A escrita, nesse sistema, é realizada através de pulsos de corrente elétrica 
transmitidos do cabeçote para o disco que gravam os dados magnéticos digitais 
na sua superfície localizada logo abaixo do prato. Nesse sistema, a indução de 
correntes positivas gera padrões magnéticos diferentes da indução de correntes 
negativas, possibilitando assim, diferentes impressões digitais da informação a ser 
armazenada. Já o processo de leitura ocorre pela reprodução dessa informação 
armazenada no prato, que quando em movimento, a superfície logo abaixo do 
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cabeçote emite uma corrente idêntica à que fora transmitida no momento da 
gravação desses dados.
A transferência de dados para o disco ocorre em forma de blocos, que por sua 
vez comumente têm dimensões de armazenamento inferior ao de uma trilha. São 
denominadas setores as regiões do mesmo tamanho de um bloco, tipicamente 
dispostas entre 10 a 100 setores por trilha, que podem ter tamanho fixo ou variável. 
Setores adjacentes contam com espaços internos à trilha (ou espaços entre 
setores) para evitar impor requisitos de precisão do posicionamento do disco 
exagerados ao sistema.
Para permitir a existência de um mecanismo que identifique um setor dentro de uma 
trilha, o disco é formatado com alguns dados extras, invisíveis para o usuário, que 
permitem identificar o início e o fim de cada setor, e o início de cada trilha. 
Organização dos dados no disco magnético
Setores
Trilhas
Espaço entre Trilhas
Espaço entre Setores
Fonte: Adaptada de Stallings (2002).
No tópico a seguir, vamos estudar as características dos processadores atuais.
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Características dos processadores 
atuais
Atualmente, a maioria dos sistemas de computação é fabricada em torno de 
processadores que buscam maior velocidade na realização de suas atividades. Para 
atingir esse objetivo, os processadores se utilizam de uma tecnologia denominada 
pipeline, na qual a CPU se divide em várias partes funcionais distintas (estágios), 
cada uma correspondendo a uma determinada atividade. 
Assim, várias instruções são realizadas de forma simultânea, embora em estágios 
diferentes.
Modelo com visão expandida de um Pipeline de Instrução de dois estágios
Espera
Instrução Instrução
Descarte
Resultado
Novo Endereço
Espera
BuscaExecução
Fonte: Elaborada pela autora (2020).
Tomando como base um ciclo de instrução com dois estágios (busca e execução 
da instrução), como mostra o modelo acima, existem dois momentos durante a 
execução de uma instrução em que a memória principal não está sendo usada. 
Desse modo, esse intervalo pode ser usado para buscar a próxima instrução, 
concomitantemente com a execução da instrução em curso.
A pipeline tem dois estágios independentes. O primeiro busca a instrução e a guarda 
em uma área de armazenamento temporário enquanto o segundo está livre e, então, o 
primeiro passa para ele a instrução armazenada. Por sua vez, enquanto o segundo está 
executando a instrução enviada, o primeiro tira proveito de ciclos de memória que não 
são usados para buscar e armazenar a próxima instrução. Esse processo é chamado de 
“busca antecipada de instrução” (instruction prefetch) ou “superposição de busca” (fetch 
overlap) e é a partir dele que, portanto, a execução de instruções é acelerada.
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Características e organização RAID
Assim como acontece com a programação de processadores e da memória primária, 
a melhoria no desempenho de memórias secundárias também tem sido alvo da 
preocupação dos projetistas dessa geração. No entanto, sabe-se que, como em todas 
as outras áreas da programação, os dispositivos de um sistema de computação 
podem ser melhorados até certo ponto, portanto, para conseguir ganhos adicionais de 
desempenho, são utilizados componentes em paralelo ao sistema.
Em relação à tecnologia de armazenamento de discos, houve uma sensível melhora 
no espelhamento de vários hard disks, onde um bloco de dados a ser acessado 
é distribuído em diversos discos. Com isso, os dados podem ser organizados de 
diferentes maneiras, podendo ser empregada alguma redundância para melhorar a 
confiabilidade dos resultados. Para isso, adota-se um padrão para o projeto de banco 
de dados de vários discos, conhecido como RAID. 
Do inglês Redundant Array of Independent Disks (RAID), os 
arranjos redundantes de disco independentes constituem parte 
da capacidade física de armazenamento de dados de um sistema 
de computação, na qual informações repetidas sobre os dados 
são guardadas no restante da capacidade de armazenamento de 
memória. Essa informação redundante possibilita a regeneração 
de dados em caso de falha de um dos elementos do arranjo de 
discos ou em um dos caminhos de dados.
Atenção
De modo geral, o esquema RAID consiste em sete níveis que variam de zero a seis, 
os quais implicam em uma relação hierárquica e, ao mesmo tempo, designam 
diferentes arquiteturas de projeto com três características em comum:
• o RAID consiste em um agrupamento de unidade de discos físicos, entendido 
pelo sistema operacional como uma única unidade de disco lógico;
• os dados são distribuídos pelas unidades de discos físicos do agrupamento;
• a capacidade de armazenamento redundando é utilizada para armazenar in-
formação de paridade, garantindo a recuperação dos dados em caso de falha 
em algum disco.
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Fechamento
Nesta unidade, você aprendeu: quais são os componentes de um sistema de 
computação e suas funções; como ocorre a interconexão entre os componentes do 
sistema de computação; como ocorre a execução de um processamento de dados; 
quais os tipos de memórias que compõem um sistema e seu funcionamento; 
as características da Organização RAID; e sobre os diferentes tipos de mídia 
(magnética e óptica).
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Referências
STALLINGS, W. Arquitetura e organização de computadores. São Paulo: Prentice 
Hall, 2002.